區(qū)塊鏈技術(shù)在工程電子檔案管理中的適用性及應(yīng)用策略探究

文/上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司 謝辰慧

隨著區(qū)塊鏈技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的探索，其可追溯性、去信任化等技術(shù)優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯，為電子檔案的鑒定和保存提供了新思路。國(guó)家檔案局副局長(zhǎng)付華在第八屆“中國(guó)電子文件管理論壇”中指出了區(qū)塊鏈技術(shù)在電子檔案管理中的應(yīng)用前景。這意味著區(qū)塊鏈技術(shù)正式進(jìn)入了檔案專業(yè)的視野，成為電子檔案管理中的重要研究方向之一。隨著國(guó)家的現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展，工程文件材料的數(shù)量與日俱增，而電子檔案也逐漸成為工程文件材料的重要載體。合理利用區(qū)塊鏈技術(shù)，不僅能夠有效保證工程電子檔案內(nèi)容的真實(shí)完整，也將大幅提升工程電子檔案在存儲(chǔ)和交互過(guò)程的安全性。

一、區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展及其在社會(huì)各領(lǐng)域的應(yīng)用

（一）源起與發(fā)展。區(qū)塊鏈技術(shù)起源于2008年，最初由Nakamoto Satoshi在Cryptography Mail Group發(fā)表的論文中提出。區(qū)塊鏈技術(shù)的核心是通過(guò)建立起一個(gè)共同維護(hù)且不能被篡改的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)記載所有過(guò)去的交易記錄和歷史數(shù)據(jù)，而這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)所有人開(kāi)放。在這種技術(shù)下，任何在線的網(wǎng)絡(luò)用戶都可以通過(guò)合約規(guī)則、數(shù)字加密等方法形成信任共識(shí)，而不再依靠任何的中央信任機(jī)構(gòu)。從最初萌芽的區(qū)塊鏈1.0時(shí)代，它僅具備去中心化的數(shù)字貨幣交易功能；再到后來(lái)的區(qū)塊鏈2.0時(shí)代，智能合約已經(jīng)與數(shù)字貨幣相結(jié)合，讓它有了更多的應(yīng)用場(chǎng)景；一直發(fā)展到現(xiàn)在，區(qū)塊鏈進(jìn)入3.0時(shí)代，它已經(jīng)超越了原本的金融領(lǐng)域，被應(yīng)用到各行各業(yè)。而從發(fā)展歷史來(lái)講，2016年區(qū)塊鏈技術(shù)才開(kāi)始被更多領(lǐng)域關(guān)注，到了2017年區(qū)塊鏈被更多的行業(yè)投入于應(yīng)用層使用，才開(kāi)始了顛覆性的技術(shù)革命之旅。

（二）技術(shù)特征。1.去中心化。區(qū)塊鏈?zhǔn)怯稍S多節(jié)點(diǎn)組成的數(shù)據(jù)庫(kù)。節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間的安全性由加密技術(shù)保證，不需要依靠傳統(tǒng)的中央處理中心維持其相互信任，只需要根據(jù)系統(tǒng)預(yù)定的規(guī)則進(jìn)行計(jì)算，并且任何節(jié)點(diǎn)的損壞或丟失都不會(huì)阻礙整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作。2.開(kāi)放性。任何人都可以加入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中并參與其中，而區(qū)塊鏈中的任何用戶都可以看作單個(gè)節(jié)點(diǎn)，并且可以在單個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)公有數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽和下載。同時(shí)，區(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)基于相同的共識(shí)機(jī)制而設(shè)，但它們不會(huì)相互影響。在此基礎(chǔ)上，不存在單一用戶對(duì)區(qū)塊鏈進(jìn)行修改的情況，以此來(lái)維護(hù)區(qū)塊鏈的安全性。3.匿名性。區(qū)塊鏈的操作規(guī)則和每個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息是公開(kāi)和透明的，但是每一位信息交互者的信息可以匿名的形式存在。在同一環(huán)境下，區(qū)塊鏈技術(shù)依靠共識(shí)規(guī)則實(shí)現(xiàn)去信任化，節(jié)點(diǎn)之間完全信任，無(wú)須公布所有節(jié)點(diǎn)信息。除此之外，如需傳遞個(gè)人隱秘資源，可以通過(guò)非對(duì)稱加密來(lái)保證信息交互的唯一匹配性，保護(hù)其傳輸安全。4.不可篡改性。區(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)眾多，單一節(jié)點(diǎn)的改變無(wú)法對(duì)其他節(jié)點(diǎn)造成影響，除非可實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)塊鏈中50%以上的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行篡改，才會(huì)對(duì)其中的數(shù)據(jù)構(gòu)成威脅。這也就意味著，被許可的數(shù)據(jù)只要上鏈，就會(huì)永久存儲(chǔ)，非法分子無(wú)法侵入對(duì)其更改。

