区块链技术在疫情防控领域的应用研究

帅文明

（广州行政学院，广东广州 510070）

0 引言

2020年伊始，突如其来的新冠肺炎疫情暴发，在疫情防控过程中，出现了信任机制、信息公开、物品溯源、数据共享、舆情防控等诸多问题，对政府治理、企业经营和公众生活都带来了严峻挑战[1]，例如，武汉市红十字会因防护物资调拨存在问题屡遭质疑，失去公信力；作为疫情防控的关键环节，武汉市对疫情预警信息未能准确、及时公开，导致疫情持续蔓延；在疫情防控时期，假冒伪劣产品的制造商大发国难财；在疫情防控的关键节点，不利于疫情防控的网络谣言四起等。

面对这些问题，当今正在兴起的区块链技术在此次疫情防控过程中虽然未得到广泛应用，但区块链业界也进行了深入探讨和有益尝试，例如，构建基于区块链技术的慈善捐赠机制、疫情预警机制和医疗物品防伪溯源机制等；除此之外，疫情防控期间区块链技术也可应用于行程监控、保险、分布式协作、疫情及医疗数据共享等场景[2]。尽管区块链技术在疫情防控中具有巨大潜力，但如何才能真正使区块链技术尽快在疫情防控中发挥作用，还需要进一步探索。基于此，本文根据此次疫情防控过程中面临的一些问题，结合当前区块链技术在疫情防控领域的应用探索，分析区块链技术应用于疫情防控面临的问题，并提出解决问题的对策建议。

1 区块链技术的疫情防控应用实践

区块链是P2P网络、分布式存储、共识机制、加密算法、智能合约等多种技术的集成应用，是一种去中心化的分布式数据记录与存储体系，本质上是一种互联网信任机制。区块链基于P2P网络，不依赖专用的集中服务器，网络中的每个节点既是服务器又是客户端，具有去中心化、可扩展性等优势；分布式存储由数据区块连接而形成的数据结构，每一个数据区块都至少包含时间戳、唯一标识以及上一个区块的唯一标识，具有可溯源的特性；通过共识机制激励各个节点参与数据区块的验证，保证每个节点的数据一致性，具有不可篡改的特性；利用非对称加密算法对数据进行加密、解密，保证数据的私密性；同时，利用智能合约，系统强制自动执行预先约定的规则，进一步提高系统的自动化程度和可信性。

区块链诞生于比特币的底层技术，但其应用领域不仅仅局限于金融。随着区块链技术成为大众关注的焦点，得益于其去中心化、不可篡改、可追溯、保护隐私、可信性等特点，在抗击新冠肺炎疫情过程中，学术界及区块链业界就区块链技术应用于公益慈善、防伪溯源、舆情治理、行程监控、数据共享、分布式协作、保险等领域进行了有益探索，但由于区块链技术尚不成熟等原因，导致许多应用还停留在理论或开发阶段，还未能真正实现。目前来看，区块链技术落地并得到有效应用的实践主要包括“区块链+慈善捐赠”“区块链+医疗物品防伪溯源”及“区块链+疫情数据共享”。

1.1 “区块链+慈善捐赠”

无论是慈善基金还是慈善信托，面对新冠肺炎疫情这类大型突发事件，都无法靠单一的力量承担社会责任，而需要多方参与，因此，公信力是慈善领域发展的关键。区块链具有去中心化、不可篡改、可溯源等多项优势，将其应用于慈善领域，能重塑慈善信息流通机制，解决传统模式下社会信任度不高的问题。区块链应用于慈善领域有助于慈善财产的监管，保证捐赠数据安全可信。通过开发基于区块链的慈善信息平台，链上记录并存储每一笔善款、物资，每个人都可查询捐赠信息以及善款和物资的流向，降低弄虚作假的可能；非对称加密技术能满足部分捐赠者的个人隐私安全需求；智能合约技术能减少人为干预，自动对特定目标进行分配，增强公信力；同时，利用区块链去中心化特性，还可实现点对点的精准慈善，有望重塑慈善公益模式。随着区块链技术的不断进步和相关应用的落地，上述目标正被逐步实现。例如，中国雄安集团数字城市公司负责业务运营的全国首个慈善捐赠溯源平台“善踪”，是由杭州趣链科技有限公司开发，于2020年2月10日正式上线，截至2020年4月11日，“善踪”已存证爱心捐赠数1 299笔，待捐赠需求数有194笔，充分做到了公开透明、可信监管。

