區(qū)塊鏈技術支持下電子數(shù)據(jù)保障方法探究

徐超 姜國標 陳勇

摘 要：電子數(shù)據(jù)是審計信息系統(tǒng)的基石，提升審計電子數(shù)據(jù)可靠性與可追溯性是加強審計信息系統(tǒng)建設必不可少的步驟。從審計電子數(shù)據(jù)采集、存儲、傳輸三方面出發(fā)，總結目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的不足。以區(qū)塊鏈技術為支撐，探討審計電子數(shù)據(jù)采集及可信性確認機制、一致性傳輸及可追溯存儲機制等可靠性與可追溯性加強方法的實現(xiàn)機制，并以此為基礎提出區(qū)塊鏈技術環(huán)境下審計方法變革的基本方案，為構建可靠可追溯的審計信息系統(tǒng)提供前瞻性探索。

關鍵詞：區(qū)塊鏈；電子數(shù)據(jù)；可追溯性

DOI：10. 11907/rjdk. 191302

中圖分類號：TP301 文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2019）005-0001-04

Abstract：Electronic data is the cornerstone of audit information system. Improving the reliability and traceability of audit electronic data is an indispensable step to strengthen the construction of audit information system. The paper summarizes the related researches from the aspacts of acquisition， storage and transmission of the audit electronic data. And it also shows the existing shortcomings of the audit electronic data. Then， based on blockchain technology， this paper discusses the realization mechanism of reliability and traceability enhancement methods， such as electronic data acquisition and trustworthiness confirmation mechanism， consistency transmission and traceability storage mechanism. Furthermore， it puts forward the basic scheme of audit method reform by blockchain technology， which makes proactive exploration for the construction of a reliable and traceable audit information system.

Key Words： block chains； electronic data； traceability

0 引言

2018年3月，中共中央印發(fā)的《深化黨和國家機構改革方案》明確：為加強黨中央對審計工作的領導，構建集中統(tǒng)一、全面覆蓋、權威高效的審計監(jiān)督體系，更好發(fā)揮審計監(jiān)督作用，組建中央審計委員會，作為黨中央決策議事協(xié)調機構。習近平總書記在中央審計委員會第一次會議中強調：要深化審計制度改革，解放思想、與時俱進，創(chuàng)新審計理念，及時揭示和反映經(jīng)濟社會各領域的新情況、新問題、新趨勢，要堅持科技強審，加強審計信息化建設。而審計信息化建設主要以審計電子數(shù)據(jù)為信息來源，通過分析挖掘審計電子數(shù)據(jù)中的相關性，達到發(fā)現(xiàn)問題、規(guī)避風險的目的。如果審計電子數(shù)據(jù)不可靠，審計信息化建設基石就不穩(wěn)定，審計結果也就難以保證。如果審計電子數(shù)據(jù)不具備可追溯性，即使發(fā)現(xiàn)了問題也無法追根溯源，難以從根本上解決問題、規(guī)避風險。因此，構建高可靠且可追溯的審計電子數(shù)據(jù)是加強審計信息化建設的必經(jīng)之路。

