基于區(qū)塊鏈技術(shù)的可信政務(wù)服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計研究

孫明

摘要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，各類電子政務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用到政府工作中，特別是近年來“互聯(lián)網(wǎng)+政務(wù)服務(wù)”理念的應(yīng)用，有力推動了政府改進工作方法、精簡工作流程，進一步提高政府工作效率、改善群眾辦事體驗發(fā)揮了重要作用。雖然基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計的政務(wù)服務(wù)系統(tǒng)解決了政務(wù)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通的問題，卻難以解決政務(wù)數(shù)據(jù)電子化后的權(quán)威性和嚴謹性問題。區(qū)塊鏈技術(shù)自誕生就具有安全可信、高可靠和可追溯的特性，符合政府對文件資料權(quán)威嚴謹?shù)囊?。推進“區(qū)塊鏈+政務(wù)服務(wù)”系統(tǒng)設(shè)計研究，將徹底解決當前電子政務(wù)應(yīng)用中存在的問題，創(chuàng)新政務(wù)服務(wù)工作模式，促使電子政務(wù)工作發(fā)生質(zhì)的變化。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈技術(shù);電子政務(wù);政務(wù)服務(wù);數(shù)據(jù)共享;政務(wù)聯(lián)盟鏈

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）13-0301-02

2008年11月份，一位叫中本聰?shù)膶W者在密碼學論壇（metzdowd，corn）上發(fā)表了一篇名為《比特幣：一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》（Bitcoin：A Peer-to-Peer Electronic Cash System）的論文后，區(qū)塊鏈技術(shù)首先在金融領(lǐng)域掀起一股虛擬貨幣熱潮。隨著對區(qū)塊鏈技術(shù)研究的深入，區(qū)塊鏈逐步應(yīng)用到供應(yīng)鏈、數(shù)字資產(chǎn)、物聯(lián)網(wǎng)、能源、電子政務(wù)等領(lǐng)域，迅速引起世界各國的重視。2016年12月份，在《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十三五”國家信息化規(guī)劃的通知》中區(qū)塊鏈技術(shù)被首次提到，將區(qū)塊鏈技術(shù)與量子通信、人工智能、大數(shù)據(jù)認知分析等列入國家“十三五”戰(zhàn)略性前沿技術(shù)，超前布局。在國家政策的指引下，北京、廣州、浙江等十幾個省市也陸續(xù)出臺了推進區(qū)塊鏈技術(shù)在各行業(yè)應(yīng)用落地的政策措施，為區(qū)塊鏈技術(shù)深入研發(fā)和應(yīng)用提供了政策保障。在工信部發(fā)布的《2018年中國區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)白皮書》中指出，我國在公有鏈領(lǐng)域處于世界先進水平，阿里巴巴、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)大企業(yè)紛紛加入對區(qū)塊鏈技術(shù)的研究與應(yīng)用中，區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)生態(tài)在我國已初步形成。

2019年10月24日，中央政治局就區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢進行第十八次集體學習。會上，習近平總書記指出，要探索利用區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)共享模式，實現(xiàn)政務(wù)數(shù)據(jù)跨部門、跨區(qū)域共同維護和利用，促進業(yè)務(wù)協(xié)同辦理，深化“最多跑一次”改革，為人民群眾帶來更好的政務(wù)服務(wù)體驗。習近平總書記的講話，為區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到政務(wù)服務(wù)工作中指引了方向。

1區(qū)塊鏈的定義和特點

什么是區(qū)塊鏈？由工信部指導編寫的《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用白皮書（2016）》認為：“區(qū)塊鏈技術(shù)是利用塊鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來驗證與存儲數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點共識算法來生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學的方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計算范式?！焙唵蔚刂v，區(qū)塊鏈就是一種基于P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和加密技術(shù)的去中心化的分布式數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)以區(qū)塊形式保存，使用哈希算法計算得到每個區(qū)塊的哈希值，在后區(qū)塊中保存前區(qū)塊的哈希值，通過哈希值將前后區(qū)塊環(huán)環(huán)相扣。區(qū)塊鏈各節(jié)點有平等的記賬權(quán)，在鏈上的區(qū)塊會被平等的保存到所有節(jié)點。通過工作量證明（PoW）、權(quán)益證明（PoS）、拜占庭容錯等共識機制保障整個區(qū)塊鏈系統(tǒng)的安全性和正確性，確保即使有少量節(jié)點被攻擊的情況下整個系統(tǒng)仍然是安全可靠的。