1.2 “区块链+医疗物品防伪溯源”

医疗物资事关人们的身体健康甚至生命安危，特别是在疫情防控期间，医疗物资极度缺乏，一些不法分子制售的假冒伪劣医疗防疫物资流入市场，对人民群众的生命健康造成严重威胁。由于医药行业供应链的构成复杂、良莠不齐，互联网药房兴起，导致传统医药物资溯源难度大[3]。由于具有不可篡改、可溯源的特性，区块链技术被广泛应用于防伪溯源领域。基于区块链技术的医疗用品溯源系统，通过分布式存储保证数据不丢失，利用时间戳及链式结构保证数据的可溯源，以共识机制和密码技术防止数据被篡改和删除。医疗物品一经生产，所有环节的关键信息都可上链，无论是生产商还是销售商都无法对医疗物品的信息进行篡改或删除，最终用户可通过系统对相关信息进行查询，不管是查询物品真伪还是出了问题追责，都有区块链存证。例如，纸贵科技研发的基于区块链的产品溯源系统，通过将溯源物品全流程的信息数据上链，帮助监管部门和消费者防伪存证；HiMarking利用蚂蚁区块链溯源架构，构建了HiBABCT区块链数据平台，截至2020年4月11日，该平台上已入驻商家3 495户，交易数达到9.5亿笔。

1.3 “区块链+疫情数据共享”

在疫情防控工作中，信息不对称极易造成疫情信息造假、瞒报，对社会稳定产生不利影响。普通民众由于缺乏专业的医学知识，未能及时了解疫情的真实发展情况，容易误信网络谣言，作出错误判断，甚至怀疑相关部门公布的疫情数据，因此需要及时公开真实的疫情信息，稳定民众情绪。区块链去中心化、不可篡改、可溯源的高技术信任度可应用于构建基于区块链的疫情信息共享平台。为更好地防控疫情，解决信息不对称问题，广州市南沙区疫情防控协同系统于2020年2月2日上线运营。该系统运用区块链技术，整合最新疫情数据，打通各部门的“数据烟囱”，及时公布最新疫情信息数据，保证南沙区对疫情防控的协同指挥；同时利用区块链不可篡改的信任机制，将复工信息及承诺函上链存证，从而减少政府审批环节，提高了企业复工申请的效率。此外，还有链飞科技的“区块链疫情监测平台”、南京审计大学的“疫情防控区块链系统”等。

2 区块链技术应用于疫情防控面临的挑战

尽管区块链以其去中心化、不可篡改等独特的优势在疫情防控领域大有可为，但由于区块链技术才经历十余年的发展，技术还不成熟，许多应用实践还处在探索阶段。在此次新冠肺炎疫情防控过程中，政府和企业积极进行区块链技术应用实践，让我们看到区块链技术大规模应用于疫情防控领域的希望，但仍然面临许多问题和挑战[4]。

2.1 信任问题尚未真正解决

区块链本质上是一种信任机制，其最大的特点就是去中心化，原本是为了解决金融领域的中心化问题而诞生。传统的中心化网络只要对中心化服务器进行破坏就可破坏整个系统，银行等中介机构的信用也会影响整个网络的可信性。而区块链系统不需要第三方中介机构的信任背书，单个网络节点的破坏也不会影响整个网络的正常运行，区块链数据及其操作记录也不可被篡改，还能被溯源，把对人或中介机构的信任转变成对区块链系统的信任。虽然区块链系统的数据是公开透明的，但区块链系统也是由人和机构来开发，归根结底，还是要信任人和机构，或者说要信任由人和机构开发的代码及制造的机器，或者是信任区块链技术本身[5]。普通民众对区块链的理解还停留在“挖矿”、比特币的层面，对于区块链技术能否保证信任还存在很多疑虑，比如说区块链系统是否存在漏洞或者留有后门？区块链系统是否百分百保证不被攻破？如果一旦被攻破，又不能篡改，如何复原？就如民众一开始不信任互联网，到现在几乎人人上网一样，区块链技术要取得人们的信任还需要一个过程。

