區塊鏈技術在公益慈善領域的應用與研究

魏昂 黃忠義 劉曦子

摘 ? 要：近年來，一系列公益慈善丑聞事件的發生，使得公益慈善事業信任體系不斷受到質疑。構建高信任感的公益慈善生態系統，已成為慈善事業發展的重要途徑之一。文章針對公益慈善發展存在的暗箱操作、信息不透明等問題，研究了區塊鏈技術在公益慈善領域的應用價值，通過對比中心化公益慈善架構，設計了公益慈善鏈技術架構，構建了公益慈善鏈業務流程，助力打造一套可信公益慈善生態系統。

關鍵詞：公益慈善;信任體系;區塊鏈;公益慈善鏈

中圖分類號：TP311.13 ? ? ? ? ?文獻標識碼：C

Abstract： In recent years， a series of public charity scandals have continuously challenged the trust system of public charity. Building a high trust charity ecosystem has become the only way for the development of philanthropy. This paper studies the application value of blockchain technology in the field of charity and charity in the dark box operation and information opacity of charity development. Compared with the centralized charity framework， this paper designs the PCB（public charity blockchain） structure and business process to help build a credible public welfare. Charity ecosystem.

Key words： public charity;trust system; blockchain; PCB

1 引言

近年來，隨著互聯網技術的發展，公益慈善事業發展迅猛。無論是公益慈善的基礎設備建設、社會支持環境，還是公益慈善參與度、資金規模以及公益慈善組織數量等，都有了較大幅度的增長[1]。但是，整個公益慈善事業也面臨諸多困境，一方面項目暗箱操作、善款管理信息不透明等問題，使得社會公眾對公益慈善機構信任度極大降低。同時，互聯網公益慈善技術能力有限，不能實現自動審核，人工審核不僅增加了公益慈善管理成本，也提高了人為因素“熟人幫熟人”事件的發生。另一方面在善款管理、信息記錄等方面也存在諸多問題，亟待突破和解決。

本文基于區塊鏈的去中心化、公開透明、信息可溯源且不可篡改、智能合約等特點[2]，探索其在公益慈善領域的應用價值，構建公益慈善鏈，以期從技術上有效地彌補公益慈善信任危機，降低中信息化機構存在導致的公益慈善成本，助力打造可信公益慈善環境。

2 公益慈善發展存在的問題

（1）暗箱操作信任危機

互聯網公益慈善信息存儲在中心化的系統中，中心化的機構無法自證清白，建立起來的信任體系極不安全，項目善款去向不明、挪用、詐捐等暗箱丑聞事件屢次發生，降低了公益慈善機構的公信度，滋生慈善事業信任危機。

（2）信息不透明

公益慈善信息平臺針對捐助者和受助人只提供捐款、受助部分個人相關功能，對于如資金來源、管理、去向等內容，無法做到信息完全公開透明，極大地降低了公益慈善機構的公信力。

（3）監管審計乏力

政府對公益慈善的監管審計乏力，不論是從主體資格的認定，還是到項目募集善款的余額去向，沒有嚴格的監管審計規范，缺乏實時監管和審計，導致了公益慈善事業屢次出現公益項目造假事件發生。

（4）技術局限性

互聯網公益慈善技術能力的不足，導致沒有技術和權限核實其信息真偽，更無法調查申請者財力狀況。如此以來，審核需要進行人工干預，而人工審核只是查看票據掃描件，這注定了技術的局限性導致的不規范問題。

（5）隱私安全威脅

伴隨著互聯網信息的快速和廣泛傳播，互聯網公益慈善無法合理地保障捐助人相關信息及受助人員隱私敏感信息的問題日益突出。通過網絡平臺進行捐款的項目，往往需要涉及到受助人家庭住址、個人身份、資產外透等隱私信息，目前沒有合理的隱私保護規范，信息的外漏事件屢見不鮮。近年來，出現許多案例因為一些莫須有的過往、名頭，會被網民進行信息放大，甚至肆意編造，造成了受助人及其家庭成員受到社會的極大輿論壓力。但是，網絡募捐成本低、傳播快、效率高，一些無法負擔的困難人員，不得不面對通過泄露個人信息才能從社會得到幫助的尷尬困境。

