區(qū)塊鏈賦能“時間銀行”在校園互助中的應(yīng)用探索

錢 瀛，牛文博，王文韜，王庭雍，黃梓添，賀書鋒

(1.上海第二工業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟與管理學(xué)院，上海 201209；2.上海海事大學(xué) 交通運輸學(xué)院，上海 200135)

1 引言

“互助”一詞出自巴金《滅亡》第九章，通常指個體之間進行合作以獲取一方或共同的利益?；ブ莾?yōu)良傳統(tǒng)文化，作為新時代的大學(xué)生群體，正處于一個逐漸接觸熟悉社會的階段，如何激發(fā)其志愿精神，喚起互助熱情，是當(dāng)下急需解決的重要問題。目前校園互助活動范圍較為局限，學(xué)生間雖有互助意識，但由于存在信息渠道較窄等問題，導(dǎo)致有互助意愿的學(xué)生不能有效率地進行互助活動?，F(xiàn)有傳統(tǒng)校園互助媒體無法兼顧靈活性、時效性和信息安全，學(xué)生接受程度低，學(xué)生在互助活動中獲得的滿足感也較低。

“時間銀行”概念最初由美國學(xué)者Edgar Kahn在20世紀(jì)80年代提出，他將“時間”作為一種可以儲蓄也可以流通的貨幣，通過預(yù)期回報的方式來認(rèn)可人們的貢獻。隨著“時間銀行”的發(fā)展，固有的問題也浮出水面，如發(fā)展中缺乏統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫、時間幣發(fā)放與結(jié)算標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問題。區(qū)塊鏈具有信息即時、隱私計算及安全共享等方面的優(yōu)勢，為文章研究“時間銀行”應(yīng)用于校園互助提供了可能性。區(qū)塊鏈技術(shù)的作用在于實現(xiàn)所有互助活動的分布式記錄、信息發(fā)布和供需匹配，從而使互助行為可追溯、公開化、透明化，同時可解決傳統(tǒng)“時間銀行”缺乏數(shù)據(jù)管理、可信度低下的問題。為此，文章提出區(qū)塊鏈賦能“時間銀行”在校園互助中的應(yīng)用場景，以期為破解當(dāng)下校園互助平臺發(fā)展的困境提供理論上的參考。

2 區(qū)塊鏈賦能“時間銀行”在校園互助場景應(yīng)用的價值

2.1 區(qū)塊鏈技術(shù)優(yōu)勢及先進性

區(qū)塊鏈被稱為下一代的互聯(lián)網(wǎng)，是一種去中心化新興加密貨幣的基礎(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)。從2008年由中本聰引入?yún)^(qū)塊鏈一詞開始，區(qū)塊鏈由于自身的無法偽造、可跟蹤、去中心化等優(yōu)點而越發(fā)引起學(xué)術(shù)界重視。

圖1 區(qū)塊鏈技術(shù)優(yōu)勢

2.2 區(qū)塊鏈賦能“時間銀行”在校園互助中的應(yīng)用場景及價值體現(xiàn)

2.2.1 應(yīng)用場景

從“時間銀行”校園互助概念看，區(qū)塊鏈比傳統(tǒng)中央數(shù)據(jù)庫更契合校園互助與合作的設(shè)計意圖。借助類似于P2P的應(yīng)用交換平臺，可以有效促進學(xué)生、老師與學(xué)校三者間的良性交流互動。區(qū)塊鏈技術(shù)可以減少“時間銀行”運行管理的人力物力成本，提升信息系統(tǒng)的運營管理效率，避免工作重疊與依賴專業(yè)人員完成信息記錄(黎昌珍等，2021)。

區(qū)塊鏈校園互助平臺相較于如“幫幫醬”等非學(xué)校官方媒體，具有公信力及保護性。借助于區(qū)塊鏈技術(shù)的不可篡改和溯源性，所有記錄在案的助人行為都是真實且可查的，還可以利用其信息流動對稱、真實、公開記錄的特點將助人服務(wù)量化為時間積分存儲于“時間銀行”賬戶中，助人者提供服務(wù)獲取時間積分，求助者消費時間積分獲得服務(wù)，既提升助人服務(wù)的效率，又促進校園互助氛圍，將此模式引入校園可以替代原有論壇發(fā)帖模式下的傳統(tǒng)校園互助。

