政務聯(lián)盟鏈助推政務創(chuàng)新的內(nèi)在邏輯及構建

羅春華 陸金晶

【摘要】憑借分布式技術、去中心化、不可篡改等技術優(yōu)勢， 區(qū)塊鏈技術已成為當下政府工作報告的熱點話題之一， 如何基于數(shù)據(jù)協(xié)同將區(qū)塊鏈技術嵌入政務領域仍有待考量。 傳統(tǒng)政務存在數(shù)據(jù)互認不清、安全問題難以保障以及協(xié)同機制不健全等問題， 而區(qū)塊鏈基于自身特性將技術賦能政務數(shù)據(jù)， 搶占全球競爭制高點， 有效發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟， 完全契合新發(fā)展理念下數(shù)字政府建設的需要。 通過比較“政務+區(qū)塊鏈”不同的運用模式， 發(fā)現(xiàn)相較于公鏈和私鏈， 基于DAG架構的政務聯(lián)盟鏈更適合政務服務創(chuàng)新與數(shù)字政府建設需求， 由此提出基于DAG框架的政務聯(lián)盟鏈， 以實現(xiàn)政務數(shù)據(jù)在安全、成本以及效率方面質(zhì)的飛躍， 助推我國數(shù)字政府建設。

【關鍵詞】政務;數(shù)字政府;區(qū)塊鏈;聯(lián)盟鏈;數(shù)據(jù)協(xié)同;DAG

【中圖分類號】D630? ? ? 【文獻標識碼】A? ? ? 【文章編號】1004-0994（2022）03-0154-7

一、引言

多年來， 我國各級政府在決策科學化、社會治理精細化以及公共服務高效化等領域積累了一定可資借鑒的成果[1] ， 政府數(shù)字化轉(zhuǎn)型正在穩(wěn)步推進， 強大的數(shù)據(jù)支撐和數(shù)據(jù)共享已成為其中的關鍵要素， 企業(yè)和政府建設進入數(shù)字技術和現(xiàn)代化發(fā)展的交匯期， 一系列信息技術的發(fā)展又將我國政府現(xiàn)代化數(shù)字治理能力推上新階段。 2020年《聯(lián)合國電子政務調(diào)查報告》顯示， 我國電子政務已達到“非常高”的水平， 不少省市已建立了獨立的數(shù)據(jù)開放平臺。 以浙江省為例， 截至2020年， 浙江省公共數(shù)據(jù)開放平臺已開放數(shù)據(jù)集9531個， 數(shù)據(jù)量超20億條， 政務數(shù)據(jù)資源豐富。 2017年， 習近平總書記在中共中央政治局第二次集體學習中強調(diào)， “要加快構建高速、移動、安全、泛在的新一代信息基礎設施， 統(tǒng)籌規(guī)劃政務數(shù)據(jù)資源和社會數(shù)據(jù)資源， 完善基礎信息資源和重要領域信息資源建設， 形成萬物互聯(lián)、人機交互、天地一體的網(wǎng)絡空間”[2] 。

然而， 政務數(shù)據(jù)共享仍存在部門間共享難、權責不清、業(yè)務流程繁瑣、數(shù)據(jù)泄露風險等問題[3] 。 一方面， 數(shù)據(jù)集中共享帶來了巨大的存儲壓力， 導致政府管理成本急劇上升; 另一方面， 集中獲取的數(shù)據(jù)往往來自各部門間的備份系統(tǒng)， 數(shù)據(jù)集中具有滯后性， 即便實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中， 依然無法做到“一處改、處處動”的理想狀態(tài)。 此外， 在數(shù)據(jù)上報過程中， 各級政府往往存在多方博弈、瞞報錯報數(shù)據(jù)的動機。

我國豐富的政務信息資源及繁多的政府數(shù)據(jù)， 與區(qū)塊鏈分布式數(shù)據(jù)庫的技術屬性存在天然的契合點。 2020年4月， 國家發(fā)改委在新聞發(fā)布會上明確指出， 將區(qū)塊鏈納入新型基礎設施建設[4] ， 這更加凸顯了區(qū)塊鏈在國家治理中的重要作用。 習近平總書記在中共中央政治局第十八次集體學習中也強調(diào)， “全球主要國家都在加快布局區(qū)塊鏈技術發(fā)展。 我國在區(qū)塊鏈領域擁有良好基礎， 要加快推動區(qū)塊鏈技術和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展， 積極推進區(qū)塊鏈和經(jīng)濟社會融合發(fā)展”[5] 。 從本質(zhì)上而言， 區(qū)塊鏈在很大程度上可以成為政務大數(shù)據(jù)各個系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換通道， 實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合， 進而挖掘數(shù)據(jù)價值， 提高數(shù)據(jù)質(zhì)量， 提供更好的數(shù)據(jù)服務。 由此， 本文基于數(shù)據(jù)協(xié)同的視角， 分析現(xiàn)有政務痛點， 依托區(qū)塊鏈技術， 提煉典型省市政務區(qū)塊鏈實施模式的異同， 探討政務聯(lián)盟鏈助推政務創(chuàng)新的內(nèi)在邏輯， 在此基礎上提出基于Hyperledger Fabrica項目以及FISCO BCOS項目開源框架的設計思路， 在聯(lián)盟鏈中采用與公鏈項目IOTA相近的解決方案， 使用有向無環(huán)圖（Directed Acyclic Graph， DAG）結構的新型區(qū)塊鏈架構， 以實現(xiàn)政務數(shù)據(jù)在安全、成本以及效率方面質(zhì)的飛躍， 助推我國數(shù)字政府建設。

