區塊鏈技術在數字檔案館中的應用

王思婕

作為信息技術體系中的重要組成部分，區塊鏈技術有望成為繼互聯網科技之后又一項改變人類社會和經濟生產方式的顛覆性技術。區塊鏈技術對各個領域的顛覆性影響分為三個時代：區塊鏈1.0（可編程貨幣）、區塊鏈2.0（可編程金融）和區塊鏈3.0（可編程社會）。其應用范圍現已延伸到了物聯網、人工智能、資產交易等多個領域。以區塊鏈技術為代表的數字技術是檔案研究領域最大的創新點和前沿陣地。2017年國家檔案局科技項目立項選題指南列有“區塊鏈技術在電子文件管理中的應用”，這標志著區塊鏈技術正式進入檔案界的視野。數字檔案館作為檔案實踐領域的前沿陣地，對科技的應用與創新具有良好的適應性和敏感性。以“區塊鏈+數字檔案館”為主題詞在中國知網（CNKI）中檢索到有效論文1篇（檢索時間2019年8月30日），李高峰通過分析大數據背景下檔案管理工作存在的問題，探討了區塊鏈技術在檔案管理中的創新應用，包括降低管理成本，保證數據安全、真實、準確，更好地共享檔案數據，保障檔案信息安全。以“區塊鏈+檔案”為主題詞在中國知網（CNKI）中檢索到有效論文52篇（檢索時間2019年8月30日），研究對象包括電子文件、電子檔案、檔案管理系統、高校檔案信息、非物質文化遺產檔案等。由此可見，國內檔案領域對區塊鏈技術的研究尚不成熟，大多停留在特定儲存對象的可行性分析。對于區塊鏈技術應用到數字檔案館的可行性、怎么應用到數字檔案館建設、究竟能解決數字檔案館建設的哪些問題、怎么解決等等缺乏深入論述。本文以數字檔案館建設存在的問題為切入點，結合區塊鏈應用的可行性分析，提出區塊鏈技術在數字檔案館應用途徑。

一、區塊鏈技術概況

區塊鏈技術作為比特幣的核心技術受到全球各領域的廣泛關注。就目前學界對區塊鏈的多種解釋來看，尚未形成統一、公認的區塊鏈定義。本文接受的是業界提出的定義——“區塊鏈技術是一種由多方共同維護，以快鏈結構存儲數據，使用密碼學保證傳輸和訪問安全，能夠實現數據一致存儲、無法篡改、無法抵賴的技術體系”。區塊鏈的核心技術包括公開加密算法、分布式塊鏈結構、共識機制、智能合約。公開加密算法是數據安全存儲和傳輸的保障。區塊鏈采用分布式記賬體系，所有數據均存儲于系統所有的節點中，并實時更新，并通過時間戳和哈希值保障了數據的可溯源性和不可篡改性。共識機制保證了P2P網絡每個參與者的公平性，是整個體系的所有參與者必須遵循的統一協議。解決了分布式管理下如何達成一致的問題。智能合約是一套以數字形式定義的承諾，包括合約參與方可以在其上執行這些承諾的協議。

區塊鏈技術的創新優勢使它具有以下特點：一是去中心化和集體維護。無中心系統和管理機構，每一個節點的地位均等共同維護區塊鏈的運行。二是去信任化。區塊鏈技術將以往的“信任人”轉換為 “信任機器”，用技術規則加持。三是不可篡改性。信息一旦添加到區塊鏈中就會被永久地保存起來，除非能夠控制系統中超過51%的節點，否則不可能對節點上的信息進行修改。四可追溯性。每一個節點都保存了上一個節點的哈希值，使得區塊鏈上保存的信息可以溯源。

區塊鏈可分為公有鏈、聯盟鏈和私有鏈。公有鏈上任何節點都可以向社會開放。聯盟鏈是指由某個群體內部指定多個預選的節點，每個節點的權限都完全對等，大家在不需要完全互信的情況下就實現數據的可信交換。應用場景希望只有被許可的節點才可以參與并查看所有數據，這種區塊鏈結構稱為私有鏈。

