区块链在电子档案管理中的应用分析与实施路径探究

王艳松 王栋 王为久 王焕娟

摘要：区块链在电子档案管理领域的应用在经过了原型构建和试点探索阶段后，已进入加速应用阶段。基于对现有文档领域区块链已实施项目特点的综合分析，认为实施准备时需从跨主体、不互信、易篡改、高价值、高可信五个方面去评估上链的必要性、合理性及成熟度，并根据业务需求进行架构规划和系统设计，明确区块链的选型及上链流程和内容。

关键词：电子档案 区块链 项目管理

Abstract：The application of blockchain in the field of electronic records management has entered the Accelerated Application stage after the Prototype con？ struction and pilot exploration stage. Based on the comprehensive analysis of the characteristics of im？ plemented archival blockchain projects， it is consid？ ered that the implementation preparation needs to evaluate the necessity， reasonableness and maturity of the chain from five aspects： cross-subject， nontrust， easy-tampering， high-value and high-credibili？ ty. The architecture planning， system design， selec？ tion of blockchain type and the process and content recorded on chain should be carried out according to the business requirements.

Keywords：Electronic records； Blockchain； Project management

区块链不可篡改、透明可追溯、高安全性的特点与电子档案可信管理中的真实性、完整性、安全性需求高度契合，目前已经成为档案领域数字转型的重要可信保障技术。在国家层面的高度关注与鼓励支持下[1]，区块链在文档管理领域迅速从理论探索走向实践应用，并处于应用加速落地的阶段[2]。区块链在文档管理领域的价值已毋庸置疑，在2021年国家档案局公布的125项科技立项项目中，有7个项目与区块链直接相关。[3]2021年7月15日，“区块链技术应用与档案信息化转型升级”学术论坛在安徽省马鞍山市举行[4]，多位专家学者结合实践案例深入探讨区块链技术在档案信息化中的应用方案。

随着区块链技术与应用环境的逐步成熟，如何基于自身文档工作环境有效实现区块链技术赋能，如何评估自身的业务场景是否已具备上链的基本条件，成为众多档案部门信息化建设面临的首要问题。本文拟从现有区块链电子档案项目的业务场景特点分析入手，阐明文档业务应用区块链的准入条件，并结合国网公司基于区块链技术的档案管理项目实施准备的具体经验，提出区块链在电子档案管理中实施准备的基本路径。

区块链源于2008年的加密货币，自2016年起受到国内外档案学者和实践领域的关注，并快速实现应用落地。笔者通过对公开渠道获取的部分区块链电子档案项目进行梳理，将区块链在电子档案管理领域的应用分为原型构建、试点探索和加速应用三个阶段，其场景特点正逐步从多样化走向统一化，表1展示了不同阶段区块链电子档案项目所面向的业务场景及特点。

（一）原型构建阶段：以解决档案部门内部真实性和完整性问题为主

国外学者和实践部门在区块链领域的研究和应用起步相对较早，他们最先利用区块链技术来解决档案管理中的真实性和完整性保障问题。英国国家档案馆通过Archangel项目与开放数据研究院建立联盟链来尝试实现数字档案的长期保存；美国特拉华州的“智能文件”项目通过智能合约实现内部文件流转的自动处理和追踪溯源。这一阶段的区块链电子档案项目主要聚焦于档案馆内部维护档案资源的真实性和完整性，尚未完全发挥出区块链面向多主体、分布式、强信任、可溯源的技术优势。

（二）试点探索阶段：逐步实现档案与前端业务系统的整合应用

随着区块链技术在金融、贸易、物流、食品溯源等多个领域应用的初步落地，国内开始考虑在文档领域应用区块链技术，一些大型企业开始“试水”区块链应用。国网甘肃省电力公司工程矢量馆大数据创新平台针对工程档案及现场一线的现实问题，将矢量化、二维码、区块链、CA签章、大数据等技术进行有机融合，实现了合规建档和单轨制管理。[5]中國石油化工集团在国家档案局“电子文件归档和电子档案管理”试点中将区块链技术应用在电子合同和电子招投标业务的档案管理中，实现了区块链电子档案系统与前端业务系统的整合和对接。[6]这一阶段的区块链应用实现了与前端业务系统或后端数字档案馆系统的初步集成，基本发挥出了区块链的“透明、可溯源、不易篡改”的技术特点。[7]但业务场景主要停留在企业单主体范围内，对于区块链通过多主体的参与来保证可信性的优势体现不足，对电子档案全生命周期管理的覆盖还有提升空间。

