基于區塊鏈技術的內部控制責任平臺創新設計

羅 演

（湖南環境生物職業技術學院，湖南 衡陽 421005）

隨著信息技術發展和全球商業環境的日益復雜化，企業內部控制責任成為保證企業長期穩定發展的關鍵要素之一。內部控制責任是指企業為實現戰略目標、保護企業資產、促進經營效率和遵守法規要求而采取的管理措施。傳統的內部控制模式面臨信息孤島、可信度問題和操作風險等挑戰，影響了其在當前商業環境中的有效性和效率。區塊鏈技術是解決傳統內部控制模式內部問題的有效工具，該技術通過記錄、驗證和跟蹤所有涉及內部控制責任的信息和活動，為企業提供實時監控和審計的服務，從而保證內部控制的可靠性和透明度[1]。因此，該文利用區塊鏈技術對內部控制責任平臺進行創新研究設計，保證平臺的穩定和可擴展性，通過研究，為該技術在內部控制責任領域應用，提供理論知識和實踐經驗，以期為企業實現內部控制提供有力支持。

1 內部控制責任平臺總體架構

基于區塊鏈技術設計的內部控制責任平臺總框架包括3 層，分別為數據層、應用層和交互層，平臺總框架設計如圖1 所示。

圖1 平臺總框架設計

數據層是內部控制責任平臺的基礎，包括使用者信息、審計記錄和風險數據等，主要任務是數據錄入、處理和匯總數據，并存儲在區塊鏈中，以此保障數據的安全性，為平臺上層的應用提供數據支持。

應用層是平臺的管理和處理核心，為使用者提供內部控制責任平臺的功能和服務，通過應用層平臺能夠有效地管理和協調各種資源、數據和使用者請求，保證平臺高效運作。

交互層是使用者和平臺進行交互的界面，需要具有較好的使用者體驗和易于操作性，以便使用者能使用平臺完成相關操作。綜上所述，基于區塊鏈技術構建的內部控制責任平臺，對數據層、應用層和交互層進行架構設計，可以保障數據的安全性，對企業內部控制責任進行有效管理和風險控制，幫助企業管理者更好地管理和運營。

2 軟件設計

2.1 數據層

在基于區塊鏈技術設計內部控制責任平臺的過程中，分析數據層的流程主要包括數據錄入模塊、數據處理模塊和數據存儲模塊，具體流程如圖2 所示。

圖2 數據層工作流程

圖2 是數據層的具體流程，下面分別對數據層的3 個模塊進行設計。

2.1.1 數據錄入模塊

數據錄入模塊的主要目的是為收集使用者提供的相關數據，并通過設計API 訪問接口，確保經過授權的使用者可以輸入和編輯數據，數據錄入模塊的步驟如下：1）數據輸入表單提供必要的字段和選項，方便使用者能有效地輸入相關數據；數據編輯功能幫助使用者修改已有的數據記錄；使用者可以使用提交按鈕將數據提交區塊鏈倉庫，保證數據的完整性和可靠性。2）使用者借助API 訪問接口錄入相關信息，要求信息錄入模塊可以實時地采集和處理數據，同時，能夠以極低延遲從數據源獲取數據，并及時將其傳送至目標系統進行處理和分析。采用介數中心性指標衡量某時間節點在網絡中連接其他時間節點間的重要程度，通過計算經過該節點的最短路徑數目評估該時間節點是否為關鍵節點，設節點介數中心性為FBi，計算如公式（1）所示。

(1)對脫模機基礎進行加固。針對脫模機基礎空洞及不均勻沉降這一問題，采用C50灌漿料(脫模機基礎混凝土強度等級為C30)對基礎空洞處進行處理，使基礎密實、平整，并將脫模機四腿與預埋鋼板焊接牢固，增加軌枕脫模時的撞擊效果。采取措施后，軌枕脫模模具反彈現象得到了有效的控制，軌枕脫模次數從之前的7次減小到現在的4次，大大降低了軌枕脫模受損的幾率。

式中：n為節點總數；guv為從u到v的最短路徑；giuv為經過節點i的最短路徑數目，確定時間節點的重要程度能有效保證使用者信息錄入的方便性與時效性。3） 在數據錄入過程中，必要的數據驗證能保證輸入的數據符合預定的格式和要求，數據完整性驗證能檢查必填字段是否都已填寫，數據格式驗證能檢查日期、金額和文本格式等，而數據邏輯驗證則能驗證數據間的邏輯關系是否符合業務規則，使用Truffle 工具建立一個數據檢驗矩陣，計算如公式（2）所示。

