大數(shù)據(jù)時(shí)代區(qū)塊鏈技術(shù)在高校電子檔案管理中的創(chuàng)新研究*

劉秀菊

(菏澤學(xué)院人事處，山東 菏澤 274015)

高校檔案是高校在人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、基礎(chǔ)建設(shè)、招生教學(xué)等活動(dòng)中直接形成的對(duì)學(xué)校、師生、社會(huì)等具有保存價(jià)值的各種歷史記錄。高校檔案作為國家檔案資源的重要組成部分，也是高等教育科學(xué)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，具有非常重要的數(shù)據(jù)價(jià)值[1]。新時(shí)代我國各大高等院校不斷朝著創(chuàng)新型、科技型與復(fù)合型的方向快速發(fā)展，在教學(xué)管理、學(xué)生檔案管理、人事檔案管理、財(cái)務(wù)管理等工作中不斷有海量的電子文檔生成，對(duì)檔案管理的要求越來越高。但是我國高?，F(xiàn)有的電子檔案管理系統(tǒng)和方法難以適應(yīng)當(dāng)前知識(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，因此提升高校電子檔案管理規(guī)范化水平、推進(jìn)檔案管理向科學(xué)化方向發(fā)展勢(shì)在必行。

一、高校電子檔案管理中存在的問題

(一)高校電子檔案真實(shí)性管理難以保證問題

目前，我國大部分高校電子檔案管理工作沒能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)范管理，而且缺少專業(yè)的檔案管理人員，管理方式不規(guī)范，電子檔案使用率不高而形成信息孤島，這給高校內(nèi)部的檔案信息實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理、信息共享造成不利影響。檔案管理，本質(zhì)上就是對(duì)產(chǎn)生的檔案、信息、資料進(jìn)行整理與保管的過程[2]。雖然我國檔案局已經(jīng)通過《電子文件歸檔與電子檔案管理辦法》，對(duì)電子檔案的管理制度進(jìn)行了明確規(guī)定，但沒有制定關(guān)于高校電子檔案管理的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，大都是管理人員靠著自己的經(jīng)驗(yàn)工作，導(dǎo)致經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電子檔案信息的遺漏、錯(cuò)誤或丟失。同時(shí)電子檔案受到檔案管理平臺(tái)環(huán)境的影響，必須符合固定格式管理的要求，一旦所依賴的檔案管理平臺(tái)環(huán)境發(fā)生重大變化，電子檔案必須適應(yīng)信息技術(shù)帶來的變化。如果現(xiàn)有的電子檔案不兼容，極容易造成內(nèi)容出現(xiàn)亂碼、失真甚至信息丟失等極端現(xiàn)象。因此如何保障電子檔案文件的安全和真實(shí)性問題是檔案信息化管理的一大難題。

(二)高校電子檔案管理中存在可信性降低的問題

首先，高校電子檔案真實(shí)性管理不像紙質(zhì)檔案那么容易識(shí)別，也無法像紙質(zhì)檔案一樣容易辨別判定，同時(shí)電子存儲(chǔ)設(shè)備具有可重復(fù)讀寫特性，使其容易被篡改、偽造或者刪除，而且電子檔案無法像傳統(tǒng)紙質(zhì)檔案一樣顯示原來檔案信息痕跡。其次，電子檔案形成或毀壞過程記錄很難保存，也沒有辦法進(jìn)行過程控制，即沒有辦法進(jìn)行追蹤溯源。此外，存儲(chǔ)重要信息的高校電子檔案，管理數(shù)據(jù)量大，其自身存在著易被修改和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜等問題，容易遭到黑客、計(jì)算機(jī)病毒、外部磁場(chǎng)等因素干擾，導(dǎo)致電子檔案信息被破壞或丟失。以上情況都會(huì)給檔案資料帶來無法恢復(fù)的嚴(yán)重后果，從而降低了電子檔案數(shù)據(jù)的可信性。

