以協同理論為指導,建立以區塊鏈為核心的數據共享平臺,以數字身份這一應用場景為例,數據共享平臺采用基于授權的共識機制(PoA)結合實用拜占庭容錯機制(PBFT),探討政務系統的協同創新應用,協同創新應用實現了多個政府部門間的跨部門無紙化審批,在20多項政務業務場景中實現了公民辦理事務的“零跑腿”。

  在國務院辦公廳發布39號文《國務院辦公廳關于印發政務信息系統整合共享實施方案的通知》的背景下,各級政府也相繼出臺了相關的政策,積極推動信息系統的整合、協同創新。隨著政務信息系統的快速發展,系統中數據呈現數據量大、數據增長迅速,數據異構等特點。現代政府面臨的公共服務問題日益復雜,一個領域的公共服務問題往往涉及多個職能部門,需要不同政府組織機構進行協同才能解決問題。政務信息系統整合關鍵是各異構系統中數據源的整合,在系統協同理論框架下,諸多學者認為區塊鏈等新技術在解決數據共享的問題方面有很高的研究價值。從頂層規劃的角度出發,構建協同公共服務,將區塊鏈技術應用到政務數據共享,政務系統整合中,進而推動政務系統提升效率,優化便民服務是學者、專家、政府工作人員研究的焦點之一。

  一、國內外研究現狀

  (一)系統協同理論

  系統協同論(synergetics)亦稱"協同學"或"協和學",是20世紀70年代以來在多學科研究基礎上逐漸形成和發展起來的一門新興學科,是系統科學的重要分支理論。其創立者是聯邦德國斯圖加特大學教授、著名物理學家哈肯。協同理論研究的是整體和部分的關系問題。系統協同根據表現形式和結果的不同可以分為兩類:互補效應和協同效應。

  從系統的協同的類型講,系統的協同的方式包括:(1)數據的集成;(2)應用系統的集成;(3)業務流程的集成。把企業管理領域的協同商務思想引入到公共管理領域,就產生了“協同政務”(CollaborativeGovernance)這一新概念。協同政務是指在信息化的背景下,政府部門之間利用信息技術手段進行跨部門業務協作,最終通過改變行政管理方式方法,實現政府資源得到最充分利用的新型政府工作模式;對政務協同的理論和實踐進行闡述,將公共和私人利益相關者聚集在同一系統中,協調各方的利益、權力,平衡各方的資源。電子政務協同關注的焦點是后端的數據匯聚,推動前端的系統整合,最后實現系統的流程優化,提升公共服務效率。

  (二)區塊鏈技術與應用

  區塊鏈定義:區塊鏈技術是在多主體且無需相互信任的條件下,通過去中心化和加密技術,使系統中所有參與者協作,集體記錄、維護一個可靠數據庫的技術方案。區塊鏈技術使參與到系統中的任意多個主體,將一段時間內系統中全部信息交流數據通過加密算法,計算和記錄到一個數據塊,并且產生該數據塊的密碼,用于鏈接數據鏈上的一個數據塊并進行檢驗,同時系統中所有參與者與主體可以共同認定記錄是否為真。

  區塊鏈技術被認為是繼蒸汽機、電力、互聯網之后,下一代顛覆性的核心技術。如果說蒸汽機釋放了人類的生產力,電力解決了人類基本的生活需求,互聯網徹底改變了信息傳遞的方式,區塊鏈作為構造信任的技術有重要的價值。

  國外區塊鏈在電子政務的應用場景包括:

  (1)聯合國與世界身份網絡組織(WorldIdentityNetwork,WIN)在人道主義區塊鏈峰會上宣布合作聲明,旨在利用區塊鏈技術進行身份認證試點項目,將數字身份儲存在區塊鏈上,能提高抓住罪犯、找回兒童的機率,并且可以?;ひ?可以追溯和預防人口販賣活動。

  (2)聯合國等國際性組織注重采用新技術進行公共事務運行和管理。在約旦難民援助管理中,聯合國通過其技術合作伙伴使用區塊鏈技術進行資金援助和支持,難民可以通過一個基于以太坊的支付平臺獲得財政援助,提高了轉移支付的可溯性和可信性。

  (3)英國警察基金會(PoliceFoundation)的報告闡述了區塊鏈將如何改變英國的刑事司法系統,為每一個服務用戶提供更好的體驗。該報告表示英國的司法制度仍然依賴于紙質文件和傳統的IT系統進行工作,導致工作效率低下,比如,大量人工、手動處理的繁瑣程序導致只有一半的審訊如期舉行,多方參與記賬成本高、出錯率高。目前英國正在進行數字化工作卷宗管理、線上申訴流程的試點,已初步凸顯區塊鏈在降低成本、優化工作流程和改善服務質量方面的優勢。

