區(qū)塊鏈技術(shù)在水利行業(yè)應(yīng)用場景的分析

錢 峰，成建國，張志遠

（水利部信息中心，北京 100053）

0 引言

2008年化名為 Satoshi Nakamoto 的學(xué)者提出了一種數(shù)字貨幣——比特幣，區(qū)塊鏈技術(shù)作為比特幣的底層技術(shù)，隨著比特幣的快速發(fā)展得到廣泛研究和應(yīng)用[1]。

截至 2019年，區(qū)塊鏈技術(shù)在金融、電力、醫(yī)療、版權(quán)和供應(yīng)鏈等領(lǐng)域得到深入應(yīng)用。美國 R3 公司在 2015年聯(lián)合全球42家銀行機構(gòu)建立區(qū)塊鏈聯(lián)盟 R3 CEV，探索區(qū)塊鏈技術(shù)在身份識別、支付、轉(zhuǎn)賬、清算和信息安全等方面的應(yīng)用[2]。美國 Brooklyn MicroGrid 公司引入?yún)^(qū)塊鏈解決用戶之間電力資源交易的問題[3]。美國 Gem 公司和瑞士 HealthBank 公司將區(qū)塊鏈用于醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲，幫助醫(yī)療機構(gòu)和多家醫(yī)院直接互換電子病歷[4]。美國 MineLabs 公司推出了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的 Monegraph 數(shù)字資產(chǎn)管理平臺，進行數(shù)字藝術(shù)品的權(quán)屬和認證[5]。

我國對區(qū)塊鏈的研究雖然較晚，但因為受到政府和企業(yè)的高度重視落地迅速。2016年12月區(qū)塊鏈技術(shù)作為戰(zhàn)略前沿技術(shù)被寫入國務(wù)院發(fā)布的《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十三五”國家信息化規(guī)劃的通知》。截至 2019年，全國累計出臺區(qū)塊鏈技術(shù)相關(guān)的政策數(shù)量超過200項。在國家、各部委及地方政府的大力支持下，區(qū)塊鏈技術(shù)在多個行業(yè)得到逐步應(yīng)用。深圳金融科技研究院聯(lián)合多家銀行及比亞迪推出的“粵港澳大灣區(qū)貿(mào)易金融區(qū)塊鏈平臺”解決了中小企業(yè)融資難、融資貴、效率低的問題[6]。2018年深圳市稅務(wù)局推出了區(qū)塊鏈電子發(fā)票，降低了稅收征管成本，完善了監(jiān)管流程[7]。京東搭建的“京東智臻鏈”實現(xiàn)了商品供應(yīng)鏈的全流程管理，百度推出的“圖騰”平臺利用區(qū)塊鏈的可溯源特性解決了圖片作品的版權(quán)和存證問題[8]。

由于區(qū)塊鏈的巨大潛力，近年來水利各部門根據(jù)水利業(yè)務(wù)需要，分析區(qū)塊鏈技術(shù)在水利行業(yè)中的應(yīng)用場景，積極探索區(qū)塊鏈技術(shù)在水利信息資源、水工程安全運行、水工程建設(shè)、城鄉(xiāng)供水和節(jié)水等領(lǐng)域的應(yīng)用，形成高效便捷、實時安全的智慧水利應(yīng)用體系，推動了智慧水利建設(shè)[9]。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)原理與特點

1.1 定義與分類

目前普遍認為區(qū)塊鏈是一種通過共識機制生成數(shù)據(jù)，使用塊式-鏈式存儲數(shù)據(jù)，應(yīng)用密碼學(xué)加密數(shù)據(jù)，利用智能合約操作數(shù)據(jù)，實現(xiàn)和管理事務(wù)處理的范式。

區(qū)塊鏈上，數(shù)據(jù)被多數(shù)節(jié)點的共識機制審核，節(jié)點將一個周期內(nèi)審核通過的數(shù)據(jù)整合成一個區(qū)塊，通過密碼學(xué)和時間戳簽名，生成唯一哈希值作為特征值，再將這些區(qū)塊按照時間順序連接到上一區(qū)塊形成數(shù)據(jù)塊鏈，區(qū)塊鏈的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。每個節(jié)點是平等的關(guān)系，都擁有當(dāng)前區(qū)塊鏈內(nèi)容的副本，并可以修改自己的副本。區(qū)塊鏈通過只有大于 50% 的節(jié)點更改副本內(nèi)容才能修改區(qū)塊鏈內(nèi)容的共識機制，保持各節(jié)點修改的副本內(nèi)容一致，并且難以篡改。

