基于区块链技术的政务数据共享交换平台研究与设计

王磊

（江西省信息中心，江西 南昌 330036）

0 引言

根据我国近年来建设发展具有中国特色社会主义制度和管理体系累积经验分析可知，如何构建发展数字政府和数字经济作为国家治理水平和现代化发展的目标。尤其是对政务数据共享交换平台而言，其作为全新型政府建设的基础内容，不仅能为政府履行职责和治理现代化发展奠定基础保障，还可以为发展数字经济带来更多机会。

1 区块链技术的运作机制

区块链技术也被叫作分布式账本技术，属于现代化发展常见的一种网络数据库技术，在实践应用中具有公开透明性和去中心化等特征，能保障所有用户都参与数据库的记录[1]。现如今，在我国进入数字化发展进程后，区块链技术作为全新的数字产业在各个领域得到了广泛运用，不管是数字资产交易还是供应链管理都证明区块链技术具有非常广阔的发展前景，在实践产业革新中具有积极作用。因此，以区块链技术为核心研究设计政务数据共享开放平台，现已成为实践产业集群发展关注的焦点，只有这样才能在加快社会经济发展水平的同时，构建更为系统化的数字政府。

2 目前政务数据共享交换发展现状

目前各级政府在大力推广共享交换政务数据平台时，虽然已经认识到区块链技术的重要性，但结合如下图1所示的平台运行结构分析可知，政务信息资源依旧存在较多矛盾，具体体现为：首先，存在异构系统。由于政务数据储存在不同类型的政务系统中，相应管理主体和运营维护要求存在较大差异，所以彼此之间无法相互传递沟通，致使数据运行应用期间存在孤岛现象。利用数据中心的方式对传统意义上的共享交换平台进行重新构建和创新优化，实际操作过程过于复杂，就算有专业人员和企业共同配合，所包含数据的开放性和共享性效果也不明显。同时，在实践运行期间针对系统平台所消耗的维护成本非常高，最终获取效应过低，这也同样会限制数字共享平台的建设投入。其次，权责不明确。政务数据的共享开放，涉及多个部门，因此在开放建设期间所表现出的权责并不明确。针对数据共享开放的管理部门不仅是管理者，同样也是创新发展的建设者，如果部门定位不明确，那么相应的权责界定也会出现偏差，最终影响政务数据共享应用的效果。最后，机制不完善。现有政务数据共享交换的激励、沟通、监管等方面的机制并不完善，致使实践运行期间存在严重的不协调现象，这就导致各级部门难以得到共享开放平台的核心技术数据[2]。

图1 传统意义上的政务数据共享交换平台系统

3 基于区块链技术的政务数据共享交换平台设计分析

3.1 层次结构

通常情况下，利用区块链技术进行政务数据共享交换平台设计，需要在了解不同应用场景需求的基础上，有效解决数据传输加密、保护用户隐私、身份认证、操作追溯等问题[3]。实际设计框架如下图2所示：

图2 基于区块链技术的政务数据共享交换平台

从系统运行层次角度来看，上述设计主要分为基础层、服务层、应用层这三方面内容。其中，平台层主要具备加密处理、数据储存、共识机制等基础服务，在数据共享期间要严格按照国家法律规定运用技术算法，原始数据信息要储存在集群当中，政务链所包含的智能合约要储存共享数据的哈希指纹等信息。而应用层要结合业务需求进行开发设计，其中包含运行监控、资源管控、共享管理等模块功能。

3.2 部署方式

对比上述提出的传统政务数据共享模式和以区块链技术为核心的政务数据共享交换平台可知，后者的平台部署方式如下图3所示，不仅能在多个民生领域得到充分利用，还可以为现代化社会经济发展奠定基础保障：

图3 平台部署方式

通常情况下，政务的区块链包含了中心节点和部门节点。前者主要用来对平台所包含的区块链进行组网实现，并提出与数据共享开放有关的各项规则合约，全面保护所构建组网结构，确保平台部署安全性，政务数据可以安全有效的应用发展。而后者需要结合信息中心提出的规则，将各部门数据传递到区块链上进行共享处理，而共享网络可以在公共账本上查询到其他部门的数据信息[4]。在这一过程中，分布式账本作为实现数据共享交换的重要组成部分，可以对数据信息进行多方维护和共享应用，信息中心节点能在公共账本上构建政务数据的目录体系，从而保障各部门节点进行有序查询和调用。从整体角度来看，区块链政务数据共享网络在保障转入政务节点时，要按照统一的规则制度，不断优化共享数据信息，也可以由此提出授权操作，最终确保全国数据链可以和城市数据链相互沟通，以此实现数据跨部门和跨区域进行传输。