(三)高校電子檔案數(shù)據(jù)信息存在存儲(chǔ)安全隱患問題

傳統(tǒng)檔案館的安全管理只需要檔案管理人員嚴(yán)格執(zhí)行檔案管理規(guī)定進(jìn)行規(guī)范管理，如按照檔案室環(huán)境要求，保管好紙質(zhì)檔案資料完好無損等?，F(xiàn)在是大數(shù)據(jù)時(shí)代，各高校檔案館一般通過檔案掃描、圖像處理、圖像存儲(chǔ)、檔案整理、目錄建庫、數(shù)據(jù)掛接等步驟把紙質(zhì)檔案轉(zhuǎn)換成各種形式的電子檔案，電子檔案的存儲(chǔ)和傳輸都是在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行的，一些計(jì)算機(jī)黑客和不法分子會(huì)利用系統(tǒng)安全漏洞入侵檔案管理系統(tǒng)，非法獲取、篡改電子檔案資源和其他數(shù)據(jù)信息，給檔案數(shù)據(jù)庫帶來重大損失。而且，各高校檔案館一般把電子檔案的全部數(shù)據(jù)集中在一臺(tái)或多臺(tái)設(shè)備上存儲(chǔ)，通過電子檔案管理平臺(tái)軟件進(jìn)行管理，這種集中式存儲(chǔ)管理雖然給信息的儲(chǔ)存帶來方便，但由于沒有其他部門對(duì)檔案信息進(jìn)行多份備份存儲(chǔ)，當(dāng)受到網(wǎng)絡(luò)攻擊或人為失誤導(dǎo)致存儲(chǔ)設(shè)備損壞時(shí)，將造成被篡改或丟失后檔案數(shù)據(jù)無法挽回的后果[3]。

(四)高校電子檔案存在收集和共享利用困難問題

高校檔案信息屬于高校資產(chǎn)，隨著我國高校對(duì)信息化需求的不斷擴(kuò)大，在各部門工作中不斷產(chǎn)生海量的電子文檔，除了檔案館等主要的信息化檔案管理部門之外，還存在各部門和各院系等二級(jí)單位參與收集和使用檔案信息的情況。如果高校檔案管理信息化建設(shè)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和有效溝通，將導(dǎo)致高校檔案電子化管理難度加大，主要表現(xiàn)為：一是檔案資源收集困難，難以進(jìn)行有效的管理和協(xié)作，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)各單位互相掣肘的問題；二是檔案信息資源共享困難，每當(dāng)有關(guān)單位或個(gè)人需要調(diào)閱或檢索檔案時(shí)，往往需要耗費(fèi)大量的人力與精力，導(dǎo)致檔案不能得到合理的利用，從而大大降低了工作效率，使寶貴的檔案資源無法為高校的經(jīng)營決策提供良好的支持和服務(wù)，嚴(yán)重影響了高校檔案管理信息化建設(shè)的整體發(fā)展[4]。

二、高校電子檔案管理引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)的可行性

(一)區(qū)塊鏈技術(shù)

在信息化、數(shù)字化發(fā)展到一定程度后，區(qū)塊鏈技術(shù)是一種反邏輯與反常識(shí)相結(jié)合的技術(shù)結(jié)構(gòu)，是一個(gè)信息技術(shù)領(lǐng)域的術(shù)語。區(qū)塊鏈技術(shù)起源于化名為“中本聰”(Satoshi Nakamoto)的學(xué)者在2008年發(fā)表的奠基性論文《比特幣：一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電子現(xiàn)金系統(tǒng)》[5]；2016年12月，《“十三五”國家信息化規(guī)劃》將區(qū)塊鏈列入國家信息化規(guī)劃，并將其定為戰(zhàn)略性前沿技術(shù)，標(biāo)志著我國開始推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展[6]。區(qū)塊鏈技術(shù)本質(zhì)上是一個(gè)共享數(shù)據(jù)庫，是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一種新的應(yīng)用模式，如共識(shí)機(jī)制、加密算法、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等[7]，存儲(chǔ)在其中的數(shù)據(jù)或信息具有“不可偽造性”“全程跟蹤性”“可追溯性”“公開透明性”“集體維護(hù)性”等特征，為“信任”奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，可與多個(gè)行業(yè)融合，具有比較廣闊的應(yīng)用前景[8]。