2.2.2 價值體現(xiàn)

區(qū)塊鏈技術(shù)能提高信息可信程度，提高效率，同時避免了傳統(tǒng)信息層級結(jié)構(gòu)中“層層向下”的影響導(dǎo)致信息傳輸滯后和不公開透明(王克平等，2022)。區(qū)塊鏈技術(shù)采用分布式賬簿，按照節(jié)點進行數(shù)據(jù)分布存儲，可有效避免統(tǒng)計延后或數(shù)據(jù)丟失等問題；這同時減少了數(shù)據(jù)遭到篡改的風(fēng)險，提高了數(shù)據(jù)的可信性。非對稱加密保障了用戶的隱私不受到侵害，共識機制和智能合約在技術(shù)層面保障互助活動的可行性。這些技術(shù)使平臺不僅可以保護用戶數(shù)據(jù)與隱私，保障互助活動的進行和真實性，一定程度上還減少了平臺后續(xù)維護成本。

在校園層面，校園互助平臺作為承接老師、學(xué)生群體活動的網(wǎng)絡(luò)平臺，任何求助信息都可在該平臺上發(fā)布，可以上鏈的互助服務(wù)包括學(xué)習(xí)輔導(dǎo)、實物流轉(zhuǎn)等?！皶r間銀行”的模式可鼓勵學(xué)生群體參與活動，提高其對互助活動的認(rèn)同感與滿足感，從多方面鼓勵引導(dǎo)互助行為。

3 區(qū)塊鏈賦能“時間銀行”校園互助平臺的理論技術(shù)架構(gòu)

區(qū)塊鏈技術(shù)的高透明、不可篡改、去中心化的特性來源于其底層架構(gòu)，文章所構(gòu)建的區(qū)塊鏈校園互助平臺擬將其基本框架劃分為六層。

3.1 數(shù)據(jù)層

3.1.1 數(shù)據(jù)層的基礎(chǔ)架構(gòu)

數(shù)據(jù)層架構(gòu)具有兩塊功能：存儲數(shù)據(jù)和保證賬戶、交易的安全。在數(shù)據(jù)層中，通過某一固定的哈希算法、非對稱加密技術(shù)、Merkle樹的算法和技術(shù)邏輯進行實現(xiàn)。哈希算法實現(xiàn)的功能是對一組任意數(shù)據(jù)進行計算得到一個固定長度的輸出。非對稱加密指加密時密鑰是公開的，解密時需要私鑰。數(shù)據(jù)層在進行數(shù)據(jù)處理時還會加上時間戳進行標(biāo)記，具有唯一性。

3.1.2 互助平臺區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)層的工作原理

文章所構(gòu)建的互助平臺在區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)層的工作原理如下：

X1=同學(xué)A提供給了同學(xué)B一項B急需的信息，同學(xué)A獲得了1個時間積分

X2=同學(xué)C幫助老師A完成了一次活動安排，同學(xué)C獲得了1個時間積分

X3=同學(xué)B將幫助同學(xué)C取得某項證書，同學(xué)B獲得了1個時間積分

X4=同學(xué)D幫助同學(xué)E完成某項業(yè)務(wù)辦理，同學(xué)D獲得了1個時間積分

在進行數(shù)據(jù)處理時，首先將四個時間分別加上時間戳，其次通過某一隨機的哈希算法將以上四個互助行為分別進行加密并將該哈希算法公布，最后在獲得四個哈希值(h1、h2、h3、h4)后，將四個哈希值兩兩拼接，獲得Xa=h1&h2；Xb=h3&h4，接著再次通過哈希算法進行加密，得到ha、hb；將ha與hb拼接得到ha&hb，獲得一串字符串后再次重復(fù)以上加密獲得新的哈希值，以此類推。在這個過程中多次采用哈希算法進行加密，使得數(shù)據(jù)得到一步步的加密，同時采用Merkle樹的算法，對破解者進行混淆的同時，節(jié)省了存儲空間。最終，數(shù)據(jù)層將處理得到的數(shù)據(jù)反饋給數(shù)據(jù)來源——網(wǎng)絡(luò)層。

