基于區(qū)塊鏈技術(shù)的稅務(wù)征管信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

賓揚(yáng)帆

（湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 衡陽 421005）

0 引言

目前我國的稅務(wù)征收管理方式需要跟緊適應(yīng)當(dāng)前的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，許多信息化技術(shù)為我國的稅務(wù)管理提出了一些輔助手段，但是仍然有需要改進(jìn)的地方。稅務(wù)征管是國家發(fā)展的根基，其性質(zhì)決定了征管過程必須達(dá)到“不可偽造”“全程留痕”“可以追溯”“公開透明”和“集體維護(hù)”5個(gè)方面的基本要求，實(shí)現(xiàn)透明化、規(guī)范化的合法征收，與信息化時(shí)代的稅務(wù)征管需求有密切的聯(lián)系。傳統(tǒng)的信息采集方法存在過多的人為操作環(huán)節(jié)，容易引入輸入錯(cuò)誤、選擇性忽略等主和客觀錯(cuò)誤行為，為稅務(wù)征管信息的正確采集帶來影響，制約了5個(gè)方面基本要求的實(shí)現(xiàn)。區(qū)塊鏈技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的延伸應(yīng)用，可以認(rèn)為是信息的分布式存儲(chǔ)和相互“背書”，具有不易被篡改、真實(shí)可靠的特點(diǎn)。將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于稅務(wù)征管信息采集，可以實(shí)現(xiàn)非人工參與下的信息匯總與分析處理，達(dá)到“完全可信賴”的信息可靠性要求。該文提出一套以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)收集與追溯體系，解決關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施、特殊裝備等主要數(shù)據(jù)信息的安全追溯問題，并以此為基礎(chǔ)，提出一套以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的稅務(wù)征管信息采集系統(tǒng)，將硬件唯一標(biāo)識(shí)、數(shù)據(jù)采集器及接入網(wǎng)絡(luò)閉鎖等關(guān)鍵技術(shù)融入該文設(shè)計(jì)的稅務(wù)征管信息采集系統(tǒng)中，將數(shù)據(jù)集成上鏈和共享，有效規(guī)避自動(dòng)化采集設(shè)備可能帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到關(guān)鍵業(yè)務(wù)可追溯、重要數(shù)據(jù)有保護(hù)的安全性和可追溯性要求。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)的稅務(wù)征管信息采集系統(tǒng)總結(jié)構(gòu)

以區(qū)塊鏈技術(shù)為基礎(chǔ)的稅收征收管理信息采集平臺(tái)，主要由一個(gè)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)自動(dòng)的數(shù)據(jù)收集裝置組成，該裝置由固定讀寫器、手持式讀寫器和連接裝置組成；該軟件部件包括在訪問基礎(chǔ)上運(yùn)行的手持讀取中，在寫入任務(wù)管理列表后，在網(wǎng)關(guān)處運(yùn)行的讀取寫入管理或做出反應(yīng)，進(jìn)而傳輸至系統(tǒng)的服務(wù)管理軟件中。該系統(tǒng)包括讀取和寫入數(shù)據(jù)標(biāo)簽層、數(shù)據(jù)訪問和傳送的網(wǎng)關(guān)層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)支持的服務(wù)器層以及負(fù)責(zé)接口和集成顯示的應(yīng)用層。區(qū)塊鏈的軟件分解命令根據(jù)協(xié)定向讀取程序和寫入程序發(fā)出讀取和寫入命令；讀取和寫入命令與標(biāo)記進(jìn)行通信，并返回相應(yīng)的結(jié)果；該系統(tǒng)主要完成對相關(guān)的稅務(wù)征管信息進(jìn)行分類和整合，然后將其上傳至區(qū)塊鏈服務(wù)器，并將相應(yīng)的執(zhí)行情況向各系統(tǒng)的應(yīng)用程序進(jìn)行回傳；通過對網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行定期審計(jì)，并對上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，將檢測的結(jié)果及時(shí)上報(bào)到系統(tǒng)中?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)的稅務(wù)征管信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)如圖1所示。

圖1所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括5個(gè)層次的基本技術(shù)體系結(jié)構(gòu)以及一個(gè)通用的區(qū)塊鏈技術(shù)體系設(shè)計(jì)。在這個(gè)區(qū)塊鏈體系的中間部分是“數(shù)據(jù)層”，包括整個(gè)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)收集和存儲(chǔ)，同時(shí)還包括一些加密技術(shù)，例如不對稱加密、哈希算法和時(shí)間戳等，而區(qū)塊鏈則是將這些技術(shù)結(jié)合起來，形成一個(gè)區(qū)塊鏈的底層；在服務(wù)層，要適應(yīng)分散的分布架構(gòu)，其可以提供一系列的網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)傳播和數(shù)據(jù)認(rèn)證等功能；在此基礎(chǔ)上，利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了基于新增加的資料的多個(gè)區(qū)塊鏈結(jié)點(diǎn)，其中包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)，也包括多個(gè)可供寫入對象的信息閱讀模式，并盤點(diǎn)整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)；傳輸層負(fù)責(zé)通過網(wǎng)關(guān)傳輸數(shù)據(jù)；感知層通過讀寫器感知系統(tǒng)的安全性和可靠性。

