长三角一体化视角下区块链赋能政务领域研究

胡 蓉

（1.中共芜湖市委党校（芜湖行政学院）科学技术与社会发展教研部， 安徽 芜湖 241000；2.中国科学技术大学 计算机科学与技术学院， 安徽 合肥 230026）

一、引言

长三角是我国经济较为发达的地区，坐拥国际金融中心、航运中心、贸易中心等五大中心。 现有的三千多家区块链企业，涵盖了底层服务到应用及产业周边的全产业链环节，且龙头集聚，为区块链技术的快速落地提供了丰富的应用场景， 已然成为推动我国区块链产业高速发展的主引擎之一。

2020 年3 月29 日至4 月1 日，习近平总书记在浙江考察时指出，推进国家治理体系和治理能力现代化，必须抓好城市治理体系和治理能力现代化。 运用大数据、云计算、区块链、人工智能等前沿技术推动城市管理手段、管理模式、管理理念创新，从数字化到智能化再到智慧化，让城市更聪明一些、更智慧一些，是推动城市治理体系和治理能力现代化的必由之路，前景广阔［1］。

区块链集成了智能合约、密码学、分布式存储等多种创新技术，为现代社会提供了低成本的可信机制和计算范式。 依靠其开放性、共享性、可追溯、不可篡改等特征，区块链技术将大幅改善互联网的信息传递渠道，从而构建可信的价值互联网。 因此，区块链很有可能成为影响社会整体发展的核心技术，并成为我们国家治理体系和治理能力现代化的有效手段。 区块链自2009 年诞生以来逐渐获得国内外实业界的广泛关注，2015 年形成了井喷式的发展，被称为区块链元年。 2008 年中本聪在《比特币：一种点对点的电子现金系统》 一文中提到区块链技术，引起人们广泛的讨论和关注。 2016 年10 月，我国工业和信息化部发布《中国区块链技术和应用发展白皮书》［2］，首次提出我国区块链标准化路线图。 随后国务院将其写入“十三五”信息规划中，各省市也纷纷出台了一系列支持区块链发展的政策。2020 年4 月，国家发改委首次将区块链列入新型基础设施的范围。2021 年6 月，工信部与国家网信办联合发布《关于加快推动区块链技术应用和产业发展指导意见》［3］。 由此，我国区块链产业进入了高速发展的阶段。

截至2019 年，我国区块链行业市场规模达1.12 亿元，预计在政策支持和下游需求的推动下，到2024 年我国区块链行业市场规模有望突破22.07 亿元。 IDC《全球半年度区块链支出指南》数据显示，2019 年中国区块链市场支出规模达20.5 亿元［4］。 同时，区块链的应用场景遍布各行各业，未来预计到2022 年的市场支出规模将达到99.6 亿元，年均复合增长率为76.3%。 据统计，截至2019年5 月，全国逾30 个省市区发布政策文件，大力支持和布局区块链产业。 截至2019 年8 月，我国已有630 家区块链企业，位列全球第二，我国区块链专利数量占全球比重的82.1%［5］。

产业以园区的形式集聚化发展，可以快速获取人才、资本、研发和企业资源，从而促进产业快速成长［2］。国内的区块链产业园从上海智力产业园天空区块链孵化基地成立以来，陆续开始了全国性的建设部署。 截至2019 年5 月，我国区块链产业园区（包括在建的）数量达到22家。 区块链产业园在全国的发展布局主要聚集于发达省份，浙江省和广东省为区块链先发地，其中杭州、广州、上海区块链产业园数量占全国一半以上，应用领域涵盖政务民生、司法存证、税务、电子票据、产品溯源等方面。 根据互链脉搏调研数据，国内针对区块链产业园区设立的产业基金总规模超过173 亿元，占比约为43%。 当前全国8 个省市推出的区块链产业基金总规模将近400 亿元，区块链的产业投资情况良好。 全国各地区块链产业园的快速发展，离不开产业基金的助推。 根据链塔智库的研究表明，目前上海的7 家区块链研究机构都是由民营企业或者个人设立的，因此，民营资本是研发的主要力量。