二、政務數(shù)據(jù)現(xiàn)狀及區(qū)塊鏈為政務服務創(chuàng)新帶來新契機

（一）政務數(shù)據(jù)現(xiàn)狀

政務信息資源是國家數(shù)據(jù)資源的重要組成部分， 自2016年國務院印發(fā)《政務信息資源共享管理暫行辦法》以來， 中央政府聯(lián)同地方政府、社會公眾及相關組織在信息技術的輔助下打破了“信息孤島”現(xiàn)象， 讓共建、共享、共治成為可能， 有效推動了我國信息化建設向整合有效、共建共享、協(xié)同共治的嶄新階段的邁進。 目前， 我國政府部門集數(shù)據(jù)生產(chǎn)、收集、使用、發(fā)布為一體， 已成為最大的數(shù)據(jù)資源池。 但跨部門間的制度規(guī)范、權屬觀念、標準體系尚未統(tǒng)一， 各部門間信息共享缺乏制度層面、動力層面、平臺層面的溝通與激勵， 僅能從工作層面協(xié)商推進[6] ， 無形之中提高了項目的難度、成本和周期， 造成“不愿共享”“不敢共享”“不會共享”等突出問題， 數(shù)據(jù)質(zhì)量、共享程度、及時性乃至整個信息資源共享應用難以保證。 具體問題表現(xiàn)在如下方面：

1. 協(xié)同機制。 政府各部門之間的有效協(xié)同效率直接影響整個社會的生產(chǎn)發(fā)展。 有效協(xié)同的前提是打開邊界。 在科斯的交易理論中， 企業(yè)各種要素形成自身組合利益最大化后就有了邊界。 將經(jīng)濟學邊界的概念映射到政府數(shù)據(jù)上， 則不難發(fā)現(xiàn)政府各部門機構之間數(shù)字資源部門化、信息資源部門化現(xiàn)象嚴重， 業(yè)務系統(tǒng)建設分散， 各部門之間信息資源所有權、管理權、責任歸屬權獨享理念普遍存在， 缺乏有效協(xié)同機制， 無法真正解決辦事群眾和企業(yè)“材料多、排長隊、跑斷腿”的問題。

2. 數(shù)據(jù)互認機制。 數(shù)據(jù)互認的本質(zhì)在于打破“數(shù)據(jù)墻”， 實現(xiàn)跨區(qū)域、跨部門的數(shù)據(jù)協(xié)同。 各地政府及跨部門機構之間業(yè)務繁雜， 數(shù)據(jù)資源尚未充分共享， 互通互認成為難題。 以疫情防控中的健康碼為例， 自杭州推行健康碼后， 全國各地紛紛推出本地健康碼， 數(shù)量超過百種。 在公共場所， 健康碼成為大部分地區(qū)人員安全出入的有效憑證。 但是， 由于各地健康碼依賴的數(shù)字資源不同， 且政府部門間的數(shù)據(jù)缺乏互認機制， 導致數(shù)據(jù)互認口徑不一致， 形成“數(shù)據(jù)煙囪”。

3. 數(shù)據(jù)安全體系。 數(shù)據(jù)安全與隱私保護問題是制約政務數(shù)據(jù)融合、共享、開放的瓶頸問題。 政務服務平臺往往囊括民生、安全、經(jīng)濟、身份信息等大量敏感數(shù)據(jù)， 極易遭受黑客攻擊或被內(nèi)部人員泄密。 政務數(shù)據(jù)一旦被竊取或泄露， 將危害社會秩序乃至國家安全， 特別是在大數(shù)據(jù)時代， 由于技術和透明度提高， 各類信息的可獲得性增加， 數(shù)據(jù)作為繼人口、土地、資本等要素后的新生產(chǎn)要素， 必須建立在安全保護的基礎之上。 而出于對政務數(shù)據(jù)安全的考慮， 各個部門之間“信息孤島”的現(xiàn)象越發(fā)嚴重。