（三）加速应用阶段：实现贯穿电子档案全生命周期管理

成熟的区块链应用场景不断积累，区块链逐步实现了在金融服务、产品溯源、电子存证、数字身份认证、供应链协同等诸多领域中的业务应用[8]，其在电子档案管理与长期保存中的研究也不断深入。区块链在捕获归档、移交接收、跨部门共享、自动处置、档案检测等场景中的应用已相对成熟[9]，基于区块链设计的面向长期保存的可信保护框架也逐步清晰[10]，这使得贯穿电子档案全生命周期的区块链建设成为可能，区块链赋能档案建设进入了加速应用阶段。2020年新修订的档案法对单套制的支持更是为区块链提供了良好契机。区块链在电子发票、电子证照、电子证据、电子病历、电子税单、电子图纸、行政审批电子文件等多个领域快速实现了应用的落地。在该阶段中，区块链电子档案项目多由业务部门发动，文档管理部门参与，实现了贯穿BS+ERMS+TDR（业务系统+电子文件管理系统+长期保存系统）的全生命周期管理及文档资源的可信流转。项目所面向的业务场景特点也逐步统一，呈现出多业务主体、彼此不互信、有篡改风险、需全流程追溯的特点，这也说明实践领域对于区块链在文档管理项目中的应用场景正在逐步达成共识。

区块链并非万能的颠覆性技术，有一定的适用条件，其“多主体、分布式、强信任、可溯源”的价值特点必须与一定的业务场景相结合才能充分发挥其作用，这使得档案管理部门在实施区块链电子档案项目之前，必须审慎地从多个方面去评估自身是否具备上链的必要性、合理性和成熟度条件。

（一）跨主体：文档由多方业务主体共同写入

多主体是区块链价值发挥的必要条件，也是区块链实现多方共识、互信互认的运行机制。区块链正是通过多个业务主体对分布式账本的共同维护和保存，才实现了多个业务相关方对文件真实性和凭证价值的共同背书，确保了彼此对数据文件的互信互认。档案领域是典型的跨主体应用场景，归档、移交、利用等环节均涉及多个业务主体交互，更遑论工程档案涉及设计、施工、监理、建设等众多外部单位。国网甘肃省电力公司将区块链技术应用在工程项目档案的图纸管理中，通过与数字档案馆系统进行集成，实现了工程档案从收集整理到利用审批全过程的动态管理[11]；深圳市税务局推出的区块链电子发票平台将经营方、税务监管方、报销方都纳入了系统平台，使多个业务主体在区块链中实现了彼此的互信互认，推动了电子发票的单套制管理的实现[12]。

（二）信任度：文档交互中彼此信任度不足

主体间的信任度是上链必要性评估的内容之一。刘越男曾指出，文件档案信息化管理工作过程中若有不信任、弱信任的可能，区块链技术便存在适用的可能性。[13]区块链建设的目的是解决电子文件可信性的问题，其前提是业务协作方不可信、利益不一致或缺乏权威第三方介入。[14]其中电子证据的保全问题是最为典型的应用场景，由于诉讼方与被告方之间存在严重的信任问题，需要通过区块链平台及互联网法院、电商平台的参与来共同保障电子证据的真实性。[15]信任需求也与参与主体数量相关，参与主体越多、涉及业务越广越容易形成弱信任环境[16]，因此也更加需要区块链技术在可信性方面的支撑。

（三）完整性：文档管理对象存在篡改风险

档案管理对象的凭证性、价值性、易篡改程度和业务影响力决定了其被篡改风险的大小。新技术环境的变迁正在使传统的档案管理对象呈现出明显的数据化趋势，这增加了文档数据被篡改、被攻击、被泄漏的风险。[17]而区块链“防篡改”的价值特点恰好与之契合，区块链在技术层面确保了数据可信（密码学算法、哈希算法）、结果可信（智能合约、共识机制）和历史可信（链式结构、时间戳）。[18]在电子档案单套制试点快速推进的当下，区块链似乎成了保障电子文件完整性的最优选择。