（三）在各領(lǐng)域的應(yīng)用。區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N新技術(shù)，隨著比特幣等數(shù)字加密貨幣的日益普及而逐漸興起。它受到金融業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、政府部門(mén)和教育界的高度重視和廣泛關(guān)注。區(qū)塊鏈作為全新的數(shù)據(jù)管理技術(shù)，最早運(yùn)用于金融領(lǐng)域，主要作為支付工具參與企業(yè)清算、金融監(jiān)管等管理環(huán)節(jié)。區(qū)塊鏈的介入不僅扭轉(zhuǎn)了企業(yè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的管理機(jī)制，也促進(jìn)了金融領(lǐng)域的革新發(fā)展。同時(shí)區(qū)塊鏈技術(shù)也被廣泛應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，解決了傳統(tǒng)管理機(jī)制中弱信任、數(shù)據(jù)不穩(wěn)定等不良狀態(tài)，從而構(gòu)建了一個(gè)智能化的、去中心化的強(qiáng)信任、全自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。

二、區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于工程電子檔案管理中的適用性分析

一般說(shuō)來(lái)，區(qū)塊鏈技術(shù)適用于“新型數(shù)據(jù)庫(kù)、多業(yè)務(wù)主體、彼此不互信、業(yè)務(wù)強(qiáng)相關(guān)”的場(chǎng)景，這與工程電子檔案管理的業(yè)務(wù)特點(diǎn)相契合。

（一）工程電子檔案管理概述及特點(diǎn)。1.文件來(lái)源多元性。與企業(yè)內(nèi)部管理產(chǎn)生的文書(shū)檔案不同，工程建設(shè)檔案覆蓋工程建設(shè)全過(guò)程，其產(chǎn)生的工程電子檔案來(lái)源多元，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生涉及工程建設(shè)的各個(gè)部門(mén)，如發(fā)改、規(guī)劃、建設(shè)、環(huán)保、人防等政府部門(mén)形成的批復(fù)類相關(guān)的電子文件，以及勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、建設(shè)單位等各類企事業(yè)單位形成的工程建設(shè)相關(guān)電子文件。伴隨項(xiàng)目建設(shè)的過(guò)程，一份文件在不同單位之間相互流轉(zhuǎn)，由多個(gè)主體共同負(fù)責(zé)，因此良好的協(xié)作關(guān)系能更好地發(fā)揮檔案管理的性能，提高工程建設(shè)的社會(huì)效益。2.業(yè)務(wù)流程系統(tǒng)性。工程電子檔案是以工程建設(shè)為依托而構(gòu)建的完整與系統(tǒng)的檔案，內(nèi)容涉及工程建設(shè)中產(chǎn)生的文件、音頻、視頻等資料。由于自身的特殊性，工程項(xiàng)目建設(shè)環(huán)節(jié)眾多，流程復(fù)雜，其整個(gè)周期包含了前期咨詢、規(guī)劃、初設(shè)、施設(shè)、竣工等階段，各個(gè)階段都會(huì)產(chǎn)生大量的電子文件，彼此關(guān)系緊密，不可分割。系統(tǒng)性的這一特點(diǎn)要求工程電子檔案要以工程建設(shè)業(yè)務(wù)流程為基礎(chǔ)，強(qiáng)化設(shè)計(jì)、施工等階段電子文件的高效收集、整理與分類，提升管理效率，保證收集的高效性。3.存儲(chǔ)數(shù)據(jù)繁雜化。工程建設(shè)本身具有整體性的特點(diǎn)，不僅體量龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且根據(jù)涉及的專業(yè)、對(duì)接的單位，其產(chǎn)生的文件材料涉及項(xiàng)目多方面，內(nèi)容繁多。從文件內(nèi)容上來(lái)看，工程建設(shè)資料包括如報(bào)批文件、環(huán)境資料、安全管理、協(xié)議、圖紙方案、計(jì)算資料等。由于對(duì)擬建工程的未知性，類似設(shè)計(jì)圖紙頻繁變更修改的情況是不可避免的、必要的，而當(dāng)設(shè)計(jì)變更時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)和庫(kù)存藍(lán)圖也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的修訂版本。從文件類型來(lái)看，又包括圖像、圖片、視頻以及音頻等多種類型。因而工程檔案具有數(shù)量大、版本多的特點(diǎn)。4.利用服務(wù)高頻化。工程檔案是工程建設(shè)管理工作的重要依據(jù)，對(duì)評(píng)定工程質(zhì)量、工程竣工后的維護(hù)管理具有重要的參考價(jià)值。工程檔案記錄了工程從立項(xiàng)審批開(kāi)始到最終竣工完成的整個(gè)過(guò)程，是建設(shè)工程質(zhì)量狀況的綜合反映，對(duì)于工程項(xiàng)目的質(zhì)量具有監(jiān)督作用，一旦在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題或施工事故，工程檔案是分析和檢驗(yàn)工程質(zhì)量的有利憑證。項(xiàng)目后期往往還會(huì)伴隨工程的改擴(kuò)建評(píng)估工作，而這些也是要依賴工程檔案，這要求工程檔案必須具有較高的開(kāi)放性和共享性，來(lái)滿足工程建設(shè)的利用需求。

