何曉東 黃新榮

[摘要]技術(shù)的應用對于電子文件管理而言具有重要的支撐作用，區(qū)塊鏈技術(shù)作為當前的技術(shù)熱點，具備在電子文件管理中應用的潛力，但檔案領(lǐng)域在這方面還較少關(guān)注。論文從區(qū)塊鏈的概念、特征與關(guān)鍵技術(shù)三個方面詳細介紹了區(qū)塊鏈技術(shù)，并在此基礎上探討了區(qū)塊鏈技術(shù)應用到電子文件管理中的可能性及具體的應用場景。區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、不可篡改性、可追溯性等特性，可根據(jù)業(yè)務需要構(gòu)建智能合約，在電子文件管理中應用可以有效保障電子文件的真實性，實現(xiàn)電子文件的安全存儲，消除業(yè)務部門與檔案部門的信息摩擦與互動摩擦，從而提升電子文件管理效率。

[關(guān)鍵詞]區(qū)塊鏈技術(shù)電子文件管理電子文件

[分類號]G270

Analysis on the Application of Blockchain Technology in Electronic Records Management

He Xiaodong，Huang Xinrong

（School of Public Management of Northwest University， Xian， Shanxi， 710127）

Abstract： The application of technology plays an important supporting role in electronic records management.As the current hot spot of technology， blockchain technology has the potential to be applied in electronic records management.However， there is a little attention in this field.In this paper， we introduce blockchain technology in detail from concept， features and key technologies. and on this basis， we explore the possibilities of application of blockchain technology to the electronic records management， as well as list the specific application scenarios. Blockchain technology has such features as decentralization， tamper-proofness and traceability， and has the ability to construct intelligent contracts according to business needs. Its application in electronic records management can effectively ensure the authenticity of electronic records， realize the safe storage of electronic records， and eliminate the information friction and interaction friction between business departments and archives departments， thereby enhancing the efficiency of electronic records management.

Keywords： Blockchain Technology； Electronic Records Management； Electronic Records

區(qū)塊鏈技術(shù)作為分布式數(shù)據(jù)存儲、共識機制、點對點傳輸以及非對稱加密算法等技術(shù)的集成應用模式[1]，因其具備變革公共部門的業(yè)務流程與公共服務實現(xiàn)方式，以及廣泛應用于各個場景的潛力[2]，而為政府部門所關(guān)注?！皡^(qū)塊鏈+”在公共部門領(lǐng)域內(nèi)的應用創(chuàng)新，如記錄管理、身份管理、數(shù)據(jù)存儲、財政與審計等方面的應用，昭示著公共服務的新方向。本文將在介紹區(qū)塊鏈技術(shù)的概念、特征與關(guān)鍵技術(shù)的基礎上，探討區(qū)塊鏈技術(shù)在電子文件管理中的應用前景。

1區(qū)塊鏈的概念、特征與關(guān)鍵技術(shù)

1.1區(qū)塊鏈的概念

區(qū)塊鏈技術(shù)作為比特幣的底層技術(shù)，最初由中本聰（Satoshi Nakamoto）提出并實現(xiàn)。從技術(shù)角度講，區(qū)塊鏈技術(shù)是基于分布式共識機制、非對稱加密技術(shù)、點對點傳輸協(xié)議以及腳本代碼系統(tǒng)等技術(shù)集成創(chuàng)新而形成的具有去中心化特征的分布式基礎架構(gòu)與計算范式[3]。該技術(shù)通過時間戳將數(shù)據(jù)區(qū)塊按時間順序鏈接而形成鏈式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并通過共識機制與非對稱加密技術(shù)保證數(shù)據(jù)不可篡改，從而形成安全可信的分布式數(shù)據(jù)庫。

在技術(shù)創(chuàng)新之外，區(qū)塊鏈技術(shù)所反映的是一種社會思潮，即“凱文·凱利在《失控》一書里所論述到的基于邏輯的自然、社會與技術(shù)的進化規(guī)律：分布式與去中心化，從邊緣到中心再到邊緣”[4]。區(qū)塊鏈之所以被譽為顛覆性、變革性的創(chuàng)新技術(shù)，其根源不僅僅在于其具備作為數(shù)字化變革的技術(shù)推動力的潛力，更在于其重塑社會信任機制與社會結(jié)構(gòu)的可能性。