圖1 區(qū)塊鏈的結(jié)構(gòu)

按照開放程度，區(qū)塊鏈可以分為以下3類：

1）公有鏈。公有鏈的節(jié)點向所有人開放，任何人都可以參與區(qū)塊鏈的讀寫過程。公有鏈完全去中心化，使用密碼學(xué)方法保證數(shù)據(jù)的安全性、透明性和不可篡改性。公有鏈是最早的區(qū)塊鏈，目前應(yīng)用最廣泛，各種虛擬數(shù)字貨幣均為公有鏈。

2）聯(lián)盟鏈。聯(lián)盟鏈通過預(yù)選節(jié)點進行數(shù)據(jù)管理，數(shù)據(jù)塊的生成由預(yù)選節(jié)點共同決定，其他節(jié)點可以參與交易，但不過問數(shù)據(jù)生成過程。Linux 基金會發(fā)起的 Hyperledger 就是由各國各領(lǐng)域成員組成的企業(yè)級聯(lián)盟鏈[10]。

3）私有鏈。私有鏈的節(jié)點通常被統(tǒng)一組織掌控，數(shù)據(jù)的訪問和使用權(quán)限被嚴格管理，寫入權(quán)限由特定節(jié)點控制，只有被許可的節(jié)點才可以參與并讀取數(shù)據(jù)。企業(yè)和個人搭建的區(qū)塊鏈平臺一般都是私有鏈。

1.2 技術(shù)與特點

1.2.1 核心技術(shù)

區(qū)塊鏈的核心技術(shù)主要有以下幾種：

1）P2P 分布式網(wǎng)絡(luò)和傳播。P2P 網(wǎng)絡(luò)是區(qū)塊鏈去中心化的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)中沒有中心節(jié)點，各節(jié)點以扁平化的拓撲架構(gòu)互相連接，地位平等，擁有相同的權(quán)限，每個節(jié)點均可參與廣播新信息、新區(qū)塊，驗證信息真實性，發(fā)現(xiàn)新節(jié)點和共識等活動。

區(qū)塊鏈使用廣播的方式公布信息并生成新區(qū)塊，節(jié)點會把生成的信息廣播到相鄰的節(jié)點，相鄰節(jié)點對信息進行驗證后再次廣播。如果認為信息有問題則放棄廣播，信息再依次廣播至全網(wǎng)節(jié)點，通常 50% 以上的節(jié)點接收到信息并驗證，區(qū)塊鏈就認為該信息為真。區(qū)塊鏈信息廣播過程如圖2所示。

圖2 區(qū)塊鏈信息傳播過程

2）非對稱加密。非對稱加密使用的密鑰分為公鑰和私鑰，公鑰可以被所有節(jié)點知道，私鑰則只有當(dāng)前節(jié)點知道。在使用公鑰加密后，只有對應(yīng)的私鑰才能加密；在使用私鑰加密后，只有對應(yīng)的公鑰才能加密。常用的加密算法有橢圓加密算法（ECC）和 RSA（Rivest-Shamir-Adleman）加密算法[11]等。

3）共識機制。區(qū)塊鏈中的節(jié)點具有相同的讀寫權(quán)限，節(jié)點之間必須通過相同的規(guī)則才能維護信息的完整性和正常運作，共識機制就是確保節(jié)點達成一致的方法。常用的共識方法有權(quán)益證明、工作量證明和拜占庭容錯機制等。

4）智能合約。智能合約是滿足預(yù)先設(shè)定的條件后能夠自動執(zhí)行合約內(nèi)容的程序。節(jié)點之間達成共識，形成的條件一經(jīng)發(fā)布便無法篡改，其他節(jié)點在滿足條件后，程序自動執(zhí)行，保證了合約的公正性。

1.2.2 特點

區(qū)塊鏈的核心技術(shù)決定了區(qū)塊鏈具有以下5個特點：

1）去中心化。區(qū)塊鏈所有節(jié)點具有平等的關(guān)系，都擁有區(qū)塊鏈存儲內(nèi)容的完整副本，每一份數(shù)據(jù)的存儲都需要所有節(jié)點共識認證。密碼學(xué)和共識機制保證節(jié)點之間能夠直接交換數(shù)據(jù)，無需第三方認證，任一節(jié)點的缺失都不影響區(qū)塊鏈的運作。