(二)區(qū)塊鏈技術(shù)在檔案管理中的應(yīng)用現(xiàn)狀

大數(shù)據(jù)時(shí)代，區(qū)塊鏈新技術(shù)的出現(xiàn)，為解決電子檔案管理難題帶來了新的突破。國外的相關(guān)研究較我國起步早，2017年加拿大Victoria Lemieux[9]、美國數(shù)字檔案工作者Cassie Findlay[10]發(fā)表多篇關(guān)于區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于文件檔案管理研究的論文。將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于電子檔案管理中在國外已有實(shí)踐案例，如澳大利亞墨爾本大學(xué)在學(xué)生記錄檔案管理中開始應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)[11]。但英國哥倫比亞大學(xué)Hofman教授曾提出，如果真正實(shí)現(xiàn)利用區(qū)塊鏈解決檔案問題，還需要從社會(huì)、數(shù)據(jù)和技術(shù)三個(gè)層面加以分析，區(qū)塊鏈在檔案管理中的應(yīng)用處于起步階段，還有眾多問題亟待探索和解決[12]。近兩年國內(nèi)檔案界主要對(duì)區(qū)塊鏈與電子檔案結(jié)合是否可行[13]、區(qū)塊鏈技術(shù)在電子檔案信任共享管理應(yīng)用以及區(qū)塊鏈技術(shù)在檔案真實(shí)性信任安全方面探究較多[14]，關(guān)于區(qū)塊鏈技術(shù)在電子檔案管理應(yīng)用的成功案例幾乎沒有。總之，目前國內(nèi)外關(guān)于區(qū)塊鏈技術(shù)在電子檔案管理方面的研究和應(yīng)用還處在初級(jí)階段，特別是在高校電子檔案中的應(yīng)用及創(chuàng)新研究方面，涉及較少。本文通過探究區(qū)塊鏈技術(shù)與高校電子檔案管理的融合點(diǎn)，提出創(chuàng)新方案，以期為我國高校電子檔案的科學(xué)、高效管理提供可行的模式探索。

(三)區(qū)塊鏈技術(shù)與高校電子檔案管理的融合點(diǎn)

1.不可篡改特性與高校電子檔案信息真實(shí)性保障融合。區(qū)塊鏈不可篡改的特性主要體現(xiàn)在以下兩方面：一是區(qū)塊鏈的哈希值。哈希值就是通過哈希算法把任意長度的輸入字符串轉(zhuǎn)換為密碼并進(jìn)行固定輸出的過程。如果把檔案摘要信息存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上，鏈上的各個(gè)區(qū)塊都相連，每個(gè)區(qū)塊都存著前一區(qū)塊的哈希值，當(dāng)鏈上的任意一個(gè)區(qū)塊結(jié)點(diǎn)被改變，就會(huì)導(dǎo)致前后區(qū)塊狀態(tài)發(fā)生變化。該特性保證了鏈上數(shù)據(jù)沒法被惡意篡改，應(yīng)用于檔案信息管理平臺(tái)可以記錄電子檔案管理中的全部變化，防止檔案信息被惡意篡改。二是區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制，它主要解決系統(tǒng)各單位之間如何對(duì)記錄的有效性達(dá)成共識(shí)，目前區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制主要有工作量證明、權(quán)益證明、股份授權(quán)證明。以比特幣為例，采用的是工作量證明，根據(jù)分析，只有控制全網(wǎng)超過一半以上的鏈上記錄節(jié)點(diǎn)，才有偽造出一條不存在的記錄節(jié)點(diǎn)的可能，從而防止了數(shù)據(jù)被篡改的可能，如將此功能應(yīng)用于高校電子檔案管理中，將有效保證檔案數(shù)據(jù)的真實(shí)性[15]。

2.追溯性和可驗(yàn)證性與檔案證據(jù)信息的可信認(rèn)證保障融合。區(qū)塊鏈技術(shù)中的時(shí)間戳可以自動(dòng)在檔案數(shù)據(jù)上形成唯一準(zhǔn)確的時(shí)間戳，并將相關(guān)檔案數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)到同一時(shí)間鏈中，為檔案數(shù)據(jù)的整理、分析和匯總提供有效的分類[16]。同時(shí)，還保證了檔案數(shù)據(jù)的可追溯性，減少了人為因素造成的電子檔案泄露數(shù)據(jù)和被篡改的風(fēng)險(xiǎn)。利用區(qū)塊鏈技術(shù)中的數(shù)字簽名技術(shù)來驗(yàn)證電子文件信息的完整性和真實(shí)性，其基本過程是管理者對(duì)需要被簽名的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行散列，然后通過私鑰對(duì)電子檔案摘要信息進(jìn)行加密，管理者只能根據(jù)自己的私鑰構(gòu)造簽名信息，并將其與原始數(shù)據(jù)一起傳送給使用者，使用者也只能用管理者的公鑰解密加密的摘要，然后用相同的哈希函數(shù)為接收到的文本生成摘要，如果與解密的摘要信息相同，則表示接收到的信息是完整的，并且在發(fā)送處理中沒有被修改，否則，意味著信息已經(jīng)被修改。因此用數(shù)字簽名方式可以驗(yàn)證信息的完整性，保證檔案證據(jù)信息的可信認(rèn)證。

