基于区块链的公益事业一体化管理方案

王彦华

（廊坊师范学院，河北 廊坊065000）

0 引言

目前，公益慈善事业的流程在资金流动、账目明细等方面存在一些问题，公益事业的流程仍然不能实现一体化的管理，致使公益慈善中的信任缺失严重。公益事业需要一个透明、公开、真实的管理系统。

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。它本质上是使用一个分布式的数据库进行存储［1］、采用分布式无中心的记账方式。数据库中的信息是由系统的节点记录生成，多个节点通过竞争获得记账权限，生成新的区块数据。记账节点再将记录的数据通过网络广播给其他节点，然后其他节点同步数据信息。每一个数据块中包含了一批次网络交易的信息，用于验证其信息的有效性并生成下一个区块。

本文基于区块链，为公益事业提供一体化管理方案，将募捐细节、账目明细、捐助流程等信息记录在区块链上，并通过智能合约自动触发资金的有效流动。方案保证了公益各环节相关数据的公开、透明、真实、不可篡改。通过本系统呈现给募捐者、受助者一个完全真实可信的事实展示，通过区块链构建了公益慈善各环节的信任。

1 研究现状

目前，民众对公益慈善越来越支持，已有大量对公益慈善系统的相关研究。其中包括一些慈善综合管理系统，但是该类系统是中心化的治理机制，并且不能排除人为干预因素。这使该类系统不能真正实现慈善的完全透明化管理。针对当前社会慈善组织公众信任危机，方妍［2］对慈善管理模式提出了改革途径，该模式使用多中心治理模式代替单一主体治理机制，其实在本质上仍然是中心化的治理机制。徐莺［3］分析我国慈善组织信任危机的表现和形成原因，并提出了相应理论化的对策。张龙杰［4］分析了我国慈善组织面临的信任危机，并从政策方面提出了一定的对策。左凯［5］针对红十字会出现的信任问题，提出建立信息公开制度、问责制度、监管机制，完善自身组织管理，重塑公信力。张静［6］针对公众对慈善组织的信任缺失，提出了重塑我国公益慈善组织的公信力的策略，建立联动监督机制、建设专业评估机构、建设科学化的管理体系，从理论方面、策略、制度方面提出了相关的方法。张晶［7］分析慈善组织信任危机发生的根本原因，提出了应对措施。郭彬［8］提出了区块链能够构建新型的社会组织形态和信任世界。孙建波［9］提出了区块链现金流使用过程中的信任关系。江瀚［10］阐述了通过区块链构建信任，使公众能够更好使用共享社会资源。

2 基于区块链的公益事业一体化管理方案

通过深入分析区块链技术，分析多种公链的特点，本文选择Stellar 公链作为底层公链进行方案设计。

2.1 Stellar公链技术

Stellar 公链技术使用Ed25519 签名曲线，采用Base32（StrKey）地址编码。该公链基于Stellar Consensus Protocol（SCP），其模型能够适用于全网范围的共识机制。SCP是第一个可证明的安全的共识机制，并且同时满足以下几个关键属性。

分散控制：去中心化控制，任何个体都可以参与，不需中心化权威机构认定。

低延迟：实际情形中，节点可以在参与者对互联网期待的时间范围内达成共识，一般小于5秒。

灵活信任：用户有信任他们认为合适的任何团体组合的自由。例如，一个非盈利组织可能在维持大型机构诚实性方面起到关键作用。

渐进安全：安全性建立在数字签名及哈希函数簇上，其参数可以根据实际情况进行调整以抵御拥有强大算力的攻击者。

多重签名：对于同一账户，可以由多个用户共同掌管。不同用户具有的签名权重不同，只有达到权重的阈值，才能使用该账户的相关功能。

Stellar提出了联邦拜占庭协议SCP，SCP基于拜占庭协议，是一种FBA的构造方法，和所有拜占庭协商协议一样，SCP不做任何关于攻击者理性行为的假设，允许开放的成员关系，促进了网络式成长。对计算能力以及经济成本消耗要求适度，降低了准入门槛。它促使节点在选择信任对象时维持简单的责任，能够尽最大可能保护节点远离拜占庭错误。

事实上，Stellar 公链的实际处理速度达到1000tps。Ledger的生成时间不超过5秒，每个Ledger可容纳的操作数达到1000。通过分散在世界各地的服务器实现分布式总账的去中心化网络。总账记录了系统的每一笔交易事务，Stellar网络的每个服务器都存有一份总账副本。通过SCP，服务器直接相互通信，核实交易并在2～5秒之内同步一次总账。

