區塊鏈技術在電子文件歸檔和電子檔案管理中的應用研究

文/劉紅（濱州市公共就業和人才服務中心）

區塊鏈技術對于傳統計算機技術而言具有顛覆性、創新性意義，檔案管理部門在傳統電子檔案管理基礎上，采用區塊鏈技術能夠極大地提升其電子檔案管理的質量及水平。該技術誕生之初，更多用于金融領域當中，之后在溯源業務及電子存證服務方面獲得廣泛運用，但在電子檔案管理領域的應用則明顯偏少。2019年10月，在中央政治局第十八次會議上，習近平總書記明確指出：要充分突顯區塊鏈技術的核心價值，在此基礎上形成自主創新發展的突破口，在此基礎上全面促進區塊鏈技術和產業創新融合的轉變。以此為遵循，極大地促進了檔案部門融合運用區塊鏈的積極性，但在實際的電子檔案管理當中，實際運營區塊鏈的案例過少，再者區塊鏈本身屬于全新技術類型，絕大多數檔案部門機構在運用區塊鏈實施電子檔案管理時，通常表現得無從下手，且此類部門均對電子檔案管理應用區塊鏈的流程、路徑等不夠了解，導致區塊鏈技術運用并不理想。為此，以下對區塊鏈技術在電子歸檔和管理的應用進行論述：

一、電子文件歸檔及檔案管理應用區塊鏈技術的相關概述

（一）區塊鏈技術概述

區塊鏈技術的產生始于比特幣技術，但并非單純限于比特幣。以數字貨幣為例，其一條區塊鏈就承載了N個以上數量的區塊所需記錄的信息。因此，其屬于一種鏈式結構，在實際交易當中一旦產生新的交易，就必然會形成全新區塊，進而由此達成區塊間的鏈式連接效果。隨著交易數量的增加，區塊不斷擴大，形成最終的區塊鏈。區塊鏈的主要功能是存儲信息并保護存儲的信息。需要存儲的信息是數據庫，因為它可以寫入區塊鏈或從區塊鏈讀取。該技術是一個開放、透明、去中心化、共同維護的數據庫。它不是依靠中央權威，而是依靠新形式的分布式存儲、交叉驗證和通過網絡對等技術進行交叉傳播。基于此特性，可依托區塊鏈技術來有效應對各種不可靠環境下的信息交互問題，因此其具備相應的可靠性特點。可由此說明的是，區塊鏈技術并非單純的技術類型，其更多屬于多項技術的結合與創新。

（二）電子文件歸檔及檔案管理應用區塊鏈技術的原理

電子檔案管理運用區塊鏈技術的原理具體為：電子文件管理系統或業務系統，通過應用接口或客戶端將存儲在區塊鏈系統中的數據發送出去，接口或客戶端首先將數據發送給合約，實現數據處理及相應功能。執行合約功能后，請求存儲。區塊鏈系統收到存儲請求后，調用審批節點進行審批，將數據打包，通過共識算法管理模塊生成區塊文件。主記賬失敗點獲得區塊后，通過 P2P 協議將該區塊廣播給另一個記賬節點。記賬節點取回區塊后，通過賬本存儲管理模塊將區塊寫入本地賬本，完成電子文件在區塊鏈中的存儲。電子文件管理系統可以通過賬本管理模塊查詢存儲在區塊鏈中的電子文件數據，包括業務編號、區塊編號、區塊哈希值等。

二、區塊鏈技術應用在電子文件歸檔和電子檔案管理中的關鍵技術

（一）分布式賬本

分布式賬本類似于持有賬戶的家庭成員，其按照規定進行開戶，要求每個賬戶必須得到至少一半成員的同意。如果家庭成員需要更改賬本，只有所有其他成員同意后才能進行更改，任何更改的痕跡都會反映在每個成員的賬本中。這個賬本可作為每個家庭手中賬本的備份存在，賬本中存儲的信息內容包含了財務文件、法律文件以及其他電子資產文件。區塊鏈技術使用智能合約鎖定所有存儲文件的安全性，非對稱加密控制文件權限，加密維護賬本安全。團隊將根據大家商定的規則，共同更新文件每個節點的內容。

