基于區塊鏈技術的政務數據共享交換平臺研究與設計

王磊

（江西省信息中心，江西 南昌 330036）

0 引言

根據我國近年來建設發展具有中國特色社會主義制度和管理體系累積經驗分析可知，如何構建發展數字政府和數字經濟作為國家治理水平和現代化發展的目標。尤其是對政務數據共享交換平臺而言，其作為全新型政府建設的基礎內容，不僅能為政府履行職責和治理現代化發展奠定基礎保障，還可以為發展數字經濟帶來更多機會。

1 區塊鏈技術的運作機制

區塊鏈技術也被叫作分布式賬本技術，屬于現代化發展常見的一種網絡數據庫技術，在實踐應用中具有公開透明性和去中心化等特征，能保障所有用戶都參與數據庫的記錄[1]。現如今，在我國進入數字化發展進程后，區塊鏈技術作為全新的數字產業在各個領域得到了廣泛運用，不管是數字資產交易還是供應鏈管理都證明區塊鏈技術具有非常廣闊的發展前景，在實踐產業革新中具有積極作用。因此，以區塊鏈技術為核心研究設計政務數據共享開放平臺，現已成為實踐產業集群發展關注的焦點，只有這樣才能在加快社會經濟發展水平的同時，構建更為系統化的數字政府。

2 目前政務數據共享交換發展現狀

目前各級政府在大力推廣共享交換政務數據平臺時，雖然已經認識到區塊鏈技術的重要性，但結合如下圖1所示的平臺運行結構分析可知，政務信息資源依舊存在較多矛盾，具體體現為：首先，存在異構系統。由于政務數據儲存在不同類型的政務系統中，相應管理主體和運營維護要求存在較大差異，所以彼此之間無法相互傳遞溝通，致使數據運行應用期間存在孤島現象。利用數據中心的方式對傳統意義上的共享交換平臺進行重新構建和創新優化，實際操作過程過于復雜，就算有專業人員和企業共同配合，所包含數據的開放性和共享性效果也不明顯。同時，在實踐運行期間針對系統平臺所消耗的維護成本非常高，最終獲取效應過低，這也同樣會限制數字共享平臺的建設投入。其次，權責不明確。政務數據的共享開放，涉及多個部門，因此在開放建設期間所表現出的權責并不明確。針對數據共享開放的管理部門不僅是管理者，同樣也是創新發展的建設者，如果部門定位不明確，那么相應的權責界定也會出現偏差，最終影響政務數據共享應用的效果。最后，機制不完善。現有政務數據共享交換的激勵、溝通、監管等方面的機制并不完善，致使實踐運行期間存在嚴重的不協調現象，這就導致各級部門難以得到共享開放平臺的核心技術數據[2]。

圖1 傳統意義上的政務數據共享交換平臺系統

3 基于區塊鏈技術的政務數據共享交換平臺設計分析

3.1 層次結構

通常情況下，利用區塊鏈技術進行政務數據共享交換平臺設計，需要在了解不同應用場景需求的基礎上，有效解決數據傳輸加密、保護用戶隱私、身份認證、操作追溯等問題[3]。實際設計框架如下圖2所示：

圖2 基于區塊鏈技術的政務數據共享交換平臺

從系統運行層次角度來看，上述設計主要分為基礎層、服務層、應用層這三方面內容。其中，平臺層主要具備加密處理、數據儲存、共識機制等基礎服務，在數據共享期間要嚴格按照國家法律規定運用技術算法，原始數據信息要儲存在集群當中，政務鏈所包含的智能合約要儲存共享數據的哈希指紋等信息。而應用層要結合業務需求進行開發設計，其中包含運行監控、資源管控、共享管理等模塊功能。

3.2 部署方式

對比上述提出的傳統政務數據共享模式和以區塊鏈技術為核心的政務數據共享交換平臺可知，后者的平臺部署方式如下圖3所示，不僅能在多個民生領域得到充分利用，還可以為現代化社會經濟發展奠定基礎保障：

圖3 平臺部署方式

通常情況下，政務的區塊鏈包含了中心節點和部門節點。前者主要用來對平臺所包含的區塊鏈進行組網實現，并提出與數據共享開放有關的各項規則合約，全面保護所構建組網結構，確保平臺部署安全性，政務數據可以安全有效的應用發展。而后者需要結合信息中心提出的規則，將各部門數據傳遞到區塊鏈上進行共享處理，而共享網絡可以在公共賬本上查詢到其他部門的數據信息[4]。在這一過程中，分布式賬本作為實現數據共享交換的重要組成部分，可以對數據信息進行多方維護和共享應用，信息中心節點能在公共賬本上構建政務數據的目錄體系，從而保障各部門節點進行有序查詢和調用。從整體角度來看，區塊鏈政務數據共享網絡在保障轉入政務節點時，要按照統一的規則制度，不斷優化共享數據信息，也可以由此提出授權操作，最終確保全國數據鏈可以和城市數據鏈相互溝通，以此實現數據跨部門和跨區域進行傳輸。