1.2區(qū)塊鏈的特征

區(qū)塊鏈技術(shù)作為一項底層技術(shù)，創(chuàng)新的設計理念賦予了其如下基本特征：

（1）去中心化

區(qū)塊鏈技術(shù)最本質(zhì)的特征即去中心化，在整個架構(gòu)中，各個分布式的節(jié)點之間是對等的，數(shù)據(jù)的驗證、存儲與傳輸?shù)冗^程不依賴中心處理節(jié)點，整個系統(tǒng)的運行是基于分布式共識機制而非中心機構(gòu)。各個節(jié)點共同維護整個系統(tǒng)，任何數(shù)據(jù)的記錄、存儲與修改都需要區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中其他節(jié)點的認可，因此，不存在一個節(jié)點可以控制整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡，任意節(jié)點的損壞或退出也不會影響整個系統(tǒng)的運行。

（2）不可篡改性

在區(qū)塊鏈的形成過程中，基于共識機制在眾多分布式節(jié)點中選取最先完成區(qū)塊數(shù)據(jù)封裝的節(jié)點，給予其區(qū)塊作為區(qū)塊鏈的下一個區(qū)塊的權(quán)限，該節(jié)點需要將前一個區(qū)塊的哈希值、當前時間戳、有效時間內(nèi)發(fā)生的交易信息及其梅克爾樹根值打包封裝在區(qū)塊內(nèi)，并在進行數(shù)字簽名后向整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡廣播[5]。當區(qū)塊鏈的長度達到一定程度后，如果想要篡改區(qū)塊鏈中某個區(qū)塊的數(shù)據(jù)，為了保證其修改后內(nèi)容的一致性，需要對該區(qū)塊之前的所有區(qū)塊進行數(shù)據(jù)修改，而創(chuàng)世區(qū)塊的頭部數(shù)據(jù)一般是被鎖定的，無法進行篡改。同時，由于共識機制的存在，對某個區(qū)塊進行篡改需要具備51%的計算能力（以工作量證明作為共識機制的區(qū)塊鏈）才有可能顛覆共識，而在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中，這基本是不可能的。

（3）可追溯性

區(qū)塊鏈是按時間順序鏈接的鏈狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，時間戳與哈希指針保證了整個區(qū)塊鏈中所有的數(shù)據(jù)與記錄都可以追溯，包括試圖篡改區(qū)塊內(nèi)數(shù)據(jù)的行為也可被追溯。因此，區(qū)塊鏈的可追溯性在提供完整數(shù)據(jù)信息的同時，還在一定程度上保證了數(shù)據(jù)的安全，篡改區(qū)塊內(nèi)數(shù)據(jù)的行為可以被及時發(fā)現(xiàn)并予以懲治。

（4）安全性

區(qū)塊鏈的不可篡改與可追溯特性保證了數(shù)據(jù)信息的真實與完整，同時，由于采用了分布式的網(wǎng)絡架構(gòu)，每個節(jié)點都完整保存著整個區(qū)塊鏈的所有數(shù)據(jù)信息，因此，某一個節(jié)點的損壞不會造成整個區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)丟失。

（5）匿名性

區(qū)塊鏈技術(shù)采用非對稱加密算法與數(shù)字簽名技術(shù)，各個節(jié)點將公鑰作為賬戶地址或身份公開，而將私鑰作為相應的密鑰。交易或信息傳輸通過加密地址完成，即信息發(fā)送方用信息接收方的公鑰對信息進行加密，信息接收方在接收到信息后，用私鑰進行解密以驗證其有效簽名[6]。在區(qū)塊鏈技術(shù)方案中，公鑰即身份，但該身份并未與現(xiàn)實身份相關(guān)聯(lián)，因此，在區(qū)塊鏈中可以實現(xiàn)匿名情境下可信任交易。

