区块链技术的应用研究

闫帅领　孙朝云　赵鑫　耿爱旭　张忠全

［摘 要］区块链技术是一种分布式记账技术，其主要特点有去中心化、可追踪、不可篡改等。区块链技术最初应用在金融行业，由于其技术的独特优势，近些年各行各业都开始应用区块链技术，区块链技术使得多个行业的技术瓶颈问题得以解决。基于此，文章针对区块链技术在县域经济发展评价、非物质文化遗产保护、文化产业发展等几个领域中的应用展开论述，进而总结出区块链技术应用的关键步骤，以期为后续的区块链技术应用提供借鉴。

［关键词］区块链技术；县域经济；非物质文化遗产；文化产业

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2023.20.055

［中图分类号］TP311［文獻标识码］A［文章编号］1673-0194（2023）20-0174-03

0     引 言

2008年11月1日，中本聪在网络上发表了《比特币：一种点对点的电子现金系统》论文，自此区块链技术被越来越多的人关注［1］。而区块链一直以来没有一个完整的定义，目前区块链的定义主要有3种理解：一是将其归属于数据库范畴，该数据库可供很多人维护，进入数据库的数据只能被查询而无法进行修改［2］；二是将其理解为文件系统，每一个事件都是一个单独的文件，该文件中记录了众多数据信息，而文件为只读文件［3］；三是将其看作一个分布式的记账系统，每一个用户都拥有一个单独账本且进行记账操作，每个用户的记账都应保持一致，一旦出现不一致的记账信息，则启动共识算法进行数据信息的统一［4］。上述的定义虽然形式不一，但是都拥有一致的特点，即去中心化、不可篡改、可查询等。

截至目前，区块链技术的应用主要经历了3个阶段。第一个阶段为区块链的1.0时代，该阶段主要应用在金融领域，以比特币为代表，提出了基于分布式P2P网络、非对称加密、时间戳、工作量证明共识算法的电子现金系统的架构理念。第二个阶段为区块链2.0时代，该阶段的应用主要为扩展的经济范畴，以以太坊为代表，区块链技术自此可集成图灵完备的智能合约技术。第三个阶段为区块链3.0时代，以各应用为代表，该阶段区块链技术开始渗透社会生活的各个领域，并不断突破各领域的技术瓶颈，有效推动社会各方面的发展。区块链技术进入人们的生活，改变着人们的生活方式，目前信息互联网正逐步向价值互联网迈进［5］。本文针对区块链技术的第三个阶段应用，分别对县域经济发展评价、非物质文化遗产保护、文化产业的发展等几个领域中的应用展开详细论述。

1     区块链技术在县域经济发展评价中的应用

对于县域经济的评价，需要由见证者判断和评估，而对于一些恶意的参与者则应剔除，这是县域经济评价的关键所在，只有解决该问题，才能保证县域经济评价的顺利实施［6］。针对以人为区块对象而言，经典算法的难度显然较高，在此可采取相对简单的投票方式对县域经济发展进行评估。先按照人群从事的工作类型分类，然后在每一类人群中随机抽取固定数量的人员进行有奖调查评估，其抽取的人便组成一个区块，填写的信息为区块内容；汇聚所有的区块信息，剔除获得支持较少的意见，较少支持的可视为恶意评价，最后得出一致性结果。本文利用分类采样的影响因素获得策略，即首先将县域经济的影响因素分为3类，即农业类、企业类、其他类；其次，在每一个类当中选取有层次代表性的个体，层次代表性是根据其规模划分的高、中、低3个层次，个体是负责本层中评价信息收集的节点；最后，根据县域的经济规划分别为每一类影响因素进行权重赋值，同时在每一类内部按照0.5、0.3、0.2为高、中、低3个层次赋予权重值。