3.2 網(wǎng)絡(luò)層

在網(wǎng)絡(luò)層中信息傳播采用P2P傳輸機制，即當(dāng)有數(shù)據(jù)上鏈時，其參與者會將該數(shù)據(jù)進行局域網(wǎng)內(nèi)全面廣播，其鄰近節(jié)點接收到信息后再將信息進行傳遞。用戶將接收到的信息先暫時存儲在一個臨時存儲池中，驗證有效后將信息轉(zhuǎn)移到賬本上并繼續(xù)向其他節(jié)點傳輸信息。

3.3 共識層

本互助平臺主要采用POC，容量證明共識算法，通過分配一定量內(nèi)存或磁盤空間以解決服務(wù)提供者提供的信息。在數(shù)據(jù)上鏈后，由用戶節(jié)點發(fā)送給上一級節(jié)點一小塊數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)確認(rèn)了本節(jié)點已保留一定量的存儲空間用于保存數(shù)據(jù)且同時進行一次數(shù)據(jù)交換，驗證數(shù)據(jù)。

3.4 激勵層

3.4.1 激勵層基礎(chǔ)架構(gòu)

區(qū)塊鏈的去中心化的特點來源于其分布式記賬的規(guī)則，節(jié)點的記賬需要耗費其設(shè)備資源——CPU與GPU的算力和存儲空間，為了鼓勵節(jié)點們參與記賬并確保整個網(wǎng)絡(luò)的安全運行，當(dāng)節(jié)點參與記賬時，其會獲得一定的獎勵——交易支付的手續(xù)費獎勵。

3.4.2 互助平臺區(qū)塊鏈激勵層的工作原理

同學(xué)A、B、C、D、E和老師A的初始時間積分都為0，即M0=0。在其完成委托后，得到所對應(yīng)時間積分的95%，剩余5%為交易的手續(xù)費。即所獲得的不是數(shù)據(jù)層中的1個時間積分，而是0.95個時間積分，剩余的0.05個積分將被抽取用于獎勵其他進行記賬的用戶。

當(dāng)案例中X1、X2、X3、X4委托事件全部完成但尚未被任何人記錄時，他們的積分如下：

M學(xué)A1=0+0.95=0.95 M學(xué)B1=0-1+0.95=-0.05

M學(xué)C1=0+0.95-1= - 0.05 M學(xué)D1=0+0.95=0.95

M學(xué)E1=0-1=-1 M師A1=0-1=-1

時間線繼續(xù)推進，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層可知，每一次的委托事件完成后都會進行加密上鏈然后發(fā)送至附近節(jié)點進行共同記賬。這個過程雖然極其迅速，但其余用戶在記賬上也具有先后順序，而這個順序也就決定了其能夠獲得的交易支付的手續(xù)費獎勵的多少。

第n位記賬的用戶獲得獎勵M獎= 手續(xù)費×0.5n

當(dāng)事件全部完成記錄后(假設(shè)只有同學(xué)A、B、C、D、E和老師A)，每人的時間積分為：

M學(xué)A2=M學(xué)A1+M獎=0.95+M獎

M學(xué)B2=M學(xué)B1+M獎=-0.05+M獎

M學(xué)C2=M學(xué)C1+M獎=-0.05+M獎

M學(xué)D1=M學(xué)D1+M獎=0.95+M獎

M學(xué)E1=M學(xué)E1+M獎=-1+M獎

M師A1=M師A1+M獎= - 1+M獎

3.5 合約層

合約層架構(gòu)是區(qū)塊鏈得以運行的根本保證，同時也是其解讀、傳遞各種明文與密文的重要節(jié)點。合約層架構(gòu)中封裝著構(gòu)成區(qū)塊鏈系統(tǒng)的各類算法、腳本和復(fù)雜的智能合約以及后續(xù)對系統(tǒng)進行修補的腳本和更新的合約，是區(qū)塊鏈系統(tǒng)實現(xiàn)靈活編程和操作數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。