3.3 上鏈流程

第一，預處理。在針對政務數據進行上鏈處理之前，需要交給中心節點操作，并不需要部門節點參與。運用適宜的處理工具進行簽名，并將發送者的身份信息融入其中，而后在身份認證及信息處理后傳遞到部門節點中。一般來講，在處理數據信息時，要利用序列化、數據、拼裝等操作保障政務數據的安全性和隱秘性。

第二，上鏈處理。這項操作需要將政務數據融入區塊當中，并進行去中心化處理，完成操作的政務數據無法進行篡改。由于政務鏈而具備完善的準入機制，可以傳遞到交易廣播中讓各個節點獲取相關內容，并在構建統一交易池的基礎上為共享交換奠定基礎。共享流程要按照約定方式構成被認可的區塊，在完成這一操作后，政務鏈所包含節點區塊要在協調統一的基礎上，對相關政務數據信息進行審計追蹤。

第三，智能合約。在完成上鏈處理后，政務數據要進行兩項操作，一方面是指智能合約處理，另一方面是指調整狀態默克爾樹。前者操作流程大都是非中心化，都需要在共識處理后將結果融入狀態數據庫中，以此為后續數據追蹤調查奠定基礎保障。而后者也需要利用政務節點進行相關處理。

第四，平臺價值。從實踐角度來看，區塊鏈技術主要用于處理政務數據共享交換期間存在的安全訪問、追蹤審計、訪問權限、身份認證等問題，不僅能提升業務操作的有效性，還可以控制系統運行的難度，促使政務數據信息的共享交換方式得到持續優化。根據上述研究的平臺設計內容顯示，區塊鏈技術在平臺中的應用價值主要體現在以下幾點：其一，政務區塊鏈具備多中心治理和多中心參與的優質特征，參與人員會共同保護區塊鏈的分布式賬本。這種全新的平臺設計模式轉變了傳統意義上大數據中心對政務數據的控制限制，所選用的區塊鏈技術轉變了實踐業務操作模式和管理現狀，不僅能充分調動參與人員的工作熱情，還可以促進政府部門之間的合作交流。其二，加密算法作為增強信任的基礎保障，在實踐運行中合理操作必須要得到參與人員的共識，以此促使攻擊竊取的數據失去應用價值。增強區塊鏈數據共享的信任力度，提升參與人員共享交換數據的有效性，有助于加快數字政府建設步伐，并向政府部門及社會大眾公開透明處理相關數據信息。其三，區塊鏈技術所包含的加密算法能有效控制數據共享期間存在的風險，國密非對稱加密技術可以保障部門傳輸的安全有效性，從而保障整體系統平臺運行符合標準要求。其四，智能合約在穩步實現部門業務需求和政務處理規則的同時，有助于提升數據共享交換的效率，有效處理網絡共享傳輸的違規問題。根據智能合約提出明確的身份認證和控制管理等相關管理機制，能進一步解決訪問控制體系和重復建設等面臨的難題。其五，利用區塊鏈技術所構建平臺具有去中心化模式，將其運用到政務數據共享交換中，不僅能充分調動企業單位和社會公民的積極性和自主性，還可以共享交換主體所擁有的數據信息。這種技術平臺在實踐發展中具有一定的開放性，在未來建設發展中可以吸引更多社會主體參與其中，從而構建更為廣泛的數據共享交換平臺[5]。

4 結語

綜上所述，增強政務數據資源的共享性和開放性，對提高政府部門的業務管理水平具有積極作用，同樣也是加快建設數字政府和發展數字經濟的基礎動力。根據本文對區塊鏈技術及實踐應用的深入探討分析可知，這一技術理念不僅能為國家政務數據共享交換構建全新的發展模式，還可以有效解決權責不清晰、機制不完善、異構系統不標準等問題。因此，在新時代建設發展中，各地方政府部門要在重視區塊鏈技術的基礎上，根據實踐業務需求準確選擇適宜的政務鏈數量及其建構模式，并提出適宜的獎懲管理機制，促使區塊鏈技術和大數據、人工智能等先進技術理念融合發展，以此為政務數據資源的共享交換運用奠定基礎保障。