式中：TI為檢驗矩陣一致性系數；?max為檢驗矩陣的最大特征根；c為數據源信息個數。4）驗證通過的數據將以區塊的形式添加至區塊鏈上，包括數據內容的加密存儲、時間戳以及交易哈希的唯一標識，最終存儲在IPFS 中[2]。該分布式的、去中心化的記錄機制，使區塊鏈成為可信的數據庫，能被多個參與者共同維護和驗證，無須依賴中央機構的控制。5）為管理數據的訪問權限，數據權限管理功能將為不同的使用者角色設置不同的使用權限，保證只有經過授權的使用者可以查看和編輯特定的數據，此外，定期備份數據與恢復機制能防止數據丟失或損壞，并在需要時能恢復特定的數據狀態。通過以上設計，數據采集模塊能有效地收集、驗證和存儲相關數據，為后續工作提供支持。

2.1.2 數據處理模塊

使用者錄入內部控制責任信息后，系統會將錄入數據轉入數據處理模塊進行處理分析，數據處理模塊主要指利用以太坊Parity 工具，可以對導入系統中的數據進行讀取、清洗和轉換等操作，使其達到數據分析可用的狀態[3]。關于實時部分數據，會在區塊鏈網絡上啟動實時任務，將處理結果寫入一個新的區塊鏈區塊中；關于離線部分數據，會將任務提交至任務調度系統，進行周期性處理，并將結果導入新的區塊鏈中，處理步驟如下：任務調度系統周期性處理離線數據是抽取離線數據源，在需要抽取的數據源上建立修正、插入和刪除這3 個觸發器，一旦數據源中的數據發生變化，對應的觸發器會對發生變化的數據內容進行增量抽取，寫入抽取線程后完成抽取工作，計算增量抽取如公式（3）所示。

式中：θ1為抽取新參數；θ2為原有抽取參數；?為學習率；y為數據標簽；x為特征向量；hx為模型在輸入x時的預測值。

抽取完成后，利用以太坊Parity 工具對數據進行清洗、消除冗余以及匹配等操作，將經過工具處理的數據內容加載到構建的區塊鏈網絡中，生成新的區塊鏈事務，具體流程如圖3 所示。

圖3 Parity 工具格式轉換圖

如圖3 所示，當Parity 工具對內部控制責任信息進行轉換時，可以對一致的內部控制責任信息直接進行格式轉換；對不一致的內部控制責任信息，則采用調試、導出、分配和合并信息等方式，統一清洗信息后，將已經轉換為標準格式的內部控制責任信息，分配到不同的分類標準體系中，根據不同的分析內容對需要的實元素進行檢索分類，從而給使用者提供需要的信息。

2.1.3 數據匯總模塊

數據匯總模塊與在服務器端添加數據緩沖層類似，能給數據提供較好的匯總緩沖服務，因此很大程度上縮短了從數據庫中獲取數據的時間。須確定需要進行數據匯總的數據源，包括不同的區塊鏈、區塊鏈事務、API 和文件系統等，根據操作數據源和數據訪問需求來定義RPC 接口，與數據源建立連接，方便提取數據。使用SQL 檢索數據庫中的特定數據，使用API 調用獲取數據，將提取后的數據傳輸到數據匯總模塊的服務器端，數據暫時存儲在緩存節點中，設各緩存節點的存儲剩余能力為W，計算如公式（4）所示。

在數據匯總模塊的服務器端，利用k-means 聚類算法將從不同數據源提取的數據整合成統一格式的數據集，借助各數據點與數據集均值間的方差值，衡量數據聚合度，計算如公式（5）所示。

式中：v為方差值；x為數據點的值；μ為數據集的均值；n為數據點的總數。方差值越大，數據點越分散，聚合度越低；方差值越小，數據點越集中，聚合度越高。通過以上步驟，數據匯總模塊能提高數據訪問的效率，減少系統與各數據源間的訪問誤差[4]。

2.2 應用層

應用層是基于區塊鏈數據層提供的數據服務，也是平臺的核心部分，可以為使用者提供內部控制責任平臺的服務，采用區塊鏈技術的智能合約對內部控制責任進行自動化和驗證，具體步驟如下：明確內部控制的目標和要求，包括確定涉及的流程、規則和職責，在區塊鏈上創建智能合約，以實現內部控制目標，同時保證合約包括所有必要的條件、規則和操作，主要參數設計見表1。

表1 智能合約設計中的主要函數

確定參與智能合約的執行合約的人員和監管機構等，參與方能查看和驗證智能合約的執行情況，并將智能合約分布式部署到區塊鏈網絡中，保證智能合約的不可變性，保障安全性，采用卡方檢驗公式檢驗智能合約的分布情況，計算如公式（6）所示。