  (4)荷蘭司法部正在利用區塊鏈技術構建數字化法律體系,通過類似智能合約的形式實現去中心化、自動執行和人機互動的法律執行。這個智能合約平臺在設計時充分考慮了機器語言的自動執行和現實情況的復雜性,既保證了一些任務的自動執行,又將部分特殊情況的處理置于人類可控狀態。

  區塊鏈特點:(1)安全性,區塊鏈技術使得分布式賬本難以被黑客攻擊,因為它不是用單一的數據庫去存儲交易記錄,而是在區塊鏈中保留了多個副本,因此數據很難能被篡改。(2)擴展性,根據業務場景、參與主體機構的需要,可以彈性增加節點。在政務協同過程中,數據是基礎,通過區塊鏈的技術研究,從頂層設計的角度,規劃數據共享、協同處理的平臺,以電子政務治理理論為指導,進行頂層規劃,數據治理制度的建設,構建區塊鏈在政務數據共享方面的整體框架,可以有效解決數據安全可信,追蹤數據被使用情況等問題。

  二、區塊鏈共享架構解決政務數據共享問題

  (一)政務系統協同數據共享問題

  政務系統經過多年的建設已經初具規模,但是同時也出現了各個局、委、辦系統各自獨立的情況,政務系統“數據孤島”的現象嚴重,為了消除數據孤島,多維度的數據匯聚,實現政務系統的協同,各級政府采用了不同的技術進行嘗試。(1)郵件或FTP上傳形式;(2)數據庫中間件形式;(3)數據接口webservice方式;(4)數據服務總線方式。但是以上四種數據共享形式也存在諸多不足,政務系統協同面臨的問題,歸納起來包含三個方面。

  1.數據的安全性問題,數據篡改問題,系統中,如果業務辦理人員、系統管理員、數據庫管理人員多方串通,對系統中某些數據進行篡改,將對系統中數據的可信度造成嚴重影響。

  2.數據匯聚平臺的擴展性問題,當有新的主體機構或系統需要提交數據到共享平臺時,需要進行復雜的適配工作。

  3.數據匯聚后,數據是否在規定范圍內使用,是否被非法使用,這對數據管理部門的管理方法和工具提出了更高的要求。在政務系統中數據匯聚面臨著諸多問題,區塊鏈技術的出現,引起了學者、政府官員、政務系統方面專家的關注,通過研究,發現區塊鏈的技術特點有助于解決數據匯聚過程中面臨的問題。

  (二)區塊鏈政務數據共享架構

  基于以上分析政務系統協同、數據共享存在的問題,政務信息系統整合共享和政務信息化工程,必須以改革的思路和創新的舉措,實現從單一系統建設向大集成系統建設轉變,建立以數據資源驅動政務創新的政務信息化建設新模式,推進信息資源整合和深度開發,促進政務信息共享共用和業務流程的優化協同,構建一體整合大平臺、共享共用大數據、協同聯動大系統。結合區塊鏈技術實現政務系統的數據共享,系統整合的架構如圖1所示。

基于區塊鏈的協同創新平臺架構

  區塊鏈的協同創新平臺架構,分為三大部分:

  (1)業務系統層,包括地區所屬部門自建的信息系統和國家、省建設的直管系統。省直系統沉淀了大量的過程數據和結果數據,如國家的金稅、金質等工程,其中部分是敏感、涉密數據,部分是可以公開、可以重復利用的數據。依據數據治理的標準體系進行梳理,國家直管系統,以梅宏院士團隊的DaaS技術為基礎,建立數據管道,本地可以提取屬于管轄范圍內的數據,打破數據孤島,實現數據的“上鏈”。另一部分為地區建設的系統,以微服務架構進行整合,同時梳理每個系統中的數據,通過脫敏、脫密的手段,確保數據是可公開、可使用的,然后進行“上鏈”。