圖1 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的稅務(wù)征管信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)

2 硬件設(shè)計(jì)

為了強(qiáng)化數(shù)據(jù)采集的安全性與交互性，需要對區(qū)塊鏈的各個(gè)層級進(jìn)行優(yōu)化處理。系統(tǒng)的設(shè)備拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 設(shè)備拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

系統(tǒng)針對少量的特定網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)定時(shí)采集，通過層級間的聯(lián)合工作可以優(yōu)化稅務(wù)征管數(shù)據(jù)采集的存儲(chǔ)空間和實(shí)際操作能力，增強(qiáng)采集系統(tǒng)信息交互處理能力，配置的PC能夠完全勝任稅務(wù)征管數(shù)量級的頁面采集任務(wù)，也可以通過打印機(jī)打印出所需要的稅務(wù)征管信息文件。

該信息收集裝置由8 kB EEPROM內(nèi)存組成，共有4個(gè)區(qū)分別是標(biāo)記信息區(qū)、安全區(qū)、編碼區(qū)和用戶區(qū)。標(biāo)記信息區(qū)為128 B，編碼區(qū)為384 B，用戶區(qū)為6 016 B；定額服務(wù)器的EEPROM最小擦寫不少于200 000次；EEPROM中的資料至少可以儲(chǔ)存50 a以上；可以設(shè)定EEPROM的擦除速率，并且可以迅速寫入。每個(gè)客戶端都具有一個(gè)單獨(dú)的線程控制（Thread Identifier，TID），并且TID是無法重寫的；在觸點(diǎn)上，支援寫入密碼防護(hù)及寫入鎖；內(nèi)嵌加密技術(shù)可實(shí)現(xiàn)無接觸者的身份識(shí)別及安全通信，無接觸終端提供了讀取和寫入密碼的安全鎖，并且無觸點(diǎn)界面具有抗跟蹤的特性。

2.1 應(yīng)用層設(shè)計(jì)

應(yīng)用層面包括區(qū)塊鏈應(yīng)用界面出入、盤點(diǎn)等功能，并可進(jìn)行區(qū)塊鏈瀏覽、合約瀏覽等。它的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是為不同的應(yīng)用場合設(shè)計(jì)操作平臺(tái)，例如可編程貨幣、電子發(fā)票等，其作用是將區(qū)塊鏈技術(shù)的具體運(yùn)用表現(xiàn)出來。

2.2 服務(wù)層設(shè)計(jì)

服務(wù)層為系統(tǒng)的最底層，其主要功能是提供計(jì)算服務(wù)和存儲(chǔ)服務(wù)；虛擬機(jī)、高級語言編輯器等智能合同的實(shí)施，都是基于區(qū)塊鏈技術(shù)的結(jié)點(diǎn)和編碼的應(yīng)用；數(shù)據(jù)庫、中間訪問等都以網(wǎng)絡(luò)或CS的方式訪問，為了滿足日益增長的信息交流需要在服務(wù)層做出反饋，將其應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)金融、市場交易和財(cái)政管理等領(lǐng)域，擴(kuò)大區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。

2.3 傳輸層設(shè)計(jì)

傳輸層級為用戶提供更可靠和更安全的數(shù)據(jù)傳輸，而感知級數(shù)據(jù)則是由有線接入的接入網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)的，并完成信息采集功能，將稅務(wù)征管納稅戶的關(guān)鍵信息，如身份認(rèn)定、經(jīng)營狀況、成本數(shù)據(jù)等信息自動(dòng)采集入系統(tǒng)。該資料可應(yīng)用于日后的定額計(jì)算，產(chǎn)生使用者的配額資料，也可提供企業(yè)有關(guān)人士的更多資料，并提供稅務(wù)資料的更改與刪除，傳輸層面則是將資料傳送至網(wǎng)關(guān)。

2.4 感知層設(shè)計(jì)

基本的區(qū)塊鏈裝置訪問特性感知層設(shè)計(jì)包括固定式讀寫器、手持式讀寫器，且手持式讀寫器與固定式讀寫器相匹配。感知層發(fā)生的標(biāo)簽基本讀寫操作是該系統(tǒng)中區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的主要組成部分，感知層通過讀寫器感知系統(tǒng)的安全性和可靠性。

