基于區(qū)塊鏈的慈善募捐信息溯源存儲模型研究

舒德勝，陳 超，王 捷，黃 豪，周海權

（四川輕化工大學計算機科學與工程學院，宜賓 644000）

0 引言

慈善事業(yè)作為“三個分配”的重要組成部分，在“促進共同繁榮”的戰(zhàn)略目標中發(fā)揮著重要作用［1］。2022年10月28日，中國社會科學院發(fā)布了《慈善藍皮書：中國慈善發(fā)展報告（2022）》，報告測算數(shù)據(jù)顯示，2021 年用于調節(jié)社會保障和福利的社會治理資源達到4466 億，比2020 年增長8.57%［2］。盡管人們對公益項目的關注度越來越高，但慈善行業(yè)卻面臨著公眾信任的危機。這是由于一般的慈善募捐平臺將慈善記錄儲存在一個集中的數(shù)據(jù)庫中，造成了為個人利益而篡改的風險。此外，監(jiān)管力度不夠導致慈善資金流向的信息不透明、不公開、不及時。這些現(xiàn)象侵蝕了慈善組織和機構在公眾眼中的信譽。為了解決這個問題，提高慈善事業(yè)的現(xiàn)代化治理水平，利用區(qū)塊鏈的去中心化特征［3］來解決信任危機，是實現(xiàn)現(xiàn)代化慈善事業(yè)治理的一個重要方法。這也是促進慈善事業(yè)發(fā)展，推動資源再分配，實現(xiàn)共同富裕目標的重要策略。

區(qū)塊鏈是分布式技術和密碼學的多學科發(fā)展，它構成了一個由分布式數(shù)字記錄組成的數(shù)字賬本系統(tǒng)，極難被篡改［4］。密碼學的發(fā)展保證了區(qū)塊鏈的防篡改性和相對安全性，而分布式共識算法則保證了區(qū)塊鏈節(jié)點數(shù)據(jù)的一致性。此外，分布式架構的發(fā)展確保了其去中心化的特性。因此，通過將慈善募捐平臺的信息存儲在去中心化的區(qū)塊鏈節(jié)點上，可以避免個人為了私利而操作或篡改慈善公益項目信息的行為。此外，區(qū)塊鏈技術的防篡改特性保證了只要數(shù)據(jù)存儲在鏈上，所有信息都是公開透明的。點對點的查詢和每筆交易相關信息的可追溯性方面，保證了慈善公益項目的公開性、透明性和可追溯性［5］。本文將分析傳統(tǒng)慈善募捐平臺存在的問題，從募捐平臺業(yè)務分析開始，著重分析募捐善款的溯源業(yè)務，并提出一套有針對性的溯源存儲解決方案。

1 慈善募捐信息平臺業(yè)務分析

1.1 慈善募捐信息平臺運行模式分析

傳統(tǒng)慈善募捐信息平臺目前的運作模式從其慈善項目的發(fā)起到慈善項目的審核、慈善項目的實施，最后到項目的反饋?；顒又黧w包括慈善發(fā)起機構、民政部監(jiān)管部門、募捐信息平臺、慈善實施機構、捐贈人、受贈人等。慈善活動的實施通常分為四個階段：項目啟動、項目審核、項目實施、項目反饋［6］。下面將介紹不同活動主體在各個階段的責任和內容。

在慈善項目的啟動階段，慈善發(fā)起組織向民政部相關部門提交項目材料。慈善發(fā)起組織一般由民政部授予公開募捐慈善活動的資格。慈善發(fā)起機構可以為慈善活動進行公開募捐，實施具體的慈善項目。在慈善項目的審核階段，慈善發(fā)起機構在通過民政部的審核后，按照具體募捐信息平臺的要求，將通過審核的項目提交給募捐信息平臺。募捐信息平臺根據(jù)平臺的要求進行二次審核。平臺審核通過后，慈善項目信息最終發(fā)布到平臺首頁。捐贈者訪問募捐信息平臺，選擇相應的項目進行資金或物資捐贈。在慈善項目的實施階段，公眾的捐款在經(jīng)過雙重審計程序后直接轉給發(fā)起的慈善組織。然后，發(fā)起組織負責在項目完成后將資金撥付給具體的實施慈善組織。在實施過程中，項目活動由發(fā)起的慈善組織進行監(jiān)督。在項目的反饋階段，執(zhí)行的慈善組織受到贊助的慈善組織的監(jiān)督，并根據(jù)要求提供項目執(zhí)行活動的反饋。贊助的慈善組織按照平臺要求和慈善信息發(fā)布標準，定期在募捐平臺上發(fā)布項目執(zhí)行情況。公眾可以通過募捐平臺查看慈善項目的執(zhí)行細節(jié)。