（6）可編程性

區(qū)塊鏈技術(shù)的腳本語言具有靈活性與可操作性，“支持用戶創(chuàng)建高級的智能合約、貨幣或其他去中心化應用”[7]，可以編寫智能合約（已編碼、可自動執(zhí)行的業(yè)務邏輯）并上傳至區(qū)塊鏈中，依靠技術(shù)手段強制執(zhí)行，從而支持區(qū)塊鏈在各行業(yè)務中被更廣泛地應用。

1.3區(qū)塊鏈的關(guān)鍵技術(shù)

“區(qū)塊鏈技術(shù)不是一個單項的技術(shù)，而是一個集成了多方面研究成果基礎之上的綜合性技術(shù)系統(tǒng)”[8]。其中關(guān)鍵技術(shù)包括以下幾項：

（1）對等網(wǎng)絡架構(gòu)

區(qū)塊鏈網(wǎng)絡的組網(wǎng)技術(shù)是基于點對點的對等網(wǎng)絡技術(shù)，在該網(wǎng)絡模式下，各個節(jié)點的地位對等，并以網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)相互連接，各個節(jié)點可以通過協(xié)議共享計算資源或數(shù)據(jù)。在公有區(qū)塊鏈中，每個節(jié)點都可以自由進入或退出區(qū)塊鏈網(wǎng)絡，且每個節(jié)點都承擔著區(qū)塊數(shù)據(jù)驗證、新區(qū)塊挖掘的功能，每個全節(jié)點都存儲著整個區(qū)塊鏈完整的數(shù)據(jù)。

（2）共識機制

共識機制是區(qū)塊鏈技術(shù)無需依賴中央機構(gòu)來鑒定和驗證某一數(shù)據(jù)或交易的基礎?！肮沧R”作為社會運作中的一個概念，是指多個參與者在明確規(guī)則或規(guī)范情況下達成一致的過程。共識的達成有兩個必要的前提：一是規(guī)則或規(guī)范為所有參與者共同認可，其次是參與者地位平等。在計算機科學領(lǐng)域，共識機制已經(jīng)成為重要的術(shù)語概念，采用何種共識機制是決定如何定義區(qū)塊鏈的核心[9]，目前主流的共識機制包括工作量證明、權(quán)益證明、股權(quán)委托證明、消逝時間量證明等。由于共識機制的存在，區(qū)塊鏈上的每個區(qū)塊都需要得到其它節(jié)點的驗證與確認才能成為區(qū)塊鏈的一部分，當該區(qū)塊經(jīng)區(qū)塊鏈記錄并得到足夠多的節(jié)點確認后，該區(qū)塊內(nèi)包含的信息將成為區(qū)塊鏈的永久組成部分。

（3）非對稱加密算法

區(qū)塊鏈使用非對稱加密算法來構(gòu)建節(jié)點之間的信任，并保證用戶的個人身份的匿名性。通過哈希函數(shù)隨機生成一對公私鑰，用這對公私鑰對存儲或傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行加密與解密，公鑰可作為身份或地址公開發(fā)布，私鑰用于解密接收到的加密數(shù)據(jù)內(nèi)容。

區(qū)塊鏈技術(shù)從產(chǎn)生至今，已經(jīng)發(fā)展出三種形態(tài)：各個節(jié)點可以自由加入或退出，采用基于工作量證明的共識機制，完全去中心化的公有鏈；節(jié)點加入或退出需要授權(quán)，由預設的某些節(jié)點進行記賬的聯(lián)盟鏈；建立在某個機構(gòu)內(nèi)部，各個節(jié)點的權(quán)限由機構(gòu)內(nèi)部控制的私有鏈。由于公有鏈的完全去中心化與現(xiàn)有法律以及社會規(guī)則存有沖突，以及其自身存在的技術(shù)缺陷，區(qū)塊鏈技術(shù)未來將基本圍繞聯(lián)盟鏈、私有鏈或二者形成的混合鏈展開，未來區(qū)塊鏈系統(tǒng)架構(gòu)將是構(gòu)建可信任的多中心體系[10]。

