區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用研究

閆帥領(lǐng)　孫朝云　趙鑫　耿愛旭　張忠全

［摘 要］區(qū)塊鏈技術(shù)是一種分布式記賬技術(shù)，其主要特點(diǎn)有去中心化、可追蹤、不可篡改等。區(qū)塊鏈技術(shù)最初應(yīng)用在金融行業(yè)，由于其技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，近些年各行各業(yè)都開始應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，區(qū)塊鏈技術(shù)使得多個(gè)行業(yè)的技術(shù)瓶頸問題得以解決?；诖耍恼箩槍?duì)區(qū)塊鏈技術(shù)在縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展評(píng)價(jià)、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)、文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展等幾個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用展開論述，進(jìn)而總結(jié)出區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵步驟，以期為后續(xù)的區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用提供借鑒。

［關(guān)鍵詞］區(qū)塊鏈技術(shù)；縣域經(jīng)濟(jì)；非物質(zhì)文化遺產(chǎn)；文化產(chǎn)業(yè)

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2023.20.055

［中圖分類號(hào)］TP311［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］1673-0194（2023）20-0174-03

0? ? ?引 言

2008年11月1日，中本聰在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)表了《比特幣：一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》論文，自此區(qū)塊鏈技術(shù)被越來(lái)越多的人關(guān)注［1］。而區(qū)塊鏈一直以來(lái)沒有一個(gè)完整的定義，目前區(qū)塊鏈的定義主要有3種理解：一是將其歸屬于數(shù)據(jù)庫(kù)范疇，該數(shù)據(jù)庫(kù)可供很多人維護(hù)，進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)只能被查詢而無(wú)法進(jìn)行修改［2］；二是將其理解為文件系統(tǒng)，每一個(gè)事件都是一個(gè)單獨(dú)的文件，該文件中記錄了眾多數(shù)據(jù)信息，而文件為只讀文件［3］；三是將其看作一個(gè)分布式的記賬系統(tǒng)，每一個(gè)用戶都擁有一個(gè)單獨(dú)賬本且進(jìn)行記賬操作，每個(gè)用戶的記賬都應(yīng)保持一致，一旦出現(xiàn)不一致的記賬信息，則啟動(dòng)共識(shí)算法進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一［4］。上述的定義雖然形式不一，但是都擁有一致的特點(diǎn)，即去中心化、不可篡改、可查詢等。

截至目前，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用主要經(jīng)歷了3個(gè)階段。第一個(gè)階段為區(qū)塊鏈的1.0時(shí)代，該階段主要應(yīng)用在金融領(lǐng)域，以比特幣為代表，提出了基于分布式P2P網(wǎng)絡(luò)、非對(duì)稱加密、時(shí)間戳、工作量證明共識(shí)算法的電子現(xiàn)金系統(tǒng)的架構(gòu)理念。第二個(gè)階段為區(qū)塊鏈2.0時(shí)代，該階段的應(yīng)用主要為擴(kuò)展的經(jīng)濟(jì)范疇，以以太坊為代表，區(qū)塊鏈技術(shù)自此可集成圖靈完備的智能合約技術(shù)。第三個(gè)階段為區(qū)塊鏈3.0時(shí)代，以各應(yīng)用為代表，該階段區(qū)塊鏈技術(shù)開始滲透社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，并不斷突破各領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸，有效推動(dòng)社會(huì)各方面的發(fā)展。區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)入人們的生活，改變著人們的生活方式，目前信息互聯(lián)網(wǎng)正逐步向價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)邁進(jìn)［5］。本文針對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的第三個(gè)階段應(yīng)用，分別對(duì)縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展評(píng)價(jià)、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)、文化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展等幾個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用展開詳細(xì)論述。