區(qū)塊鏈本身并不是一項獨立的技術(shù)，但綜合了P2P網(wǎng)絡(luò)、加密算法、數(shù)據(jù)存儲、共識機制、隱私保護和智能合約等技術(shù)，通過將這些成熟的計算機技術(shù)組合和創(chuàng)新后，解決了當前計算機應(yīng)用中存在的一些問題，如過度中心化的數(shù)據(jù)存儲與管理帶來的數(shù)據(jù)安全風險，不同單位之間數(shù)據(jù)共享信任問題等。依據(jù)區(qū)塊鏈的定義和底層技術(shù)基礎(chǔ)，區(qū)塊鏈具有開放透明、防篡改、可追溯、安全可信、隱私保護特點。

區(qū)塊鏈按其應(yīng)用范圍可劃分為公有鏈、聯(lián)盟鏈、專用鏈三類。公有鏈具有真正地去中心化特點，人人都可以參與其中，但公有鏈存在效率低、隱私保護差、需要激勵等問題。如比特幣系統(tǒng)產(chǎn)生一個區(qū)塊要10分鐘，且需要產(chǎn)生6個后續(xù)區(qū)塊才能確認數(shù)據(jù)可信，因此在商業(yè)系統(tǒng)中難以應(yīng)用。聯(lián)盟鏈是根據(jù)行業(yè)應(yīng)用需求在一個行業(yè)內(nèi)的多個單位之間建立的區(qū)塊鏈，是多中心的。聯(lián)盟鏈的優(yōu)點是每個節(jié)點的加入需要資格審查，交易速度快，處理能力達到幾百至幾萬TPS。專用鏈是指只有一個具有讀寫權(quán)限的核心節(jié)點區(qū)塊鏈系統(tǒng)，一般用于單位內(nèi)部的專項業(yè)務(wù)管理工作。專用鏈具有速度更快、更安全的特點，但失去了多節(jié)點制衡機制。

2網(wǎng)上政務(wù)服務(wù)系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在問題

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，近年來全國各地政府部門逐步建立了面向社會公眾的門戶網(wǎng)站、辦公系統(tǒng)、行政審批系統(tǒng)等各類政務(wù)服務(wù)系統(tǒng)，既提高了政府辦公效率，又方便了群眾辦事。特別是近幾年“互聯(lián)網(wǎng)+政務(wù)”概念的引入，進一步拉近了政府與個人、企業(yè)和組織之間的距離，政府工作效率、為民服務(wù)能力、群眾辦事體驗得到進一步提升。但在當前電子政務(wù)系統(tǒng)建設(shè)模式下，電子政務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用水平到達了瓶頸期，遇到了新的難點。一是政務(wù)數(shù)據(jù)共享困難。隨著信息技術(shù)在政府部門應(yīng)用的越來越成熟、越來越廣泛，政府將各項業(yè)務(wù)都搬到網(wǎng)上后，單項業(yè)務(wù)辦理方便了，但上下級政府間、同級政府各單位間，甚至一個單位內(nèi)各部門間都存在系統(tǒng)對接難、數(shù)據(jù)共享難的問題，形成了大大小小的各類“信息孤島”。二是政務(wù)數(shù)據(jù)缺少政府的權(quán)威性和可信性。由于政府的特殊性，政府產(chǎn)生的數(shù)據(jù)必須是權(quán)威的、可信的。以前，政府的數(shù)據(jù)通過紅頭文件、公章等確保政務(wù)數(shù)據(jù)權(quán)威可信。現(xiàn)在，雖然計算機技術(shù)提高了數(shù)據(jù)交流的便捷性，但通過網(wǎng)絡(luò)傳遞的數(shù)據(jù)不具有法律效力，難以留作辦事憑證。三是方便了群眾但增加了政府工作人員負擔，工作人員使用信息系統(tǒng)積極性不高。因政府工作嚴謹性要求，群眾申請辦理事項時，仍然需要提供大量紙質(zhì)文件。在受理事項時，方便后期的各項辦理工作，政府工作人員需要通過掃描、拍照等方式將紙質(zhì)文件轉(zhuǎn)換為數(shù)字文件，增加了工作人員工作量。四是網(wǎng)上辦事流程和辦事方式照抄線下辦事模式，創(chuàng)新工作方式困難。雖然各地政府部門建設(shè)的網(wǎng)上政務(wù)服務(wù)系統(tǒng)功能很全面，但在網(wǎng)上辦理事項的模式幾乎照搬線下模式，群眾辦事需要提供的各種文件、證明等材料一件都不能少，內(nèi)部辦理環(huán)節(jié)一步都不少，有的還利用信息技術(shù)帶來的便捷性增加了辦理環(huán)節(jié)。在行政命令的強制下，有些辦理相對簡單事項雖然實現(xiàn)了“最多只跑一次”，但不使用信息系統(tǒng)也能做到“最多只跑一次”的目標。涉及多個部門的業(yè)務(wù)，一個部門跑一次，多個部門還是要跑多次，重復提交文件資料等。

