区块链技术在智慧档案馆中的应用

文/中国人民解放军92981部队 宋进之 班晶 李迎珠

2009年，一位化名为中本聪的学者发表了关于比特币的奠基性论文《比特币：一种点对点现金交易系统》，区块链作为比特币的底层技术支持，正式出现在大众视野。2016年国务院印发了《“十三五”国家信息化规划》，首次把“区块链”列入国家规划。2017年《国家档案局科技项目立项选题指南》首次将区块链技术在电子文件中的应用列入选题。2019年，习近平总书记在中央政治局第十八次集体学习时强调：把区块链作为核心技术自主创新的中央突破口，加快推动区块链技术和产业创新发展。2020年，国家档案局发布了《国家档案局科技项目立项选题指南》，将区块链技术在电子档案管理中的应用确定为重点研究课题。可见，区块链技术作为档案领域研究的新热点，是未来促进档案事业取得重要发展的新方向。

一、区块链技术概述

（一）区块链技术含义。区块链是一个由不同节点共同参与的分布式数据库系统，由一串按照密码学方法产生的数据块或数据包组成，即区块，对每一个区块数据信息都自动加盖时间戳，从而计算出一个数据加密值，即哈希值。每一个区块都包含上一个区块的哈希值，从创始区块开始链接到当前区域，从而形成区块链。区块链并非一种全新的技术，而是在原有的加密技术、时间戳等相关技术的基础上整合而得到的结果。区块链技术主要是由智能合约、共识机制、非对称加密与时间戳技术构成。智能合约无须第三方中介机构证明，由多方参与者共同认可执行，智能合约利用技术方案建立了非中心化的信任机制关系，加速了数据交换的效率，降低了记录成本。共识机制是每个节点都按同一规则去确定和记录数据的算法规则，区块链系统的拥有多样的数据筛选技术方案，共识机制的主要目的是保证区块链上的每个节点记载的数据是一致的。非对称加密实质是一种对数据信息进行加密的技术，非对称加密技术包含公钥与私钥，私钥可以解密复杂的公钥，公钥维护数据的真实性，私钥确保数据的安全性，公钥与私钥配合使用，由于公钥和私钥解密数据的复杂度不一样，所以被称为非对称加密算法。时间戳用于维持不同区块中的节点按一定的顺序相连，在节点识别和确定数据时，时间戳就会对节点保存的数据自动生成时间，避免了数据被篡改，使链上的数据可追溯，数据的真实性也得到了保证。

（二）区块链技术特点。1.去中心化。区块链采用分布式计算方法和去中心化存储模式，链上不存在中心节点，每个节点之间都是平等的，每个区块的变动需要各个的节点来记录和认可。2.防篡改。区块的设立必须在全网公示，任何节点参与人都可看得见。节点越多，要求的算力就越强，只有超过51%的节点通过，才能确立一个新的区块成立；反之，若想篡改或造假，也需要掌握51%的节点，这在大众广泛参与信任创设机制下是很难实现的。3.可追溯。各个节点对区块的操作都会被区块链记录下来，区块链除了对交易双方的隐私信息保密，链上其他所有数据对任何人公开，人们可以利用公开的接口来查询区块链数据，存储在区块链上的信息高度透明性决定了信息的可追溯性。4.自治性。区块链技术实质是在信息不对称的情况下，无须相互信任担保或者第三方核发信用证书，采用基于互联网大数据的加密算法创设的节点普遍通过，即为成立的节点信任机制，让“人”的信任改成对机器的信任。

二、区块链技术在智慧档案馆中的应用

智慧档案馆作为档案馆未来的发展形态，旨在利用区块链技术、物联网技术、人工智能技术为各类档案馆用户提供相应的智慧设备、空间、知识等服务，以实现档案、用户、档案馆之间全面感知与广泛互联互通。其中，区块链技术作为智慧档案馆建设的重要技术基础，在智慧档案馆中具有重要的应用，区块链去中心化的非对称加密算法与时间戳可以防止链上档案数据被篡改，共识机制和时间戳加快了档案数据共享。