1? ? ?區(qū)塊鏈技術(shù)在縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

對(duì)于縣域經(jīng)濟(jì)的評(píng)價(jià)，需要由見證者判斷和評(píng)估，而對(duì)于一些惡意的參與者則應(yīng)剔除，這是縣域經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的關(guān)鍵所在，只有解決該問題，才能保證縣域經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的順利實(shí)施［6］。針對(duì)以人為區(qū)塊對(duì)象而言，經(jīng)典算法的難度顯然較高，在此可采取相對(duì)簡(jiǎn)單的投票方式對(duì)縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行評(píng)估。先按照人群從事的工作類型分類，然后在每一類人群中隨機(jī)抽取固定數(shù)量的人員進(jìn)行有獎(jiǎng)?wù){(diào)查評(píng)估，其抽取的人便組成一個(gè)區(qū)塊，填寫的信息為區(qū)塊內(nèi)容；匯聚所有的區(qū)塊信息，剔除獲得支持較少的意見，較少支持的可視為惡意評(píng)價(jià)，最后得出一致性結(jié)果。本文利用分類采樣的影響因素獲得策略，即首先將縣域經(jīng)濟(jì)的影響因素分為3類，即農(nóng)業(yè)類、企業(yè)類、其他類；其次，在每一個(gè)類當(dāng)中選取有層次代表性的個(gè)體，層次代表性是根據(jù)其規(guī)模劃分的高、中、低3個(gè)層次，個(gè)體是負(fù)責(zé)本層中評(píng)價(jià)信息收集的節(jié)點(diǎn)；最后，根據(jù)縣域的經(jīng)濟(jì)規(guī)劃分別為每一類影響因素進(jìn)行權(quán)重賦值，同時(shí)在每一類內(nèi)部按照0.5、0.3、0.2為高、中、低3個(gè)層次賦予權(quán)重值。

權(quán)威數(shù)據(jù)的維護(hù)勢(shì)必需要謹(jǐn)慎對(duì)待，在此引入了獎(jiǎng)懲機(jī)制。在評(píng)價(jià)過程中提出一種“人人為我，我為人人”的服務(wù)理念，同時(shí)采取一些必要的刺激措施，進(jìn)而達(dá)到驅(qū)動(dòng)更多個(gè)體在整個(gè)區(qū)塊的評(píng)價(jià)過程中形成良好的競(jìng)爭(zhēng)氛圍，使得縣域經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)體系能夠得以建設(shè)和維護(hù)。該獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰機(jī)制可根據(jù)不同縣域經(jīng)濟(jì)的具體情況不斷調(diào)整，主要采取由大逐漸減小的獎(jiǎng)勵(lì)懲罰策略，動(dòng)態(tài)地為縣域經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)建設(shè)和維護(hù)

服務(wù)。

該結(jié)果只可查詢不可修改，進(jìn)入個(gè)人評(píng)價(jià)池中的個(gè)人區(qū)塊必須保證不能被竄改，這樣才能保證信用的歷史價(jià)值和可參考性，隨意進(jìn)行更改的信用數(shù)據(jù)是無(wú)法保證縣域經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)體系建設(shè)效果的。進(jìn)入評(píng)價(jià)池中的個(gè)人數(shù)據(jù)塊以信息鏈接的方式進(jìn)行存儲(chǔ)，其中后一區(qū)塊的區(qū)塊頭包含前區(qū)塊內(nèi)容信息的哈希值，如果想竄改信用池中區(qū)塊的數(shù)據(jù)信息必須破解信息加密的算法，而且需要依次破解竄改區(qū)塊之后的所有鏈接區(qū)塊的數(shù)據(jù)信息。根據(jù)數(shù)據(jù)加密的難度，破解一塊數(shù)據(jù)區(qū)塊所花費(fèi)的代價(jià)較高，連續(xù)破解多個(gè)區(qū)塊的信息而進(jìn)行竄改某區(qū)塊的內(nèi)容信息幾乎不可能。因此，區(qū)塊內(nèi)縣域經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)無(wú)法進(jìn)行竄改。

2? ? ?區(qū)塊鏈技術(shù)在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用

在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)中，其重點(diǎn)在于對(duì)該“非遺”中的精神以及形式進(jìn)行保留和傳承，而這更多的是需要調(diào)訪很多相關(guān)人員才能夠?qū)崿F(xiàn)?！胺沁z”一旦認(rèn)定需要長(zhǎng)期保留并不可隨意更改，但又需要方便大家查詢，以便進(jìn)行文化普及和宣傳。對(duì)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)的這些特點(diǎn)，與區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化、多點(diǎn)相互認(rèn)證等特點(diǎn)大同小異，故而利用區(qū)塊鏈技術(shù)可很好地實(shí)現(xiàn)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)。