區(qū)塊鏈技術是分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等技術在信息時代的創(chuàng)新應用模式，被列為《“十三五”國家信息化規(guī)劃》中的關鍵技術。目前，區(qū)塊鏈技術已經(jīng)應用到多個領域，包括數(shù)字資產(chǎn)交易、供應鏈管理、智能制造、物聯(lián)網(wǎng)、知識產(chǎn)權保護等，并極大地促進了大數(shù)據(jù)、云計算等新技術發(fā)展，一些學者已經(jīng)對區(qū)塊鏈技術在審計中的應用進行了初步探索。Sutton[1]利用區(qū)塊鏈技術設計了防篡改審計日志，并提供日志操作和不可篡改性證明模型，以保護隱私數(shù)據(jù)；Fridgen [2]將區(qū)塊鏈技術應用于業(yè)務流程管理，實現(xiàn)了集設計、實施、評價于一體的整體解決方案，并通過實例驗證了方案有效性；Suzuki[3]提出一種區(qū)塊鏈技術驗證系統(tǒng)方案，實施嚴格控制資源訪問的審計日志，意在提高醫(yī)療客戶服務器系統(tǒng)請求響應通道安全性；樊斌[4]針對會計和審計領域，對區(qū)塊鏈技術在該領域的應用可行性、發(fā)展趨勢進行了探討；許金葉[5]以會計監(jiān)督為研究對象，將區(qū)塊鏈技術的不可篡改性、可追溯性、智能合約等關鍵特征融入其中，指明其積極意義；陳旭[6]將區(qū)塊鏈技術與實時審計相結合，初步探析了其可行性；黃冠華[7]在聯(lián)網(wǎng)審計領域對區(qū)塊鏈技術應用的可行性進行了探索，分析了區(qū)塊鏈技術在改進聯(lián)網(wǎng)審計各個層面的風險，并提出有針對性的解決方案。

區(qū)塊鏈技術環(huán)境下的審計技術方法研究，受到國內(nèi)外學者熱捧，也是目前的研究熱點。區(qū)塊鏈與審計相結合還處于初步研究階段，本文將結合區(qū)塊鏈技術，對信息時代下審計電子數(shù)據(jù)可靠性和可追溯性加強方法進行探究，為后續(xù)審計信息化建設奠定堅實基礎。

1 審計電子數(shù)據(jù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1969年在美國洛杉磯成立的電子數(shù)據(jù)處理審計協(xié)會（EDPAA）和1984年頒布的國際審計準則15號《電子數(shù)據(jù)處理環(huán)境下的審計》，有力地推動了全球計算機審計實務發(fā)展。我國對審計電子數(shù)據(jù)可靠性的研究相對較晚。潘曉江[8]最早提出數(shù)據(jù)可靠性概念：“數(shù)據(jù)可靠性是指數(shù)據(jù)真實、合法、完整、準確的狀態(tài)。會計電算化工作， 從系統(tǒng)設計開始就必須十分注重數(shù)據(jù)可靠性控制。”對我國計算機審計與電子數(shù)據(jù)可靠性研究具有啟發(fā)和借鑒作用。鄭石橋[9]提出一個理論分析框架，用于分析審計電子數(shù)據(jù)的技術屬性和邏輯過程。中國審計署也制訂了一系列內(nèi)部規(guī)則，規(guī)范其在收集、轉移、存儲、分析和保護數(shù)據(jù)方面的行為。目前，國內(nèi)外審計電子數(shù)據(jù)研究主要集中在以下幾個方面：

1.1 采集完整性研究

電子數(shù)據(jù)采集決定審計工作能否高效準確，獲取真實和完整的電子數(shù)據(jù)，是開展審計數(shù)據(jù)分析的第一步，學者們在采集模式和理論方法上作了大量研究。徐超[10]將國家審計署大數(shù)據(jù)審計工作總結為“三個集成、五個關聯(lián)”。三個集成即數(shù)據(jù)、分析、審計工作集成；大數(shù)據(jù)審計工作包括針對被審計單位建立采集、分析、保護數(shù)據(jù)的機制，規(guī)范其在收集、轉移、存儲、分析和保護數(shù)據(jù)方面的行為，建立專門部門和多個交叉團隊管理數(shù)據(jù)，深度挖掘數(shù)據(jù)價值；Samtani[11]提出一種文本挖掘方法評估數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的脆弱性，確定了55 000多個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在漏洞；Lee[12]對遠程采集和存儲的流數(shù)據(jù)進行完整性檢查；Colombo[13]設計了一個大數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)仿真模型，在此基礎上開發(fā)了仿真工具，通過比較模擬仿真結果，驗證了工具的有效性；陳琦[14]以C#為開發(fā)語言，提出一種針對文本格式數(shù)據(jù)、Excel 數(shù)據(jù)和Access 數(shù)據(jù)的審計電子數(shù)據(jù)采集方法；趙華[15]面向Oracle數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了一種能輔助審計人員快速掌握數(shù)據(jù)含義的轉換工具，提升審計電子數(shù)據(jù)采集效率與審計分析能力；董海韜[16]以中間人原理為基礎，提出一種安全套接層/傳輸層安全保密網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的明文采集方法，解決了互聯(lián)網(wǎng)上使用安全套接層/傳輸層安全協(xié)議保密數(shù)據(jù)難以審計的問題；賴春林[17]以醫(yī)療保險基金審計為例，研究如何有效采集審計電子數(shù)據(jù)；盧學英[18]以數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)轉換、數(shù)據(jù)驗證4個階段為出發(fā)點，概述了電子數(shù)據(jù)完整性保證方法；張志恒[19]提出基于文本挖掘的審計數(shù)據(jù)分析框架，并闡述了采集與存儲、挖掘與分析、總結與發(fā)布的審計數(shù)據(jù)分析流程；王志之[20]從審計獲取原始數(shù)據(jù)存在的質量問題入手，探討了如何改善審計采集原始數(shù)據(jù)質量，提高數(shù)據(jù)可分析性。