（二）區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于檔案管理中的優(yōu)勢(shì)。1.促進(jìn)工程電子檔案的協(xié)同管理。區(qū)塊鏈技術(shù)的一大特征是去中心化，它取消了傳統(tǒng)的中央機(jī)構(gòu)，依靠技術(shù)規(guī)則建立了文件生態(tài)中可靠的信任度，使得鏈上的每個(gè)參與的節(jié)點(diǎn)都是工程電子檔案管理的治理主體。簡(jiǎn)化了管理工作流程，通過(guò)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)跨部門(mén)合作，更好地促進(jìn)了工程業(yè)務(wù)的溝通與往來(lái)，實(shí)現(xiàn)了電子文件全生命周期管理。區(qū)塊鏈依靠其中的多節(jié)點(diǎn)參與治理，構(gòu)建分布式工程電子檔案管理系統(tǒng)，打破了傳統(tǒng)檔案部門(mén)形成的“信息孤島”現(xiàn)象，平衡了部門(mén)間的信息獲取來(lái)源，促進(jìn)工程電子檔案管理和利用的分布化、在線化、實(shí)時(shí)化。2.提高工程電子檔案的信息共享。區(qū)塊鏈中采用的是分布式存儲(chǔ)模式，所有檔案數(shù)據(jù)記錄分布在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)節(jié)點(diǎn)之中。單個(gè)節(jié)點(diǎn)的損壞或丟失不會(huì)影響其他節(jié)點(diǎn)，且沒(méi)有合法授權(quán)的單一節(jié)點(diǎn)無(wú)法窺探數(shù)據(jù)的真實(shí)內(nèi)容。區(qū)塊鏈與檔案信息共享存在許多共通之處，其中區(qū)塊鏈的去中心化幫助多節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享的便捷溝通，同時(shí)防篡改機(jī)制也規(guī)避了數(shù)據(jù)共享過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。區(qū)塊鏈技術(shù)促進(jìn)了信息的交互和流動(dòng)，提高了工程電子檔案數(shù)據(jù)的共享度，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩煽俊?.降低工程電子檔案的管理成本。區(qū)塊鏈技術(shù)從管理目標(biāo)的角度看，其核心功能是保障數(shù)據(jù)的真實(shí)、完整、安全和可用，與工程電子檔案管理需求相契合；從管理效率的方面來(lái)看，區(qū)塊鏈集成了信息和元數(shù)據(jù)，有效地避免了當(dāng)前實(shí)體檔案和元數(shù)據(jù)分離產(chǎn)生的信息不一致、檔案轉(zhuǎn)移難等疑難狀況。相比傳統(tǒng)的云存儲(chǔ)模式之下，區(qū)塊鏈采用了分布式云存儲(chǔ)方式，可打破傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)限制，以實(shí)現(xiàn)碎片資源的利用，節(jié)省了工程電子檔案?jìng)鹘y(tǒng)管理工作中收集、保管、利用等眾多環(huán)節(jié)消耗的大量人力、物力。4.保證工程電子檔案的利用時(shí)效。區(qū)塊鏈技術(shù)相當(dāng)于每個(gè)節(jié)點(diǎn)上都存儲(chǔ)了一份全部的數(shù)據(jù)，有效地確保了管理過(guò)程中信息和數(shù)據(jù)的完整性。如果將區(qū)塊鏈技術(shù)與工程電子文件管理相結(jié)合，不僅可以提高工程文件檔案管理的效率，更重要的保證了數(shù)據(jù)交互過(guò)程的安全性。檔案是工程建設(shè)借鑒的重要信息資源，往往會(huì)涉及大量機(jī)密信息，對(duì)其的利用也需設(shè)置嚴(yán)格的保密標(biāo)準(zhǔn)。客觀地說(shuō)，電子文檔管理的安全控制越嚴(yán)格，使用在線服務(wù)就越困難。而區(qū)塊鏈可以打破這一限制，依賴身份識(shí)別實(shí)現(xiàn)資源的及時(shí)共享，保證工程電子檔案的利用時(shí)效。