2）公開透明。區(qū)塊鏈通過各節(jié)點達成的共識機制實現(xiàn)信任。區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)以副本的形式保存在各節(jié)點，每個節(jié)點都可以通過公鑰驗證信息的準確性，保證了運行規(guī)則和數(shù)據(jù)內(nèi)容的公開透明并且真實內(nèi)容不會泄露。

3）難以篡改。共識機制保證所有節(jié)點達成一致，同步修改各自的副本，并保證所有節(jié)點的修改內(nèi)容相同。同時只有大于 50% 的節(jié)點更改副本內(nèi)容，才能改變區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)。

4）可追溯。區(qū)塊鏈按照時間順序?qū)瑫r間戳的數(shù)據(jù)塊連接成鏈，且數(shù)據(jù)難以篡改，因此具有較強的可追溯特性。

5）安全可靠。在共識機制中，節(jié)點之間默認相互信任，因此無需公開身份信息就可以進行交流，節(jié)點隱私受到保護。同時非對稱加密算法的數(shù)據(jù)加密，共識機制形成的強大算力都能夠有效防止數(shù)據(jù)泄露。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)在水利行業(yè)應(yīng)用場景

2.1 水利數(shù)據(jù)共享區(qū)塊鏈

水利數(shù)據(jù)主要通過設(shè)備采集、人工填報、專項工作搜集或業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生，雖然一些單位通過有關(guān)工作整合了部分數(shù)據(jù)，但水利數(shù)據(jù)總體上依然分散在各級水利部門、各業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，信息孤島現(xiàn)象較為嚴重。水利數(shù)據(jù)共享目前主要通過系統(tǒng)匯集、資源目錄、電子地圖、離線復(fù)制甚至紙質(zhì)復(fù)印等方式開展，共享數(shù)據(jù)容易被復(fù)制和濫用?？傮w上，受限于體制機制和技術(shù)等因素，水利數(shù)據(jù)共享不足，效率不高。

利用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建覆蓋水利部、流域管理機構(gòu)和省級水行政主管部門的數(shù)據(jù)共享區(qū)塊鏈，數(shù)據(jù)提供方通過 SDK（軟件開發(fā)工具包）連接區(qū)塊鏈節(jié)點方式進行數(shù)據(jù)上鏈提交流程，具體流程包括：建立統(tǒng)一的水利信息資源元數(shù)據(jù)庫，客戶端后臺調(diào)用接口，發(fā)起交易，將元數(shù)據(jù)文件寫入?yún)^(qū)塊鏈，進行可信存證，上傳成功后，返回文件哈希值、區(qū)塊ID、交易 ID、時間戳等至客戶端。

數(shù)據(jù)使用方通過客戶端查詢或下載指定的一個文件或滿足條件的一組文件。查詢文件相當(dāng)于向區(qū)塊鏈系統(tǒng)發(fā)起一筆交易，相關(guān)經(jīng)辦方需用私鑰對該筆交易進行簽名，區(qū)塊鏈系統(tǒng)將記錄所有的數(shù)據(jù)查詢與下載行為；查詢數(shù)據(jù)可在區(qū)塊鏈系統(tǒng)前端頁面中對數(shù)據(jù)進行查看，查看的數(shù)據(jù)為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)查詢時，若對數(shù)據(jù)庫返回的某數(shù)據(jù)存疑，則可向區(qū)塊鏈系統(tǒng)發(fā)起校驗請求，將該數(shù)據(jù)歸屬表單的整組數(shù)據(jù)進行哈希計算，再與區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的哈希值進行比對。比對成功，表示數(shù)據(jù)未被篡改；比對失敗，數(shù)據(jù)庫則從區(qū)塊鏈中更新這一組數(shù)據(jù)，并標記不一致的數(shù)據(jù)字段。

水利數(shù)據(jù)共享區(qū)塊鏈示意圖如圖3所示，主要適用于水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)、信息資源共享與交換等應(yīng)用場景。