1.2 傳輸一致性研究

在審計過程中，電子數(shù)據(jù)通常需要經(jīng)過多次傳輸。無論在數(shù)據(jù)庫領域還是在理論計算機科學領域，數(shù)據(jù)傳輸一致性是國內(nèi)外學者不容忽視的問題。徐超等[21]通過對DES和RSA加密技術進行分析， 設計了一種基于DES和RSA算法的數(shù)據(jù)加密傳輸系統(tǒng)，能夠適用于不同應用環(huán)境；Fan[22]利用時效約束條件，提出一種無時間戳條件下查詢數(shù)據(jù)時效的方法；Papenbrock[24]基于規(guī)則約束，提出一種一致性規(guī)則發(fā)現(xiàn)方法；Wang[25]針對CFDs在一致性檢測和修復方面問題進行了探討；杜岳峰[23]從數(shù)據(jù)一致性和時效性為出發(fā)點，對修復錯誤數(shù)據(jù)進行了研究，提出一種基于關聯(lián)數(shù)據(jù)的一致性和時效性清洗方法，并采用一種啟發(fā)式修復方法對錯誤進行修復，提高修復的準確性；楊東華[26]認為數(shù)據(jù)質量問題會對大數(shù)據(jù)應用產(chǎn)生致命影響，提出一種基于任務合并的優(yōu)化技術。針對冗余計算和利用同一輸入文件的簡單計算進行合并，分別對實體識別模塊、不一致數(shù)據(jù)修復模塊和缺失值填充模塊進行優(yōu)化；冉德彤[27]利用條件函數(shù)依賴，提出一種記錄比較方法，通過一致性信息計算屬性相似度，完成記錄比較。

1.3 存儲研究

隨著審計信息化建設的加強，審計電子數(shù)據(jù)將呈現(xiàn)指數(shù)級增長，如何高效安全地存儲大數(shù)據(jù)并支持實時大數(shù)據(jù)分析，是大數(shù)據(jù)審計技術發(fā)展面臨的首要問題。金瑜[28]提出一種基于MapReduce框架的云存儲數(shù)據(jù)審計方法，主要基于代理簽名技術，將數(shù)據(jù)簽名進行并行化處理和批量審計，以保障云存儲服務的有效性；何誠剛[29]以模糊C均值聚類理論為指導，設計了一種信息存儲效率管理方法；馬曉亭[30]提出一種大數(shù)據(jù)平臺多維度敏感數(shù)據(jù)保護方法；潘明[31]為了防止多維度敏感數(shù)據(jù)泄露，針對公積金系統(tǒng)中不同類別的數(shù)據(jù)進行脫敏操作，以保證用戶信息安全；劉明輝[32]研究了云環(huán)境下敏感數(shù)據(jù)所面臨的安全風險，在敏感數(shù)據(jù)分類分級基礎上給出云環(huán)境下敏感數(shù)據(jù)保護技術方案；董新華[33]通過分析敏感數(shù)據(jù)安全現(xiàn)狀，提出一個大數(shù)據(jù)平臺敏感數(shù)據(jù)安全共享系統(tǒng)框架。