（三）區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于工程電子檔案管理中的風(fēng)險(xiǎn)。1.“去中心化”與檔案“集中統(tǒng)一管理”的矛盾?！叭ブ行幕焙汀巴该鞴_(kāi)”意味著檔案部門(mén)必須共享數(shù)據(jù)信息并消除信息壟斷。在一個(gè)絕對(duì)公平的環(huán)境中，取消傳統(tǒng)的中心地位這一理念很難在檔案行業(yè)達(dá)成普遍認(rèn)同，也在一定程度上抑制了管理者的積極性。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都將成為工程電子檔案管理的主體，意味著檔案部門(mén)管理傳統(tǒng)職能的弱化，它使得檔案資源在收集過(guò)程中更碎片化、分散化，也對(duì)未上鏈的原文件保管提出了更高的要求。2.“不可篡改性”與檔案“保管期限”的矛盾。區(qū)塊鏈中的信息一經(jīng)驗(yàn)證后添加，將被永久保存不可篡改，意味著區(qū)塊鏈技術(shù)取消了傳統(tǒng)檔案“銷毀”的概念，針對(duì)系統(tǒng)中可能需要開(kāi)展鑒定的檔案，區(qū)塊鏈尚未提供管理上的技術(shù)支持，給傳統(tǒng)檔案管理上的“鑒定與銷毀”工作帶來(lái)困難。盡管區(qū)塊鏈技術(shù)可以通過(guò)密碼學(xué)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)類似目標(biāo)，使文件不可讀取，達(dá)成形式上的銷毀，但這種形式上的銷毀未真正消除鏈上數(shù)據(jù)，文件仍存在數(shù)據(jù)泄露隱患。3.“開(kāi)放性”與檔案“保密原則”的矛盾。區(qū)塊鏈的管理環(huán)境是透明的、不可逆轉(zhuǎn)的，這與以保密原則為第一原則的工程檔案系統(tǒng)存在很大沖突。目前區(qū)塊鏈技術(shù)的運(yùn)行完全依靠技術(shù)規(guī)則上的制約，其發(fā)展缺乏法律層面的保障。而同時(shí)，其技術(shù)規(guī)則也還處于探索階段，區(qū)塊鏈尚未大規(guī)模應(yīng)用，無(wú)法進(jìn)行全面的審查，技術(shù)測(cè)試存在死角。區(qū)塊鏈技術(shù)是否能真正消除檔案信息泄漏風(fēng)險(xiǎn)仍有待考量。甚至在技術(shù)不成熟的風(fēng)險(xiǎn)下，有學(xué)者提出：區(qū)塊鏈技術(shù)難以保證電子檔案的長(zhǎng)期可用。

三、基于區(qū)塊鏈技術(shù)的工程電子檔案管理策略

盡管區(qū)塊鏈技術(shù)在解決工程電子檔案的管理難題上提供了新的思路，但也要謹(jǐn)慎控制“去管理化”的傾向，區(qū)塊鏈技術(shù)目前還無(wú)法完全代替檔案管理的所有職能。檔案工作者應(yīng)權(quán)衡利弊，結(jié)合業(yè)務(wù)需求，主動(dòng)尋求最適合的管理策略。