2.2 区块链面临技术难题

区块链的公信力取决于区块链的技术完善程度。目前区块链技术还未普及，还处于发展早期，不可否认其本身还存在一系列问题。一是区块链体积过大问题。随着区块链网络节点存储的数据体积越来越大，终端用户进行数据同步所需要的时间越来越长，造成产生下一个数据区块的时间间隔也越来越不可接受，从而导致区块链系统的交易频率过低，每天的交易量存在瓶颈，可能造成堵塞延迟。二是区块链数据无法被删除的问题。这既是优点，也是缺陷，因为一旦有错误或者不良信息被存储到区块链，将对区块链造成永久性伤害，无法被纠正。三是系统安全问题。51%攻击、加密算法攻击、智能合约漏洞攻击、分布式拒绝服务攻击等虽然在现实中很难实现，但并非不可能，一旦有人恶意、不惜代价进行攻击，将造成不可逆的破坏[6]。四是隐私安全问题。区块链因其数据透明而被信任，但恰恰是这种“透明”将威胁某些用户隐私。区块链技术需要既能保证隐私又能保证透明，从而满足用户个性化需求。区块链面临的技术难题在短时间内无法取得重大突破，因此在疫情如此紧急的情况下难以大展拳脚。

2.3 受到中心化信任机制的制约

中心化信任机制经历了长时间的发展，公益机构、银行、中介等中心化机构早已具有权威，民众与其相信不了解的区块链技术，不如相信权威。另外，监管部门对区块链技术的价值缺乏充分认识和预期，相关法律制度的建立可能会滞后，导致区块链相关经济活动缺乏制度规范和法律保护，增加了区块链产业的市场风险，也难以取得民众的信任。现有中心化信任机构要与区块链这种完全不相容的技术衔接可能会产生阻力，特别是重新部署新型区块链系统，耗费的成本非常巨大。例如目前流行的中心化社交平台微信、微博、网络论坛等如果采用区块链技术，那么对疫情期间的舆情治理大有助益，但一个新的基于区块链技术的社交平台基本不可能在短时间内推广，去中心化信任机制的建立任重道远。

2.4 区块链产业生态体系尚未形成

近年来，在政府部门引导和政策利好的推动下，区块链行业迅速发展，但依然无法为区块链技术的发展提供“土壤”，也无法在短时间内带来区块链技术的明显进步。区块链还无法像互联网一样与人们的生活息息相关，区块链产业目前还属于小众产业，甚至有些企业只是炒作区块链概念，玩资本游戏。未形成良好的区块链产业生态，就无法产生区块链发展的内生动力，区块链技术也就无法取得突破性进展；区块链技术不能取得进步，也无法更好地为区块链产业服务，就无法与传统产业有效衔接。只有区块链产业不再是技术驱动，也不再是资本驱动，而是由产业生态内生需求驱动，其才能进入主流市场。一旦形成区块链产业生态体系，区块链技术取得巨大进步，将其应用于疫情防控将会事半功倍。

3 区块链技术应用于疫情防控的对策建议

3.1 正确认识区块链技术的价值

由于区块链去中心化、不可篡改、可溯源等特点，其在金融领域广泛应用。但一直以来人们对区块链技术本身存在偏见，有人炒作区块链，认为它无所不能；有人认为区块链就是比特币，除了资本家炒作毫无价值，从而导致区块链的发展经历波折。其实任何技术的价值都是经过多番尝试慢慢被摸索出来的，必须理性认识区块链技术的价值，既不能全盘否定，也不能一味炒作。首先要大力宣传区块链技术及其应用，特别是在疫情防控的特殊时期，人们对慈善机构的信任、对疫情舆情的敏感、对政府部门的信任，都需要区块链技术的信任加持。通过对区块链技术及其应用的宣传，人们对区块链的认识进一步加深，更能理解区块链技术的价值。区块链技术的价值不仅仅在技术本身，还在于技术所包含的去中心化的思维模式以及基于机器的信任机制，将有利于社会信任机制的创新。另外，区块链技术是解决现实问题的工具，它的价值会随着时间的推移逐步显现，暂时由去中心化带来的弊端必将随着区块链技术的普及而被消除。