（一）保障档案信息资源安全。为了满足用户随时随地获取档案服务的需求，打破时间与空间的限制，智慧档案馆不仅要为用户提供线下的实体档案馆服务，还要建立一个整合各类型档案信息资源的一体化网络服务平台。在档案信息资源的一体化网络服务平台上，为了保障电子档案信息安全，防止电子档案信息被篡改，区块的修改需要超过51%的节点通过才能生效，而这在大众广泛参与信任创设机制下是很难实现的。同时，区块链技术采用分布式管理，单一节点的破坏不会影响到整个平台的运行，保障了档案信息资源网络服务平台上的各类档案数据的安全。此外，区块链技术还采用非对称加密算法，采用一一对应的密钥验证数据，对档案数据进行加密保护。

（二）加快档案信息资源共享。区块链技术的关键特征之一是去中心化，不同于传统档案馆采用高度集中化的管理方式，运用区块链技术建立起来的智慧档案馆可以设立多个信息资源共享中心，不同的中心之间可以实现点对点的连接获取和验证信息，简化共享流程，促使档案信息资源在不同领域之间流通和共享；区块链的共识机制还能设置各信任节点维护数据，通过节点信任达成最终的节点信任，筑牢整个信用体系，构建了无须第三方的信用体系，节约了使用第三方的成本，促使不同信息资源共享中心之间的交流和互动。此外，因每个信息资源共享中心所代表的主体不同，所享有的权责也有差异，通过设置中心点的权限，可以明确不同层级角色的权责。例如，档案管理部门要承担统筹协调职能，深入开发区块链技术，建立去中心化资源共享模式，为智慧档案馆信息共享提供便利。

（三）维护档案信息资源真实、可靠与完整性。区块链利用数字签名、共识机制、时间戳和哈希值四大防伪技术来验证档案信息资源的真实、可靠与完整性。数字签名可以识别档案信息资源责任者身份，防止身份造假；共识机制是每个节点都按同一规则去确定和记录数据的算法规则，区块链系统的拥有多样的数据筛选技术方案，共识机制的主要目的是保证区块链上的每个节点记载的数据是一致的，保证档案数据不被随意编辑；时间戳在档案信息资源产生时打上时间标签，避免时间造假；哈希值具有DNA功能，对每一个区块中的各类信息进行加密处理，并把信息压缩成一串随机散列的数据，利用哈希值可以识别不同档案信息资源内容，追溯档案信息资源来源，辨别区块信息是否被篡改。区块链从档案信息资源的责任者、形成时间和文件内容三个角度构筑了完备的防伪系统，三个要素都需要通过验证，缺一不可。区块链技术可以完整记录档案信息资源的形成、保管过程与内容，尽可能地维护档案信息资源的可靠与完整性。

（四）合理分配档案利用权限。区块链可分为公有链、联盟链和私有链。公有链上的所有节点向公众开放，每个用户都可以共享和使用档案数据，联盟链对部分节点形成的组织、团体开放，只有部分群体才能使用档案数据；私有链仅选择许可的节点查看和交换数据，主要针对某个群体或个人。区块链可以分链管理的特性有助于管理和利用不同密级的档案，公开的档案可以放在公有链上，供全社会查询和使用，有密级档案的按其自身管理和使用的需要建立起联盟链或私有链，对不同的节点设置不同的权限，依据权限来使用和管理档案，很好地解决了不同密级档案之间的管理问题，也为用户使用档案提供了便利。

三、结语

可见，智慧档案馆作为未来档案发展的方向，区块链是其建设的重要技术手段。随着档案信息资源的不断增加，要管理海量的档案信息资源，保证档案信息资源的安全，维护档案信息资源真实性、完整性、可靠性，加快信息资源共享的效率，满足不同类别用户的档案信息资源需求，智慧档案馆需要依靠区块链技术中的智能合约、共识机制、非对称加密与时间戳等技术，进一步提升档案信息资源的隐私性、安全性与用户使用效率，针对不同需求的用户提供相应的档案服务，提高各类用户之间的满意度，使档案信息资源在社会发展中发挥更大的作用。