區(qū)塊鏈技術(shù)提升智慧城市數(shù)據(jù)治理

馬魁

摘要：在現(xiàn)代技術(shù)背景下，多種先進(jìn)技術(shù)與人們的生活形成了緊密聯(lián)系，相應(yīng)將所有先進(jìn)技術(shù)整合起來(lái)發(fā)現(xiàn)，這些技術(shù)在能效表現(xiàn)上可以得到融合，環(huán)環(huán)相扣的給城市人群提供服務(wù)，圍繞這一點(diǎn)，現(xiàn)代學(xué)者提出了新型智慧城市概念，而在新型智慧城市概念建設(shè)落實(shí)當(dāng)中，為了實(shí)現(xiàn)將所有先進(jìn)技術(shù)整合的目的，就需要采用區(qū)塊鏈技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)不但可以實(shí)現(xiàn)各技術(shù)板塊的連接，同時(shí)，還能保證所有技術(shù)的獨(dú)立性，避免沖突現(xiàn)象發(fā)生，對(duì)此文章為了了解區(qū)塊鏈技術(shù)在新型智慧城市概念建設(shè)當(dāng)中的具體應(yīng)用，將展開(kāi)相關(guān)分析工作。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈技術(shù);智慧城市;數(shù)據(jù)治理

隨著全球化的深入發(fā)展，城市愈發(fā)處于全球競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的樞紐位置。作為聯(lián)絡(luò)國(guó)家宏觀治理和社會(huì)微觀治理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，城市可以被看作參與全球區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)的重要單位。其中，城市的治理狀況直接影響著一個(gè)地區(qū)乃至國(guó)家的發(fā)展。然而，作為特定區(qū)域的空間治理概念，城市治理并未形成固定模式。從其動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程來(lái)看，城市治理模式的演進(jìn)受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展、文化環(huán)境、技術(shù)變革的直接影響。其中，技術(shù)變革更是城市治理現(xiàn)代化的重要推動(dòng)力量。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)的蓬勃發(fā)展，在推動(dòng)城市跨越式發(fā)展的同時(shí)，也促進(jìn)了城市治理模式的革新。

1 智慧城市治理的現(xiàn)實(shí)困境

1.1 成本問(wèn)題

作為以信息化技術(shù)為依托的智慧城市，其最可能面臨的“短板”便是技術(shù)實(shí)現(xiàn)的成本。目前，通過(guò)人工智能技術(shù)確實(shí)能夠解決某些城市問(wèn)題。例如，人臉識(shí)別的應(yīng)用大大提升了交通違法行為的處置效率。然而，技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化之間依然存在鴻溝。由于智慧城市是圍繞著居民的日常生活展開(kāi)的，因此，技術(shù)不應(yīng)只存在于實(shí)驗(yàn)室之中，而是需要產(chǎn)業(yè)化的實(shí)踐應(yīng)用。例如，未來(lái)的智慧城市需要在基礎(chǔ)設(shè)施層面布局大量的信息采集設(shè)備。這些設(shè)備硬件布局和運(yùn)營(yíng)的成本，以及這些設(shè)備產(chǎn)生的采集、分析以及處理數(shù)據(jù)的成本都是非常高昂的。目前，存儲(chǔ)成本下降的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于數(shù)據(jù)增長(zhǎng)的速度。李德仁教授的團(tuán)隊(duì)曾做過(guò)測(cè)算，僅以天津市安防系統(tǒng)為例，4.6EB的存儲(chǔ)能力將耗費(fèi)超500億元的成本。因此，未來(lái)城市建設(shè)中面臨的重要問(wèn)題，就是如何系統(tǒng)化地將新型技術(shù)運(yùn)用到這些場(chǎng)景中去，并保證這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)成本也是政府所能夠負(fù)擔(dān)的。

1.2 隱私問(wèn)題

這一問(wèn)題主要指向智慧城市中與信息采集相關(guān)的終端設(shè)備。信息采集設(shè)備的大規(guī)模鋪展將對(duì)個(gè)人隱私形成重大挑戰(zhàn)。如前文所述，城市治理智慧的實(shí)現(xiàn)是建立在傳感器、攝像頭等設(shè)備的大范圍鋪設(shè)和布置的基礎(chǔ)上，而這些設(shè)備中的數(shù)據(jù)會(huì)包含眾多隱私。這種隱私的風(fēng)險(xiǎn)不僅出現(xiàn)在公共場(chǎng)所之中，同樣還會(huì)出現(xiàn)在家庭之中。家庭之前一直被認(rèn)為是個(gè)人隱私保護(hù)最重要的場(chǎng)所，但是伴隨著智能化設(shè)備在家庭中的普及，家庭作為私人空間的屬性也在降低。例如，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，智能音箱、智能冰箱、智能家居以及掃地機(jī)器人等會(huì)大量進(jìn)入每個(gè)人的日常生活中。這些設(shè)備工作的主要原理就是不斷地采集個(gè)人數(shù)據(jù)，并對(duì)有效數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后才能為人類(lèi)提供智能化的服務(wù)。一旦黑客進(jìn)入了數(shù)據(jù)服務(wù)中心的后臺(tái)，那么這些家庭隱私數(shù)據(jù)無(wú)疑會(huì)暴露在黑客面前。這一問(wèn)題不僅是針對(duì)個(gè)人的，而且是針對(duì)整個(gè)城市治理的。