早前各省市出台的区块链扶持政策较为同质化，经过几年的试点，目前各地政府更加聚焦于差异化发展，即将区块链技术与地方特色相结合，积极寻找实际落地场景，服务当地经济社会发展。

随着区块链技术的高速发展，目前我国正处于一个区块链2.0（可编程金融）初步研究应用，并向区块链3.0（可编程社会）延伸的阶段。 政府应该抓住信息化带来的难得机遇实施区块链强国战略，规范区块链用户指南和技术以进一步加强顶层设计，积极将其应用到管理和公共服务的过程中，建设政府区块链生态系统，进一步提升政府的公信力、透明度和工作效率。这有利于使我国走在科技前沿，抢占未来区块链领域的主导地位。

二、区块链技术的现状

（一）区块链研究现状

全球对于区块链的研究热情高涨，截至2019 年，全球区块链领域发表的学术论文数量为2 793 篇。 当前，中国、美国、英国是研究区块链热度最高的三个国家，新加坡虽然论文总数不多，但是质量较高。 世界各国正在加快区块链产业布局，截至2020 年，已有24 个国家专门制定了与区块链相关的政策与法律法规。 其中，中国、欧盟、澳大利亚等国家和地区制定了区块链产业总体发展战略，韩国、巴西、俄罗斯等国关注的焦点集中在数字货币及金融监管方面。尽管区块链在身份证明、防伪溯源、土地登记、司法系统等政务领域有所实践，但仍然处于初级探索阶段。 目前的文献主要涉及六大领域：区块链技术原理、货币金融、隐私安全、智能合约、物联网、智慧城市等方面。 特别是在政务领域的应用方面尚无系统性的研究，并且更多地聚焦在积极的一面，而对于区块链带来的问题和挑战方面探讨较少。

（二）区块链应用现状

2020 年，我国发布与区块链技术有关的各类文件总计217 份，鼓励区块链技术逐步向实体经济和政务、民生等方面的落地应用。 目前主要集中在金融、政务、农业、知识产权、公共卫生、交通运输、贸易等领域，并呈现出多领域协同发展态势。 区块链在金融领域的应用探索最多，截至2020 年11 月，在国内已备案的区块链信息服务中，金融领域项目数量最多，占比高达36%。 随着加快推进区块链应用落地，政府以及各类互联网企业都在积极部署溯源、供应链金融、智慧医疗、司法行政等行业的应用实践。 根据国家互联网信息办公室公布的数据显示，备案企业数量居前列的省市包括北京、广州、上海、浙江、江苏、山东。 而长三角各城市对区块链应用发展各有侧重。 其中，上海和杭州重点发力于区块链底层技术和基础设施，合肥、南京、苏州等地主要集中在应用落地，但是场景各有差异。 例如，合肥侧重于智慧城市，南京侧重于金融领域，而苏州则侧重于民生、政务和商用。

三、区块链的技术原理

（一）区块链的概念

区块链有两个关键词“区块”（block）和“链”（chain）。所谓区块，可以理解为一个小账本，用计算机命令打开区块后就会发现，它记录了与上一个区块之间的所有交易。 区块链又是一个分布式数据存储，计算机技术的点对点传输模式中共识机构和加密算法的新应用，综合了密码学、网络科学和数据库等技术。 区块链将每一次交易或者数据以区块方式存储，并进行哈希计算和数字签名，再将当前交易或者数据广播至全网进行验证后，按照时间顺序，利用现代密码学技术将数据块进行管理并有序连接，保障数据信息的安全性，无须中心服务器即可生成和更新数据，在这种应用模式下最终可建立一个去中心化的分布式数据系统。 区块链存证流程［6］如图 1 所示。

图1 区块链存证流程

（二）区块链的技术架构

区块链的技术架构可简单描述为P2P 网络架构+分层软件架构的结合体。在P2P 网络架构下，数据储存于全网对等的各个节点，并保持同步。 因此，在区块链中，只有超过50%或者1/3 的算力，才能独立控制整个网络的数据处理。 由于拥有50%算力的矿池或机构组织为了让区块链系统稳定运行保持其区块奖励的价值，更会尽可能地维护区块链系统的安全与有序运行。这就保证了区块链的安全性与防篡改性。而在原来的中心化模式下，通过攻击单一主机就可以让相应的互联网平台崩溃或停止服务，从而造成严重损失。 但是区块链的P2P 架构对数据的超高冗余存储，使在区块链上存储数据变得相当昂贵。 因而在区块链上存储数据，一般要求数据具有高价值。 对完整的区块链技术架构而言，包含数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层，如图2 所示。