2區(qū)塊鏈技術(shù)在電子文件管理中應用的可能性

區(qū)塊鏈技術(shù)作為一項底層技術(shù)，和云計算、大數(shù)據(jù)等一樣具備廣泛應用的前景。區(qū)塊鏈支持圖靈完備的腳本代碼系統(tǒng)，因此，可以在區(qū)塊鏈平臺中根據(jù)業(yè)務需要構(gòu)建業(yè)務規(guī)則和智能合約。這使得區(qū)塊鏈技術(shù)超越其初始應用，廣泛應用到各種業(yè)務場景中成為可能。

目前，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)從數(shù)字貨幣應用發(fā)展為行業(yè)應用，涵蓋了金融服務、供應鏈管理、社會管理、醫(yī)療健康服務等各個社會領(lǐng)域。穆迪在2016年7月的一份研究報告中調(diào)查了120項區(qū)塊鏈應用案例，其中包括區(qū)塊鏈在政府領(lǐng)域的應用[11]。政府在記錄管理、身份管理、數(shù)據(jù)存儲等方面應用區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)具備一定的成熟度。例如，愛沙尼亞政府與BitNation（比特國）合作，為愛沙尼亞的電子居民[12]（“E-Resident”項目向世界上所有人開放愛沙尼亞電子居民申請，并提供愛沙尼亞政府頒發(fā)的數(shù)字身份）提供區(qū)塊鏈公證服務，愛沙尼亞的電子居民不論在哪里居住或工作，都可以通過區(qū)塊鏈公證他們的婚姻狀況、出生證明、商業(yè)合同等[13]。區(qū)塊鏈技術(shù)為愛沙尼亞政府提供具有法律約束力的完整證據(jù)，為保障其電子居民的公民權(quán)利提供了技術(shù)支撐。

電子文件的管理中最基本的要求即保證電子文件的真實性、完整性、可靠性與可用性，以支持組織的業(yè)務活動及提供證據(jù)[14]。電子文件的全程管理、前端控制思想均源自于如何保證電子文件真實性、完整性、可靠性與可用性這一問題；電子文件的長期保存所要解決的亦是如何實現(xiàn)對電子文件真實性、完整性、可靠性與可用性的長期保障[15]。從技術(shù)視角看電子文件管理，實質(zhì)上是對數(shù)據(jù)的管理，即如何通過技術(shù)與規(guī)則保證數(shù)據(jù)的真實性與完整性，而區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)據(jù)存儲、記錄管理等方面的優(yōu)勢，如不可篡改性、可追溯性、安全性等，與電子文件管理的基本要求高度契合，因此，區(qū)塊鏈技術(shù)應用于電子文件管理是具備合理性的，同時也具有極大的可操作性。

3區(qū)塊鏈技術(shù)在電子文件管理中的應用

3.1電子文件的安全存儲

為了保證電子文件的安全，《電子文件歸檔與電子檔案管理規(guī)范》要求檔案管理部門制定電子文件備份制度與策略，采取近線備份、離線備份等多種數(shù)據(jù)備份方式以防止電子檔案損毀災難[16]。該項制度的實施需要大量的人力、物力資源，并且對備份過程有一系列復雜的技術(shù)要求，因此有人提出分布式的云存儲是解決電子文件備份的最佳方式[17]。傳統(tǒng)的云存儲公司購買或租用服務器來存儲客戶文件，同時使用RAID方案或多數(shù)據(jù)中心的方式來保護數(shù)據(jù)的安全性，但這還是中心化的模式。如亞馬遜的云平臺就十分強大，據(jù)估計，亞馬遜在全球范圍擁有150萬臺服務器，以支撐亞馬遜的業(yè)務需求[18]。但是，相對于基于區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式云存儲，傳統(tǒng)的中心化云存儲就表現(xiàn)出很多弱點。

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式云存儲主要有如下特點：（1）實現(xiàn)碎片資源的可利用。即每個人都可以分享個人的硬盤空間，通過這樣的方式，可以將全球用戶的硬盤組成一個超級硬盤，其存儲空間是任何云存儲服務商都無法比擬的，如圖1所示。（2）低成本。區(qū)塊鏈技術(shù)公開、透明，不需要通過任何機構(gòu)及組織，隨時隨地可以上傳、下載所需要的文件。（3）安全可靠。區(qū)塊鏈技術(shù)讓文件加密存儲于一個分布式、虛擬和分散的網(wǎng)絡中，更加安全可靠。