非物質(zhì)文化遺產(chǎn)只有其傳承人最為熟知和了解，采用傳承人所提出的保護(hù)策略較為有效［7］。將不同非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的傳承人歸屬為一個(gè)區(qū)塊，該傳承人所描述的非物質(zhì)文化信息變?yōu)閰^(qū)塊信息，在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)中采用權(quán)重方式的區(qū)塊競(jìng)爭(zhēng)，較為有聲望的非物質(zhì)文化傳承人所組建的區(qū)塊更加有競(jìng)爭(zhēng)力?？紤]到目前有部分非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的傳承人較少，甚至只有一個(gè)，所以對(duì)于非物質(zhì)文化遺產(chǎn)采取群眾佐證直接上鏈而不經(jīng)過其他傳承人的確認(rèn)。非物質(zhì)文化遺產(chǎn)由于具有特殊性，在鏈條的最后需要統(tǒng)一由權(quán)威部門的認(rèn)定方可真正進(jìn)入保護(hù)區(qū)塊鏈中。進(jìn)入保護(hù)區(qū)塊鏈中的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)區(qū)塊便產(chǎn)生無(wú)法修改只能查詢的性能。該區(qū)塊形成流程如圖1所示。

3? ? ?區(qū)塊鏈技術(shù)在文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用

3.1? ?基于區(qū)塊鏈技術(shù)的文化產(chǎn)業(yè)建模

文化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有不平衡性，促進(jìn)發(fā)展的有效途徑是有重點(diǎn)的幫扶和帶動(dòng)［8］。將現(xiàn)有的文化產(chǎn)業(yè)類型擬比為節(jié)點(diǎn)，即區(qū)塊，而該類型的文化產(chǎn)業(yè)所具備的一些特點(diǎn)和發(fā)展突破點(diǎn)則為區(qū)塊的屬性。區(qū)塊按照其相互評(píng)價(jià)的方式進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)上鏈，最先上鏈的文化產(chǎn)業(yè)類型相對(duì)優(yōu)秀，而位于鏈的后端區(qū)塊則依次較低。按照該思想將該地區(qū)盡可能多的文化產(chǎn)業(yè)類型組合為一條基于業(yè)內(nèi)評(píng)價(jià)的優(yōu)秀遞減區(qū)塊鏈模型。該模型可將雜亂無(wú)章的信息數(shù)據(jù)化，從而具備分析和研究?jī)r(jià)值。

3.2? ?建立文化產(chǎn)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)的獎(jiǎng)勵(lì)與懲罰機(jī)制

對(duì)于正確評(píng)價(jià)的給予獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)于錯(cuò)誤評(píng)價(jià)，尤其是惡意評(píng)價(jià)的要有相應(yīng)的懲罰措施，以此確保每一類文化產(chǎn)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)具有可信性，進(jìn)而保證文化產(chǎn)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果的有效性。有效引導(dǎo)個(gè)體給出正確的文化產(chǎn)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)，是建立獎(jiǎng)懲機(jī)制的最終目的，該獎(jiǎng)勵(lì)與懲罰機(jī)制可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。

3.3? ?探索文化產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展路徑

在文化產(chǎn)業(yè)類型數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，提煉出具有地方特色的高質(zhì)量發(fā)展道路。首先，按照區(qū)塊鏈優(yōu)秀靠前原則分配不同的系數(shù)，而系數(shù)便成為文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有力參考。其次，可將各類型的系數(shù)通過不同的調(diào)配，根據(jù)預(yù)測(cè)機(jī)制進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而形成文化產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量的評(píng)價(jià)結(jié)果。最后，依據(jù)評(píng)價(jià)的結(jié)果可推理出文化產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)建議，并針對(duì)急需解決的發(fā)展瓶頸問題給出參考方案。

4? ? ?區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵步驟

由以上研究分析可得出區(qū)塊鏈技術(shù)在行業(yè)內(nèi)應(yīng)用可遵循的一般規(guī)律，該規(guī)律可總結(jié)如下。

（1）數(shù)據(jù)建模。確定數(shù)據(jù)的來(lái)源，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究，然后根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景建立對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。該數(shù)學(xué)模型主要包括數(shù)據(jù)輸入模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)輸出模塊，而核心點(diǎn)的數(shù)據(jù)處理模塊應(yīng)集中包含數(shù)據(jù)的加密傳輸與解密接收處理功能。