3 軟件設(shè)計(jì)

3.1 定位編碼設(shè)計(jì)

在基于區(qū)塊鏈的分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式中，數(shù)據(jù)信息的位置數(shù)據(jù)將是信息有效性的關(guān)鍵點(diǎn)之一，因此針對稅務(wù)征管信息的采集必須確定定位。該定位信息與納稅戶的企業(yè)名稱、稅務(wù)編碼和經(jīng)營場所等身份識(shí)別信息相關(guān)聯(lián)，是對納稅戶識(shí)別與判定的重要依據(jù)。鑒于征管納稅戶的空間分布特性，針對征管對象的管理可構(gòu)建為具有指向性的空間向量，建立涵蓋所有征管對象的空間向量模型=，，...t，t為相互獨(dú)立的征管信息特征項(xiàng)的第個(gè)特征項(xiàng)，其對稅務(wù)征管信息內(nèi)容的影響程度記為權(quán)重值w，其值越大表示影響程度越高。建立維坐標(biāo)系，將，，...t作為坐標(biāo)系中的維坐標(biāo)軸，，，，...，w作為對應(yīng)坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)值，所以稅務(wù)征管信息內(nèi)容就可用維坐標(biāo)系的點(diǎn)表示。如公式（1）所示。

將稅務(wù)征管信息量化以后，其圖像化表示如圖3所示。

圖3 定位編碼的向量空間模型

式中：為征管信息內(nèi)容特征向量；為類屬特征向量；為兩向量之間的夾角，即稅務(wù)征管信息內(nèi)容與類屬之間的相關(guān)度大小。

因此可以采用向量間的內(nèi)積公式計(jì)算稅務(wù)征管信息內(nèi)容特征向量與類屬特征向量的相關(guān)度，如公式（2）所示。

采用向量間夾角的相關(guān)度表達(dá)式，如公式（3）所示。

式中：為內(nèi)容特征向量中第個(gè)特征項(xiàng)的權(quán)重，表示其對內(nèi)容的影響程度大??；為類屬特征向量中第個(gè)特征項(xiàng)的權(quán)重，表示其在稅務(wù)征管中的重要程度。

當(dāng)內(nèi)容特征向量與類屬特征向量的相關(guān)度高時(shí)，表示該信息數(shù)據(jù)是稅務(wù)征管的匹配數(shù)據(jù)，將其標(biāo)記為有用數(shù)據(jù)，賦給定位編碼，作為后續(xù)處理的信息標(biāo)識(shí)。

3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程分析

稅務(wù)征管信息采集系統(tǒng)的定位可解決從主體征管軟件的信息導(dǎo)入和處理及定額數(shù)據(jù)導(dǎo)出到主體征管系統(tǒng)中的問題。其系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息處理流程如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理流程圖

該過程是通過應(yīng)用程序啟動(dòng)的，通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)加工合同過程模塊產(chǎn)成業(yè)務(wù)列表，備份的業(yè)務(wù)列表可供審核機(jī)構(gòu)使用，合同服務(wù)根據(jù)該業(yè)務(wù)的需求，通過該業(yè)務(wù)的合同管理程序調(diào)用相應(yīng)的服務(wù)來完成該工作。當(dāng)接到該任務(wù)時(shí)，稅務(wù)征管信息采集人員根據(jù)該清單的信息核對無誤后進(jìn)行上報(bào)，在區(qū)塊鏈中生成區(qū)塊鏈信息，最后記錄到節(jié)點(diǎn)信息中。然后將該任務(wù)的其余數(shù)據(jù)信息發(fā)送到合同服務(wù)模塊進(jìn)行交易數(shù)據(jù)的整理和確認(rèn)，將最后該交易的數(shù)據(jù)發(fā)送到合同流程模塊進(jìn)行交易。

3.3 信息采集相關(guān)數(shù)據(jù)庫

根據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)際需求建立數(shù)據(jù)項(xiàng)表，在區(qū)塊鏈的分布網(wǎng)絡(luò)中，稅務(wù)征管信息的最終值是由鏈入它的所有鏈接迭代計(jì)算而成，其計(jì)算如公式（4）所示。