（二）區(qū)塊鏈為政務服務創(chuàng)新帶來新契機

區(qū)塊鏈技術具有分布式賬本、時序不可逆、智能合約以及終端用戶授權等技術特征。 政府期望的功能是在服務和管理過程中通過區(qū)塊鏈網(wǎng)絡解決多組織數(shù)據(jù)共享博弈， 打破傳統(tǒng)政務服務痛點， 突破“各自為政”“信息孤島”、安全隱私等難題。 本質(zhì)上而言， 相較于其他行業(yè)和其他領域， 政務服務與區(qū)塊鏈技術內(nèi)含高度契合的可能。 從隱私保護的角度而言， 傳統(tǒng)的區(qū)塊鏈技術通過哈希算法和密碼學對數(shù)據(jù)進行加密計算并獲取相應的數(shù)據(jù)指紋， 再將數(shù)據(jù)指紋永久地寫入?yún)^(qū)塊鏈， 以達到數(shù)據(jù)不可篡改的目的。 除哈希算法外， 還能通過代碼混淆（Code Obfuscation）[7] 、非交互式零知識證明（zk-SNARKs）[8] 等手段確保數(shù)據(jù)的安全性。 而加密過程又能在極短的時間內(nèi)完成， 在此過程中區(qū)塊鏈可以結合物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術， 通過多方互認以確保數(shù)據(jù)的真實性， 大大節(jié)約了時間和經(jīng)濟成本。

此外， 隨著信息技術的發(fā)展， 大量數(shù)據(jù)及傳統(tǒng)上難以收錄的信息也能通過IPFS、Swarm、Sia等技術進行數(shù)字化處理， 大大拓寬了區(qū)塊鏈技術存儲的空間。 因為區(qū)塊鏈最核心的技術就是共識機制， 共識機制的設計能使跨部門的業(yè)務、協(xié)議、領域交互映射、相互協(xié)作， 打通雙方的鏈上通道， 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠轉(zhuǎn)移。

三、“政務+區(qū)塊鏈”不同運用模式的比較

2020年5月以來， 各地政府紛紛出臺區(qū)塊鏈發(fā)展專項規(guī)劃， 湖南、貴州、海南、北京等地更是率先發(fā)布了應用落地的政策規(guī)劃和相關舉措， 推動了區(qū)塊鏈與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的深度融合以及政務服務的競速發(fā)展。 不少省市在政府工作報告中提及區(qū)塊鏈應用， 并積極將區(qū)塊鏈技術與政務服務相結合。 概括而言， 目前區(qū)塊鏈在政務領域的應用主要基于以下不同著力點展開。

（一）數(shù)據(jù)共享

2016年， 國務院印發(fā)《政務信息資源共享管理暫行辦法》（國發(fā)[2016]51號）。 辦法指出， 要加快推動政務信息系統(tǒng)互聯(lián)和公共數(shù)據(jù)共享， 充分發(fā)揮政務信息資源共享在深化改革、轉(zhuǎn)變職能、創(chuàng)新管理中的重要作用， 增強政府公信力， 提高行政效率， 提升服務水平[9] 。 長期以來， 數(shù)據(jù)的流通、確權、規(guī)范使用問題都制約了數(shù)據(jù)共享， 數(shù)據(jù)泄露行為又難以追溯。 區(qū)塊鏈技術作為新興載體， 可以將其底層技術嵌入數(shù)據(jù)應用中， 利用密碼學和分布式技術保障政務數(shù)據(jù)的隱私安全， 它不依賴于第三方管理的自治性特征能夠有效實現(xiàn)政企數(shù)據(jù)互聯(lián)， 促進跨部門、跨層級的數(shù)據(jù)互通和業(yè)務協(xié)作， 多方共識的記賬特點又極大提高了深度挖掘數(shù)據(jù)價值的效果， 進一步優(yōu)化了市場活躍度和提升了數(shù)據(jù)價值的權重， 并構建了可靠的信用體系， 所有這些都將有助于破解目前政務數(shù)據(jù)面臨的發(fā)展瓶頸。 以陜西省為例， 在2018年首次舉辦的數(shù)字中國建設峰會上， 陜西省憑借其“陜數(shù)通”區(qū)塊鏈政務平臺榮獲最佳實踐獎; 陜西省咸陽市將民政、工商、交通等各市縣1300多個單位的數(shù)據(jù)上鏈， 融合大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等多項技術， 明確數(shù)據(jù)一橋共通， 建立了數(shù)據(jù)共享聯(lián)合框架。

（二）數(shù)字身份

在日常辦理業(yè)務時， 企業(yè)、個體、機構往往攜帶多項紙質(zhì)資料和身份信息文檔， 尤其是跨部門操作中經(jīng)常存在二次驗證、交易繁瑣、保存不便等問題。 區(qū)塊鏈技術能通過公私密鑰的形式創(chuàng)建數(shù)字身份來模擬實際身份[10] 。 同時， 基于區(qū)塊鏈多方實時共享和共同維護的特點， 各區(qū)塊上的部門機構可通過鏈上通道連接上鏈信息， 并及時存儲、流轉(zhuǎn)、調(diào)用數(shù)據(jù)。