（2）區(qū)塊個(gè)體的確定。區(qū)塊是裝載信息數(shù)據(jù)的載體，在每一個(gè)行業(yè)內(nèi)其承載數(shù)據(jù)信息的載體各不相同，明確數(shù)據(jù)信息載體是區(qū)塊形成的目標(biāo)和條件。區(qū)塊的個(gè)體往往考慮某一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的直接操作者而不是管理者。

（3）數(shù)據(jù)信息的采集。每一個(gè)區(qū)塊在時(shí)間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的搜集，該數(shù)據(jù)信息的搜集是自主性的，此時(shí)需要產(chǎn)生大量的個(gè)體與個(gè)體之間的交互，最終使區(qū)塊實(shí)現(xiàn)信息的融合，進(jìn)而為后續(xù)區(qū)塊上鏈提供有效的數(shù)據(jù)信息保證。

（4）共識(shí)的形成以及獎(jiǎng)懲機(jī)制的實(shí)施。該過程是區(qū)塊形成區(qū)塊鏈的必要通道，只有達(dá)成共識(shí)的區(qū)塊才被允許鏈接到區(qū)塊鏈中，同時(shí)該區(qū)塊的擁有者得到獎(jiǎng)勵(lì)。反之，拒絕該區(qū)塊上鏈，而其擁有者必須得到一定的懲罰，以最終得到誠(chéng)信的區(qū)塊鏈。目前，較多的共識(shí)算法是工作量證明和權(quán)益證明等，但是針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，經(jīng)典的算法往往不可行，必須找到能快速作出反應(yīng)而又有一定難度的共識(shí)算法，只有這樣，才能夠滿足特定場(chǎng)景的應(yīng)用需求。通常情況下，根據(jù)場(chǎng)景可以考慮使用有改進(jìn)的工作量證明，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整算法難度，以滿足不同的需求。

（5）信息的獲得。數(shù)據(jù)信息的分析認(rèn)證結(jié)束后會(huì)形成一條區(qū)塊鏈，從所形成區(qū)塊鏈中可獲取需要的信息。由于區(qū)塊鏈具有去中心化、可查詢、帶有時(shí)間戳、不可篡改等特點(diǎn)，所以依據(jù)區(qū)塊鏈得到的任何信息都是值得信任的信息。

5? ? ?結(jié)束語(yǔ)

區(qū)塊鏈技術(shù)的特點(diǎn)造就了它在社會(huì)各行各業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。區(qū)塊鏈技術(shù)所形成的價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)為信任機(jī)制的順利實(shí)施提供了可能，將一些主觀性較強(qiáng)的信息系統(tǒng)化、智能化，其去中心化的技術(shù)更是為處處驗(yàn)證提供了絕佳的“用武之地”。本文描述了區(qū)塊鏈技術(shù)在縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展評(píng)級(jí)、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)、文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展等領(lǐng)域中的應(yīng)用，雖然進(jìn)行了一些探索，但是仍缺乏具體的實(shí)施方案。進(jìn)一步探索區(qū)塊鏈技術(shù)，仍是未來(lái)研究的重點(diǎn)。

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［收稿日期］2023-04-28

［基金項(xiàng)目］河北省省級(jí)科技計(jì)劃資助“‘大數(shù)據(jù)背景下多模式區(qū)塊鏈的認(rèn)知科普?qǐng)D書創(chuàng)作”（20550301K）；河北省生態(tài)文明建設(shè)與縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究基地專項(xiàng)課題“基于區(qū)塊鏈技術(shù)的縣域經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)策略研究”（2022XJZX08）；河北省非物質(zhì)文化遺產(chǎn)研究基地專項(xiàng)課題“基于區(qū)塊鏈技術(shù)的河北省‘非遺資源保護(hù)策略研究”（2022XJZX71）；2023年度衡水市社會(huì)科學(xué)研究課題“基于區(qū)塊鏈技術(shù)的衡水市文化產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的路徑研究”（2023120）。

［作者簡(jiǎn)介］閆帥領(lǐng)（1983— ），男，河北雞澤人，博士，講師，主要研究方向：區(qū)塊鏈技術(shù)與下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。