現(xiàn)在已經(jīng)有許多公司提供基于區(qū)塊鏈的去中心化云存儲方案，如Storj公司提供的方案，將文件通過私鑰進行加密，然后自動切分成文件塊，經(jīng)過校驗后存在不同的網(wǎng)絡硬盤上，既保證了其經(jīng)濟性，也保證了其安全性，其原理如圖2所示。另外，MaidSafe、以太坊（Ethereum）等項目平臺都在利用區(qū)塊鏈提供去中心化的云存儲服務，其中MaidSafe在其網(wǎng)站上宣稱，它是“世界上第一個自動運行的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡”。總之，區(qū)塊鏈技術(shù)給電子文件的安全存儲和備份，提供了一條更新途徑。

3.2電子文件的真實性保障

區(qū)塊鏈技術(shù)的不可篡改性與數(shù)據(jù)可完整追溯的特性，可以有效解決電子文件真實性保障的問題。在現(xiàn)階段，我們對電子文件真實性的保障主要通過技術(shù)與管理兩個方面的措施得以實現(xiàn)：一方面，采用數(shù)字簽名和數(shù)字水印等技術(shù)手段證明電子文件的真實性；另一方面，通過全程管理、前端控制等管理措施保證電子文件在管理流程中的真實性與完整性。然而，在技術(shù)層面，常用的數(shù)字簽名技術(shù)是基于非對稱密鑰技術(shù)，它的使用需要一個PKI體系（即證書的發(fā)放體系）支持，而目前的證書服務商基本為國外機構(gòu)壟斷，我們使用數(shù)字簽名技術(shù)需先向國外的證書服務商申請，這意味著我們對電子文件真實性的確定依賴于國外的中心化的證書服務商；在管理層面上，制度保障的實現(xiàn)程度除了受制度本身合理性與完善性影響外，更受工作人員主觀因素影響，這意味著制度并不能完全有效地保障電子文件的真實性與完整性。

在基于區(qū)塊鏈技術(shù)的電子文件管理平臺中，由于共識機制的存在，區(qū)塊鏈上的任意電子文件的內(nèi)容及其傳遞過程，都得到了整個網(wǎng)絡系統(tǒng)中其他節(jié)點的確認，每個節(jié)點既是參與者，又是監(jiān)管者；同時，區(qū)塊鏈技術(shù)本身具有不可篡改性，故對數(shù)據(jù)進行修改的行為根本沒有發(fā)生的可能。電子文件的真實性可以依靠區(qū)塊鏈技術(shù)得到良好的保障。另一方面，區(qū)塊鏈中保存的是所有區(qū)塊的完整數(shù)據(jù)，并且由于時間戳與哈希指針的存在，可以實現(xiàn)對所有數(shù)據(jù)的追溯。具體到電子文件管理過程中，每一份電子文件的收發(fā)過程、制定與廢止都將公開透明地展現(xiàn)在所有節(jié)點面前，完整的數(shù)據(jù)都將保存在區(qū)塊鏈中。

3.3身份認證與數(shù)字簽名

一般的基于PKI機制而生成的公私鑰，實質(zhì)上是一組被信任的第三方服務商所提供的證書，從技術(shù)角度而言，這些第三方服務商可能被惡意攻擊而發(fā)出無效的證書，基于PKI機制的數(shù)字簽名技術(shù)與身份認證技術(shù)并非完全安全可靠。但是區(qū)塊鏈技術(shù)的出現(xiàn)提供了另外的可能性，Google的“透明證書”（Certificate Transparency）系統(tǒng)結(jié)合分布式賬本技術(shù)（即區(qū)塊鏈技術(shù)）去解決上述的問題，“所有的證書會被附加到一個分布式賬本上，任何用戶或服務都可以檢查他們將要使用的證書就是賬本里存放的證書，相應地，偽造的證書會被快速地發(fā)現(xiàn)”[21]。CONIKS項目[22]也是一個可采用的方案，CONIKS通過使用通訊服務提供商和他們已有的用戶數(shù)據(jù)庫建立一個具有高度完整性的分布式賬本，用來存儲、驗證和調(diào)用用戶的公鑰以確保服務提供商不會篡改用戶的密鑰。在采用上述技術(shù)方案的區(qū)塊鏈技術(shù)平臺中，通過公私鑰進行身份認證與數(shù)字簽名將變得更加安全、可信任。