（四）高价值：文档数据具备长期保存价值

在区块链中，数据一旦登记进入区块链，将在多个节点间进行同步，每一个区块都需要承载和复制之前产生的全部信息，并永久保存在区块链系统中。这意味着区块写入的信息会无限增大并且会消耗大量的计算资源和存储资源，进一步地，这也意味着所有上链的业务、流程和内容只有具备长期保存的价值才有上链的必要性和合理性——没有留痕需求的业务场景不可上链、缺少内容变动的业务环节不需上链、业务系统中快速流转、快速消失或缺少凭证性价值的文档资源内容不必上链。因此，如招投标业务中未中标的单位提供的各类文件、缺少凭证价值的中间稿本等都不具备上链的必要性。

（五）高可信：文档业务规范中具备相对完善的可信生态

建设相对完善的可信业务环境是上链前的一项必要准备工作。目前区块链技术在档案领域的应用面临着“技术自信”与“行业不自信”之间的矛盾[19]——区块链虽然能够补强可信链条中的技术能力，却无法解决档案业务层面管理不足、信任不足的问题，如四性检测工具不完备、单套制流程不完善、业务标准不健全等。电子证据专家刘品新也曾提出区块链无法解决电子证据入链前电子证据源自何处、如何流转、是否造假的问题[20]，这依然需要通过前端控制原则等文档管控措施实现可信管理。根据木桶理论，如果业务层面的可信缺失是整个链条中的短板，那么区块链技术并不能使这个可信链条变得更加坚固，因此具备相对完善的可信生态也是实现区块链价值发挥的必要条件。

区块链电子档案项目在实施准备阶段一般遵循项目可行性评估、业务需求梳理、业务流程设计、系统架构设计、系统功能设计的传统软件项目实施路径。这一路径的普适性较强，但与区块链的技术特点结合不足，对区块链电子档案项目的实施指导相对有限。国家电网公司在推进区块链在能源行业应用的过程中不断探索项目管理方法论的创新。目前国家电网公司已依托“国网链”率先实现了包括电力交易、绿电溯源、智慧财务等在内的二十余项区块链应用“十大场景”，并致力于通过区块链推进电子文件的单套制管理，实现电子文件的“上下互通，左右互认”，已完成了电子合同和工程档案的区块链试点应用。国家电网公司根据区块链电子档案项目的建设经验，总结出一套较为完备的区块链电子档案项目实施准备路径，具体如图1所示。

（一）必要性分析：业务痛点识别与分析

对业务痛点的识别与定位是实施准备路径中的第一步。各业务主体之间信任不足、电子文件的四性保障措施不力、文档管理对象本身存在易篡改风险是应用区块链的必要条件，这些业务痛点恰好与区块链“多方共识维护、透明开放、防篡改、可溯源”的价值相匹配。2020年新修订的《中华人民共和国档案法》对电子文件提出了“来源可靠、程序规范、要素合规”的要求，这进一步提高了电子文件的真实性保障的要求。在对文档业务进行现状分析时，还发现自身业务中存在着认证难度大、业务环节多以及集团内外主体复杂导致文档管理过程可控性差等问题，这也是在集团层面实施区块链电子档案项目的必要条件。

（二）合理性判定：区块链准入条件评定

区块链技术有其适用的边界条件，业务主体多、共享需求大、凭证价值高、溯源要求强是上链合理性判定的基本条件，由于招投标业务、合同业务、电子发票、电子证据等业务中文档在多个法人主体之间进行流转并发挥凭证性价值，涉及业务金额大、凭证性价值突出，更需要发挥区块链在价值转移、存证认证、授权管理中的价值，因此具备较高的上链优先级，国家电网公司因此在众多的文档业务中率先选择了在工程和招投标领域实施区块链电子档案项目。国网浙江省电力有限公司通过区块链电子合同签署平台将电子合同、交易数据、签署过程全部上链存证，以此实现了“合同电子化、单据无纸化、办理远程化、管理全程化”，提高了供应商的交易效率和交易安全性。