1.2 慈善募捐信息平臺關鍵問題分析

通過分析目前慈善募捐平臺的一般運作模式和慈善活動的執(zhí)行過程，可以發(fā)現(xiàn)幾個問題。首先，慈善資金的轉移過程往往比較復雜。捐贈者直接向慈善活動發(fā)起人捐贈，具體捐贈內容再由發(fā)起人轉給慈善活動執(zhí)行機構。多輪的慈善轉移增加了慈善資金的無效使用和慈善機構公信力下降的風險。其次，慈善信息的發(fā)布往往不及時。慈善實施機構向慈善資助機構提供具體的項目實施信息，然后由慈善資助機構定期向募捐信息平臺發(fā)布信息。但這一過程會造成延誤，并可能使公眾或捐贈者對慈善項目失去關注，不能有效促進慈善事業(yè)的健康發(fā)展。最后，慈善信息的可追溯性也是一個問題。慈善項目信息由慈善發(fā)起機構發(fā)布到募捐信息平臺，平臺建立在一個集中統(tǒng)一的管理服務器上。然而，慈善項目信息的所有權往往并不明確，這可能導致信息被篡改的風險。確保慈善信息的可追溯性，不僅要求信息不能被篡改，還對數(shù)據(jù)的透明度、可靠性和可追溯性提出了更高的要求。

2 慈善募捐信息平臺溯源適配性分析

傳統(tǒng)的慈善治理通常是通過單個慈善組織的信譽和傳統(tǒng)籌款信息平臺提供的數(shù)字賬本來實現(xiàn)。然而，這種實施模式有幾個弊端。首先，整個慈善機構的公信力往往集中在一個有權發(fā)起或執(zhí)行慈善項目的單一組織身上。其次，傳統(tǒng)平臺提供的獨立數(shù)字賬本不能保證數(shù)據(jù)不被篡改，也不能保證信息的真實性和有效性。當可信度出現(xiàn)問題時，要追溯具體的項目實施細節(jié)到責任單位就會有難度，加劇了人們對具體組織和整個國家慈善機構信任度的下降。

影響慈善機構實施公信力的關鍵因素之一是濫用募集資金。捐贈者擔心他們捐贈的資金或物資是否被有效地用于預期的慈善目的，這是可以理解的。有鑒于此，在現(xiàn)代慈善治理中，必須優(yōu)先考慮籌款信息的可追溯性。本節(jié)對籌款溯源業(yè)務進行深入分析，為后續(xù)設計籌款溯源存儲模式奠定理論基礎。溯源業(yè)務流程如圖1所示。

圖1 募捐善款溯源業(yè)務流程

根據(jù)籌款流程，整個追溯過程中的關鍵角色是捐贈者、慈善發(fā)起組織、慈善執(zhí)行組織和接受者。需要記錄在區(qū)塊鏈上的信息包括捐贈者對慈善發(fā)起組織的捐贈信息，慈善發(fā)起組織對慈善執(zhí)行組織的資金分配，以及募捐資金在具體項目執(zhí)行過程中的使用細節(jié)。整個追蹤過程數(shù)據(jù)分為可公開追蹤的和加密的追蹤數(shù)據(jù)。加密的私人數(shù)據(jù)包含組織或個人的隱私和敏感信息。公共可追溯數(shù)據(jù)通過智能合約存儲在區(qū)塊鏈上，可以直接訪問。訪問加密的可追溯性數(shù)據(jù)需要授權，然后才能解析和訪問。通過引入隱私數(shù)據(jù)加密，保證了籌款信息平臺聯(lián)盟節(jié)點之間透明數(shù)據(jù)共享的安全性。