图2 区块链技术架构

不同的区块链平台，对这6 层有删减，这些技术搭建了整个区块链的主体部分。 第一，数据层是整个区块链工作的核心，解决数据如何存储的问题。 它既规定了交易、区块、链式结构在内的区块链的数据结构和储存形式等基本模块，也包括了关于拥护身份、地址的密钥管理机制以及区块链所需的其他密码学组件等安全模块，将网络中所发生的交易数据以区块方式封装，并形成链状连接，再将完整交易数据的历史予以记录。 而这些交易的数据集合，最后又通过节点软件加载到状态库中予以保存。 因此，数据层是实现其他五层功能的基础。 第二，网络层是基于P2P 网络架构，解决节点间的数据广播、传输与同步问题。 确保网络中各个节点数据的一致性及高效数据同步［6］。网络层的核心是确保区块链节点的合法加入和有效通信，具体包括区块链的组网模式、节点之间的通信模式、扩展网络以及必要的匿名网络通信技术。 第三，共识层主要规定了区块链的共识机制，确保各个节点在网络层提供的网络环境和通信模式中可以共享同一份有效的区块链视图。 第四，激励层与共识层相互依存，共同维护区块链系统的安全性与稳定性。 这一层主要是对公有链而言， 通过在区块链中设计原生代币的激励，如果原生代币的市场价值越高，大家提供网络算力的积极性就会越高，网络的算力也会越强大。共识机制设计直接影响激励实体的选取和激励的分配，相应的激励机制设计是否合理也关系到共识机制的安全性和区块链的稳定性。 第五，合约层包括各种类型的脚本、算法以及可以用来设计图灵完备的应用的智能合约，智能合约是合约层的核心，是可自动执行的数字化协议。 正是因为这一层的出现， 使大家发现比特币只是区块链技术在金融领域的一个应用。 由于合约层所设计的代码，均是存储在区块链上，相对成本较贵。 因此，一般将应用中的关键逻辑与关键数据，通过合约层来定义和存储。 第六，应用层指的是各种应用场景和个案研究，包括资产类应用、商业模式类应用、存证类应用、数据共享类利用、物联网类应用、自动合约类应用等［7］。

（三）区块链的类型

按照现有的技术，区块链有公有链、私有链、联盟链三种，分别适用于不同的应用场景，具体内容如表1 所示。

表1 三种区块链的对比

四、区块链技术在政务领域的应用优势

区块链依靠其开放性、分布式存储、自治性、隐私性等特征，帮助政府部门建立一个更高效的行政管理体制，促进公共服务和行政管理模式创新，是实现我们国家治理体系和治理能力现代化的有效手段。

（一）政府各部门之间的信息传递更加通畅和及时

虽然经过多年的建设，政府系统已初具规模，但是由于我国区域经济利益壁垒、部门条块分割、层级沟通不畅导致各个局、委、办系统发展存在各自独立、数据保护、协同工作水平差等情况。 尤其是在突发公共危机事件面前，政府部门组织结构带来的数据孤岛、信息失真和滞后等问题更加凸显，也对政府管理的效果产生负面影响。

基于区块链的点对点分布式数据系统，政府各部门、各层级之间的信息和数据，在经过区块链平台各个参与主体检验和认可之后， 才能被写入区块链并迅速地互相传递和全网广播。因此，区块链技术可以有效处理各级部门之间繁杂的信息，使得政府内部的信息传递更加通畅和及时，并确保数据的真实性和有效性［8］。

（二）提高政府治理及公共服务透明度，加大监管力度

实施“透明政府”战略，有利于建设服务型政府。 通过增强政府各部门之间的信息资源共享和业务协同，并加大及时向社会发布信息、开放数据和提供全过程监督的行政审批及公共文化服务等过程的透明度，可直接影响企业、社会、公众对政府相关部门的信任度和满意度。例如，许多慈善机构使用区块链技术，为此次“新冠肺炎”疫情中的慈善捐赠行为提供全过程的透明化公示服务，让每笔善款都有据可查。