3 區塊鏈在公益慈善領域的應用

3.1 應用關鍵技術研究

區塊鏈作為分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等技術的集成應用，已成為全球許多國家政府及各行各業研究討論的熱點，產業界也紛紛加大投入力度[3]。區塊鏈適用于公益慈善事業的能力，來源于區塊鏈系統的關鍵技術。關鍵技術包含兩方面，一是核心技術，二是相關技術。核心技術包括哈希算法、共識機制、P2P技術等。相關技術包括分布式時間戳服務、去中心化鏈式存儲、非對稱加密、智能合約等。

3.1.1 核心技術

（1）哈希算法：通過函數將任意長度的輸入映射為固定長度的數據串（通常用16進制的字符串表示）。在區塊鏈系統中，哈希算法的作用主要用于消息摘要和簽名。換句話說，它主要用于對整個消息的完整性進行校驗。

（2）共識機制：區塊鏈系統中多個主機通過異步通信方式組成網絡集群，在這個異步系統中，需要在互相沒有信任基礎的個體之間就交易的合法性等達成共識，進行狀態復制。共識機制是保證每個主機達成一致的狀態共識，解決錯誤信息在系統內傳播。

（3）P2P網絡（又稱對等網絡）：是一種沒有中心服務器、依靠用戶群交換信息的互聯網體系。每一個網絡節點所具有的功能，在邏輯上是完全對等的，全網無特殊節點，不存在誰是服務端，誰是客戶端的問題;每一個節點在對外提供服務的時候，也在使用別的節點為自己提供類似的服務。在P2P網絡中，每個網絡節點都具有相同的數據收發權限，也就是說每一個節點都可以對外提供全網所需的全部服務;也正是因為這個，任何一個節點垮掉，都不會對整個網絡的穩定性構成威脅。

3.1.2 相關技術

（1）分布式時間戳服務：時間戳是一個能表示一份數據在某個特定時間之前已經存在的、完整的、可驗證的數據，通常是一個字符序列，唯一地標識某一刻的時間。區塊鏈利用時間戳，實現在時間上有序的、由一個個區塊組成的一根鏈條。每一個新區塊生成時，都會被打上時間戳，最終依照區塊生成時間的先后順序相連成區塊鏈;每個獨立節點又通過P2P網絡建立聯系，這樣就為信息數據的記錄，形成了一個去中心化的分布式時間戳服務系統。分布式時間戳服務系統能夠為區塊鏈+公益慈善信息記錄提供可信的時間證明、內容真實性和完整性證明，作為公益慈善信息上鏈防篡改的依據。

（2）去中心化鏈式存儲：區塊鏈具有去中心化特性，區塊鏈去中心化鏈式存儲是將一段時間內發生的事務處理以區塊為單位進行存儲，并以密碼學算法將區塊按時間先后順序連接成鏈條的一種數據結構，沒有進行中心化數據存儲的機構。

（3）非對稱加密：加密和解密使用不同密鑰的加密算法，又稱為公私鑰加密。區塊鏈網絡中，每個節點都擁有唯一的一對私鑰和公鑰。公鑰是密鑰對中公開的部分，私鑰是非公開的部分。使用這個密鑰對時，如果用其中一個密鑰加密一段數據，則必須用另一個密鑰解密。非對稱加密應用在數據的傳輸、存儲環節，保障數據在傳輸、存儲中的安全性，防止區塊鏈+公益慈善信息泄露，達到隱私保護的目的。