式中：m為實際頻數；c為理論頻數；K為殘差。

一旦智能合約部署到區塊鏈網絡中，將自動執行其中定義的規則和邏輯，消除人為錯誤和潛在的欺詐行為，保證內部控制的一致性和準確性。因此，區塊鏈技術提供了智能合約的透明度和可追溯性，參與方可以隨時查看智能合約的執行情況并驗證其合規性，利用區塊鏈記錄的數據，管理者可以審計和改進內部控制責任。

2.3 交互層

交互層充當使用者和系統其他組件間的中介，負責將使用者的請求、命令或查詢傳遞給系統的其他部分處理，并將結果返回給使用者，包括前端頁面、交互設計和使用者體驗方面。其中，前端頁面是使用者與系統交互的主要界面，設計和開發交互層要直觀、易于理解，以便使用者能方便地瀏覽和操作系統的各功能模塊；交互設計關注使用者與系統間的互動方式和流程，應考慮使用者的認知負荷，簡化復雜操作，提供明確反饋和指引，避免使用者的迷惑和錯誤操作；使用者體驗是使用者與系統進行交互時獲得的整體感覺和滿意度，交互層需要通過優化系統的性能和響應速度，減少使用者的等待時間，提供較好的使用體驗。此外，交互層還需要考慮引入個性化定制和主題切換等功能，以滿足不同使用者的偏好和需求。因此，在基于區塊鏈技術的內部控制責任平臺中，交互層需要具有以下功能：1）提供使用者登錄和注冊功能，確保只有授權的使用者才能訪問平臺的相關功能，通過區塊鏈身份驗證機制，保證使用者身份的真實性。2）提供數據展示和查詢功能。使用者能快速獲取需要的數據信息，幫助其了解內部控制責任的狀況，并支持數據多維度查詢與分析。3）提供數據可視化功能。通過圖表、圖形等形式直觀地展示內部控制責任的數據信息，利用區塊鏈的不可篡改性和透明性，向使用者呈現可靠的數據，降低使用者理解數據的難度[5]。4）提供任務管理功能。提供分布式的任務管理和審計功能，使用者能創建、修改和刪除任務，并實時監控任務的執行情況。5）消息提醒功能。及時向使用者提醒任務的執行情況和重要事件預警。利用區塊鏈的實時性和安全性，確保使用者能及時了解平臺上的重要動態，提高工作效率和準確性。以上功能共同構成交互層的功能，讓使用者能與計算機系統進行有效地交互和溝通，擁有較好的體驗。

3 測試試驗

3.1 試驗準備

對基于區塊鏈技術的內部控制責任平臺進行測試，需要搭建適合測試的試驗環境，該環境應滿足平臺運行的要求，包括操作系統、數據庫和存儲等方面。因此，該試驗選擇Ethereum 作為區塊鏈平臺；選擇Raspberry Pi 4 Model B作為單板計算機，安裝Raspbian 操作系統，并根據區塊鏈平臺的要求進行配置；分布式存儲系統采用IPFS，PC 采用HP EliteDesk 800 G6 Tower PC，手機設備使用Apple iPhone 13 Pro，平板電腦設備型號為Microsoft Surface Pro 8。測試數據應有代表性，能夠模擬真實的內部控制責任平臺場景，并覆蓋平臺的各功能模塊和數據類型。

3.2 試驗結果

選取5 個不同的信息節點，對該系統的信息采集時間、系統數據傳輸速率以及處理信息的準確率進行測試，評測該系統性能的穩定程度，測試結果見表2。

表2 測試試驗結果

根據試驗數據顯示，通過測試5 個不同數據的節點，得出以下結論：該系統的平均采集時間為6.902s，說明該系統響應速度和實時性較高；系統傳輸速度為21.36s，說明該系統具有高效的處理能力和性能；數據準確率為97%以上，說明該系統精度和可靠性較高。利用區塊鏈技術對內部控制責任平臺進行創新研究設計的優勢為信任機制、透明性、可追溯性、智能合約執行以及數據安全性等，有助于提高內部控制的可靠性和透明性。

4 結語

該文以內部控制責任的實際需求為出發點，利用區塊鏈技術對內部控制責任平臺進行創新研究設計，主要從數據層、應用層以及交互層3 個方面進行研究，實現了內部控制責任的透明化和自動化管理。試驗結果顯示，借助區塊鏈技術設計的內部控制責任平臺能夠幫助企業更快地實現內部控制目標，并有效提高數據安全性和合規性水平，實用性較高，使企業的內部控制管理更高效和便捷，能適應目前信息技術發展的趨勢。進一步完善和推廣區塊鏈技術在內部控制責任領域的應用，能為企業提供更可靠的內部控制框架，更高效、透明地管理內部控制。