  (2)數據共享平臺,以區塊鏈為核心,區塊鏈類型包括私有鏈、公有鏈和聯盟鏈,在政務系統中使用區塊鏈技術,一般采用私有鏈+聯盟鏈的形式實現。在政務場景應用實踐中,一般地區云平臺的建設都會采用兩地三中心的模式。區塊鏈節點的部署也根據云平臺的建設情況和部署的政務系統情況,在云平臺中使用多臺服務器,進行區塊鏈節點的部署,這種私有鏈的部署一般不少于20個節點。各個政務系統,對數據資源進行梳理,根據區塊鏈節點部署情況,接入區塊鏈節點,推動數據資源“上鏈”,建立數據資源目錄。以區塊鏈為核心實現的數據共享是整個系統平臺的核心,其架構如圖2所示,以數統局服務器集群和電子政務云服務器集群,根據各局、委、辦的系統情況部署區塊鏈節點,以為備份服務器集群?;謔稚矸?、企業法人數據為紐帶結合區塊鏈系統建立政務數據共享平臺,以最大限度實現數據共享的目標,設計一個安全的網絡拓撲方式,能讓政務數據共享平臺以安全可靠高效的系統運行方式,確保政務系統和區塊鏈系統運行順暢。

區塊鏈部署服務器架構圖

  (3)應用層,基于區塊鏈的數據共享平臺,實現了數據的匯聚,在此基礎上進行政務的創新研究。政務數據共享平臺是以區塊鏈技術平臺為支撐,打通各相關部門之間信息壁壘,建立橫向聯動的工作機制,和便民、公共服務、養老助殘、醫療、人社、教育、民政、住建等工作信息聯動和共享數據接口,建立信用模型,為每個市民建立信用檔案,約束其社會行為規范。通過對匯聚數據的分析,實現法人、自然人的畫像。同時,實現數據挖掘和分析系統,對數據的使用情況定期進行審計。

  三、區塊鏈的政務協同創新應用

  (一)數字身份架構

  基于區塊鏈的數字身份認證這一場景進行協同創新應用研究,探討政務數據的共享與創新應用。區塊鏈技術在政務協同中的創新應用,主要研究系統中數據的協同,以個人數字身份為載體,實現政務系統數據的共享,在此基礎上進行政務協同創新應用?;誶榱吹氖稚矸萑現さ募芄谷繽?所示。

基于區塊鏈的數字身份認證架構圖

  數字身份的各??榻檣莧縵?。首先,前端應用。以手機端、PC端、Web端為載體上傳紙質的身份文件,如身份證、戶口本、結婚證等有效證件到相關政務系統進行驗證,并且在相關政務系統中沉淀相關的數據。

  各個政務服務系統在市民各種政務事務的參與過程中,會在各個政府部門的個人數據空間積累不同的數據,這些個人數據最終通過APP來返回給市民使用,所以配套APP讓市民通過APP注冊數字身份后,可以通過技術方式來獲取已經積累在不同政府部門個人數據空間的屬于自己的個人數據,并以這些數據為基礎讓市民可以通過APP來完成更高質量的政務服務。

  同時市民的數字身份信息存在區塊鏈中,但是各政府單位、業務部門使用訪問或者使用其中的信息,必須經過公民的授權。其次,應用服務系統。各個委辦局根據面向公務的服務系統,根據區塊鏈的應用需求,對政務系統進行改造,對通信服務進行改造,對傳輸的信息進行加密服務,開發IPFS(InterPlanetaryFileSystem)接口,IPFS結合了Git,BitTorrent,Kademlia,SFS和Web的優勢,提供跟HTTPweb一樣簡單的接口。保證個人空間數據能夠存儲在區塊鏈的IPFS中。IPFS是分布式文件系統,尋求連接所有計算機設備的相同文件系統。各個政務系統中,圖像、證件照等非結構化的大文件,存儲在IPFS中,同時提取文件的hash值,上傳到區塊鏈中,利用區塊鏈中存儲的數據具有不可抵賴性、不可篡改性的特點,保證對外共享數據的唯一性和準確性。

  最后,區塊鏈核心系統。區塊鏈核心系統是整個政務區塊鏈系統的核心所在,共識機制是區塊鏈系統的核心,常見的共識機制如下表1。

常見共識機制對比

  (二)數字身份主要功能流程

  基于數字身份架構的分析,數字身份功能實現流程,主要闡述了數字身份的“上鏈”過程,在數據“上鏈”之后,用戶在所有的區塊鏈授權部門系統中將無需攜帶相關證件,只需通過用戶的手機終端進行授權,相關業務系統即可獲取所需的證件信息,辦理業務。流程說明如下。