圖3 水利共享區(qū)塊鏈示意圖

2.2 水權(quán)交易區(qū)塊鏈

水權(quán)交易是發(fā)揮市場在水資源配置中起決定性作用的重要手段，中國水權(quán)交易所先后促成了內(nèi)蒙古自治區(qū)黃河干流盟市間、永定河上游跨區(qū)域等水權(quán)交易，但是市場主體間交易少，周期長，不活躍，企業(yè)取水量分配不均，出讓定價方法差異大，不適應(yīng)江河水量分配后的水市場，需要充分利用信息技術(shù)改造水權(quán)交易業(yè)務(wù)流程。

構(gòu)建由各級水利部門、企事業(yè)單位組成的水權(quán)交易區(qū)塊鏈平臺，區(qū)塊鏈主要記錄企業(yè)水權(quán)使用和交易的相關(guān)數(shù)據(jù)，追蹤記錄水權(quán)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)實況，通過對水權(quán)每一次流轉(zhuǎn)的記錄，實現(xiàn)水權(quán)使用從生成使用或交易記錄號，追溯到數(shù)據(jù)、交易金額的轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出，以及防偽鑒證。地方水利部門負責(zé)實現(xiàn)取水憑證發(fā)放、數(shù)據(jù)運算、區(qū)塊生成等功能；監(jiān)管部門對比鏈上與各地水利部門存儲的哈希值，保障某個節(jié)點不會因為造假、篡改而破壞數(shù)據(jù)的真實性，有效實現(xiàn)各地水權(quán)使用和交易數(shù)據(jù)的監(jiān)管。地方水利部門每年根據(jù)取水量發(fā)放相應(yīng)數(shù)量的取水憑證，使用方取水?dāng)?shù)據(jù)由監(jiān)測系統(tǒng)得出，同時對應(yīng)數(shù)量的取水憑證被回收，使用方可以在平臺上交易剩余的取水憑證。將使用方、轉(zhuǎn)讓方、購買方納入水權(quán)交易區(qū)塊鏈，使得水權(quán)的使用、購買和支付等工作全部線上自動完成，降低交易成本，縮短交易周期，讓大中小各類水權(quán)相關(guān)方放心入場交易。水權(quán)交易區(qū)塊鏈主要適用于水權(quán)的使用、交易和監(jiān)管等應(yīng)用場景。

2.3 水利證照管理服務(wù)區(qū)塊鏈

取水、采砂、河道管理范圍有關(guān)活動，以及從事特種水利的從業(yè)人員需要水利部門的許可證照。目前，大多數(shù)證照仍以線上申報、線下紙質(zhì)管理為主，一些地方也在推進電子證照。紙質(zhì)證照存在漏辦（如大量漏辦取水許可證）、使用不便（如重復(fù)提交紙質(zhì)復(fù)印件）、監(jiān)管困難（如證件變更不及時，河流區(qū)域超發(fā)）等問題；集中式電子證照因與分級管理的行政模式不一致而導(dǎo)致推進緩慢，如一些省、市乃至縣級水利部門都因本級政府部門的要求而需要各自發(fā)證；受限于不同廠家制作的電子證照格式、標準與數(shù)據(jù)接口不統(tǒng)一，分級發(fā)放的電子證照在滿足當(dāng)?shù)貍€性化管理的同時也產(chǎn)生上級監(jiān)管及數(shù)據(jù)共享的難題。此外，不管是紙質(zhì)還是電子證照，都存在著辦理過程不透明（如取水許可一般需要開展水資源論證），使用歷程不掌握（如從業(yè)人員證件掛靠）的情況。

構(gòu)建覆蓋各級水行政主管部門的水利證照聯(lián)盟鏈，可以實現(xiàn)辦證主要環(huán)節(jié)、行業(yè)標準要求的關(guān)鍵字段、證照使用和監(jiān)管歷程等的上鏈。各級水利部門根據(jù)管理權(quán)限共享鏈上數(shù)據(jù)并開展相關(guān)工作，上級水利部門通過區(qū)塊鏈進行查驗和監(jiān)管，辦事企業(yè)和群眾通過聯(lián)盟鏈辦理電子證照，加速合法證照下發(fā)?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)的不對稱加密防篡改、可追溯的特點，對每個證照進行單獨加密以防止信息泄露，同時由于區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式賬本特點，數(shù)據(jù)分散存儲在鏈上管理部門的數(shù)據(jù)庫中，進行有效容災(zāi)，解決了電子證照安全管控弱的問題。水利證照管理服務(wù)區(qū)塊鏈主要適用于水利行政審批的電子證照應(yīng)用和管理等應(yīng)用場景。