某個(gè)稅務(wù)征管信息數(shù)據(jù)庫的值等于其所有鏈入?yún)^(qū)域的值除以該區(qū)域的鏈出數(shù)量（）之和。表示鏈入征管信息數(shù)據(jù)庫的鏈接總數(shù)。鑒于不是所有鏈接都是有用連接，為剔除空鏈接、大偏差鏈接帶來的計(jì)算誤差引入阻尼系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)將其取值設(shè)定為0.85。將通過區(qū)塊鏈的分布式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所獲取的稅務(wù)征管信息作為最終結(jié)果錄入數(shù)據(jù)庫，并建立數(shù)據(jù)標(biāo)簽，成為稅務(wù)征管的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以此保證稅務(wù)征管信息采集數(shù)據(jù)庫的相關(guān)性和準(zhǔn)確性。

4 測試試驗(yàn)

4.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備

試驗(yàn)為驗(yàn)證該文所設(shè)計(jì)的基于區(qū)塊鏈技術(shù)的稅務(wù)征管信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)在實(shí)際應(yīng)用測試中的性能，該系統(tǒng)采用MS SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫存放站點(diǎn)信息、網(wǎng)絡(luò)源碼、URL鏈接記錄信息、網(wǎng)頁稅源信息和用戶數(shù)據(jù)等。根據(jù)系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置的采集項(xiàng)目，結(jié)合用戶的實(shí)際情況進(jìn)行信息采集項(xiàng)目清冊的添加和修改，輸入納稅人的定位編碼或納稅人識(shí)別號(hào)后，根據(jù)采集單的內(nèi)容逐項(xiàng)錄入。將該文設(shè)計(jì)的基于區(qū)塊鏈技術(shù)的信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作為應(yīng)用對象，測試該文設(shè)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用性能。

4.2 試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)要求，通過檢測系統(tǒng)將所需的交易數(shù)據(jù)、涉稅信息錄入稅務(wù)管理平臺(tái)，并對數(shù)據(jù)的真實(shí)性承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。進(jìn)入系統(tǒng)后，系統(tǒng)接收到的憑證，可以進(jìn)行日常的業(yè)務(wù)。在一個(gè)稅務(wù)管理體系中，將會(huì)有大量的公司產(chǎn)生，他們的交易和稅務(wù)信息會(huì)被即時(shí)存入這個(gè)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，并且在一個(gè)特定的時(shí)期里被封裝為一個(gè)區(qū)塊，然后貼上標(biāo)簽，被連接到一個(gè)完整的區(qū)塊鏈中，如圖5所示。

圖5 企業(yè)鏈上交易流程

根據(jù)以上測試流程，將互聯(lián)網(wǎng)上的稅收稅源數(shù)據(jù)信息保存到本地?cái)?shù)據(jù)庫后，本地稅源信息管理子系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集中管理，為用戶提供服務(wù)。進(jìn)而測試該文所設(shè)計(jì)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的完整性。多個(gè)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對若干條采集數(shù)據(jù)的完整性測試結(jié)果以及統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖6所示。

分析圖6可知，該文所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的不同數(shù)據(jù)完整性測試結(jié)果完全相同，節(jié)點(diǎn)號(hào)與數(shù)據(jù)號(hào)相互對應(yīng)，由此說明該文所設(shè)計(jì)系統(tǒng)能夠保障稅務(wù)征管信息數(shù)據(jù)采集的完整性。由于采用了區(qū)塊鏈技術(shù)，因此不僅可以大幅度提升稅務(wù)機(jī)關(guān)的會(huì)計(jì)處理能力，減少納稅費(fèi)用，還可以方便、全面地落實(shí)各項(xiàng)優(yōu)惠政策，同時(shí)也可以防止一些公司利用稅收優(yōu)惠來規(guī)避納稅，進(jìn)而達(dá)到所期望的政策效益。同時(shí)，公司稅收管理功能可以讓公司擺脫煩瑣的稅收規(guī)定，集中精力于提高公司的運(yùn)營品質(zhì)和價(jià)值，提高公司所得稅的核算能力，降低納稅成本、提高稅收信用度。

圖6 數(shù)據(jù)采集完整性測試結(jié)果

5 結(jié)語

稅務(wù)管理信息化的目標(biāo)不僅是為了適應(yīng)信息化的需要，而是要通過信息技術(shù)和組織變革，使政府、納稅人、社會(huì)團(tuán)體、稅務(wù)機(jī)關(guān)和納稅企業(yè)團(tuán)體等組成一個(gè)完整的系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)稅務(wù)系統(tǒng)的穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。在這種背景下，以區(qū)塊鏈技術(shù)為基礎(chǔ)，該文利用區(qū)塊鏈技術(shù)建立了一個(gè)新的稅收生態(tài)體系，希望該稅務(wù)征管信息采集系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)涉稅信息公開共享、稅收風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和納稅信用評級等功能，更能促使各參與主體相互依存、相互影響，協(xié)調(diào)維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的平衡和發(fā)展。