3.2 正确对待区块链技术的安全性

提高区块链技术的安全性有利于区块链技术在疫情防控领域应用实践，但前提是改变民众对区块链技术安全的认知。世界上没有绝对的安全，区块链系统也是软件系统，必然也会存在软件系统面临的各种问题，51%攻击、智能合约攻击、拒绝服务攻击等都曾攻破过区块链系统。既然无法避免区块链系统面临的安全问题，那就只能尽量保证安全，提高系统攻破的成本。一是减少不确定性因素。软件系统的最大不确定性因子就是人，区块链系统也一样。首先需要培养区块链技术专业人才；其次规范区块链行业安全标准，通过法律制度规范区块链从业人员的行为。二是设立区块链公证处。区块链公证处负责检测区块链系统的安全性，鉴定区块链存证的真伪，监督区块链系统的运营。三是公开演示区块链系统的安全性能。眼见为实，通过路演、区块链安全比赛、专家论证等多种方式向公众展示区块链系统的安全性，并大力宣传。四是加强区块链安全防护技术研究。区块链的安全防护技术都是传统的被动防御，都存在被攻破的可能，可采用主动防御，例如拟态防御技术[7]，也可以创新适用于区块链的安全防御技术。

3.3 加强区块链技术基础研究

构建区块链产业生态需要以区块链技术为突破口提升自主创新能力，占据创新制高点，取得产业新优势。区块链技术创新需要以基础研究为基础。区块链核心技术包括非对称加密技术、点对点技术、哈希算法、共 识机制、智能合约等[8]，这些技术并非来自区块链的发明者中本聪，而是来自前人的研究成果，如果没有这些基础研究和发明，就不可能有区块链技术。因此，必须加强区块链技术基础研究，加大基础研究投入力度，建立区块链基础研究基金会，鼓励科研工作者围绕区块链技术进行基础性研究；鼓励区块链技术在疫情防控等领域的应用研究。除此之外，还应加大跨链技术以及公共基础链等区块链基础设施的建设力度，打好区块链产业发展的基础，为区块链技术快速应用于疫情防控铺路[9]。

3.4 充分发挥政府引导的作用

2019年10月24日，习近平总书记在中央政治局第十八次集体学习时就区块链技术发展发表重要讲话，随后各级政府越来越重视区块链技术的发展。新冠肺炎疫情暴发后，各级政府部门挖掘到区块链技术应用到疫情防控领域的重要价值，并出台了有关采用区块链技术的疫情防控专项政策，例如北京市出台《关于应对新型冠状病毒感染的肺炎疫情影响促进中小微企业持续健康发展的若干措施》，提出建设基于区块链的供应链债权债务平台。在区块链技术发展中发挥政府引导作用，还可以从以下几个方面入手：一是出台促进区块链应用于疫情防控领域的专项政策并追加专项补助以及减免税款；二是政府以中立的态度对待区块链技术本身，只要区块链技术应用的场景不会扰乱社会或金融秩序，可持欢迎态度；三是完善有关区块链的立法，认可区块链存证，引导区块链技术造福社会并被民众所接受；四是保护区块链技术知识产权，发挥区块链技术在知识产权登记和交易方面的先天优势[10]。

4 结语

目前，基于区块链技术的应用实践还有所欠缺，区块链技术在疫情防控中所起的作用无法与大数据、云计算以及人工智能相比，区块链技术应用于疫情防控领域还面临诸多挑战。但是在疫情防控中，企业在公益慈善、数据共享、医疗物品溯源等领域都进行了实践探索，政府部门也越来越重视区块链技术的价值，并意识到区块链技术在疫情防控领域的无限潜力，民众也逐渐意识到区块链技术的优势。随着区块链基础设施的不断完善、区块链技术的大规模应用，区块链产业发展面临的诸多难题将迎刃而解，区块链技术将在疫情防控等公共安全领域发挥更加重要的作用。