区块链可以通过建立审计跟踪的信任机制，对用户的各类信息进行实时记录［9］。因为区块链分布式账本中的一个关键技术支撑是哈希计算。 在链条结构中的每个新区块，都被盖上一个“邮戳”，这个“邮戳”就是通过计算得到的一串唯一的字符，称为哈希指纹。 如果其中任意数据被篡改，该区块的哈希指纹就会变化，从而不被认可。 例如，政府管理部门可以为食品药品建立一个唯一的电子身份进行编码，并进行统一管理，区块链技术可以将编码高度关联，难以篡改。 如果食品制造商造假，政府管理部门和社会公众可以进行随时查询和追溯，及时发现并制止。 在知识产权保护方面，还可以使用区块链技术，建立知识产权管理平台，发生侵权行为时，系统可以第一时间通知权利人、侵权人及监管方，通过系统锁定等多种方式及时阻止和处理，降低各方风险，从而提高行业的透明度，加大监管力度。

（三）政府治理及公共服务更加智能化和高效化

P2P 通信协议是区块链的基础通信协议。 每个区块链的节点，既是客户端节点，又是服务器节点，每个节点上均存储有其邻近节点的地址表。 在P2P 通信协议的支持下，区块链网络中的节点越多，区块链的数据就越安全，就越不容易受到攻击。 政府各部门利用区块链的信息管理平台，可以拥有全社会真实可靠的数据，从而及时把握社情民意和社会需求，有助于科学制定决策。同时，公众也可以在区块链平台获得个性化信息，提高数据的使用价值。此外，可以将公众的各类信息存储在区块链身份共识数据库中，然后广播至政府各部门数据中心。 公众无须为办理某一事项而重复地向不同政府管理部门提交同一身份证明材料，政府相关部门也可以有效避免重复采集、核对及加工技术信息的工作，由此政务服务模式从条件审批转变为信任审批［10］。

智能合约技术促使区块链建立统一的标准，用规范的编程语言制定合约，一旦触发就会立即自动执行，整个交易过程都是可追溯和不可篡改的。 当政府系统录入数据时，区块链将根据智能合同上的代码自动进行验证和査伪，如果数据不完整或不及时，智能合约将自动发送实时警报至相关部门，促进问责制的有效实施。

另外，区块链技术可以实现跨部门无纸化审批。 原始的手工审批加回复的方式进入电子审批系统和存储的区块链，然后添加区块链电子签名技术人员和审批，从而大大提高了管理工作效率和各部门的联动能力。

（四）政府信息和数据更加安全

由于政府部门与其他的组织之间存在着错综复杂的联系，政府部门掌握着全社会80%的数据以及大量高价值信息，并且由于法律要求和隐私保护的需求，很多信息不能直接公开。 对于每一个国家的政府，保障通信、数据、信息和密码的安全性，是政府事务和工作正常实施的基本条件之一。 在P2P 网络架构下，区块链的数据是由全网具有对等关系的所有节点共同存储与处理的。 并且每个节点所存储的数据是完全一样的，所有节点软件的处理逻辑也是一致的。 区块链反对数据由单一主体控制和垄断，任何一台或一组计算机，只要自身不具备超过整个系统50%的算力，就没有能力独立控制整个网络。 因此，区块链能有效应对传统数据库全面集中管理带来的安全风险［11］。

五、区块链技术当前存在的问题

作为一项新兴的信息通信网络技术，区块链为政务领域带来新的发展机遇。 但不可否认的是，当前区块链技术尚处于不断完善的阶段，仍然需要面临很多技术问题与社会问题，尤其是在政府管理部门进行应用的过程中还存在不少挑战。

（一）研究内容中存在的问题

区块链是密码学、数学、网络技术、分布式数据库等集成的组合技术，是典型的“交叉学科”。 因此，技术开发难度大，投入成本高。 而且，对区块链技术在被正式引入政府办公系统之前的保密性评估与认证，目前还没有专门的机构负责，在应用的性能测试方面还缺乏明确的标准和依据，这些不确定性都是现阶段面临的高风险问题。