二、區塊鏈技術在數字檔案館應用的適應性

鑒于當前區塊鏈技術在檔案領域的應用和關注尚處于萌芽階段。筆者以數字檔案館本身存在的問題為切入點，對區塊鏈技術在數字檔案館應用的適應性進行分析。

1.數字檔案館管理質量和效率問題

數字資源是數字檔案館建設的核心內容，主要包括電子文件和電子檔案。電子文件（檔案）是二進制數字形式的信息記錄，其易變性和變更后不留痕跡使得電子文件（檔案）的真實性、完整性和可靠性成為數字檔案館管理質量的首要難題。其次，檔案信息系統建設規則不統一、數據庫結構異構等問題使得數字檔案館與業務部門之間普遍存在“信息孤島”“信息煙囪”，在大數據環境下電子文件（檔案）分散降低了數字檔案館的管理效率。此外，受到“大檔案觀”“大文件觀”“社會記憶觀”的影響，在無形中擴大了數字檔案館管理的范圍和內容，也對數字檔案館管理的質量和效率提出了更高的要求。

2.數字檔案館服務質量和水平問題

大數據時代，數字檔案館的公共服務質量和水平越發難以滿足社會公眾多元化的需求。首先，宏觀環境下，檔案館作為政府集中保存檔案信息的文化機構在很大程度上“壟斷”大部分檔案資源，這種“壟斷”式的服務間接制約了公眾意志的主動表達和訴求，限制了社會力量對數字檔案館建設的投入。其次，隨著知識經濟時代的發展，人們對于知識的訴求遠遠大于直接獲取檔案信息資源，因此，如何從海量的數據資源中挖掘有用的知識是數字檔案館提高服務質量和水平的關鍵問題。最后，公民權利意識的強化驅動他們積極參與社會公共事務的管理，尤其是數字檔案館“應管未管”的檔案信息資源的管理。

3.數字檔案館的安全問題

數字檔案館安全問題主要涉及網絡安全和信息安全兩個方面。網絡安全是指通過一些技術和管理措施使檔案網絡系統正常運行，從而確保數據的可用性、完整性和保密性。信息安全問題主要包括檔案信息泄露、知識產權問題、項目外包問題等。電子文件（檔案）主要通過在網絡上的流動和傳遞實現管理和利用，在此過程中受主客觀因素的影響檔案信息會面臨泄露、失真的威脅。此外，數字檔案館在建設過程中的方方面面都會涉及到知識產權的保護問題。知識產權是數字檔案館以創新驅動發展的核心和利益的焦點。

4.區塊鏈技術的適應性

區塊鏈技術的適應性是指應用區塊鏈技術如何解決數字檔案館建設存在的問題，主要包括四個方面：一是技術的可行性。區塊鏈技術利用基于哈希函數構建默克爾樹，使得保存哈希值的區塊以鏈的形式連接起來，從而能夠追溯電子文件（檔案）的來源，保障了電子文件（檔案）的完整性;此外由于共識機制的存在使得電子文件（檔案）在流轉過程中得到了全網各節點的確認，從而對電子文件（檔案）的形成起到了很好的監督作用，保障了電子文件（檔案）的真實性;同時，區塊鏈技術本身具有不可篡改性也很好地彌補了電子文件（檔案）自身存在的缺陷，保障了電子文件（檔案）管理的質量和效率。同時，區塊鏈技術采用分布式管理，單一節點的破壞不會影響整個系統的運行，有效保障了數字檔案館的安全。二是管理的可行性。一方面，區塊鏈的分布式管理以技術的形式完善了集中式的檔案管理體制。此外，公有鏈、聯盟鏈、私有鏈在數字檔案館中的不同應用能夠適應公開性不同的檔案的管理和利用。另一方面，鏈式的管理方式能夠更好地適應數字檔案館自身全生命周期的發展過程，建立基于區塊鏈技術的數字檔案館管理系統，將數字檔案館建設的規劃與立項階段、招投標階段、建設與實施階段和運行維護階段串聯起來，能夠很好地對數字檔案館的建設進行監管和控制。三是社會可行性。對于公民而言，區塊鏈構建了一種全新的信用體系，這個體系不用“公正”的第三方機構進行信用擔保，而是通過區塊鏈技術為信用背書，不僅能提高社會與數字檔案館之間的信任程度，而且促使社會不同個體之間良好的合作與互動秩序，形成基于誠信的價值激勵機制，促進“共治共享共建”理念的形成，推動檔案治理體系的建設，有利于打破政府壟斷的格局，為公民參與檔案事務的管理提供一個公平正義的平臺，使公民能有均等的機會表達自身的訴求和意愿。四是經濟可行性。經濟可行性是指區塊鏈技術應用于數字檔案館建設所帶來的經濟效益是否大于耗費的人力和物力資源。區塊鏈技術在數字檔案館中的應用主要包括電子文件（檔案）的管理以及檔案信息系統的開發。電子文件是數字時代人類實踐的產物，具有豐富的價值，電子文件（檔案）基于區塊鏈流動的過程也是電子文件（檔案）價值轉移、累積和共享的過程。目前，雖然基于區塊鏈技術的檔案信息管理系統的開發和運行成本較高，但是未來隨著區塊鏈技術的不斷成熟和發展，為數字檔案館建設帶來的效益是不可估量的。