3 區(qū)塊鏈慈善募捐信息平臺溯源存儲模型

3.1 募捐善款溯源模型設計

在溯源業(yè)務分析的基礎上，設計了一種基于區(qū)塊鏈技術和智能合約的籌款捐贈的可追溯性存儲模型［7］，如圖2所示。將籌款捐款溯源過程中涉及的所有節(jié)點統(tǒng)一納入溯源模型進行管理，并為鏈上數(shù)據(jù)設計了一個映射存儲結構，通過這種以空間換時間的方式降低訪問操作的時間復雜性，實現(xiàn)鏈上數(shù)據(jù)的快速查詢。同時，該模型以去中心化的方式部署和存儲系統(tǒng)密鑰數(shù)據(jù)，保證了聯(lián)盟間數(shù)據(jù)的不可篡改性、高安全性和高可信度。

圖2 募捐善款溯源模型

整個模型主要分為三個部分：籌款慈善溯源全節(jié)點數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、區(qū)塊鏈網(wǎng)絡。在數(shù)據(jù)采集部分，主要由慈善活動執(zhí)行人負責更新項目的實時進度報告。數(shù)據(jù)處理部分主要包括六個環(huán)節(jié)：數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)驗證、數(shù)據(jù)映射和數(shù)據(jù)解密。首先，對明文數(shù)據(jù)進行加密，然后根據(jù)相應的驗證合同對加密數(shù)據(jù)的合法性進行驗證。上傳成功后，對返回的交易地址進行關系映射，然后將關系映射到鏈上。用戶可以通過籌款信息平臺查詢上傳的數(shù)據(jù)。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡部分，組織網(wǎng)絡節(jié)點，部署證書授權配置，對應對等節(jié)點和排序節(jié)點，最終形成主鏈。適應慈善募捐信息平臺場景的可插拔共識算法保證了節(jié)點之間的一致性。

在慈善追蹤的背景下，慈善募捐信息平臺的用戶選擇需要追蹤的具體項目。追溯過程通過調用一個智能合約來訪問映射關系數(shù)據(jù)。然后，該流程根據(jù)映射關系對應的交易地址查詢加密數(shù)據(jù)。通過調用解密模塊對密碼文本數(shù)據(jù)進行解密，以獲得明文數(shù)據(jù)。最后，明文數(shù)據(jù)經(jīng)過合同驗證，詳細的追溯數(shù)據(jù)可以返回給平臺。

3.2 映射存儲模型設計

在溯源適配性分析的基礎上，為慈善募捐信息平臺設計了一個基于映射的存儲模型，如圖3所示。使用映射關系結構可以在區(qū)塊鏈上進行有效的數(shù)據(jù)檢索。這種結構表現(xiàn)為樹狀的邏輯結構，在溯源碼和多鏈路上鏈操作之間建立了一對多的關系。在根節(jié)點，存儲了代表整個項目追溯過程的追溯代碼，而子節(jié)點則記錄了從捐贈者捐贈到慈善執(zhí)行組織執(zhí)行慈善活動的各個環(huán)節(jié)的所有資金變動數(shù)據(jù)。這種方式保證了現(xiàn)代慈善治理過程中資金的有效使用。

圖3 映射關系數(shù)據(jù)結構

基于映射的存儲模式在慈善募捐信息平臺的背景下具有幾個優(yōu)勢。首先，它為所有資金交易提供了清晰可查的記錄，可以在整個籌款過程中進行監(jiān)控和審計。這使得透明度和問責制得到加強，這對于在捐贈者、慈善組織和公眾之間建立信任和信譽是至關重要的。其次，映射結構允許快速和有效的數(shù)據(jù)檢索，這在大規(guī)模的慈善募捐活動中可能是至關重要的。這可以幫助優(yōu)化資源的使用，確保資金以最有效的方式被使用。

4 結語

本文針對傳統(tǒng)慈善募捐平臺容易出現(xiàn)信息被篡改，募捐信息無法溯源，從而導致公眾對慈善事業(yè)的信任度下降的問題，對基于區(qū)塊鏈的募捐信息溯源存儲模型進行研究，提出了一套利用區(qū)塊鏈技術來提高慈善事業(yè)的現(xiàn)代化治理水平的解決方案。區(qū)塊鏈技術對于慈善事業(yè)健康發(fā)展具有重要意義，但是也需要注意技術實現(xiàn)上的問題和監(jiān)管政策上的缺陷。因此，在推廣區(qū)塊鏈技術應用于慈善事業(yè)的過程中，需要綜合考慮技術、政策、法律等多方面因素，確保技術的安全性、高效性和可持續(xù)性。