3.6 應(yīng)用層

3.6.1 應(yīng)用層基礎(chǔ)架構(gòu)

應(yīng)用層的功能包括節(jié)點注冊、賬戶管理、數(shù)字資產(chǎn)的確認(rèn)與交易。

在區(qū)塊鏈校園互助平臺中，每一個人都有權(quán)進行信息的上鏈，也有權(quán)進行信息的全面查詢。信息的上鏈具有一定的要求：必須是涉及的所有節(jié)點—委托人與被委托人—確認(rèn)委托完成并由雙方進行相互評價后，系統(tǒng)才會允許信息進行上鏈并可供查詢。

3.6.2 互助平臺區(qū)塊鏈應(yīng)用層的工作原理

圖2 應(yīng)用層的工作原理

4 區(qū)塊鏈賦能“時間銀行”校園互助平臺的保障機制

4.1 積分量化標(biāo)準(zhǔn)

服務(wù)分為簡單服務(wù)和復(fù)雜服務(wù)，若只考慮時間的數(shù)量單位，卻不考慮價值含量，會出現(xiàn)學(xué)生提供多次多時的簡單服務(wù)來換取等時長的高價值服務(wù)的問題，因此需要建立積分量化標(biāo)準(zhǔn)以換算服務(wù)所對應(yīng)的時間積分，才能公平地維護每個用戶的利益。

量化標(biāo)準(zhǔn)以換取積分量與提供服務(wù)價值量貼切度為主要基本準(zhǔn)則。為此提供簡易的一套標(biāo)準(zhǔn)為例：若以6分鐘簡單服務(wù)時間為1單位時間積分，則1小時簡單服務(wù)可換取10積分。緣于復(fù)雜服務(wù)區(qū)分于簡單服務(wù)，可規(guī)定6分鐘復(fù)雜服務(wù)時間為n單位時間積分，則1小時復(fù)雜服務(wù)可換取10n積分。假如統(tǒng)一視復(fù)雜服務(wù)的價值量為簡單服務(wù)的2倍，則n=2，而在不同種復(fù)雜服務(wù)中，也可做詳細(xì)區(qū)分，n可在2上下浮動調(diào)整。另外，對于無法以計時來衡量服務(wù)時間的服務(wù)，可按服務(wù)價值量統(tǒng)一規(guī)定固定的時間積分報酬，特例可酌情做合理調(diào)整。

4.2 監(jiān)督懲罰機制

在服務(wù)過程中，特別是復(fù)雜服務(wù)，可能會存在服務(wù)質(zhì)量等問題，雙方可能產(chǎn)生矛盾。同時，助人方是否合規(guī)，按任務(wù)要求提供服務(wù)也需要受到監(jiān)管。因此需要建立監(jiān)督懲罰機制。

雙方若有一方對助人活動有異議，可先通過平臺向?qū)Ψ絽f(xié)商；若協(xié)商無果，則可以再向平臺提出申訴，由平臺針對具體案件進行仲裁，若有一方對仲裁結(jié)果不服，平臺可將第三方范圍擴大至參與過類似助人活動的群體進行群眾投票裁決。若發(fā)現(xiàn)用戶有違規(guī)操作，如騙取積分、非法轉(zhuǎn)移積分等情況，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，取消本次活動所得并額外進行積分扣除懲罰。

5 結(jié)語與啟示

文章針對當(dāng)前校園互助的需求痛點，將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到校園互助場景，同時創(chuàng)新性地融入“時間銀行”理念，提出區(qū)塊鏈校園互助平臺的理論模型。利用區(qū)塊鏈技術(shù)的可追溯性、分布式、公開透明的特點將校園互助活動上鏈記錄，為互助行為提供正向激勵；通過“時間銀行”解決任意時間點某一人群單向需求造成的不平衡性，借助時間積分激發(fā)校園互助回饋氛圍，實現(xiàn)互助活動的良性持續(xù)發(fā)展。在建立校園互助平臺初期，如何突破學(xué)生使用傳統(tǒng)校園互助媒體求助的習(xí)慣，宣傳吸引學(xué)生進入及使用一個新的平臺系統(tǒng)是一大需要解決的問題。