3.分布式存儲(chǔ)特性與高校電子檔案的數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)融合。分布式存儲(chǔ)是一種將數(shù)據(jù)分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，節(jié)點(diǎn)之間通過加密協(xié)議進(jìn)行通信，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的物理分布不受空間和地域的限制，即在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，每個(gè)運(yùn)行的節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)完整的數(shù)據(jù)拷貝，可以獨(dú)立地檢索數(shù)據(jù)，極大地提高了效率，增加了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，并且節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)可以同步[17]。高校電子檔案可以采用區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式存儲(chǔ)，當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的任何一個(gè)區(qū)塊受到網(wǎng)絡(luò)攻擊或出現(xiàn)硬件故障時(shí)，也不會(huì)造成災(zāi)難性的影響，因?yàn)榫哂邢嗤瑐浞莸钠渌?jié)點(diǎn)將繼續(xù)發(fā)揮作用，而被攻擊區(qū)塊將被其他節(jié)點(diǎn)取代，又因?yàn)榇鎯?chǔ)的數(shù)據(jù)不再集中到服務(wù)器上，黑客沒有辦法攻擊，所以也就不會(huì)出現(xiàn)服務(wù)器崩潰而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失和服務(wù)中斷等問題。實(shí)現(xiàn)在分布式、去中心化和虛擬化的網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行加密存儲(chǔ)，使檔案數(shù)據(jù)更加安全可靠，充分保障了高校電子檔案的安全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

4.智能合約技術(shù)與高校檔案館能源智能化管理融合。智能合約是一種已經(jīng)轉(zhuǎn)化為區(qū)塊鏈軟件語言并存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈中的合約，合約事件出現(xiàn)時(shí)，就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)并執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈自治性。高校檔案館的能源智能化調(diào)控則主要解決電子檔案管理中智能收集和檔案信息資源共享自助的難題。當(dāng)區(qū)塊鏈技術(shù)的智能合約機(jī)制應(yīng)用到收集電子檔案過程時(shí)，滿足合約，智能合約就會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生并且執(zhí)行，其操作過程會(huì)被記錄并且存儲(chǔ)到區(qū)塊鏈中，如果終端管理部門的要求不符合智能合約，系統(tǒng)將顯示“申請(qǐng)被拒絕”，電子檔案信息將不能被加入鏈中，從而發(fā)揮智能收集電子檔案的功能。智能合約同時(shí)提升了檔案數(shù)據(jù)的共享效能，當(dāng)不同檔案使用者申請(qǐng)讀取電子檔案數(shù)據(jù)時(shí)，區(qū)塊鏈會(huì)判斷每位使用者的申請(qǐng)，如果申請(qǐng)需求滿足合約要求，那么會(huì)直接執(zhí)行，按照使用者需求提供相應(yīng)的檔案數(shù)據(jù)信息，從而智能實(shí)現(xiàn)使用者的申請(qǐng)，簡化流程，解決電子檔案使用率不高而形成信息孤島問題，實(shí)現(xiàn)檔案信息資源共享，提高電子檔案的利用率。

三、基于聯(lián)盟鏈高校電子檔案管理模式創(chuàng)新方案

檔案界關(guān)于區(qū)塊鏈應(yīng)用模式主要分為：公有鏈模式、私有鏈模式和聯(lián)盟鏈模式。其中聯(lián)盟鏈模式具有多中心化節(jié)點(diǎn)連接、不是完全的去中心化，有訪問權(quán)限設(shè)置的功能，能夠使得整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行效率更高、成本更低，聯(lián)盟內(nèi)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能夠連接到這個(gè)鏈上上傳或下載信息。目前聯(lián)盟區(qū)塊鏈與高校電子管理融合度最高，應(yīng)基于聯(lián)盟鏈構(gòu)建高校電子檔案管理模式創(chuàng)新方案，以解決高校電子檔案管理中存在的問題。

