金肇威

（臺州市環(huán)科環(huán)保設(shè)備運(yùn)營維護(hù)有限公司，浙江 臺州 318000）

基于網(wǎng)絡(luò)模型架構(gòu)，區(qū)塊鏈可以互聯(lián)互通多層級的數(shù)據(jù)，所以在監(jiān)測數(shù)據(jù)方面能夠滿足相應(yīng)的需求。并且能夠根據(jù)平臺節(jié)點(diǎn)來進(jìn)行類別的分布，形成更加多維度的區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)分層組網(wǎng)模型?；谠摂U(kuò)展形式，可以對新伙伴的介入和管理進(jìn)行靈活應(yīng)用，從而能夠根據(jù)相關(guān)部門的需要來進(jìn)行模型的提供，針對權(quán)限的管理更加的細(xì)致，利于對監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理過程。所以區(qū)塊鏈技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測方面有非常大的應(yīng)用空間，對于環(huán)境監(jiān)測行業(yè)的發(fā)展而言具有非常大的影響。

1 環(huán)境監(jiān)測中存在的問題

1.1 電子數(shù)據(jù)采信困難

監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)慢慢地覆蓋了傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測工作，并且在進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測的過程中，也慢慢地開始使用更加先進(jìn)的監(jiān)測設(shè)備，信息技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測當(dāng)中的作用越來越顯著。就從數(shù)字化技術(shù)在環(huán)境檢測方面的效用來說，利用電子技術(shù)來進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測，能夠解決傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測過程中出現(xiàn)的一些問題，比如說針對污染的檢測結(jié)果比較的滯后，或者是數(shù)據(jù)交互不順暢等。但是在環(huán)境監(jiān)測過程中，信息化技術(shù)的使用也隨之帶來了一些信任問題。因?yàn)樵诃h(huán)境監(jiān)測過程當(dāng)中所涉及的電子證據(jù)比較容易被修改，可能也會出現(xiàn)滅失的情況，在保留方面要面對一些困難。電子證據(jù)的產(chǎn)生不管在哪種環(huán)境之下都是經(jīng)過電子監(jiān)測設(shè)備而產(chǎn)生的，但是電子監(jiān)測設(shè)備比較容易損壞，所涉及的相關(guān)數(shù)據(jù)可能缺乏時效性，同時也不能完全地保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的安全性[1]。因?yàn)闆]有第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測，數(shù)據(jù)證據(jù)也不具備較強(qiáng)的公眾公信力。另外，污染企業(yè)可以對原始的數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行修改。在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，如果要在環(huán)境保護(hù)方面加強(qiáng)重視，就必須要額外投入一定的成本，所以一些污染企業(yè)可能會通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行造假來對環(huán)境監(jiān)測的過程造成影響。例如，某些污染企業(yè)為了防止所排出的氣體超標(biāo)，會把順風(fēng)口設(shè)置在監(jiān)測儀器的附近，使得儀器沒有辦法真正地記錄實(shí)際的污染情況?；蛘呤悄承┪廴酒髽I(yè)，把監(jiān)測儀器放置在進(jìn)行了環(huán)保處理的生產(chǎn)線，而在其他的容易受到污染的生產(chǎn)線中，沒有進(jìn)行監(jiān)測儀器的設(shè)置。部分企業(yè)為了逃避污染問題所作做的行為，會導(dǎo)致儀器監(jiān)測到的數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤，對于相關(guān)工作的開展而言是非常不利的。

1.2 污染企業(yè)難以落實(shí)跟蹤監(jiān)測

在環(huán)境檢測工作開展的過程中，跟蹤監(jiān)測的問題永遠(yuǎn)是工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。其中問題主要體現(xiàn)在對于污染物源頭的監(jiān)測上，以及針對生產(chǎn)企業(yè)的長期監(jiān)測過程中。在開展環(huán)境監(jiān)測的工作時，需要以長期性、持續(xù)性的監(jiān)測體系作為基礎(chǔ)，要保證生產(chǎn)企業(yè)能夠長期有效地落實(shí)相關(guān)環(huán)保工作，并持續(xù)性地對其進(jìn)行監(jiān)測。針對生產(chǎn)企業(yè)所造成的污染事件，要在加強(qiáng)對其監(jiān)測過程的同時，針對其污染源頭方面進(jìn)行嚴(yán)格的治理。