三、區塊鏈技術應用于數字檔案館的困境與挑戰

1.分布式保管技術與集中統一管理體制之間的矛盾

目前檔案管理模式是“中心化數據庫+分布式終端管理端”為主，這樣的結構模式是檔案建設利用長期探索和調整的結果，是檔案發展和技術融合的結果。區塊鏈技術的分布式塊鏈結構使檔案保存和管理的職能分散到了社會各領域，在一定程度上沖擊了數字檔案館的中心地位。此外，“中心化”的檔案管理有利于我國檔案事業的發展，也是《檔案法》中明確規定的所必須要遵循的，區塊鏈技術的“去中心化”以技術的方式阻礙了檔案的集中管理，在一定程度上與中國宏觀法律環境、各檔案機構的實際做法之間存在矛盾沖突，以目前區塊鏈技術在數字檔案館中應用成效來看，不足以得到檔案工作者的認同。

2.目前階段區塊鏈技術應用在數字檔案館中的投入大于產出

當前階段區塊鏈技術在數字檔案館中的應用仍處于探索階段，能夠帶來的效益還有待探討，而應用區塊鏈技術所需要的人力、物力、財力的耗損確是真實擺在數字檔案館建設面前的問題。一方面，當前區塊鏈技術的不可替代性并沒有在數字檔案館建設中體現出來，而將區塊鏈技術應用到數字檔案館建設中去勢必要投入額外的資源。另一方面，區塊鏈技術在運行過程中還需消耗大量的電力。以比特幣為例，荷蘭銀行ING表示，比特幣一次交易所用的電量足夠一家人用上一個月。各節點在區塊鏈參與運作的過程中要進行大量運算，只有通過工作量證明才能獲得獎勵，而且并不是所有記錄都可以記錄在區塊鏈中。就好比100個人賽跑，只有第一個到達終點是勝利的，剩下99人均是失敗，也就導致大量能源被白白浪費。

3.技術與制度方面的不成熟難以為區塊鏈的應用提供保障

區塊鏈技術在應用過程中仍存在許多不容忽視的問題，比如在比特幣網絡或以太坊網絡中可以通過一些技術手段獲取網絡中節點的 IP 信息以及一些節點的拓撲關系，從而泄露了區塊鏈網絡中的節點 IP、端口等隱私，甚至泄露了整個網絡的拓撲隱私。此外，由于區塊的容量有限，使得基于區塊鏈交易的實時性差。以比特幣為例，目前比特幣區塊的生成間隔大約是10分鐘，區塊大小被限制在1MB，這兩個因素制約了一個交易從提交到被記錄下來的所耗費的時間，從而限制了比特幣網絡的鏈上交易量。另一方面，區塊鏈技術對于檔案領域而言是一項新興技術，它在檔案領域方面的應用尚不成熟，也缺乏相應法律、法規、標準、制度、規范的保障。