運用區(qū)塊鏈底層技術的數(shù)字身份有兩個特點： 一是在個人身份驗證中， 多以授權的方式對業(yè)務交易進行驗證， 節(jié)約了重復驗證的時間成本和交易成本， 消除了“信息孤島”; 二是信息錄入和確認的授信需要所有者的數(shù)據(jù)指紋進行確權， 便于事后溯源與追責。 例如， 辦事群眾“最多跑一次”已成為數(shù)字化時代的新認知， 廣東省佛山市于2018年上線基于區(qū)塊鏈技術的身份認證平臺， 用戶只需在手機上進行信息錄入驗證， 即可在人社、工商、公安等多個部門中實現(xiàn)個人信息聯(lián)通， 完成信息的自動匹配。 該應用已為超過100萬人進行了“數(shù)據(jù)畫像”， 夯實了信任基礎， 真正實現(xiàn)了“掌上辦”“零跑腿”“真辦事”。 區(qū)塊鏈數(shù)字身份驗證流程如圖1所示。

（三）電子存證

傳統(tǒng)的存證方式都是由第三方機構進行保管， 具有中心化的特點， 無法實現(xiàn)絕對意義上的不可篡改。 從技術層面看， 機構只要具備服務器和數(shù)據(jù)庫， 出于利益動機的考慮就有可能改變存證結果。 此外， 由于網(wǎng)絡的虛擬性， 部分電子證據(jù)難以及時收集、有效上傳以及驗證真實性。 而區(qū)塊鏈技術通過對存證環(huán)節(jié)的全面記錄帶來了傳統(tǒng)存證方式的革新， 經(jīng)過信息掛鏈及時共識可以確保存證信息的全面記錄和不可篡改。 例如， 早在2016年， 貴州省人民政府就發(fā)布了區(qū)塊鏈白皮書， 力爭區(qū)塊鏈發(fā)展走在全國前列。 同年， 貴州省版權局開始利用區(qū)塊鏈開發(fā)版權登記平臺， 并于2017年完成采購和驗收， 2018年正式運行。 貴州省版權登記中心基于無鑰簽名區(qū)塊鏈技術生成版權存證證書， 搭建了一個安全可靠、查驗有序的版權存證中心。 區(qū)塊鏈存證全流程如圖2所示。

（四）數(shù)據(jù)確權

隨著社會活動的與日俱增， 數(shù)據(jù)作為戰(zhàn)略性資源的作用愈發(fā)突出， 尤其是數(shù)字政府的建設。 數(shù)據(jù)不僅是政府科學決策的有效前提， 而且是民眾、政府服務開展的有效反饋機制。 隨著網(wǎng)絡信息技術的普遍發(fā)展， 數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出商品化、利益性的特征， 隨之而來的歸屬問題也日益顯現(xiàn)。 簡單來說， 數(shù)據(jù)的價值在于它的使用權和歸屬權， 但由于數(shù)據(jù)能夠被輕易復制， 其本應實現(xiàn)的內(nèi)在價值和潛在價值往往在隨意流轉(zhuǎn)過程中消耗殆盡。 因此， 數(shù)據(jù)確權至關重要。 從信息安全的角度出發(fā)， 數(shù)據(jù)安全往往會被劃分成機密性、完整性和可用性三個方面。 而區(qū)塊鏈不可篡改的特性與數(shù)據(jù)確權有著天然的耦合點， 可以利用區(qū)塊鏈技術來幫助解決數(shù)據(jù)確權的問題。 鏈上數(shù)據(jù)被使用時所留下訪問、使用、流轉(zhuǎn)的行為信息能夠被區(qū)塊鏈所記錄， 同時， 在鏈上運行智能合約， 通過某些權限的設置限制數(shù)據(jù)使用人對信息的查看、獲取， 以此達到數(shù)據(jù)確權的目的。