基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的政務(wù)服務(wù)系統(tǒng)，難以創(chuàng)新政府工作模式，難以進一步提升群眾辦事體驗，難以將政務(wù)數(shù)據(jù)變?yōu)橛袃r值的政務(wù)數(shù)字資產(chǎn)在各個部門流通，更難以對政府工作進行質(zhì)的提升。

3區(qū)塊鏈政務(wù)系統(tǒng)設(shè)計

華為區(qū)塊鏈技術(shù)專家認為，區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域應(yīng)滿足多方參與和寫人數(shù)據(jù)需求、對數(shù)據(jù)真實性要求高需求和多個參與者間建立分布式信任需求三個條件，而政務(wù)服務(wù)工作中一項業(yè)務(wù)的辦理往往需要多個部門協(xié)同完成，每個部門都有寫入文件的需求，對其他部門文件資料數(shù)據(jù)的真實性要求高，部門間需要依賴完全可信的環(huán)境建立高安全高可靠的政務(wù)服務(wù)系統(tǒng)等。因此，在政務(wù)服務(wù)領(lǐng)域完全適合應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)。

3.1總體架構(gòu)設(shè)計

結(jié)合政府部門工作和區(qū)塊鏈技術(shù)特點，基于區(qū)塊鏈技術(shù)的政務(wù)服務(wù)系統(tǒng)可采用多中心的政務(wù)聯(lián)盟鏈模式建設(shè)。按照國家部委、省和省際間政務(wù)服務(wù)業(yè)務(wù)的耦合性，建立國家部委政務(wù)聯(lián)盟鏈、省級政務(wù)聯(lián)盟鏈和行業(yè)聯(lián)盟鏈等多條區(qū)塊鏈，采用側(cè)鏈和公證人機制等跨鏈技術(shù)實現(xiàn)多個政務(wù)聯(lián)盟鏈之間數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。

1）國家部委政務(wù)聯(lián)盟鏈

每個國家部委建設(shè)一個節(jié)點，建立國家部委政務(wù)聯(lián)盟鏈，解決國家部委間可信的業(yè)務(wù)協(xié)同需求。

2）省級政務(wù)聯(lián)盟鏈

在省級區(qū)域內(nèi)，省市縣縱向、橫向政務(wù)業(yè)務(wù)辦理量大，以省為單位建立相對獨立的省級政務(wù)聯(lián)盟鏈。省級政務(wù)聯(lián)盟鏈包括省級節(jié)點、省直部門節(jié)點和地市級節(jié)點等。因縣級業(yè)務(wù)量相對較小、人才和計算資源有限，可并人所在市共同建節(jié)點。以安徽省為例，一共有16個市，較大的部門包括發(fā)展改革、國土、環(huán)保、公安、民政、稅務(wù)等十幾個部門，可建立一個數(shù)量級在數(shù)十個節(jié)點的省級政務(wù)聯(lián)盟鏈。