圖1 非對稱性加密算法

針對污染物的起源問題，大部分的污染事件都是在造成環(huán)境影響之后再進(jìn)行處理，監(jiān)測單位會根據(jù)污染物具體的來源針對污染企業(yè)進(jìn)行處罰。所以確定污染物的源頭是對污染企業(yè)進(jìn)行確定的關(guān)鍵，同時也是開展后續(xù)環(huán)境監(jiān)測工作的重要基礎(chǔ)[2]。環(huán)境監(jiān)測當(dāng)中，電子數(shù)據(jù)的應(yīng)用越來越普遍，所以監(jiān)測單位在對污染物的來源進(jìn)行追溯時，可以利用信息技術(shù)更加高效地完成相關(guān)工作，特別是在水污染以及空氣污染方面有非常大的成效。但是追溯污染物的源頭，并沒有辦法切實(shí)地避免污染企業(yè)造成的污染行為，在事件發(fā)生之后才進(jìn)行處理，導(dǎo)致環(huán)境監(jiān)測的工作無法高效地展開。針對生產(chǎn)企業(yè)的長期監(jiān)測工作，對于中小型的企業(yè)以及大型的生產(chǎn)企業(yè)要進(jìn)行適當(dāng)?shù)膮^(qū)分。大型企業(yè)在環(huán)境監(jiān)測方面經(jīng)過長期發(fā)展已經(jīng)形成了比較完善的監(jiān)測體系和機(jī)制，并且某些大型企業(yè)在環(huán)境監(jiān)測的數(shù)據(jù)方面已經(jīng)和環(huán)境檢測部門形成了互通。但是中小型企業(yè)在環(huán)境監(jiān)測方面并沒有形成長期性的、持續(xù)性的監(jiān)測，并且因?yàn)橹行⌒推髽I(yè)在資金方面受到一定限制，沒有額外的資金去進(jìn)行環(huán)保設(shè)備的增設(shè)，并且某些中小型企業(yè)當(dāng)中也沒有形成比較完善的內(nèi)部監(jiān)測制度，導(dǎo)致相關(guān)的環(huán)境檢測工作無法得到有效的開展。

1.3 環(huán)境整治協(xié)同治理工作效率低

目前環(huán)境監(jiān)測工作所采用的仍然是中心化數(shù)據(jù)處理的體系，該項(xiàng)工作形式比較傳統(tǒng)，雖然說對環(huán)境監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，對于統(tǒng)籌安排環(huán)保工作而言是有利的，但是中心化數(shù)據(jù)處理體系也會帶來一定的問題。首先數(shù)據(jù)的收集和處理沒有辦法進(jìn)行跨平臺的工作，也沒有辦法跟其他的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合來進(jìn)行協(xié)同分析。在信息化的時代背景之下，對各種類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)同的分析，所產(chǎn)生的價(jià)值要比單獨(dú)對某一類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析大。在開展環(huán)境監(jiān)測工作時，如果對環(huán)境監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行了有限的分析，那么可能將會解決某一區(qū)塊內(nèi)所發(fā)生的環(huán)境問題，但是如果對各種類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合性的分析，將環(huán)境監(jiān)測的數(shù)據(jù)和當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展情況以及人口情況進(jìn)行合并處理，那么所產(chǎn)生的價(jià)值將會更大。并且環(huán)境監(jiān)測的工作僅僅依靠某一部門來完成是不夠的，要不同領(lǐng)域、不同地域的部門來進(jìn)行協(xié)同化的合作，在各單位之間要形成數(shù)據(jù)的互通互信，不然無法滿足污染防治工作的相關(guān)要求，同時也不利于環(huán)境監(jiān)測工作的順利開展，難以發(fā)揮對環(huán)境進(jìn)行治理的最大效用。目前，國家已經(jīng)在不同的區(qū)塊對環(huán)境監(jiān)測的工作進(jìn)行了區(qū)塊間的協(xié)調(diào)，但是對于環(huán)境監(jiān)測工作的實(shí)際工作需要而言仍然是不夠的，對地域間環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行互通的工作仍然是目前所需要重視的重點(diǎn)工作。