权威数据的维护势必需要谨慎对待，在此引入了奖惩机制。在评价过程中提出一种“人人为我，我为人人”的服务理念，同时采取一些必要的刺激措施，进而达到驱动更多个体在整个区块的评价过程中形成良好的竞争氛围，使得县域经济评价体系能够得以建设和维护。该奖励和惩罚机制可根据不同县域经济的具体情况不断调整，主要采取由大逐渐减小的奖励惩罚策略，动态地为县域经济评价建设和维护

服务。

该结果只可查询不可修改，进入个人评价池中的个人区块必须保证不能被窜改，这样才能保证信用的历史价值和可参考性，随意进行更改的信用数据是无法保证县域经济评价体系建设效果的。进入评价池中的个人数据块以信息链接的方式进行存储，其中后一区块的区块头包含前区块内容信息的哈希值，如果想窜改信用池中区块的数据信息必须破解信息加密的算法，而且需要依次破解窜改区块之后的所有链接区块的数据信息。根据数据加密的难度，破解一块数据区块所花费的代价较高，连续破解多个区块的信息而进行窜改某区块的内容信息几乎不可能。因此，区块内县域经济评价数据无法进行窜改。

2     区块链技术在非物质文化遗产保护中的应用

在非物质文化遗产的保护中，其重点在于对该“非遗”中的精神以及形式进行保留和传承，而这更多的是需要调访很多相关人员才能够实现。“非遗”一旦认定需要长期保留并不可随意更改，但又需要方便大家查询，以便进行文化普及和宣传。对非物质文化遗产保护的这些特点，与区块链技术的去中心化、多点相互认证等特点大同小异，故而利用区块链技术可很好地实现非物质文化遗产的保护。

非物质文化遗产只有其传承人最为熟知和了解，采用传承人所提出的保护策略较为有效［7］。将不同非物质文化遗产的传承人归属为一个区块，该传承人所描述的非物质文化信息变为区块信息，在非物质文化遗产的保护中采用权重方式的区块竞争，较为有声望的非物质文化传承人所组建的区块更加有竞争力。考虑到目前有部分非物质文化遗产的传承人较少，甚至只有一个，所以对于非物质文化遗产采取群众佐证直接上链而不经过其他传承人的确认。非物质文化遗产由于具有特殊性，在链条的最后需要统一由权威部门的认定方可真正进入保护区块链中。进入保护区块链中的非物质文化遗产区块便产生无法修改只能查询的性能。该区块形成流程如图1所示。

3     区块链技术在文化产业发展中的应用

3.1   基于区块链技术的文化产业建模

文化产业的发展具有不平衡性，促进发展的有效途径是有重点的帮扶和带动［8］。将现有的文化产业类型拟比为节点，即区块，而该类型的文化产业所具备的一些特点和发展突破点则为区块的属性。区块按照其相互评价的方式进行竞争上链，最先上链的文化产业类型相对优秀，而位于链的后端区块则依次较低。按照该思想将该地区尽可能多的文化产业类型组合为一条基于业内评价的优秀递减区块链模型。该模型可将杂乱无章的信息数据化，从而具备分析和研究价值。

3.2   建立文化产业质量评价的奖励与惩罚机制

对于正确评价的给予奖励，对于错误评价，尤其是恶意评价的要有相应的惩罚措施，以此确保每一类文化产业质量评价的数据具有可信性，进而保证文化产业质量评价结果的有效性。有效引导个体给出正确的文化产业质量评价，是建立奖惩机制的最终目的，该奖励与惩罚机制可根据具体情况进行调整。

3.3   探索文化产业高质量发展路径

在文化产业类型数据模型的基础上，提炼出具有地方特色的高质量发展道路。首先，按照区块链优秀靠前原则分配不同的系数，而系数便成为文化产业发展的有力参考。其次，可将各类型的系数通过不同的调配，根据预测机制进行调整，进而形成文化产业高质量的评价结果。最后，依据评价的结果可推理出文化产业高质量发展的指导建议，并针对急需解决的发展瓶颈问题给出参考方案。

