政务数据区块链备份：逻辑、架构与路径

李佩蓉 李姗姗 付熙雯/西北大学公共管理学院

当前我国政府正在向数字化和信息化转型，智慧政务的建设逐渐升温。作为数字化政府建设的前提和基础，政务数据已在政务领域得到全面深入的应用，并从以往各部门独立存储向多部门、多类型数据集中统一存储转化[1]。随着大数据和云计算技术的引入及智慧政务的发展，政务数据所面临的数据窃取、数据泄露、数据丢失等安全风险越发凸显。政府机构往往以国家综合档案馆为依托建立本行政区域的电子文件（数据）备份中心，来防范电子文件及政务数据的管理风险[2]。但这种集中式存储模式存在弊端，例如存储软件信任机制不完备，有效的针对跨领域、多部门的政务数据容灾备份机制缺失等[3]。政务数据备份始终面临着数据安全风险及信任危机。

区块链为解决政务数据备份难题提供了新思路。区块链作为一种全新的去中心化基础架构与分布式计算范式[4]，可提供基于共识机制的系统协同解决方案，在各个场景中都有潜在的巨大应用价值。习近平总书记在十九届中共中央政治局第十八次集体学习时指出，要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，探索利用区块链数据共享模式，实现政务数据跨部门、跨区域共同维护和利用，促进业务协同办理。区块链从本质上可理解为一种数据存储、管理及应用技术的革新[5]，能够有效实现智慧政务中智能化的政务数据备份。

1 区块链与政务数据备份的逻辑契合点

保障政务数据备份的真实完整性，更新管理理念是前提，先进管理技术的支持是关键[6]。区块链作为政务数据备份的关键技术支持，同政务数据备份 “完整、安全、共建”的要求不谋而合。

首先，区块链的共识机制解决政务数据备份的信任问题。传统信息共享要借助第三方，从而业务协同共享难、共享效率低[7]。在政务数据区块链备份中，经过认证的政务系统才能参与备份，在技术上解决了备份网络节点的准入机制问题，更重要的是在参与备份的政府机构间建立起了基于代码的信任，使其不必借助第三方，利用数学算法安全、公平地完成政务数据备份。

其次，区块链的防篡改机制保障政务数据备份的安全。区块链使用非对称加密技术，以信息加密、数字签名和登录认证等密码学方式保证上链数据的不可篡改和不可伪造。在跨领域、多部门的政务数据区块链备份中，以加密算法规避单个政府机构政务系统内政务数据的安全风险。利用公钥、私钥等非对称数字加密技术划分备份数据密级，建立严格的备份数据加密机制，在备份活动的公开性及备份数据的机密性之间创设新的平衡。

此外，区块链的可追溯机制能够满足政务数据备份的容灾需求。数据备份本身就应是数据容灾的重要实现途径[8]。传统数据备份多为集中式存储，存储服务器的可靠性和安全性较差。而区块链分布式的存储方式使得每一个参与备份的政府机构都能实时、独立、完整地存储所有机构的政务数据，并在动态更新的情况下确保备份数据的准确性。更重要的是，链上数据带有时间戳，可被全网所有节点审查追溯，便于备份数据的精准追踪恢复以及备份故障定位和故障重现。

2 基于区块链的政务数据备份系统架构

本文提出了基于区块链的政务数据备份系统架构，该系统架构由备份资源、备份平台、备份策略和备份模型组成，融合了区块链技术架构、OAIS模型和电子政务系统的相关模块和层次，能够为政务数据区块链备份提供有效方案。

1.1 备份资源体系：鉴定备份数据等级

备份资源是政务系统中需要备份的政务数据，是备份系统架构的基础。由于区块链成本极高，并且不是所有的政务数据都有备份的价值，因此各政府机构可根据自身组织及主要任务活动的特性，合理划分政务数据备份范围，建立政务数据备份的等级制度，从海量数据中筛选出部分政务数据进行备份，实现重要政务数据的长期安全保存。

区块链多方参与、透明公开、共建共享的特点，决定了各政府机构间的政务数据联合异地备份模式，包括两地互援备份和区域多地备份等。在具体备份策略的选择上，应以增量备份、差异备份及系统备份为主。此外，考虑到政务数据的长期可读有效，还应进行系统备份：将政务数据连同相关的操作系统及应用程序进行备份，防止因系统和应用更新换代，造成相关软件或应用平台的缺失、不兼容而使得数据无法读出[9]。

2.2 备份系统平台：依托电子政务系统

要高效地备份各政府机构政务系统中海量政务数据，以及记录整理备份过程中众多业务环节，备份系统平台的搭建成为关键。政务数据备份本身就是电子政务系统不可或缺的重要组成部分，基于区块链的政务数据备份系统平台也应该嵌入进电子政务系统平台中，是电子政务系统平台的重要模块之一。各参与备份的政府机构之间应积极沟通协调，对政务数据备份活动中政务数据的对接标准、区块链的运作流程、平台的功能模块等达成统一意见，研发出一个由区块链作为技术支撑的政务数据备份系统平台，并将其嵌入进各政府机构自身的电子政务系统当中。在不影响各机构政务活动正常运作的同时，确保各机构都能参与进基于同一备份系统平台的政务数据备份工作中，确保备份活动的程序化运作，提升备份效率，保障政务系统中所备份政务数据的安全。