（4）智能合約：智能合約是指一種計算機協議，這類協議一旦制定和部署就能實現自我執行（Self-executing）和自我驗證（Self-verifying），而且不再需要人為的干預[4]。智能合約由區塊鏈內的多個用戶共同參與制定，可用于用戶之間的任何交易行為。協議中明確了雙方的權利和義務，開發人員將這些權利和義務以電子化的方式進行編程，代碼中包含會觸發合約自動執行的條件。

3.2 應用價值

區塊鏈賦能公益慈善事業，依托區塊鏈公開透明、信息加密、不可篡改和可追溯的特點，為充分解決公益組織暗箱操作、隱私信息泄露、管理效率低、資金來源及使用不透明等難題有著天然的契合，而這也是將區塊鏈技術應用于公益慈善領域的內在動力。

（1）去中心化，降低操作成本。區塊鏈具有去中心化特性，捐贈者通過區塊鏈將款項捐贈給受助人，無須經過其他機構進行二次操作，降低了項目操作的成本，杜絕了某一個組織或個人操控一個慈善公益項目為自己謀求利益的現象。在公益組織中應用區塊鏈技術可以明顯地降低開銷，包括善款托管、跨國匯款手續費以及需要第三方財務進行審計這類型的開銷。

（2）鏈上信息公開，防篡改。鏈上信息公開，主要是將公益款項的使用記錄和流轉過程都登記到區塊鏈上存證，并將記錄進行全網公開。區塊鏈技術依托其分布式時間戳服務系統，保證了信息的不可篡改，做到整個公益慈善流程的高度透明，可以有效地解決公益慈善過程中暗箱操作滋生的信任危機問題，以保證資金的安全。

（3）可視監管，實時審計。通過區塊瀏覽器的形式，鏈上的用戶可以看到公益慈善項目的處理流程，實時動態鏈上記錄的相關信息。同時，區塊鏈能夠為每一筆數據提供檢索和查找功能，社會公眾和監督機構可隨時驗證，保證公益慈善項目的公開透明，提高監管審計力度。

（4）規范審核，智能合約自動執行，降低管理成本。區塊鏈智能合約的使用，解決了傳統公益慈善項目中復雜的審核流程。通過預先把相關的條件和要求設定后，智能合約就可以自動的執行，有效地彌補當前公益慈善過程中依賴人工審核的問題[5]，規范了審核流程，避免了人工參與的影響，同時降低了管理成本，通過智能合約這種全自動的模式，確保了項目平穩落地。

（5）個人隱私保護、防泄漏。目前，國內個人信息泄露已經非常普遍，而有一些慈善公益項目的當事人，并不希望自己的信息被披露。區塊鏈非對稱加密等加密技術的使用，可以很好地保護被捐助人和捐助人的隱私。只有持有項目私鑰人才可以看到項目有關個人敏感隱私信息，其他人無法獲取個人公開信息外的其它信息。但是，審計監管節點可以進行這些敏感信息的認證，同時保障進行這些操作是有記錄可追溯的，避免信息的泄漏。

（6）信息溯源，項目補救。通過運用區塊鏈技術的可溯源、不可篡改、數據加密安全等特征，實現公益慈善過程中信息與行為的全流程存證、公益慈善全周期的階段追溯與審計，一旦出現網絡攻擊或通過審核漏洞成立的項目，可通過區塊鏈信息溯源，進行資產的回流，將資產通過原渠道返還給資助人，進行項目的補救。

3.3 技術架構

互聯網公益慈善平臺技術架構體系，依托傳統中心化互聯網平臺架構，可分為系統平臺、業務平臺，各部分采用分層設計如圖1所示。移動終端APP、門戶網站對應用戶接口層;相應慈善信息管理系統、慈善捐助業務系統等屬于應用層;數據庫、Web應用服務器等相應服務器硬件屬于系統層。運用三層分層式的設計可以達到低耦合、高內聚、模塊服用、定義規范的目的[6]。