4     区块链技术应用关键步骤

由以上研究分析可得出区块链技术在行业内应用可遵循的一般规律，该规律可总结如下。

（1）数据建模。确定数据的来源，对原始数据进行分析和研究，然后根据应用场景建立对应的数学模型。该数学模型主要包括数据输入模块、数据处理模块和数据输出模块，而核心点的数据处理模块应集中包含数据的加密传输与解密接收处理功能。

（2）区块个体的确定。区块是装载信息数据的载体，在每一个行业内其承载数据信息的载体各不相同，明确数据信息载体是区块形成的目标和条件。区块的个体往往考虑某一个应用领域的直接操作者而不是管理者。

（3）数据信息的采集。每一个区块在时间区域内进行数据信息的搜集，该数据信息的搜集是自主性的，此时需要产生大量的个体与个体之间的交互，最终使区块实现信息的融合，进而为后续区块上链提供有效的数据信息保证。

（4）共识的形成以及奖惩机制的实施。该过程是区块形成区块链的必要通道，只有达成共识的区块才被允许链接到区块链中，同时该区块的拥有者得到奖励。反之，拒绝该区块上链，而其拥有者必须得到一定的惩罚，以最终得到诚信的區块链。目前，较多的共识算法是工作量证明和权益证明等，但是针对不同的应用场景，经典的算法往往不可行，必须找到能快速作出反应而又有一定难度的共识算法，只有这样，才能够满足特定场景的应用需求。通常情况下，根据场景可以考虑使用有改进的工作量证明，适当的调整算法难度，以满足不同的需求。

（5）信息的获得。数据信息的分析认证结束后会形成一条区块链，从所形成区块链中可获取需要的信息。由于区块链具有去中心化、可查询、带有时间戳、不可篡改等特点，所以依据区块链得到的任何信息都是值得信任的信息。

5     结束语

区块链技术的特点造就了它在社会各行各业中具有广阔的应用前景。区块链技术所形成的价值互联网为信任机制的顺利实施提供了可能，将一些主观性较强的信息系统化、智能化，其去中心化的技术更是为处处验证提供了绝佳的“用武之地”。本文描述了区块链技术在县域经济发展评级、非物质文化遗产保护、文化产业发展等领域中的应用，虽然进行了一些探索，但是仍缺乏具体的实施方案。进一步探索区块链技术，仍是未来研究的重点。

主要参考文献

［1］谢晴晴，董凡.轻量级区块链技术综述［J］.软件学报，2023（1）：33-49.

［2］李步天.区块链跨链技术的发展与应用［J］.数字技术与应用，2023（1）：16-18.

［3］刘远振，杨颜博，张嘉伟，等.一种抗分布式机器学习恶意节点的区块链方案［J］.西安电子科技大学学报，2023（2）：178-187.

［4］徐智，王岳，王欣.结合区块链的非结构化大数据云存储优化研究［J］.计算机仿真，2021（7）：304-307，354.

［5］刘旭红.区块链技术在征信领域的应用研究［J］.西部金融，2022（11）：81-84.

［6］戴昕，闵雨晴.“区块链+订单式农业”发展路径创新研究：基于徐州市农村经济体融资发展的思考［J］.商业会计，2020（23）：73-76.

［7］王箐.基于区块链技术的非物质文化遗产档案管理优化探析［J］.北京档案，2018（10）：28-30.

［8］赵洁，张士桦.区块链赋能文化产业的路径探索［J］.时代报告，2022（31）：92-94.

［收稿日期］2023-04-28

［基金项目］河北省省级科技计划资助“‘大数据背景下多模式区块链的认知科普图书创作”（20550301K）；河北省生态文明建设与县域经济发展研究基地专项课题“基于区块链技术的县域经济评价策略研究”（2022XJZX08）；河北省非物质文化遗产研究基地专项课题“基于区块链技术的河北省‘非遗资源保护策略研究”（2022XJZX71）；2023年度衡水市社会科学研究课题“基于区块链技术的衡水市文化产业高质量发展的路径研究”（2023120）。

［作者简介］闫帅领（1983— ），男，河北鸡泽人，博士，讲师，主要研究方向：区块链技术与下一代移动网络。