2.3 备份基本模型：网状的数据交换存取

区块链的政务数据备份实质上是两个或多个政府机构之间的政务数据交换与长期保存的过程，可借鉴OAIS模型建立政务数据区块链备份的备份模型。以政府机构A和政府机构B间的政务数据区块链备份为例，政府机构A将所需备份的政务数据上链，打包成区块信息包，传输给政府机构B，政府机构B完成区块信息包的接收、存储、管理过程，在政府机构A需要这些政务数据时，再以区块信息包的形式传输给政府机构A，政府机构A就能够读取到当初所备份的数据。政府机构B的政务数据备份与此同理。

在政务数据区块链备份中，参与的政府机构可以是多个。若政府机构A、B、C、D、E共同参与备份，政府机构A的政务数据能够在政府机构B、C、D、E中完成实时同步备份，且能够存取政府机构B、C、D、E的政务数据。这种扁平化、网状的政务数据交换存取备份模型，减少了参与备份的政府机构间的沟通信任成本，并能够有效降低政务数据在备份中可能遇到的各类风险。

2.4 备份技术架构：区块链与电子政务系统的融合

政务数据区块链备份技术架构的核心是实现区块链技术架构与电子政务系统结构的融合，使区块链架构嵌入电子政务系统模块之中，以此实现政务数据区块信息包的接受、存储与存取。政务数据区块链备份技术架构包括数据层、网络层、共识层、合约层和应用层5个层级。数据层中的政务数据区块信息包以及区块加密算法，要同电子政务系统架构中的政务数据及交换数据相对应；网络层中，区块信息包的传播和验证机制要能够在政务局域网中正常运行；共识层封装各政府机构网络节点间的各类共识算法，助力电子政务系统管理参与备份的成员；合约层中的各类脚本、算法和智能合约，制定政府机构之间备份的规则；应用层负责数据存储和数据读取，支撑电子政务系统中的政务协同、公文办理等具体业务应用。

3 基于区块链的政务数据备份的实施路径

3.1 数据驱动路径：从区块链技术到思维

区块链不仅仅是技术，更是一种以精巧技术架构为依托，完成资源公平分配的思维。区块链引入政务数据备份，对电子政务发展有着更为深刻的意义。当政务数据被区块链完整、可追溯地备份，政务活动的原貌被客观真实地记录下来，以数据为要素的政务绩效评价激励机制的建立就成为可能。此外，区块链的应用还将倒逼电子政务系统平台的升级，以政务数据备份模块的更新促进整个电子政务系统的革新，加速政府数字化转型进程。

因此，应该认识到政务大数据时代区块链技术应用的重要性和必要性，培养区块链思维。在价值观培养方面，要号召更多的政府工作人员关注区块链给政务数据管理带来的机遇与挑战，积极主动促成区块链备份政务数据的跨地区、跨层级的备份战略合作；在技能培养方面，开展与区块链技术、区块链政务系统技能相关的培训班，提升政府工作人员在区块链环境中办理公务、处理公文的综合能力。

3.2 协同共治路径：从单一主体到多元共治

传统的电子文件容灾备份模式是单一主体，而政务数据区块链备份的实施推进需要多方主体协同参与，实现以国家、地方政府、档案机构和区块链企业为主体的共建共治共享格局。

国家作为引导者，应将政务数据区块链备份纳入电子政务政策体系中，出台相关政策引导区块链在政务数据备份当中的应用推广。要在宏观层面制定相关法律法规及完备的标准规范体系，使区块链的政务数据备份有法可依，实现备份流程各环节的合理合法。

地方政府是主持者。应结合实际情况制定具体实施方案，为政务数据区块链备份的建设提供政策、资金、人力等方面的支持。此外，要加强对政务数据区块链备份的监管。对外监管区块链运营商，确保区块链行业运作规范；对内监管行政区内的各组织机构，督促其开展政务数据区块链备份工作。

档案机构为政府机构提供电子文件及政务数据管理相关的专业知识。档案机构应积极研究政务数据区块链备份的特性与规律，响应国家和政府制定的电子文件及政务数据备份规范标准，推广国家版式文档格式规范（OFD）标准在各政府机构政务系统中的应用，确保在备份时政务数据能够顺利对接。

区块链企业为区块链的政务数据备份提供技术支持。政府机构应当同区块链企业达成合作协议，共建政务数据区块链备份项目，借助第三方企业组织的力量，将区块链真正引入政务数据备份系统的架构及备份系统平台的搭建中。

3.3 试点推广路径：从理论方案到实践应用

政务数据区块链备份的理论构建和实践应用之间存在着巨大的鸿沟。在将区块链引入政务数据备份的大规模应用欠缺条件时，建立政务数据区块链备份的试点，探索形成可借鉴推广的发展经验是有效路径。应结合地域区域特征、电子政务基础等情况考虑，选取经济状况较为优良、电子政务发展较为成熟的政府机构开展政务数据区块链备份的试点建设。试点机构应建立政务数据区块链备份体系，厘清在政务数据区块链备份中的权责，及时同其他试点的政府机构沟通，合作共建基于区块链的政务数据共享备份机制。在实践中发现问题、解决问题，考核政务数据区块链备份的综合效能，寻求优化路径，以提高海量政务数据的实时备份能力、政务数据备份抵御风险的能力，形成一种可供借鉴的政务数据备份模式，为统筹推进国家电子政务发展累积经验。

当前，全球科技创新空前活跃，区块链的发展与产业应用正在引领全球商业模式、组织形态，甚至是思维方式的全方位变革。目前，区块链在政务系统的应用还处在初步探索阶段，政务数据备份本身也存在许多尚未解决的问题。区块链与政务数据备份相结合，需要漫长的探究与实践。但毋庸置疑的是，区块链的应用前景十分广阔，它为电子政务的发展带来了更多的创新与可能。