2 區(qū)塊鏈的基本特征

首先區(qū)塊鏈具有去中心化的特征，去中心化是其最基礎(chǔ)的一項(xiàng)特征，分布式記賬和中心記賬相互對應(yīng)，受到區(qū)塊鏈技術(shù)的影響，數(shù)據(jù)的處理不再以依靠中央處理節(jié)點(diǎn)為基礎(chǔ)，利用分布式記賬的方式可以分布式地對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄存儲。通過應(yīng)用分布式計(jì)算技術(shù)，區(qū)塊鏈中的不同節(jié)點(diǎn)擁有相等的權(quán)利和義務(wù)，節(jié)點(diǎn)可以對全部的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，所以區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)與各項(xiàng)節(jié)點(diǎn)之間都有密切的聯(lián)系，中心化的節(jié)點(diǎn)或者是管理機(jī)構(gòu)是不存在的。

分布式記賬以密碼算法為基礎(chǔ)，與企業(yè)或者是個人的信用沒有關(guān)系，區(qū)塊鏈系統(tǒng)的整體運(yùn)作不會因?yàn)槟骋豁?xiàng)節(jié)點(diǎn)的損毀而受到影響。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)當(dāng)中，如果對某一項(xiàng)中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行攻擊，系統(tǒng)并不會因此受到影響，這點(diǎn)與傳統(tǒng)的中心化模式有很大的區(qū)別。攻擊者必須要能夠控制51%的節(jié)點(diǎn)以上，才能夠?qū)^(qū)塊鏈進(jìn)行控制，所以攻擊者如果單單針對某一節(jié)點(diǎn)來進(jìn)行攻擊，將不會產(chǎn)生效果。但同時區(qū)塊鏈中的每一個節(jié)點(diǎn)都可以對全部的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，同時相關(guān)的數(shù)據(jù)是透明化的，公開的程度較高，在區(qū)塊鏈中參與的節(jié)點(diǎn)，可以通過相應(yīng)的渠道來進(jìn)行資料的查詢，系統(tǒng)所具有的透明度較高[3]。所以受到區(qū)塊鏈系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制的限制，要想在區(qū)塊鏈中加入新的區(qū)塊，就必須要通過51%的驗(yàn)證，從而能夠最大程度地確保儲存信息的準(zhǔn)確。

區(qū)塊鏈中的數(shù)字加密簽名機(jī)制包含兩個部分，分別是非對稱性加密算法以及公匙和私匙。非對稱性加密算法通過哈希散列函數(shù)來進(jìn)行應(yīng)用，在密碼學(xué)中，哈希散列是非常經(jīng)典的一項(xiàng)技術(shù)，通過利用哈希算法來對輸入的內(nèi)容進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果以數(shù)字和字母的組成來進(jìn)行呈現(xiàn)，如果輸出的數(shù)據(jù)具有較多的前導(dǎo)，那么在進(jìn)行計(jì)算的過程中，將會面對較大的難度，并且計(jì)算的過程是不可逆的。如果輸入的內(nèi)容出現(xiàn)了比較大的變化，那么最終經(jīng)過轉(zhuǎn)換所得到的結(jié)果也將會發(fā)生巨大的變動，所以通過哈希函數(shù)來進(jìn)行加密的數(shù)據(jù)，如果想要進(jìn)行逆向的推導(dǎo)將非常困難，必須要經(jīng)過大量的機(jī)械試數(shù)來進(jìn)行推導(dǎo)計(jì)算，所以在此技術(shù)之下，區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)具有較高的安全性。

區(qū)塊鏈中的所有節(jié)點(diǎn)在區(qū)塊信息方面達(dá)成了共識，就形成了共識機(jī)制，實(shí)際上共識機(jī)制是進(jìn)行驗(yàn)證的一項(xiàng)過程，共識機(jī)制通過對區(qū)塊鏈中的各個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行利用，能夠最大程度地對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進(jìn)行保障，共識機(jī)制利用的是技術(shù)信任和網(wǎng)絡(luò)信任，不再單純地利用對個體單獨(dú)的信任，各個節(jié)點(diǎn)都擔(dān)負(fù)著對交易進(jìn)行查驗(yàn)的工作，所以數(shù)據(jù)的源頭可以更加方便去追溯，很大程度上確保了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3 區(qū)塊鏈技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用方法