（二）非對稱加密

非對稱加密算法是一種持有私鑰的方法，一共有兩種密鑰，一個是公鑰，另一個是私鑰，兩者均不能單獨使用，而是需要結合使用的。比如，采用公鑰來進行一個文件的加密處理，就只需用到對應私鑰解密文件來取回最終的文件。當用私鑰對文件進行加密簽名時，簽名只能用對應的公鑰進行驗證，驗證信息的發送者是私有密鑰的擁有者，形成非對稱密碼算法的底層技術源自密碼學原理。密碼學屬于區塊鏈技術的基礎，也是數學計算機科學領域內的重要內容，主要研究機密性和信息。負責完整性驗證、信息研究、分布式計算機等安全問題。Zcash是第一個使用該概念的區塊鏈加密貨幣項目，同時目前的大型項目智能合約平臺“以太坊”則引入了同態加密的零知識證明技術ZKSNAK（Zero Knowledge Concise Non-Interactive Knowledge Arguments）。

（三）共識機制

共識機制是切實保障各個節點最終達成共識的重要規范，原則上也可理解為一種既定的規則。簡而言之，依托既定的規則來平衡兩者并達成共識，就像您對工作中的特定事物有不一致的看法一樣。電子檔案管理規則中，依托檔案管理系統引入共識機制，即可達到防篡改的效果。不過達成共識也需滿足相應的先決條件。一是創建相應的準則，以保證所有節點都認可此類規則內容。二是保障公平，重點確保每個節點的平等性。在如今的計算機科學領域當中，共識機制逐步演變為當下重要的術語類概念，因此共識機制在內容上涵蓋了“工作量證明、權益證明、權益委托證明、流逝時間證明”等諸多內容。具體可結合差異化的場景來選取多種類型的共識機制。總而言之，通過對共識機制的運用，是一種有效的獲取多方信任的方法和手段。

（四）智能合約

智能合約具體是以數字形式來呈現的合約類型。合約主要管理數字資產，內容上涵蓋了合約參與者共同認可的權利和義務，再交由計算機系統來進行自動執行。這種智能合約的簽訂流程不僅僅涵蓋自動運行的計算機應用程序，它們是 SystemLink 的參與者。就像一個信徒簽訂的合同，多方信任，有條件地工作，協助收發文件。

智能合約包括兩種技術，一個是時間戳，另一個是數字簽名。其實就相當于我們這個社會，我們通過法律規定制定一套規則，每個人都按照統一的標準執行，規則公開透明，每個人都必須遵守。每當規則更新時，它們必須實時發布，更新信息以確保所有公民都了解規則更新和調整。智能合約與社會的不同之處在于，規則是通過代碼創建的，通過分配時間戳和數字簽名來確保每個節點都遵守規則，而區塊系統執行實時更新以確保信息流動，可以保證每個環節的實時性和可靠性。

三、區塊鏈技術在電子文件歸檔和電子檔案管理中的應用

依托區塊鏈技術本身具備的共識機制、區塊存儲、密碼保護、智能合約等諸多內容特點，可由此突顯電子文件的可靠性保護，從而可據此搭建依托區塊鏈技術的電子文件安全方可靠保護架構。其中針對電子文件的保護重點，在于切實保障電子文件內容的準確性、可靠性。