3）行業(yè)聯(lián)盟鏈

針對一些政府部門業(yè)務(wù)具有專業(yè)性強、行業(yè)內(nèi)部跨層級流轉(zhuǎn)量大的特點，建立從國家行業(yè)主管部門到省市的縱向行業(yè)聯(lián)盟鏈。如發(fā)展改革部門的投資項目審批監(jiān)管鏈和稅務(wù)部門的稅務(wù)管理鏈等。

3.2建設(shè)政務(wù)聯(lián)盟鏈的意義

1）構(gòu)建完整的可信政務(wù)數(shù)據(jù)共享模式

有了區(qū)塊鏈技術(shù)作保障，政府部門間信任壁壘將被打破，能夠構(gòu)建一個涵蓋各部門、各業(yè)務(wù)的可信的跨層級、跨部門的政務(wù)服務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)可信政務(wù)數(shù)據(jù)的交換共享，部門間業(yè)務(wù)的無縫協(xié)同等。基于聯(lián)盟鏈的政務(wù)服務(wù)系統(tǒng)，在政府部門間交換的不僅是數(shù)據(jù)，還包含部門間的信任，解決以往信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享模式下數(shù)據(jù)的權(quán)威性和法律效力問題。

2）創(chuàng)新政府工作模式

當前的電子政務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)主要是對傳統(tǒng)辦公模式的模仿，并未徹底改變傳統(tǒng)的辦公模式。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)在政務(wù)工作中的應(yīng)用，在可信數(shù)據(jù)共享理念的指導下，解決了跨部門文件資料共享的法律問題后，政府將逐步優(yōu)化配置政務(wù)資源，整合業(yè)務(wù)辦理流程和方式，重構(gòu)政府部門以適應(yīng)新的業(yè)務(wù)辦理模式等。

3）節(jié)約計算資源和政府投資

建設(shè)政務(wù)聯(lián)盟鏈，首先需要做好政務(wù)服務(wù)系統(tǒng)頂層設(shè)計，規(guī)劃節(jié)點布局、建設(shè)規(guī)模、服務(wù)能力等，未經(jīng)許可不能擅自建設(shè)。通過政務(wù)聯(lián)盟鏈建設(shè)，可有力推動政府信息資源的集約化，避免數(shù)據(jù)中心和業(yè)務(wù)系統(tǒng)遍地開花式的低水平重復建設(shè)。區(qū)塊鏈更專注的是業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用，注重將政府資源變成政務(wù)數(shù)字資產(chǎn)，提高信息化項目投入產(chǎn)出比，達到節(jié)約政府投資、提升政務(wù)管理水平的目的。

4）提高為民辦事體驗

在聯(lián)合了公安、稅務(wù)、民政等部門的政務(wù)聯(lián)盟鏈上，個人、企業(yè)和各類社會組織自身的數(shù)據(jù)成為鏈上數(shù)據(jù)的一部分，群眾辦事時不再需要向各部門提供大量的文件、證明等資料，甚至不再需要跑各個部門，真正做到習總書記提出的“最多跑一次”目標。政務(wù)聯(lián)盟鏈的應(yīng)用將政府為民辦事的能力提升到一個新的檔次。

4結(jié)束語

電子政務(wù)的發(fā)展經(jīng)歷了大型機、個人計算機、局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的階段，辦事效率和服務(wù)能力不斷提升，但也到了發(fā)展的瓶頸期。在電子政務(wù)中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，解決了政府網(wǎng)上數(shù)據(jù)的可信傳輸問題，保障了政務(wù)數(shù)據(jù)的權(quán)威性，實現(xiàn)了跨層級、跨部門的可信數(shù)據(jù)共享。隨著對區(qū)塊鏈技術(shù)的深入研究，區(qū)塊鏈技術(shù)將成為未來電子政務(wù)系統(tǒng)的重要支撐技術(shù)，將重構(gòu)政府事項辦理模式，創(chuàng)新政府工作方式，打破當前部門業(yè)務(wù)的條塊化現(xiàn)象等，從整體上提升政府工作效率，真正建成一個各級政府、各部門互聯(lián)互通，政務(wù)資源充分共享的網(wǎng)上政府。