2.4 水利工程設(shè)計施工運維一體化電子檔案管理區(qū)塊鏈

水利工程是復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要勘測、設(shè)計、施工、管理、監(jiān)理等多專業(yè)及多企業(yè)協(xié)同，其中設(shè)計是主要的交互協(xié)同載體，但受限于政策及交付標準等因素，勘察、設(shè)計、檢測資料的保存與管理仍然是紙質(zhì)載體人工管理模式。資料的管理與保存不僅花費較大的人力物力，其使用效率也很低，很難有效地起到檢查工程質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題的作用，也無法發(fā)揮監(jiān)督工程質(zhì)量的震懾作用。

利用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建覆蓋所有水利工程建設(shè)相關(guān)單位的水利工程管理聯(lián)盟鏈，設(shè)計成果鏈上提交，設(shè)計、施工、監(jiān)理、運維等機構(gòu)通過區(qū)塊鏈自動可信授權(quán)進行交互協(xié)同，主管部門通過智能合約進行審圖，責(zé)任事故通過不可篡改的歷史記錄進行精準追查。不同部門、單位、系統(tǒng)間電子文檔鏈上流轉(zhuǎn)，簽名，蓋章，全流程記錄文檔相關(guān)信息，實現(xiàn)對電子文檔全生命周期的統(tǒng)一管理，防止工程監(jiān)管數(shù)據(jù)偽造、后補、抵賴等情況的出現(xiàn)。水利工程設(shè)計施工運維一體化電子檔案管理區(qū)塊鏈適用于水利工程建設(shè)運行全生命周期電子檔案應(yīng)用和監(jiān)管等應(yīng)用場景。

2.5 水利監(jiān)督存證取證區(qū)塊鏈

強監(jiān)管是水利改革發(fā)展主基調(diào)的總基調(diào)、主旋律。目前支撐行業(yè)強監(jiān)管的信息系統(tǒng)尚處于起步階段，水利督查工作平臺僅有填報上傳、拍照存證、查詢展示等基本功能，現(xiàn)場檢查以描述記錄、拍照錄像、填報上傳等方式為主，群眾監(jiān)督舉報信息管理也是傳統(tǒng)方式，急需加強“查、認、改、罰”和監(jiān)督舉報全流程的數(shù)據(jù)采集采信等能力建設(shè)。

構(gòu)建覆蓋各類水利對象、各級水利部門督查隊伍、相關(guān)機構(gòu)的區(qū)塊鏈，各級水利部門通過飛檢、檢查、稽察、調(diào)查、考核評價等方式進行督查情況實時上鏈鎖定，督查部門的問題認定、責(zé)任單位的問題整改、相關(guān)機構(gòu)的責(zé)任追究等情況進行上鏈加密關(guān)聯(lián)存儲。上級部門通常主要掌握督查工作情況，不查看發(fā)現(xiàn)的具體問題及整改處罰情況，只在需要時按照授權(quán)查閱下級監(jiān)督數(shù)據(jù)，主管部門基于區(qū)塊鏈的可追溯特點監(jiān)管監(jiān)督隊伍，監(jiān)督隊伍基于區(qū)塊鏈的不可篡改特性進行“查、認、改、罰”全流程閉環(huán)管理。水利監(jiān)督存證取證區(qū)塊鏈主要適用于水利監(jiān)督檢查全過程數(shù)據(jù)管理等應(yīng)用場景。

2.6 取用水監(jiān)管區(qū)塊鏈

管住用水是當(dāng)前和今后一段時期水資源管理的兩大目標之一，通過國家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項目的實施，目前向水利部報送數(shù)據(jù)的取用水監(jiān)測點超過20000個，自動水質(zhì)監(jiān)測站有445個，初步動態(tài)掌握了全國一半以上的實際取用水量。但是，按照國家節(jié)水行動方案對重點用水單位監(jiān)控和用水計量監(jiān)管的要求，還有大量的取水設(shè)施需要監(jiān)控。取用水監(jiān)管還存在以下一些問題：重點用水單位監(jiān)測計量覆蓋面不夠，超計劃、低效率用水，用水量數(shù)據(jù)異常無法及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)警，用水單位填報用水?dāng)?shù)據(jù)難以核查，監(jiān)督考核和責(zé)任追究缺乏可靠的數(shù)據(jù)支撐。