通常電子文件的整體生命周期具體涵蓋了電子文件創建和收集、電子文件使用、電子文件內容的修改和轉移階段、電子文件的銷毀等幾個階段。詳細情況如下：

（一）電子文件的創建和收集階段

當用戶（即節點）需要發送新的電子文件實時請求，則該用戶可直接將信息內容傳輸至整體區塊鏈系統當中（也即是創建一個全新的電子文件內容），同時結合其他節點內容來進行真實性驗證工作。一旦所配置的節點數通過對文件信息的驗證，則充分表明所發送區塊的真實性，也由此間接證明用戶所發送的電子文件真實可靠，據此可直接將其添加至整體電子文件系統當中。換句話說，在區塊鏈系統中區塊可驗證其可靠性，因此每個節點都可將升級后的區塊鏈信息有效的存儲至自身節點當中。至此，新發送的電子文件經管理員驗證后，在電子文件系統中創建成功。如果沒有以設定的節點數確認區塊的真實性，則當前傳輸的區塊無效，新傳輸的內容無法保存在電子文件系統中。

（二）電子文件的使用階段

如果用戶需要查看電子文件，則需要跨區塊鏈網絡發布請求，并且需要配置數量的節點來驗證請求的真實性，確認后，管理員應確認請求。隨著區塊被添加到整個區塊鏈中，用戶請求使用文件的信息被記錄下來。一旦管理員面向用戶方傳輸相應電子文件時，則要求應當做好對文件的加密處理，整個過程就需要充分采用相應的公鑰信息，而在使用中則需匹配相應的私鑰來打開和使用該文件。一旦用戶的請求最終未被確認，則表明該區塊無效，也因此將被區塊鏈銷毀遺棄。在此機制下，能夠切實保障電子文件不會遭受任意使用。

（三）電子文件內容的變更和交付階段

隨著時間的推移，電子文件很有可能會對現有內容進行修訂處理，由此所產生的變化則主要涵蓋兩部分內容：一是新增內容，二是更新后的內容。通常經過修訂后的內容將直接被傳輸至區塊鏈系統當中，并由此歸于單獨存儲，通常只有管理員才具備此類操作的權限。當管理員修改或傳輸文件內容時，系統會自動判斷原始文件是否存在，否則，結果將反饋給管理員，如果存在，則必須在整個區塊鏈網絡中發布更改的信息，另一個節點上的用戶接收信息并確認文件內容的改動情況。一旦內容改動超過一定數量，則需由用戶來確認信息更改的準確性，以此明確文件信息內容是否屬于真實和正確的。待管理員確認后，區塊則可直接納入至區塊鏈技術當中，還可由此創建出相應的內容變更日志，并且準確記錄文件內容變更的時間與內容。如果這一情況未獲得最終確認，則此類請求將直接被丟棄，且不再接受任何對文件更改操作。同時，區塊鏈還將實時記錄文件內容的變化，甚至可據此回溯至電子文件的歷史版本，這樣才能確保電子文件的真實性，保障其未被惡意篡改。

（四）電子文件銷毀階段

在電子文件的整個生命周期中，可以在文件創建時設置當前文件的生命周期，當電子文件達到該期限時，系統會自動向全系統發送文件損壞廣播。當其他節點收到廣播時，需要檢查當前電子文件是否可以銷毀。如果配置的節點數確認請求，則區塊有效，可以加入區塊。在鏈中，文件可以在管理員的最終確認下進行銷毀處理。如果未采用配置好的節點數來驗證區塊的準確性，則說明當前文件仍然可用，但后續需要管理員重新設置相應的有效期。

四、結語

綜上，在電子文件歸檔和電子檔案管理中應用區塊鏈技術，可由此形成完善的數字型電子文件管理系統，該系統本身具備公開性和私密性的特性。其中，公開性主要基于社會各行業業務系統展開，并且專門用于金融、財務、人力等多個行業的電子文件及檔案內容的創建、利用、存儲及管理。而在私密性方面，則更多用于私密性電子文件的歸檔存儲，如政府及行業機密性的重要文件創建、保存、歸檔。由此可見，區塊鏈技術應用在電子文件歸檔和電子檔案管理，可實現電子歸檔和檔案管理的全流程管理趨于高效化、自動化、便捷化，進而達成全面運用和共享的目標。