電子文件管理中，身份認證保證了訪問某份電子文件或系統(tǒng)的用戶是具有訪問權(quán)限的合法用戶，從而確保電子文件的內(nèi)容不會直接泄露給其他非法者；數(shù)字簽名技術(shù)則保證了電子文件的真實性。更可信任的區(qū)塊鏈技術(shù)平臺將更有效地實現(xiàn)電子文件的權(quán)限管理，保證電子文件的真實性。

3.4業(yè)務部門與檔案部門的關(guān)系

就我國電子文件管理流程來看，一份有歸檔價值的電子文件必然要經(jīng)歷在業(yè)務部門、機構(gòu)內(nèi)部檔案室、檔案館之間流轉(zhuǎn)的過程，各個參與主體之間也存在互動與協(xié)作。但是在整個電子文件運動過程中，受各個主體的職能與權(quán)利限制，各個主體之間的信息流是不透明的，從而產(chǎn)生信息摩擦（信息不對稱、信息無法獲取）與互動摩擦（主體間的糾紛，如不按時移交電子文件），影響電子文件管理的效率與質(zhì)量。

在基于區(qū)塊鏈技術(shù)的電子文件管理平臺中，每份電子文件及其相關(guān)的流轉(zhuǎn)信息等都將在所有參與主體之間公開透明，從而形成完整的信息流，這可以確保參與主體及時了解相關(guān)的信息，并發(fā)現(xiàn)與解決可能存在的問題，提高電子文件管理的效率。

區(qū)塊鏈技術(shù)還支持智能合約，可以通過腳本代碼表達業(yè)務邏輯，明確業(yè)務規(guī)則，并實現(xiàn)合約的自動執(zhí)行。在電子文件管理過程中，當電子文件在業(yè)務部門生成之時，即通過智能合約明確最終的歸檔時間、歸檔內(nèi)容等相關(guān)規(guī)則，并經(jīng)過共識存儲到區(qū)塊鏈中，當條件觸發(fā)時，智能合約自動執(zhí)行，完成電子文件從業(yè)務部門到檔案部門的移交。智能合約可以有效地消除信息摩擦與互動摩擦，使整個電子文件管理過程更加無縫、高效。

4總結(jié)

區(qū)塊鏈技術(shù)的應用，對于電子文件管理而言，將解決很多存在已久的難題，從而實現(xiàn)真正有效的電子文件管理。區(qū)塊鏈技術(shù)盡管在行業(yè)領(lǐng)域的應用尚處在探索階段，其成熟的應用模式以及規(guī)模性的應用還面臨著許多懸而未解的技術(shù)難題與政策監(jiān)管困境，如區(qū)塊鏈的可擴展性能未知、區(qū)塊交易審核速度偏慢、區(qū)塊鏈技術(shù)行業(yè)應用標準尚未確立、其法理性受限而阻礙進一步的規(guī)模性應用等，但在技術(shù)引領(lǐng)發(fā)展與變革的時代，需要我們對區(qū)塊鏈技術(shù)予以關(guān)注。

參考文獻

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[20]Storj.A Peer-to-Peer Cloud Storage Network[EB/OL].[2017-11-26]. https：// storj.io/storj.pdf.

[22]CONIKS Team.What is CONIKS？[EB/OL].[2017- 11- 18].https：//coniks.cs. princeton.edu/.

[作者簡介]

何曉東，西北大學公共管理學院2017級圖書館學專業(yè)研究生，研究方向是檔案管理、電子文件管理。黃新榮，西北大學公共管理學院公共信息資源管理系副教授，研究方向是檔案管理、電子文件管理。