（一）構(gòu)建多元協(xié)同的檔案收集制度?；趨^(qū)塊鏈的檔案收集制度，應(yīng)形成以檔案部門(mén)為主導(dǎo)，多中心協(xié)同參與的管理模式。目前在工程電子檔案的收集管理上，主要是通過(guò)生產(chǎn)部門(mén)將工程數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)等信息移交至檔案部門(mén)，以檔案管理人員錄入工程電子檔案系統(tǒng)的方式實(shí)現(xiàn)。在整個(gè)檔案管理活動(dòng)中，因各個(gè)主體職責(zé)受限，會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與接收不平衡、檔案移交責(zé)任不明晰等問(wèn)題，影響電子文件管理的效率與質(zhì)量。如果引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，讓工程電子檔案生成部門(mén)、電子檔案管理部門(mén)、電子檔案利用部門(mén)都參與到電子檔案狀態(tài)的更新與維護(hù)環(huán)節(jié)中，從而形成一個(gè)分布式的檔案錄入網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都將成為工程電子檔案管理主體，提高電子文件管理的效率，促進(jìn)多元主體整合融通、協(xié)同合作。

（二）打造強(qiáng)信任的信息共享模式。建立以區(qū)塊鏈技術(shù)為核心的新型企業(yè)數(shù)據(jù)信息共享機(jī)制，打破傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交互中的不信任、弱信任的狀態(tài)，形成透明完整的信息傳輸流，構(gòu)建可信任的電子檔案生態(tài)環(huán)境。區(qū)塊鏈技術(shù)使用分布式共識(shí)算法，各個(gè)主體需通過(guò)數(shù)字身份進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的利用共享傳輸，所有節(jié)點(diǎn)都必須通過(guò)認(rèn)證后才確定準(zhǔn)入操作，保障了多元主體參與管理下共建、共享的數(shù)據(jù)可信。區(qū)塊鏈中的任一操作都必須得到所有節(jié)點(diǎn)的許可才能繼續(xù)，保證了文檔信息不被惡意篡改和泄露。同時(shí)也保證了避免因個(gè)體的失誤而造成共享數(shù)據(jù)的損失，維護(hù)了主體管理的可信可靠。

（三）建設(shè)全過(guò)程的數(shù)據(jù)資源監(jiān)管平臺(tái)。建設(shè)與產(chǎn)業(yè)鏈緊密協(xié)同的全過(guò)程區(qū)塊鏈信息平臺(tái)，促進(jìn)生產(chǎn)、質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)的全面互聯(lián)，各節(jié)點(diǎn)間相互記錄、彼此驗(yàn)證，以達(dá)到主體間相互制約和監(jiān)督的作用。工程建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)以業(yè)務(wù)流程為基礎(chǔ)，增強(qiáng)文件的過(guò)程控制，對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，全面提高產(chǎn)業(yè)鏈資源整合能力，借助區(qū)塊鏈技術(shù)消除各個(gè)環(huán)節(jié)及主體間的信息不平衡。構(gòu)建面向全過(guò)程、多主體的檔案管理和資源監(jiān)管平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)工程檔案資料管理與工程建設(shè)的完全同步。不同主體可在項(xiàng)目實(shí)施不同階段對(duì)鏈上的信息進(jìn)行監(jiān)督和追溯，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目信息的及時(shí)更新與維護(hù)，促進(jìn)工程電子檔案的收集、管理與利用需求直接對(duì)接，有效強(qiáng)化檔案信息整合度，提高檔案信息管理規(guī)范度，增強(qiáng)信息的開(kāi)放性與共享性。

四、結(jié)語(yǔ)

區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用在工程電子檔案管理中，可以促進(jìn)多主體的協(xié)同參與，優(yōu)化工程電子檔案的管理工作，保證電子檔案的安全性和可靠性。但區(qū)塊鏈技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用還處于探索階段，在性能、隱私、安全等方面存在隱患，對(duì)于檔案管理來(lái)說(shuō)，無(wú)法避免地要面臨區(qū)塊鏈技術(shù)帶來(lái)的技術(shù)難點(diǎn)和政策監(jiān)管等難題。檔案工作者應(yīng)以需求為導(dǎo)向，繼續(xù)探索，協(xié)調(diào)技術(shù)與管理間的平衡，以找到最合適的實(shí)施路徑。