當前， 區(qū)塊鏈在政務領域的運用主要集中在數(shù)據(jù)共享、數(shù)字身份、存證業(yè)務、數(shù)據(jù)確權等領域。 同時， 行業(yè)監(jiān)管[11] 、生命健康[12] 、教育治理[13] 等應用場景也被逐步納入政府創(chuàng)新之中。 “區(qū)塊鏈+政務服務”的模式已被越來越多省市采用。 現(xiàn)有區(qū)塊鏈的框架主要分為公鏈、私鏈和聯(lián)盟鏈[14] 。 一般來說， 公鏈向所有人開放， 任何網(wǎng)絡參與者均可向公鏈提交信息， 即數(shù)據(jù)上鏈， 對于政務需求而言， 這種區(qū)塊鏈框架顯然是不合適的; 而私鏈通常應用于區(qū)塊鏈開發(fā)測試， 很少用于實際生產(chǎn)管理過程中; 聯(lián)盟鏈則是一種相對較新的將區(qū)塊鏈技術內(nèi)嵌于政府組織的模式， 其底層設施已經(jīng)相當完善， 從生態(tài)數(shù)量、質(zhì)量、技術等角度來看或許要優(yōu)于大部分公鏈。 一方面， 聯(lián)盟鏈只對參與聯(lián)盟的組織開放， 能夠較好地保證數(shù)據(jù)的安全性; 另一方面， 聯(lián)盟鏈具有區(qū)塊鏈的固有屬性， 即防篡改、可追溯， 相較于公鏈， 聯(lián)盟鏈參與節(jié)點較少， 可以保證更高的出塊速度（生成一個區(qū)塊的速度）和校驗速度且效率較高。 因此， 本文提出構建基于DAG框架的新型政務聯(lián)盟鏈模式， 以更好服務政務創(chuàng)新。

四、基于數(shù)據(jù)協(xié)同的政務聯(lián)盟鏈的可操作性

（一）基于數(shù)據(jù)協(xié)同的政務聯(lián)盟鏈是搶占競爭制高點的重要舉措

政府是推動社會經(jīng)濟發(fā)展的主導力量， 其對區(qū)塊鏈的認知和發(fā)展將直接影響到技術架構和基礎設施在各行業(yè)領域中的落地、應用以及強化， 進而影響到我國科技戰(zhàn)略體系。 澳大利亞政府早在2016年就已投入大量資金用于區(qū)塊鏈技術研究并同步完善制度體系， 旨在利用區(qū)塊鏈技術提高國際競爭力。 “十三五”期間， 國務院首次將區(qū)塊鏈技術正式列入國家信息化發(fā)展規(guī)劃， 一方面利用區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等信息技術引領技術創(chuàng)新， 另一方面構筑國家競爭的長期發(fā)展格局。? 2020年4月， 國家發(fā)改委創(chuàng)新和高技術發(fā)展司司長明確指出， “新型基礎設施是以新發(fā)展理念為引領， 以技術創(chuàng)新為驅(qū)動， 以信息網(wǎng)絡為基礎， 面向高質(zhì)量發(fā)展需要，提供數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級、融合創(chuàng)新等服務的基礎設施體系。 信息基礎設施主要包括以人工智能、云計算、區(qū)塊鏈等為代表的新技術基礎設施， 以數(shù)據(jù)中心、智能計算中心為代表的算力基礎設施等”[15] 。 區(qū)塊鏈技術作為新型基礎建設中的重要一環(huán)， 將為國家高質(zhì)量發(fā)展注入新的動力。

（二）基于數(shù)據(jù)協(xié)同的政務聯(lián)盟鏈是數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的有效支撐

伴隨新一輪技術革命的來臨， 新技術、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)品已成為社會經(jīng)濟發(fā)展的著力點， 大力發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟已成為新發(fā)展格局和現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展體系需要把握的重要內(nèi)容。 與此同時， 數(shù)字經(jīng)濟在發(fā)展中的問題也日益凸顯。 以數(shù)字供應鏈金融為例， 供應鏈金融以核心企業(yè)為主導， 為上下游企業(yè)提供擔保[16] 。 但在交易過程中， 整個鏈上的企業(yè)之間仍然存在隔閡， 缺少信任機制， 由此進一步增加了交易成本， 加重了上下游企業(yè)的經(jīng)濟負擔。 此外， 在整個交易過程中會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)， 如何確保數(shù)據(jù)的真實性、實時性、安全性都離不開區(qū)塊鏈技術的底層支持。

（三）基于數(shù)據(jù)協(xié)同的政務聯(lián)盟鏈是新發(fā)展理念的客觀要求

2021年3月， “十四五”規(guī)劃指出， “將數(shù)字技術廣泛應用于政府管理服務， 推動政府治理流程再造和模式優(yōu)化， 不斷提高決策科學性和服務效率”[17] 。 進入21世紀以來， 新技術革命爆發(fā)， 云計算、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等新一代信息技術蓬勃發(fā)展。 為適應時代發(fā)展， 傳統(tǒng)政府的治理能力和治理手段已難以適應新時期的發(fā)展需要， 如何運用新技術更好服務政府創(chuàng)新、助推政府數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設已成為全球政府面臨的普遍問題[18] 。 隨著區(qū)塊鏈技術的落地運用， 其時序不可逆、易于追蹤等特點已滲透到各行業(yè)領域中。 對政府部門來說， 基于該技術獨有的特點， 可以解決政府部門透明度不夠[19] 、創(chuàng)新能力不強、監(jiān)管不力[20] 等眾多難題。 此外， 在新發(fā)展理念的驅(qū)動下， 區(qū)塊鏈技術的運用落地是更好地結合有效市場和有為政府建設的路徑之一。