四、區塊鏈在數字檔案館中的應用途徑及展望

1.基于區塊鏈技術的數字檔案館需要調整角色和功能定位

與目前“中心化數據庫+分布式終端管理端”的管理模式不同，基于區塊鏈技術的數字檔案館的管理模式將轉變為“分布式數據庫+分布式終端管理端”，數字檔案館在整個檔案管理體系中的“中心地位”將被弱化，這不僅是新時代新技術所趨，也是新社會新理念所趨。為了適應這種發展趨勢，數字檔案館需要及時調整自己的角色和職能。首先，在“分布式存儲+分布式管理”的模式下，數字檔案館已經不再是唯一的檔案管理中心，將出現多中心管理的現象，這種現象的出現會帶來兩個方面的影響：一方面，多中心的出現會分擔掉數字檔案館的部分業務工作，比如社交檔案的管理，這時，數字檔案館應該強化對多中心業務的指導，由“管理者”轉變為“協調者”;另一方面，區塊鏈技術將拓展數字檔案館的信息共享方式，由傳統的點對點（P2P）信息共享模式和基于信息資源管理中心的信息共享與交換模式拓展為一種協同共享的方式。這也意味著，在區塊鏈技術的去中心化影響下數字檔案館更應該強化和拓寬自身的服務職能。其次，去中心化的管理也意味著數字檔案館喪失了原有的資源優勢，但卻不意味著數字檔案館的存在失去價值，數字檔案館作為新時代下國家檔案意識的體現，是檔案事業發展必不可缺的積極因子。基于區塊鏈技術的數字檔案館建設應該轉變“以我為主”“自操自辦”的服務理念，基于區塊鏈強化檔案館與檔案館之間、檔案館與圖書館、博物館、科技館等之間的協作與交流，拓展服務內容、服務方式和服務對象，凸顯新時代下自身的競爭優勢。

2.構建基于區塊鏈技術的智慧檔案館信息共享體系

智慧檔案館和基于信任的信息共享體系是數字檔案館應用區塊鏈技術發展的兩個指向，一個是技術指向，一個是社會指向。智慧檔案館是采用物聯網、云計算等新技術構建的智能管理多元化的檔案資源，具有感知和處理檔案信息能力，并提供檔案信息泛在服務的一種新型檔案館模式。以物聯網技術為例，結合射頻識別和傳感器等技術，可以通過微動偵測實時感知在檔案庫房區域或其他館內重要區域是否存在非工作時間進入或非合法授權進入的人員來保障檔案的安全。但物聯網技術也不是萬能的。物聯網中缺乏有效的共享機制，從而難以實現數據有價值的互聯互通。區塊鏈技術在數據安全保護和信息共享上的優勢為物聯網技術在智慧檔案館建設上存在的不足提供了解決途徑。

區塊鏈的本質是一種去中心化的記賬系統，是一個由信用記錄以及信用記錄的清算構成的體系。這也意味著，對于基于區塊鏈技術的數字檔案館而言，信息資源共享打破了傳統的“第三方”限制，構建了以檔案館網為核心的社會信用體系。具體來說，區塊鏈技術加密儲存了信用交易雙方完整的交易記錄，成為各自信用資料的一部分，同時也明確了雙方對數據的所屬權，這就可以構建出每個人、每個機構產權清晰的信用資源，而無需通過第三方機構對這些信用資料進行認證。也就是說，個人或機構在檔案領域的進行“交易”（包括個人或機構的利用、外包、眾包、代保管等等）的時候不再需要“第三方機構”予以證明，通過誠信交易記錄“自證”便可省去各種審批流程帶來的麻煩，此外，個人或機構在進行“交易”的各種行為也會作為誠信記錄的一部分保存下來作為下一次“交易”的憑證。

3.完善區塊鏈技術應用的法制與法治的雙重體系建設

法律監管的缺失與行業技術規范欠缺是制約區塊鏈技術在數字檔案館領域應用的重要內因。法律監管的缺失是全世界應用區塊鏈技術共同面臨的難題，國外有許多在區塊鏈技術應用立法的成功典范，比如：美國加州通過立法認可了區塊鏈上保存的企業股東信息的合法性。因此，我國在解決數字檔案館應用區塊鏈技術的立法問題時，可以積極借鑒和吸取國外成功的經驗和做法，結合本國的實情，制定適合我國的法規體系。這是一個不斷摸索和創新的過程。行業技術規范的欠缺主要是因為區塊鏈技術在數字檔案館中的應用缺乏經驗積累和成功典范，所以并未引起相關部門的重視。數字檔案館作為實踐領域的前沿陣地和創新點，應該勇于探索新技術的應用與創新，在理論與實踐上積極做出貢獻。

（作者單位：上海大學圖書館情報檔案系）