3.3 上链流程

第一，预处理。在针对政务数据进行上链处理之前，需要交给中心节点操作，并不需要部门节点参与。运用适宜的处理工具进行签名，并将发送者的身份信息融入其中，而后在身份认证及信息处理后传递到部门节点中。一般来讲，在处理数据信息时，要利用序列化、数据、拼装等操作保障政务数据的安全性和隐秘性。

第二，上链处理。这项操作需要将政务数据融入区块当中，并进行去中心化处理，完成操作的政务数据无法进行篡改。由于政务链而具备完善的准入机制，可以传递到交易广播中让各个节点获取相关内容，并在构建统一交易池的基础上为共享交换奠定基础。共享流程要按照约定方式构成被认可的区块，在完成这一操作后，政务链所包含节点区块要在协调统一的基础上，对相关政务数据信息进行审计追踪。

第三，智能合约。在完成上链处理后，政务数据要进行两项操作，一方面是指智能合约处理，另一方面是指调整状态默克尔树。前者操作流程大都是非中心化，都需要在共识处理后将结果融入状态数据库中，以此为后续数据追踪调查奠定基础保障。而后者也需要利用政务节点进行相关处理。

第四，平台价值。从实践角度来看，区块链技术主要用于处理政务数据共享交换期间存在的安全访问、追踪审计、访问权限、身份认证等问题，不仅能提升业务操作的有效性，还可以控制系统运行的难度，促使政务数据信息的共享交换方式得到持续优化。根据上述研究的平台设计内容显示，区块链技术在平台中的应用价值主要体现在以下几点：其一，政务区块链具备多中心治理和多中心参与的优质特征，参与人员会共同保护区块链的分布式账本。这种全新的平台设计模式转变了传统意义上大数据中心对政务数据的控制限制，所选用的区块链技术转变了实践业务操作模式和管理现状，不仅能充分调动参与人员的工作热情，还可以促进政府部门之间的合作交流。其二，加密算法作为增强信任的基础保障，在实践运行中合理操作必须要得到参与人员的共识，以此促使攻击窃取的数据失去应用价值。增强区块链数据共享的信任力度，提升参与人员共享交换数据的有效性，有助于加快数字政府建设步伐，并向政府部门及社会大众公开透明处理相关数据信息。其三，区块链技术所包含的加密算法能有效控制数据共享期间存在的风险，国密非对称加密技术可以保障部门传输的安全有效性，从而保障整体系统平台运行符合标准要求。其四，智能合约在稳步实现部门业务需求和政务处理规则的同时，有助于提升数据共享交换的效率，有效处理网络共享传输的违规问题。根据智能合约提出明确的身份认证和控制管理等相关管理机制，能进一步解决访问控制体系和重复建设等面临的难题。其五，利用区块链技术所构建平台具有去中心化模式，将其运用到政务数据共享交换中，不仅能充分调动企业单位和社会公民的积极性和自主性，还可以共享交换主体所拥有的数据信息。这种技术平台在实践发展中具有一定的开放性，在未来建设发展中可以吸引更多社会主体参与其中，从而构建更为广泛的数据共享交换平台[5]。

4 结语

综上所述，增强政务数据资源的共享性和开放性，对提高政府部门的业务管理水平具有积极作用，同样也是加快建设数字政府和发展数字经济的基础动力。根据本文对区块链技术及实践应用的深入探讨分析可知，这一技术理念不仅能为国家政务数据共享交换构建全新的发展模式，还可以有效解决权责不清晰、机制不完善、异构系统不标准等问题。因此，在新时代建设发展中，各地方政府部门要在重视区块链技术的基础上，根据实践业务需求准确选择适宜的政务链数量及其建构模式，并提出适宜的奖惩管理机制，促使区块链技术和大数据、人工智能等先进技术理念融合发展，以此为政务数据资源的共享交换运用奠定基础保障。