(一)基于聯(lián)盟鏈構(gòu)建高校電子檔案的管理模式主體

高?？梢圆捎寐?lián)盟鏈模式創(chuàng)建區(qū)塊鏈高校電子檔案管理平臺(tái)。聯(lián)盟鏈建立不是一個(gè)人或幾個(gè)人能夠完成的，需要專業(yè)供應(yīng)商參與才能完成。高校檔案館負(fù)責(zé)協(xié)助建立區(qū)塊鏈和節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證，保證入鏈節(jié)點(diǎn)可信性，并設(shè)置不同主體相應(yīng)的權(quán)限；平臺(tái)主體主要包括檔案館、人事處、教務(wù)處、科研處等部門和各二級(jí)學(xué)院區(qū)塊，他們組成預(yù)授權(quán)節(jié)點(diǎn)群，屬于多中心化節(jié)點(diǎn)連接、不是完全中心化，而是半去中心化聯(lián)盟鏈模式，檔案館與各部門共同管理和使用區(qū)塊鏈上的高校檔案數(shù)據(jù)。

(二)基于聯(lián)盟鏈構(gòu)建高校檔案館的“中心”地位

在構(gòu)建聯(lián)盟鏈高校電子檔案管理平臺(tái)時(shí)，高校檔案館作為區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)之一，應(yīng)區(qū)別于其他節(jié)點(diǎn)，因?yàn)樗袚?dān)著對(duì)所有檔案業(yè)務(wù)的管理職責(zé)，很多網(wǎng)上服務(wù)依然需要作為“中心節(jié)點(diǎn)”的檔案館來解決，它負(fù)責(zé)每個(gè)環(huán)節(jié)、每個(gè)部門的檔案信息安全。同時(shí)在搭建區(qū)塊鏈電子檔案管理系統(tǒng)時(shí)，高校檔案館作為檔案管理部門必須與其他單位進(jìn)行有效的溝通，統(tǒng)一規(guī)劃，充分考慮檔案封裝、存儲(chǔ)、鑒定、授權(quán)和利用等各個(gè)方面的問題，促進(jìn)各部門和各二級(jí)學(xué)院間達(dá)成共識(shí)，實(shí)現(xiàn)檔案信息數(shù)據(jù)資源共享，降低運(yùn)行維護(hù)成本[18]。

(三)基于聯(lián)盟鏈構(gòu)建“多中心”的強(qiáng)信任體系

雖然檔案館是高校檔案管理的主要責(zé)任主體，但不是唯一的責(zé)任主體，其他部門和二級(jí)學(xué)院既是電子檔案的提供者和使用者，又是保護(hù)“第一手”檔案信息真實(shí)性和完整性的部門。在創(chuàng)建管理平臺(tái)時(shí)，要設(shè)計(jì)各二級(jí)單位與檔案館的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)都擁有相同的檔案數(shù)據(jù)管理賬簿，并且都能夠參與區(qū)塊鏈的生成、更新和存儲(chǔ)。利用區(qū)塊鏈分布式存儲(chǔ)技術(shù)布署檔案館和其他各部門服務(wù)器結(jié)點(diǎn)，可以有效解決電子檔案多套儲(chǔ)存的技術(shù)難題，因?yàn)殒溕系拿總€(gè)節(jié)點(diǎn)部門都備份電子檔案，從而實(shí)現(xiàn)了多套電子檔案的備份，降低了單個(gè)節(jié)點(diǎn)部門遭攻擊后被破壞的程度，能夠保證高校電子檔案的數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)。在區(qū)塊鏈中，各部門都作為中心結(jié)點(diǎn)形成“集體維護(hù)”的強(qiáng)大生態(tài)環(huán)境，在智能合約調(diào)控下實(shí)現(xiàn)檔案管理平臺(tái)的智能收集和檔案信息資源共享自助功能，同時(shí)對(duì)區(qū)塊鏈中保存的檔案信息設(shè)置數(shù)字簽名和時(shí)間戳保證檔案證據(jù)信息的可信認(rèn)證。高校各部門電子檔案存儲(chǔ)在聯(lián)盟鏈中數(shù)據(jù)信息不僅安全，而且穩(wěn)定性高，還可以彼此驗(yàn)證區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的正確性，互相監(jiān)督，從而使個(gè)人或單位確信從系統(tǒng)平臺(tái)獲得檔案數(shù)據(jù)的真實(shí)性，把高校電子檔案管理平臺(tái)建成強(qiáng)信體系。

高校電子檔案發(fā)展現(xiàn)狀與大數(shù)據(jù)背景下區(qū)塊鏈技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建基于聯(lián)盟鏈的高校電子檔案管理模式創(chuàng)新方案，將有效解決目前高校電子檔案管理中存在的問題，為區(qū)塊鏈在高校電子檔案管理中的實(shí)踐探索提供啟發(fā)與助益。