同时，区块链技术在政务领域应用的场景多为核心、涉密程度较高的环境，一旦出现数据泄露（如私钥被窃取），将会造成难以想象的后果。 因此，数据安全是政务应用的首要解决问题。 在目前的条件下，政府部门的区块链技术应用还很难大规模地推广［12-13］。

（二）已有应用的缺陷

很多区块链系统不仅需要极大的数据存储空间，还会耗费大量的电能。 根据Digiconomist统计，全球比特币开采的总功耗，占全球电力消耗的0.31%。 每一枚全球比特币交易系统平均耗电968 kW·h，相当于美国32 个家庭一天的生活用电量［14］。

此外，随着技术的不断发展，政府机构在办公中使用的文件资料格式也在发生改变，不仅仅局限于文本数据，未来更多的可能是以视频材料为代表的多媒体资源。 随着区块链系统中每个节点数据备份的日益增加，存储空间也需要不断提升，费用成本高昂，这也是制约区块链发展的关键技术问题之一。

当前已有的政府与企业的合作模式还较为单一， 政府通常会选择之前合作过的大型公司，而对中小型创业公司的产品缺乏信任。 因此，一些更具创造力、运行同样稳定且性能更加优良的应用产品很难得到足够的重视，从而无法完全做到择优选用。

同时，监管技术的缺乏问题也备受议论。 监管技术的目标是对非法行为的检测、追踪和追责，保证区块链平台的内容安全，从而保证政府工作能够有序进行。 而区块链的去中心化、不可篡改、匿名等特点却增加了监管机制设置的难度。 因此，区块链技术在政务系统中的应用仍需要一定的“磨合”与定制。

（三）应用的未来需求

目前，很多成功的金融、证券行业的区块链应用，都是由以太坊和超级账本等项目衍生出来的。 如果能够将这些发展比较成熟的应用与政府工作的特点相结合，将会在应用的开发过程中有效节约成本和时间，并且能够在应用的稳定性方面得到一定的保障［15-16］。

随着区块链这种新兴技术的迅猛发展，其创新技术和应用范围已扩展到公益、金融、物联网和数据共享与交易等社会领域，传统的法律政策和监管体系已经渐渐不能满足其发展的需要。 例如，对数据、信息、虚拟财产等物品可以进行统一确权和登记，针对恶意攻击、智能合约等问题或风险，制定清晰有效的监管立法。 因此，亟须政府完善区块链相关法律法规，制定统一的标准规范，以此促进区块链产业的健康、快速发展［17-18］。

六、区块链技术应用于政务领域的对策建议

随着区块链应用场景的逐渐成熟，长三角一体化发展带来的便捷也日益显现。 区块链正广泛应用于就医、出行、司法等民生领域，长三角各地政府也应加快打造区块链创新发展新高地，为我国经济发展注入新的动能。

（一）政府应超前布局区块链，加强顶层设计和统筹谋划

首先，要引导公众，尤其是各级领导干部和企事业单位公职人员理解区块链技术的核心要义，明确区块链基本概念，区分技术创新和资本炒作。 认识清楚区块链是数字货币的底层技术和架构，数字货币是区块链的实际应用。

其次，针对当前区块链应用面临的问题与挑战，政府应发挥社会统筹协调作用，组织相关专家研判区块链技术的发展变化趋势，把握其潜在用途、成本收益及其信息技术本质。 例如，区块链的“不可能三角”现象，即不能同时满足“去中心化”、“高效”和“安全”的要求。因此，如果妥协这些要求之一，则可能更容易进入实际应用领域［19］。 同时，商议区块链可能带来的个人信息隐私、伦理和社会环境影响，通过设立专项基金和出台相关政策等方式，引导区块链产业健康发展。

目前，我国各个地方政府部门都在积极运用区块链技术，需要加快形成示范效应，点面结合，逐步推广。 鼓励政府管理部门、企事业单位作为一个区块链的主要节点参与社会网络运营，积极探索一线实践经验，抢占未来区块链领域的先机。