2.2 基于Stellar的公益事业一体化平台

Stellar链上存储的数据，可靠性高且不可篡改，适合用在社会公益场景。将公益流程中的相关信息：捐赠项目、捐助明细、资金流向、受助人反馈等，存放于区块链上，并且有条件地进行透明公开公示，方便社会监督，任何人使用Stellar的区块浏览器均可查看链上数据。

基于Stellar公链技术实现的公益事业一体化管理方案，可以对公益慈善的完整流程进行自动化、公开化管理。

2.2.1 平台功能结构

平台整体包括项目群管模块、捐助模块、数据分析模块等。平台包括四层，用户层、前端、应用层和数据层。由于涉及多项目和多资金的管理，采用数据一致性保障资金的一致性。并且每个环节都参与全链路分析过程，多行为预警防范黑客使用各种手段对平台的攻击。平台功能结构如图1所示。

平台使用Hash Check、CORS、Kafka等协议在账户数据的一致性、异常回滚重放、动作流数据处理方面提供基础保障。

使用HASH校验，保证平台账户的数据一致性，避免黑客通过技术手段造成平台用户的利益损失。

基于简单清晰的设计模式，CQRS 通过在业务上分离操作和查询来使得平台具有更好的可扩展性，能够对系统的不同部分进行扩展和优化。所有的涉及到对DB 的操作都是通过发送Command，然后特定的Command 触发对应事件完成操作。该过程是异步的，所有涉及到对系统的变更行为都包含在具体的事件中，结合Eventing Source模式，能够记录平台所有事件，而不是以往的某一点的数据信息。这些信息作为系统的操作日志，从而在平台发生异常情况时，实施回滚或重放。

作为一种高吞吐量的分布式发布订阅消息系统，Kafka 可以处理平台所有动作流数据。由于吞吐量的要求，这些数据通常通过处理日志和聚合解决。Kafka通过Hadoop的并行加载机制来统一平台的线上和离线消息处理。

2.2.2 平台捐助-受助流程

平台在Stellar网络发行专用于捐助公益项目的通证jkc；jkc仅在Stellar网络上流通，且仅能用于在一体化平台上的公益项目使用，jkc是该平台上捐助和受助的通证。平台上进行捐助受助的流程如图2所示。平台的具体捐助受助过程步骤如下。

图1 平台功能结构

图2 捐助受助流程

（1）捐助者将准备捐助的全部资金与兑换网兑换成jkc。具体兑换比例按网关设定，通常设定为1:1。

（2）捐助者选择项目进行资助，将jkc 转给该项目。

（3）智能合约解锁将jkc转给受助者。

（4）受助者使用收到的jkc 与兑换网关进行兑换（按照1:1兑换），获得受资助的资金。

其中，捐助过程构建智能合约，设定jkc自动转给受助者的时间。可以设置为：项目获得满额jck；项目获得任何一笔jkc；项目截止日期。

jkc与资金的比例恒定，不能浮动。这就保证了jkc的专门用途。

对于多个捐助项目，平台可以将项目分类，每个类别使用一个通证，通证名字不同，如jkc1，jkc2，...，jkcn。每个通证的流转记录都记录在Stellar链上。

2.3 平台优势

（1）数据公开透明、真实有效。捐助项目主要参数、募集明细、资金流动、受助反馈信息均记录在Stellar 链上。公链是公开访问的，任何人都可以查询记录在公链上的信息，并且记账权是节点通过公平竞争获得，不存在违规操作等人为操作现象。

（2）数据不可篡改、可溯源。由于捐助等信息记录在区块上，每个区块都有唯一的前驱区块和后继区块，区块无法删除，保证了记录在区块上的数据均是原始记账。因此，对于任意时间点来说，都可在Stellar链上查询原始数据。

（3）无法抵赖。区块的生成过程，使用节点的私钥加密数据，即进行数字签名。在下一个区块生成前先使用上一区块记录者的公钥进行验证。验证成功，签名者无法抵赖其操作，因为私钥是不公开的。

3 总结

本文提出的基于区块链的公益事业一体化管理平台，对公益事业的捐助和受助过程的数据全程记录在Stellar 链上，不但使整个捐助流程更加透明化、自动化，也能使捐助信息真实有效地反映给公众。能够提高公益事业办事效率，并从根本上解决公益过程中普遍存在的信任问题。