2 新型智慧城市概念中區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用

2.1 信息安全保障

綜合上述數(shù)據(jù)共享部分的分析內(nèi)容可見(jiàn)，其四個(gè)應(yīng)用特征都透露出區(qū)塊鏈技術(shù)系統(tǒng)具有信息安全保障功能，此處再做補(bǔ)充。首先區(qū)塊鏈技術(shù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)與常規(guī)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)不同，其以數(shù)據(jù)源單位為基礎(chǔ)，使所有數(shù)據(jù)分布儲(chǔ)存，相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中存在無(wú)數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)，相應(yīng)即使受到惡意攻擊，其也無(wú)法得到完整的信息，同時(shí)在信息加密算法下，這些節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)，無(wú)論在儲(chǔ)存狀態(tài)還是傳輸狀態(tài)都難以被外部攻擊攻破，所以安全性大幅度提高。此外，多節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)代表技術(shù)系統(tǒng)的兼容性較高，即假設(shè)某個(gè)節(jié)點(diǎn)因?yàn)閻阂夤舳c瘓，整個(gè)系統(tǒng)依舊可以依靠其他節(jié)點(diǎn)來(lái)正常運(yùn)作，可見(jiàn)區(qū)塊鏈技術(shù)在新型智慧城市概念建設(shè)當(dāng)中的應(yīng)用價(jià)值。

2.2 區(qū)塊鏈技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系嵌入性符合新型智慧城市發(fā)展演進(jìn)的需要

區(qū)塊鏈技術(shù)具有自己的體系，對(duì)應(yīng)于智慧城市建設(shè)的各個(gè)層級(jí)，在網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、激勵(lì)層、共識(shí)層、合約層和應(yīng)用層等多個(gè)層面有著基于哈希函數(shù)、Merkle樹(shù)、共識(shí)機(jī)制、現(xiàn)代密碼學(xué)、智能合約編程語(yǔ)言和P2P網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等形成的數(shù)據(jù)記錄、交換、處理和存儲(chǔ)等自己的核心組合技術(shù)。形成的私密數(shù)據(jù)的加密存儲(chǔ)與傳輸、參與節(jié)點(diǎn)身份的匿名性、共同維護(hù)數(shù)據(jù)的共識(shí)機(jī)制、可編程的智能合約、通過(guò)公鑰和私鑰匹配的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)權(quán)限的控制等方面從不同角度、不同層面共同保障信息共享共用，相當(dāng)于對(duì)新型智慧城市建設(shè)中的整體架構(gòu)、各個(gè)層級(jí)都有了對(duì)應(yīng)的核心技術(shù)予以保駕護(hù)航，同時(shí)通過(guò)內(nèi)嵌場(chǎng)景式的帶有一定商業(yè)模式的應(yīng)用設(shè)計(jì)，區(qū)塊鏈技術(shù)內(nèi)在機(jī)理與新型智慧城市建設(shè)需求具有一致性。

2.3 區(qū)塊鏈技術(shù)能夠加強(qiáng)數(shù)據(jù)隱私的保護(hù)力度

在以區(qū)塊鏈為基礎(chǔ)的智慧城市大數(shù)據(jù)平臺(tái)上，各數(shù)據(jù)參與方既是數(shù)據(jù)提供者，也是數(shù)據(jù)使用者，且所有參與方都受到區(qū)塊鏈監(jiān)管模型的監(jiān)控。區(qū)塊鏈監(jiān)管模型能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控信息流，同時(shí)具備不可撤銷(xiāo)、不可抵賴(lài)的特征，從而提高了城市治理數(shù)據(jù)的透明程度。需要強(qiáng)調(diào)的是，雖然區(qū)塊鏈中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)層次是去中心化的，但區(qū)塊鏈監(jiān)管模型采取中心化準(zhǔn)入和權(quán)限分級(jí)模式，這為監(jiān)管者做好準(zhǔn)入篩查、隱私保護(hù)和違規(guī)信息屏蔽等工作提供了保障。以此為基礎(chǔ)，在城市涉密信息得到保障的同時(shí)，城市居民也能夠獲取治理信息，進(jìn)而保障公民監(jiān)督權(quán)的落實(shí)。以醫(yī)療信息為例，盡管各大城市都將個(gè)人電子健康系統(tǒng)作為智慧城市的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行建設(shè)，然而，患者的私人信息經(jīng)常受到數(shù)據(jù)泄露的影響。來(lái)自美國(guó)博伊西州立大學(xué)、丹佛大學(xué)和溫思洛普大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)就提出利用區(qū)塊鏈框架的智能合約，通過(guò)增強(qiáng)訪問(wèn)控制和數(shù)據(jù)混淆，進(jìn)而使患者、醫(yī)院及第三方能夠安全、可互和高效地訪問(wèn)醫(yī)療記錄，同時(shí)保護(hù)患者敏感信息。

3 結(jié)語(yǔ)

文章主要對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)在新型智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，通過(guò)分析得出結(jié)語(yǔ)區(qū)塊鏈技術(shù)是實(shí)現(xiàn)新型智慧城市概念建設(shè)的重要紐帶，其負(fù)責(zé)連接概念中的各個(gè)數(shù)據(jù)板塊，同時(shí)，通過(guò)自身功能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分布儲(chǔ)存、特征分析、邏輯推演，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中具有良好表現(xiàn)，起到降低城市能源損耗、精確控制經(jīng)濟(jì)消耗以及保障信息運(yùn)維安全。

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