根據(jù)區(qū)塊鏈所具備的技術(shù)特點(diǎn)，環(huán)境監(jiān)測部門可以利用這些特點(diǎn)來更加高效地完成環(huán)境監(jiān)測的工作。傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測工作電子證據(jù)比較容易受到修改，而區(qū)塊鏈中的數(shù)字加密簽名機(jī)制可以有效地避免相關(guān)的數(shù)據(jù)被修改的情況，經(jīng)過哈希值轉(zhuǎn)換的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，每一項(xiàng)節(jié)點(diǎn)都可以對全部的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密保存，而任何一項(xiàng)節(jié)點(diǎn)想要對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，就將會在所有的節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行反映，所以保證了數(shù)據(jù)管理的過程更加的公開和透明，同時也為數(shù)據(jù)監(jiān)測的過程提供了一系列的便利。因?yàn)楣Ｖ当旧淼奶卣?，哪怕僅僅是對數(shù)據(jù)進(jìn)行了很微小的修改，也將會在很大程度上對哈希值產(chǎn)生影響，所以在實(shí)際監(jiān)測的過程中，僅僅需要對哈希值進(jìn)行一定程度的校驗(yàn)，就可以判斷出環(huán)境監(jiān)測的數(shù)據(jù)是否被修改。并且任何的攻擊者想要對區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)進(jìn)行篡改，都必須要對51%以上的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，而達(dá)到這種程度的控制權(quán)是非常困難的，僅僅憑借生產(chǎn)企業(yè)的力量是很難掌握51%以上的節(jié)點(diǎn)的，從而來對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，生產(chǎn)企業(yè)在完成對數(shù)據(jù)的上傳之后，再進(jìn)行數(shù)字修改是非常困難的，所以在區(qū)塊鏈技術(shù)的影響下，數(shù)據(jù)的安全性得到了有效的提升。

根據(jù)協(xié)同治理的現(xiàn)實(shí)需要，可以在監(jiān)測機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)以及司法機(jī)關(guān)等相關(guān)部門之間形成一定的聯(lián)系，從而能夠有效地提升治理的效能。通過對環(huán)境監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，能夠確認(rèn)企業(yè)所產(chǎn)生的污染行為，同時也可以獲得進(jìn)行相關(guān)司法審判的證據(jù)，對生產(chǎn)企業(yè)造成的污染問題進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。環(huán)境監(jiān)測的工作對于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重要的影響，相關(guān)的數(shù)據(jù)可以對當(dāng)?shù)毓I(yè)的發(fā)展情況，以及企業(yè)生產(chǎn)的情況進(jìn)行反映，不能夠在公鏈之中作為公開的信息進(jìn)行上傳，所以在監(jiān)測部門和執(zhí)法機(jī)構(gòu)之間形成一定的聯(lián)盟鏈條會更加的合適，通過在部門之間形成聯(lián)盟鏈條，可以使監(jiān)測部門和執(zhí)法部門同步地進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和查看，在需要的時候及時地去調(diào)動相關(guān)的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，從而能夠?yàn)楸O(jiān)測部門的相關(guān)工作提供更加強(qiáng)大的技術(shù)支持[4]。在對監(jiān)測模式進(jìn)行區(qū)塊鏈技術(shù)方面的改進(jìn)時，需要從外部監(jiān)測以及內(nèi)部監(jiān)測兩個角度來進(jìn)行充分的考慮，首先可以通過規(guī)制環(huán)境監(jiān)測在綠色環(huán)境保護(hù)方面的作用，另外也不能因?yàn)樘^于強(qiáng)調(diào)環(huán)境監(jiān)測而導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)效率降低。

4 結(jié)語

綜上所述，傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測模式在實(shí)際工作開展的過程中會遇到很多的困難，數(shù)據(jù)的安全性得不到有效的保障，并且工作效率較低，各部門之間的工作不能進(jìn)行協(xié)調(diào)。受到區(qū)塊鏈技術(shù)的影響，數(shù)據(jù)的安全性得到了進(jìn)一步提升，同時也能夠保證相關(guān)電子證據(jù)的準(zhǔn)確性，通過將區(qū)塊鏈技術(shù)和環(huán)境監(jiān)測工作進(jìn)行深度的融合，可以在監(jiān)測部門執(zhí)法部門以及生產(chǎn)企業(yè)之間形成比較完整的聯(lián)盟鏈，使得各部門都能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行及時的分析和處理，同時能夠?qū)崿F(xiàn)各部門之間的互通交流，同時享有對數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問的權(quán)限。同時，區(qū)塊鏈技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用還需要得到進(jìn)一步的擴(kuò)展，使其應(yīng)用空間不斷地?cái)U(kuò)大，確保環(huán)境監(jiān)測體系能夠向著更加智能化的方向邁進(jìn)，有效地提升環(huán)境監(jiān)測的工作效率。