  1.創建數字身份(1)把創建身份請求和所必要的信息發給Sever。(2)在區塊鏈上創建數字身份。

  2.聲明屬性(1)用戶聲明屬性(如身份證信息,以及頭像)發給server。(2)把屬性信息放到IPFS。(3)把屬性的hash信息存到區塊鏈上。

  3.認證屬性(1)直接到相關機構認證,或其他方式認證。(2)把認證信息寫到鏈上。

  4.登錄網站/需要用戶屬性的系統(1)掃描網站二維碼,進入登錄界面。(2)通過手機端或web端發送用戶身份屬性信息到Server。(3)Server到區塊鏈上檢查該用戶屬性和手機是否匹配。(4)Server獲取區塊鏈上的用戶認證信息,例如身份證。

  (三)區塊鏈政務創新應用成效

  通過以上流程實現了個人數字身份的“上鏈”,個人身份數據在政務系統內部的共享,基于區塊鏈實現的政務創新成效包括以下三個方面。

  1.區塊鏈平臺實現信息共享

  區塊鏈技術的最大價值在于數據信任和基于數據信任建立數據共享,并基于數據信任/數據共享建立起來的高效協作和聯動的政務管理系統,最后通過政務管理系統建設一個基于信任數據的個人信用評價模型和體系,從而把政務服務能力和社會治理能力帶入到一個全新的階段。系統通過和政務、便民、公共服務、養老助殘、醫療、人社、教育、民政、住建等業務系統進行數據共享和聯動,實現一個高效協作的政務聯動管理系統,建立各個政務部門的工作銜接機制,平臺實現互聯互通,辦公數據化、監管全覆蓋,真實數據不可篡改,促進政務數據工作公開、透明、規范運行,并以高效協作的方式推進各部門政務服務邁上一個新的臺階。

  2.區塊鏈平臺可實現跨部門無紙化審批

  跨部門的事務審批通常是通過紙質出函方式,使用的是人工審批加復函的方式完成各種事務的審批工作。區塊鏈技術的特點保證了數據的不可篡改、可追溯性,通過系統審批資料電子化和區塊鏈存儲化,加入工作人員和審批人員的區塊鏈電子簽名技術,完成電子檔案的區塊鏈存儲和數據共享,實現跨部門的無紙化審批流程,大大提高工作效率,也便于實現各部門的聯動能力。政務數據共享平臺是以區塊鏈技術平臺為支撐,打通各相關部門之間信息壁壘,建立橫向聯動的工作機制,和政務、便民、公共服務、養老助殘、醫療、人社、教育、民政、住建等工作信息聯動和共享數據接口,建立信用模型,為每個市民建立信用檔案,約束其社會行為規范。

  3.“零跑腿”便民服務升級

  基于區塊鏈的政務系統協同,將數字身份控制權從中心服務器移交給個人,讓個人擁有對數字身份的控制權,以個人主體為對象,圍繞數據、業務、安全三個維度,構建個人主體相關數據及其關系的數據集合,打造“個人數據空間”。在此基礎上,各個政務系統可以訪問區塊鏈中可信的個人數字空間,結合人臉識別、電話實名制認證、電子身份證等,以此實現政務服務的“零跑腿”,轉變了政府服務模式,變條件審批為信任審批,變被動服務為主動服務,基于大數據條件下的信任審批是現代社會治理的趨勢。在采用區塊鏈技術進行“零跑腿”便民服務升級,可實現“領跑腿”的事項共計2項,具體如表2所示。

示。

基于區塊鏈數據共享系統的“零跑腿”事項清單

  四、結語

  隨著政務系統的快速發展,政務系統的使用主體多樣化,對系統的功能需求也呈現日趨多樣化的特點。這就要求多個政府業務部門之間高度協同,數據高度共享,系統高度整合。本文針對傳統政務系統,分布于多個業務部門,形成數據孤島,數據的共享程度低,數據共享后不可控等痛點,結合區塊鏈技術的核心優勢,提出了基于區塊鏈技術的政務系統協同創新應用,從城市級的角度出發,統籌建立區塊鏈數據共享平臺,屬于市級部門管理的政務系統采用數據直接“上鏈”,屬于省、國家管理的政務系統,通過DaaS技術抽取權限范圍內的數據并且“上鏈”,打破政務數據的“數據孤島”,在公民個人信息數字空間這一應用場景中,分析了基于區塊鏈技術建立數字身份的架構和實現流程,解決了各業務系統數據的共享,提高了數據的使用效率,使多個業務部門的政務系統之間實現了協同和創新應用。然而,區塊鏈技術在政務系統協同應用也面臨著一些挑戰,如政務系統的硬件投入巨大,資源消耗高,推行過程中面臨某些部門的阻力等,伴隨這些問題在實踐中不斷得到解決,區塊鏈技術在政務系統的協同創新應用將發揮更大的作用。

責任編輯:qiuhui