五、新型政務聯(lián)盟鏈助推政務創(chuàng)新的內(nèi)在邏輯

目前， 國內(nèi)有部分省份政府機構已基于聯(lián)盟鏈思想搭建了區(qū)塊鏈政務平臺， 但是現(xiàn)有的聯(lián)盟鏈框架存在這樣或那樣的缺陷， 因此， 本部分旨在圍繞政務服務創(chuàng)新， 提出一種新的聯(lián)盟鏈框架以提高聯(lián)盟鏈效率， 讓聯(lián)盟鏈更加適用于多層級多業(yè)務的政務服務實際應用場景。 現(xiàn)階段， 最熱門的聯(lián)盟鏈開源框架就是Apache基金會支持的Hyperledger Fabric項目以及FISCO BCOS項目[21] 。 Hyperledger Fabric針對數(shù)據(jù)安全提出了通道解決方案， 讓不同通道的數(shù)據(jù)相互獨立， 但這會導致不同通道間數(shù)據(jù)交互較為困難。 而FISCO BCOS提出了多鏈架構， 該架構指出， 不同的機構可以擁有不同的鏈， 鏈與鏈之間也可以進行可信的數(shù)據(jù)交互， 但實際上跨鏈配置十分繁瑣。 參考兩種開源框架的設計思路， 可以考慮在聯(lián)盟鏈中采用與公鏈項目IOTA相近的解決方案， 使用DAG結構的新型區(qū)塊鏈架構。

與Hyperledger Fabric項目的通道解決方案相比， DAG架構可以大幅提升系統(tǒng)吞吐量， 提高數(shù)據(jù)存儲效率， 每一次智能合約操作請求都可以作為一個區(qū)塊加入聯(lián)盟鏈中， 并且通過DAG的多個分支區(qū)分各類業(yè)務， 為每一條單鏈路徑創(chuàng)建一個鏈索引， 以提升具體業(yè)務的查詢效率。 而與多鏈架構相比， DAG架構中各條業(yè)務鏈均作為共同節(jié)點（區(qū)塊頭）的后繼， 無需進行復雜的跨鏈操作即可查詢不同業(yè)務下的數(shù)據(jù)， 實現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)共享。 和Hyperledger Fabric項目相比， DAG架構更加貼合實際的業(yè)務場景， 但目前DAG架構更多應用于公鏈項目中， 針對聯(lián)盟鏈的實際應用場景， DAG架構應當做出相應調(diào)整。

（一）政務聯(lián)盟鏈的整體架構設計

以中央政府為起點建立創(chuàng)始區(qū)塊， 將區(qū)塊上的各鏈向不同方向延伸， 形成公安區(qū)塊、交通區(qū)塊、工商區(qū)塊等， 各鏈直接與中央政府（創(chuàng)始區(qū)塊）相連的區(qū)塊可以視為聯(lián)盟組織的子創(chuàng)始區(qū)塊， 每個區(qū)塊均有區(qū)塊高度， 用于唯一標識區(qū)塊， 以此保障數(shù)據(jù)的安全性以及鏈接和修改。 同時， 區(qū)塊可以創(chuàng)建一條單鏈用于儲存組織的智能合約， 規(guī)定各個政府部門的業(yè)務權限， 而后針對每一項獨立業(yè)務， 均可創(chuàng)建新的單鏈用于業(yè)務數(shù)據(jù)存儲。 同時， 需要對每一條單鏈進行非數(shù)字編號， 編號不僅可以作為索引進行快速鏈定位， 方便查找政務信息， 還能夠作為高度參照幫助下一個區(qū)塊進行快速鏈接， 促進不同部門之間的數(shù)據(jù)互通共享， 進一步提升上鏈效率。 政務聯(lián)盟鏈的整體架構設計如圖3所示。

（二）基于政務聯(lián)盟鏈整體架構的區(qū)塊數(shù)據(jù)結構優(yōu)化

政務聯(lián)盟鏈搭建后， 勢必要對每個區(qū)塊進行優(yōu)化以方便后續(xù)功能管理。 對區(qū)塊的存儲結構而言， DAG架構可以細化到每一個Transaction（交易、合約操作等）， 不再像傳統(tǒng)區(qū)塊鏈那樣將一段時間內(nèi)的Transaction打包上鏈， 因此， 聯(lián)盟鏈框架下可以將區(qū)塊劃分為兩類： 創(chuàng)建合約塊以及合約塊， 從而使區(qū)塊儲存內(nèi)容更加簡潔。 每一個區(qū)塊包含區(qū)塊頭和數(shù)據(jù)兩部分， 區(qū)塊頭包含區(qū)塊種類、區(qū)塊高度、前一個塊的哈希值、當前塊的哈希值、合約編號、區(qū)塊簽名等[22] ， 數(shù)據(jù)則包含智能合約執(zhí)行的相關參數(shù); 基于這樣一種新型區(qū)塊結構， 可以在智能合約創(chuàng)建的同時定義一套數(shù)據(jù)壓縮算法， 對后續(xù)調(diào)用合約的上鏈數(shù)據(jù)進行壓縮， 進一步降低聯(lián)盟鏈儲存成本。