利用區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計算等技術(shù)構(gòu)建取用水監(jiān)控公有鏈，通過計量儀表、工控系統(tǒng)等采集用水?dāng)?shù)據(jù)并經(jīng)鏈碼器點對點實時入鏈，通過智能合約上傳至國家、流域、省級數(shù)據(jù)中心，各級水利部門對監(jiān)控數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制全網(wǎng)廣播、全鏈留痕，可動態(tài)掌握重點用水單位實際用水?dāng)?shù)據(jù)，建立重點用水單位可信監(jiān)控體系。取用水監(jiān)管區(qū)塊鏈主要適用于用水單位用水?dāng)?shù)據(jù)的監(jiān)管等應(yīng)用場景。

2.7 農(nóng)村供水工程水質(zhì)監(jiān)測區(qū)塊鏈

我國建有1100多萬處農(nóng)村供水工程，千人以下供水工程占總供水工程的 99% 以上，且多數(shù)位于山區(qū)、牧區(qū)和偏遠地區(qū)等，具有明顯的點多、面廣、量大的特點。雖然建有大量的水質(zhì)監(jiān)測站，但大多數(shù)重要水源地監(jiān)測體系不完善，取水、輸水、凈水、配水等全流程水質(zhì)監(jiān)測不足，不具備水質(zhì)在線監(jiān)測功能，缺少衛(wèi)生防疫等部門的共享數(shù)據(jù)，不能全面及時掌握農(nóng)村供水信息。

利用區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，安裝部署簡易水質(zhì)在線檢測設(shè)備，實現(xiàn)農(nóng)村飲用水水源的可持續(xù)水質(zhì)監(jiān)測，確保取水、輸水、凈水、配水等全流程水質(zhì)監(jiān)測和數(shù)據(jù)上鏈。將共享數(shù)據(jù)存儲到區(qū)塊鏈系統(tǒng)，采用密碼技術(shù)對區(qū)塊數(shù)據(jù)進行加密、簽名等處理，避免數(shù)據(jù)被篡改。群眾和監(jiān)管人員都可以通過手機實時查看監(jiān)測情況，做到水質(zhì)情況全程追溯，保證農(nóng)村供水工程水質(zhì)數(shù)據(jù)的準確性和不可篡改性，提升農(nóng)村飲水安全的監(jiān)管效率。農(nóng)村供水工程水質(zhì)監(jiān)測區(qū)塊鏈主要用于農(nóng)村供水工程水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的應(yīng)用和管理等應(yīng)用場景。

3 區(qū)塊鏈在水利應(yīng)用中的困難和風(fēng)險

水利數(shù)據(jù)具有海量、長時間序列的特征，而區(qū)塊鏈去中心化、防篡改等特點需要數(shù)據(jù)備份在所有節(jié)點做支撐，給現(xiàn)有算力、存儲、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)資源帶來巨大挑戰(zhàn)。

長期以來，數(shù)據(jù)的采集與使用一直依賴于不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)或部門，數(shù)據(jù)的存儲和管理處于紙質(zhì)、電子并存，缺乏統(tǒng)一管理的狀態(tài)，區(qū)塊鏈技術(shù)可以有效實現(xiàn)數(shù)據(jù)及使用行為的監(jiān)管，但是難以解決水利數(shù)據(jù)的整合與部門共享問題，也難以保障數(shù)據(jù)的有效性和真實性。

4 結(jié)語

區(qū)塊鏈作為新一代信息技術(shù)，通過構(gòu)建跨層級和業(yè)務(wù)的水利信息共享交換、應(yīng)用服務(wù)體系，可以促進資源高效集約，加速水利數(shù)據(jù)全面共享，提升水利監(jiān)管能力，推進水利業(yè)務(wù)應(yīng)用智能化轉(zhuǎn)型。盡管水利區(qū)塊鏈的技術(shù)研究和業(yè)務(wù)應(yīng)用還處于初步階段，在應(yīng)用中也存在一定的資源挑戰(zhàn)和安全風(fēng)險，但隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和對水利區(qū)塊鏈的不斷探索，這些問題終將得到解決。接下來將會繼續(xù)緊跟區(qū)塊鏈技術(shù)的前沿研究，結(jié)合并應(yīng)用到水利網(wǎng)信領(lǐng)域，推動水利業(yè)務(wù)創(chuàng)新發(fā)展。