（三）成熟度评估：业务可行性评估与判断

上链业务在满足合理性的基础上，还需要进一步评估其在可信方面的成熟度，包括可信的业务生态是否完善、四性保障标准是否健全、文档业务流程是否规范等。区块链是对原有时间戳、CA认证等可信认证技术的加强，并不能弥补可信业务上的漏洞，在区块链项目建设中，档案管理部门需要以管理先行、标准先行、能力先行为基础。国网甘肃省电力公司在建设工程图纸矢量馆平台时[21]，就首先发布了《国网甘肃省电力公司办公室关于强化电网建设项目档案工作的意见》，并制定了《矢量源质量标准》《矢量图移动应用规范》《矢量图大数据应用规范》和《工程图纸二维码管理规范》等一系列规范来保障业务层面的规范性和可信性。

（四）架构级规划：区块链链型选择与设计

区块链整体架构的设计包括链型选择、架构设计、组织节点规划及共识机制选择等。档案部门在建设中既可以依托现有的底层架构，也可以根据实际业务需求自建区块链平台。国家电网公司在2019年完成了“国网链”公共服务平台的建设，该平台作为区块链底层基础设施，通过SaaS的方式为各类业务系统提供区块链服务，目前已为北京电力交易中心、北京电力、冀北电力、辽宁电力、宁夏电力等20多家单位提供了绿电交易、绿电溯源、能源计量、虚拟电厂、共享储能、物资管理等业务的区块链服务，区块链平台整体架构如图2所示。

“国网链”采用了联盟链的技术架构进行建设，该架构能够满足文档管理工作中涉及多权威认证主体、对安全性和保密性要求较高的要求，相较于完全去中心化的公有链和对参与主体数量有限制的私有链，更适合区块链电子档案项目的应用。在共识机制上，“国网链”内置了多种共识机制用于满足不同的业务需求，主要包括PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）和RAFT（Replication and Fault Tolerant）两类算法，PBFT共识算法由于其容忍度高、交易性能好且一致性强，因此是“国网链”中采用较多的共识算法。在组织节点及通道规划中，“国网链”根据文档管理部门的组织架构及外部相关方需求共建了组织和节点，并根据不同的数据权限和隔离设置了通道。另外，国家电网公司作为“天平链”的节点，与北京互联网法院、中国信通院等司法机构、行业组织、中央企业等共同维护电子证据的真实性。

（五）细节化设计：上链流程规划与分析

在整体架构确定后，档案管理部门需进一步根据文档业务流程、管理对象特征、元数据内容确定上链流程、区块结构和上链内容。区块链能够用于记录、追溯、保存业务进程，因此所有具有凭证性、变动性、价值性的业务环节原则上都需要上链，换言之，所有可能引起档案内容、形式或核心元数据变化的环节都需要上链。另外，由于区块链中新增或修改数据内容时需在各主体间进行同步，会消耗大量的系统资源，因此上链的内容需要保证“小而精”，一般在文档管理场景中选择“哈希值+核心元数据”上链，用以“摘要”文件内容信息，并通过元数据记录文件的背景信息和变化信息。

区块链从技术层面为解决电子文件可信性保障问题提供了方案，在经历了原型构建和试点探索阶段后，目前已进入实施项目的加速应用阶段。在区块链电子档案项目实施准备阶段，需要从跨主体、不互信、易篡改、高价值、高可信五个方面去评估业务主体应用区块链技术的必要性、合理性及成熟度，并根据自身业务需求明确区块链选型、上链的流程及上链的内容。本文结合国家电网公司区块链电子档案项目实施准备的实际经验设计了区块链项目实施准备的基本路径，未来还需要在更广泛的实践中对其进行验证和完善，以形成完备的区块链电子档案项目实施方法论。

*本文系国网电子商务有限公司自建科技项目“区块链在电子档案中的技术研究及应用”（项目编号：1200/ 2021-72006B）阶段性研究成果。

注释及参考文献：

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[4]况安轩.“区块链技术应用与档案信息化转型升级”学术论坛在马鞍山市举行[EB/OL].（2021-7-16）[2021-09-07]. https：//www.sohu.com/a/478547717_252590.

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[14][18]中国信息通信研究院.区块链白皮书（2018年）[R/ OL].（2018- 09- 01） [2021- 09- 08]. http：//www.caict.ac.cn/ kxyj/qwfb/bps/201809/t20180905_184515.htm.

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作者单位：1.国网北京市电力公司2.国网区块链科技（北京）有限公司3.北京大学光华管理学院