基于區塊鏈技術打造公益慈善區塊鏈平臺（公益慈善鏈），公益慈善鏈架構體系可分為六層，如圖2所示。最底層為數據層，代表區塊鏈底層基礎，包含哈希算法、哈希指針、默克爾樹、可信時間戳、以及相關加密技術;網絡層對P2P網絡、數據安全傳輸、數據訪問控制的設計;共識層列舉了可能運用的POW、POS、POA等相關共識算法;激勵層制定了權益憑證發行機制、權益憑證分配機制，相關代幣如何產生、分配;合約層對智能合約進行了更為詳細的設計;應用層是友好的界面展示方式，打造公益慈善鏈錢包系統、公益慈善鏈管理系統。

3.4 業務流程

區塊鏈在公益慈善領域的應用模式主要是記錄公益慈善流程中的相關信息，如捐款項目、募集明細、資金流向、受助人反饋等[7]，區塊鏈在區塊鏈公益慈善應用業務流程如圖3所示。

受助人通過向區塊鏈公益慈善平臺發起募捐項目，將信息記錄上鏈，同時將項目分配到慈善組織進行信息審核。信息核實正確后，根據受助人的項目生成相對應的捐助智能合約，并在智能合約中用獨立審核機構的私鑰進行數字簽名后發布到區塊鏈上。慈善募捐項目審核通過，則捐助執行機構會和受助人一起協商制定出捐助使用計劃，捐助使用計劃將寫入區塊鏈作為公正。捐助人可以在瀏覽募捐項目后選定項目，確定金額并進行捐贈。捐助智能合約會根據每筆捐助信息更新區塊鏈狀態，將捐助信息寫入區塊鏈。捐助者會在善款被使用時收到善款使用反饋。

受助人要使用善款，則捐助使用機構會對先前協商規定的捐助使用計劃中規定要滿足的要求進行審核。若審核通過，則捐助使用機構在使用計劃智能合約中寫入自己的數字簽名，以備項目出現問題時能有效追責，并向使使用計劃智能合約發送消息，觸發合約執行，向受助人打款。區塊鏈公益慈善平臺是面向所有用戶開放的，鏈上數據隨時可查，同時接受監管機構的實時審計監督。募捐流程的每一個環節的信息都被完整地保存在區塊鏈上，不可篡改，出現問題隨時溯源，有任何作假都將被發現，并通過溯源對慈善組織進行問責。

4 結束語

區塊鏈應用于公益慈善領域，可以有效地解決公益慈善信息不透明度的問題，提高慈善機構的公信力。利用智能合約，使得公益行為完全遵從預先設定的條件，降低管理成本，更加客觀、透明、可信地杜絕過程中的暗箱操作、項目造假等行為。在可預見的未來，區塊鏈技術必將賦予我國公益慈善更多的功能，將傳統公益慈善的透明度、隱私性和安全性多方面存在的問題優化，構建一個高信任感的公益慈善生態系統。

參考文獻

[1] 朱正平.我國公益慈善事業發展的困境與出路[J].中州學刊，2013（11）：59-63.

[2] 劉海峰，王優優.區塊鏈技術在公益事業中的應用[J].中國管理信息化，2019，22（14）：155-157.

[3] 劉權.區塊鏈與人工智能 構建智能化數字經濟世界[M].北京：人民郵電出版社，2019.

[4] 范吉立，李曉華，聶鐵錚，等.區塊鏈系統中智能合約技術綜述[J/OL].計算機科學：1-14[2019-10-21].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/50.1075.tp.20190814.1700.068.html.

[5] 李賀.基于區塊鏈技術的慈善系統模式研究[J].電腦與信息技術，2019，27（04）：40-44.

[6] 朱雷華.慈善智能捐助服務平臺的設計與實現[D].天津：天津大學，2014.

[7] 李琪，李勍，朱建明，等.基于區塊鏈技術的慈善應用模式與平臺[J].計算機應用，2017，37（S2）：287-292.