（二）加强区块链技术应用人才队伍建设，营造开放包容的环境

首先，政府要加强区块链专业技术人才队伍建设，提高政府工作人员的整体素质，强化职业道德。 鼓励学校开设区块链的相关教育教学活动课程，加大学校和企业的合作力度，跨学科培养技术集成复合型人才，构建人才梯队，吸引人才聚集。 例如，爱沙尼亚一直走在区块链改革前沿，并发起“数字公民计划”，吸引了越来越多的全球化创业者前往。

其次，依托高校、研究机构和企业的学习创新发展平台，建立健全区块链人才培养机制。探索建立区块链技术的实验室，形成产学研相结合的开发联合体，加大核心信息网络技术的投入，规范管理研究基金，推动科研成果转化［19-20］。

最后，鼓励区块链领域相关人才利用各种形式，在全社会进行广泛宣传和科普，开展有针对性的专业技能培训，升级传统思维观念，接受新型技术的应用。

（三）加快区块链产业园建设，构建全产业链集群

传统水平分工的全球产业链体系抗风险能力弱，产业链条环节过多、运输距离过长，必定会造成物流成本高、运输时间长，而且还会增加整个产业链断裂的风险。 通过构建以主导产业为主，并行配套关联产业为辅的思路，打造全产业链集群，依托产业联盟推动园区合作发展，利用已有的数字经济基础，充分发挥产业协同先发优势，构建生态融合体系，增加在全球产业生产中的话语权，用巨大的市场规模来有效避免关键技术被卡脖子时可能带来的经营风险。

首先，整个区块链产业联盟的搭建需要整合区域或周边的产业资源，充分利用长三角区域经济一体化优势，以产业园为载体，与高校或科研院所建立长效稳定的产学研合作机制，大力布局相关的产业链集群，推动园区孵化创新发展。

其次，与周边关联产业（如快递物流、金融支付等）建立共享实验室，形成从研发、设计到物流、金融等产业配套的全产业链集群，让园区外的企业与园区内的区块链企业形成科技沟通桥梁，从而大大提高这些产业的抗风险能力。

最后，继续优化营商环境，吸引外部资本与园区内产业基金打造专项引导基金，加强项目孵化和创新发展。 通过产业联盟的方式，可以发挥高校、科研院所的优势，通过外部企业发挥产业融合创新驱动效应，使得园内招商配合产业联盟的需求进行精准招商，园区的发展也带动园外发展，实现产业生态平衡［21］。

（四）将提升创新能力作为产业园区的核心考核指标

发展数字经济产业的根本在于对信息通信等技术热点的把握，所以园区考核应该把发展的关注点从GDP、财政收入转移到人才和专利的数量和质量上来，把有效投入的重点从固定资产投入转移到研发投入和技术成果交易上面，始终将提升创新能力作为园区的核心考核指标之一。 通常地方政府发展数字经济的六大举措是：培育市场主体、完善基础设施、提升创新能力、落地重大项目、强化人才支撑、优化发展环境。 因此，在规划中要重点关注研发产业板块的整体规划，在运营中特别关注高端前沿技术的研发，加强孵化器资源的整合运用，实现优势互补。

（五）健全区块链应用政策法规，构建多主体共同监管模式

由于区块链技术的快速发展，专门的法律规范和监管保障尚未同步，可能会导致金融或数据等方面的风险。 政府应加强组织领导，建立促进区块链技术应用与产业创新发展的统筹协调机制。 建立健全法律法规，研究出台管理条例和政策文件，加强区块链产业的监管。 明晰各方参与主体的责任和规范，保障所有录入数据的准确性和可靠性。 也可委托第三方独立监管政府录入的数据，以加强监管效果和责任，为区块链的发展提供良性的社会和制度环境。营造松紧有序的监管环境，初级阶段更多以鼓励为主，待区块链发展成熟后，可视情况收紧政策［22］。

七、结语

区块链技术已经逐渐渗透到各个行业和领域，全世界各国也在加快步伐开发区块链的应用场景。 通过目前的尝试可以看出，区块链技术在政府管理部门之间有着广阔的应用空间和发展潜力。 政府应抓住新兴技术的机会，积极将其引入到政务领域中。 同时，也应深刻认识到区块链技术的发展给政府社会治理及公共管理服务带来的挑战和制约，需要提前做好谋划和防范。