（三）政務區(qū)塊的用戶權限管理： 證書+錢包

除區(qū)塊結構以及鏈結構設計之外， 用戶權限管理也是政務聯(lián)盟鏈設計的重要一環(huán)。 參考常用的聯(lián)盟鏈架構， 證書是一個比較好的解決方案。 證書訪問權限均以最小單鏈為單位， 不同的證書可以給予不同用戶不同單鏈的操作權限， 沒有證書就意味著用戶無法對單鏈的數(shù)據(jù)進行任何查詢或者其他操作。 在政務系統(tǒng)中， 中央政府擁有最多證書訪問權限， 省以下地方各級政府通過與省政府商議， 獲得相應權限。 在此機制下， 對于低權限用戶而言， 只需要對一兩個證書進行管理。 而隨著用戶等級的提高， 證書數(shù)量會不斷增加， 這就增加了用戶的證書管理難度， 為此， 系統(tǒng)需要引入“錢包”機制。 用戶所擁有的證書全部交由錢包進行管理， 錢包與用戶賬戶進行綁定， 用戶就可以隨時使用錢包中的所有證書進行身份驗證。

（四）政務聯(lián)盟成員間的共識機制

相對于傳統(tǒng)的聯(lián)盟鏈和公鏈而言， 共識往往是為了保證數(shù)據(jù)的真實性。 公鏈DAG架構需要通過節(jié)點來提交隨機驗證或全部未確認的區(qū)塊以實現(xiàn)共識。 但政務區(qū)塊鏈通過該種方式來驗證顯然是不合適的， 因為每一條單鏈所涉及的業(yè)務往往是獨立存在的， 不同的組織缺少相對應的驗證憑據(jù)， 無法建立可靠的共識。 這就需要將共識機制部署在單鏈創(chuàng)始區(qū)塊上， 通過建立分支對校驗單鏈做出局部共識。

以財政部門的資金預算為例， 需要建立兩條資金分支， 一條作為實際支出分支（資金支出直接上鏈）， 而另一條作為標簽分支， 記錄金額和支出目的， 那么這兩條鏈就存在這樣一種約束關系： ①實際支出a， 數(shù)據(jù)上鏈， 而經(jīng)過預設時間x后， 仍然沒有支出標簽數(shù)據(jù)b上鏈， 支出不可信; ②實際支出a， 數(shù)據(jù)上鏈， 預設時間x內(nèi)存在相應的支出標簽b上鏈， 但是a的值與b的值不相等， 支出不可信; ③并沒有未確認的實際支出存在， 但是有支出標簽b上鏈， 共識暫時擱置， 如果在規(guī)定時間內(nèi)鏈責任人未進行處理， 則支出可信; ④實際支出a， 數(shù)據(jù)上鏈， 預設時間x內(nèi)存在著與a值相等的支出標簽b， 支出可信。 基于以上約束關系， 不同部門之間即可對參與共識的數(shù)據(jù)鏈進行驗證， 基于PBFT算法實現(xiàn)共識， 在由3F+1個節(jié)點參與共識的情況下， 最多可以容忍系統(tǒng)出現(xiàn)F個故障節(jié)點。

（五）政務聯(lián)盟鏈的用戶交互方式： 智能合約

鏈碼（智能合約）是聯(lián)盟鏈與用戶交互的常用方式。 在以單位智能合約操作為最小區(qū)塊單元的前提下， 合約所要實現(xiàn)的僅僅是簡單輸入數(shù)據(jù)的上鏈和查詢， 這也就意味著智能合約編寫者僅需要設計一套數(shù)據(jù)上傳模板， 這套模板會自動轉(zhuǎn)化為智能合約并自動上傳到鏈上， 后續(xù)用戶可以直接從合約庫中選擇對應的數(shù)據(jù)模板， 根據(jù)已經(jīng)被定義好的格式填寫相關信息， 鏈碼就會自動根據(jù)合約所定義的數(shù)據(jù)格式進行編碼并完成數(shù)據(jù)的上鏈（如果有需要， 也可以在合約中定義壓縮或加密算法， 這些算法也會在編碼過程中執(zhí)行）。 而后用戶查詢數(shù)據(jù)時， 節(jié)點可以根據(jù)區(qū)塊的合約編號找到對應的編碼方式進行轉(zhuǎn)換， 還原為用戶所上鏈的真實數(shù)據(jù)。 為此， 在政務系統(tǒng)中， 必須從國家戰(zhàn)略出發(fā)， 根據(jù)政府治理的相關控制， 經(jīng)各方協(xié)調(diào)考量， 制定出一套適合本地區(qū)發(fā)展的智能合約。 綜上， 基于區(qū)塊鏈的政務協(xié)同業(yè)務流程如圖4所示。

（六）政務聯(lián)盟鏈的評估與優(yōu)化機制

與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫相比， 區(qū)塊鏈的維護成本相對較高， 因此， 各類公鏈框架以及部分聯(lián)盟鏈框架考慮采用激勵機制來鼓勵節(jié)點加入賬本維護， 激勵機制的本質(zhì)就是給予參與記賬的節(jié)點與其記賬貢獻相匹配的獎勵， 以提高節(jié)點參與記賬的積極性。 就本項目所研究的政務區(qū)塊鏈框架而言， 激勵機制是有必要存在的， 并且這種激勵機制應該被應用到各類政務業(yè)務的審批流程當中。

為此， 考慮如下激勵算法： 以上文闡述的聯(lián)盟鏈框架為基礎， 以包含審批的具體業(yè)務鏈的創(chuàng)始區(qū)塊為新創(chuàng)始區(qū)塊， 并利用這個區(qū)塊創(chuàng)建一條用于審批記錄的子鏈， 這條子鏈是比較特殊的， 其鏈上的每一個區(qū)塊都可以作為一個業(yè)務審批鏈的創(chuàng)始區(qū)塊， 即業(yè)務審批鏈橫向拓展的是業(yè)務數(shù)量， 縱向拓展的是業(yè)務審批流程， 因為每一個塊都可以通過塊時間戳確認其處理時間， 而通過時間可以反映出實際審批效率， 通過一個自定義的參數(shù)k， 結合審批時間t與基礎分數(shù)r， 利用公式score=r-tk， 得出單個業(yè)務審批得分， 進而計算整個業(yè)務的score平均值， 以反映一段時間內(nèi)的業(yè)務處理效率水平， 對部門內(nèi)的每個業(yè)務賦予權重m， 則可以得出部門的總體效率得分scoresum=mi×（scoreave）i。 通過這種評分機制， 可以高效地對部門業(yè)務處理效率做出客觀評價， 也可以激勵參與審批的用戶提高審批效率。

六、基于數(shù)據(jù)協(xié)同的政務聯(lián)盟鏈構建的限度思考

基于DAG框架的聯(lián)盟鏈雖與傳統(tǒng)模式下去中心化的區(qū)塊鏈技術不同， 但該架構仍然會帶來性能和安全性問題。 分布式計算領域著名的CAP理論提出， 一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分區(qū)容錯性（Partition Tolerance）不可兼得[23] ， 故其也被稱為“不可能三角”理論。 而在區(qū)塊鏈技術下， 也存在類似的CAP理論， 即在去中心化、安全性和可擴展性中只能三選二。 以太坊是區(qū)塊鏈架構的代表， 目前在以太坊架構上平均每秒能完成10 ～ 15筆交易， 但除發(fā)行應用外， 以太坊架構很難再有規(guī)模上的突破， 這是由于它犧牲了擴展性來換取去中心化和安全性， 以至于2017年發(fā)行的區(qū)塊鏈養(yǎng)貓游戲也形成了網(wǎng)絡擁堵。

目前整個區(qū)塊鏈應用不單單是性能問題， 整體來看， 各國政府對于區(qū)塊鏈的運用尚在探索階段， 落地應用較少， 與之配套的法律制度和監(jiān)管體系尚未完善成熟。 雖然目前大部分省市都推出了區(qū)塊鏈專項政策， 但對區(qū)塊鏈行業(yè)應用場景的探索仍處于淺層階段， 產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系并未形成。 在此過程中， 政府既要加快對區(qū)塊鏈應用體系相關制度法規(guī)的建設， 也要鼓勵引導區(qū)塊鏈技術所帶來的新業(yè)態(tài)、新發(fā)展， 以助推政府和企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型， 通過數(shù)字政府建設， 為政府治理能力現(xiàn)代化賦能、增能， 進而為政府治理體系現(xiàn)代化注入變革力量。

【基金項目】國家社會科學基金項目“國家審計與有為政府建設協(xié)同性有效性研究”（項目編號：21BJL030）;浙江省自然科學

基金項目“政府數(shù)字化轉(zhuǎn)型與清廉政府建設有機融合的邏輯、機制、模式與推進研究”（項目編號：LY21G030011）;浙江省社會科學新興（交叉）學科重大扶持課題“政府資產(chǎn)動態(tài)管理和績效評價體系研究”（項目編號：19XXJC01ZD-3）

【作者單位】杭州電子科技大學會計學院， 杭州 310018

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（責任編輯·校對： 陳晶? 喻晨）