1.4 研究現(xiàn)存不足

目前，審計電子數(shù)據(jù)的研究已經(jīng)取得了一定成果，但仍然存在一些不足。

（1）關于審計電子數(shù)據(jù)采集的研究，主要集中在電子數(shù)據(jù)采集效率方面，即如何利用有效方法與工具快捷高效采集電子數(shù)據(jù)，缺乏對審計單位提供電子數(shù)據(jù)本身的完整性與可靠性研究。

（2）關于審計電子數(shù)據(jù)傳輸一致性研究，主要集中在單主題參與的約束規(guī)則、數(shù)據(jù)一致性分析、數(shù)據(jù)時效性分析3個方面，對于多主體參與情況下電子數(shù)據(jù)傳輸一致性考慮較少，缺乏對多主體環(huán)境下電子數(shù)據(jù)傳輸一致性可靠性評估模型，以及該模型指導下的電子數(shù)據(jù)傳輸有效性策略研究。

（3）關于審計電子數(shù)據(jù)的存儲研究，主要集中在存儲效率與存儲安全相關問題，鮮有文獻對多副本方式存儲的數(shù)據(jù)可追溯性進行深入探討，因此對于可追溯性需求強烈的審計電子數(shù)據(jù)而言，該方面還有待進一步研究。

2 基于區(qū)塊鏈技術的審計電子數(shù)據(jù)可靠性加強方法探究

區(qū)塊鏈技術融匯了分布式架構、塊鏈式數(shù)據(jù)驗證及存儲、點對點網(wǎng)絡協(xié)議、加密算法、共識算法、身份認證、智能合約、云計算等多類技術，具備去中心化、保障數(shù)據(jù)完整性、透明性、不可撤銷性等特征，對于解決審計電子數(shù)據(jù)的可靠性和可追溯性具有獨特優(yōu)勢。基于區(qū)塊鏈技術對審計電子數(shù)據(jù)可靠性及可追溯性進行研究，必將極大推動審計信息化建設。

2.1 審計電子數(shù)據(jù)采集及可信性確認機制

審計電子數(shù)據(jù)采集是審計過程的關鍵環(huán)節(jié)。在大數(shù)據(jù)環(huán)境中，審計電子數(shù)據(jù)多而復雜，涉及多方主體，采集的電子數(shù)據(jù)通常夾帶大量噪聲，其完整性、真實性很難保證。因此，可以基于區(qū)塊鏈技術，自動采集各個審計節(jié)點單位的每筆待審計記錄，并將其定時分批加密進行廣播。設計分布式節(jié)點自動解密和驗證機制，對每筆待審計記錄涉及的關聯(lián)方進行交叉確認。經(jīng)過確認的審計記錄數(shù)據(jù)添加時間戳和加密機制后被確認加入?yún)^(qū)塊鏈，無法再進行修改。與傳統(tǒng)審計數(shù)據(jù)采集方法相比，基于區(qū)塊鏈技術的審計數(shù)據(jù)采集方法具有質量高、實時、無法篡改、可追溯特點，將大大減少審計過程中的低層次重復勞動， 解決審計電子數(shù)據(jù)采集不完整、不真實、難以應用于全覆蓋審計分析的問題。

主要包括以下3個方面：

（1）規(guī)范化審計電子數(shù)據(jù)采集模式構建。針對現(xiàn)有審計電子數(shù)據(jù)常用特征、干擾數(shù)據(jù)特征等不同因素，按領域分類別，逐層構建規(guī)范化審計電子數(shù)據(jù)采集模式，確保采集內(nèi)容滿足審計系統(tǒng)需求，消除大量噪聲和干擾數(shù)據(jù)。

（2）審計電子數(shù)據(jù)完整性評估模型建立。基于區(qū)塊鏈歷史塊對審計電子數(shù)據(jù)跟蹤記錄，結合具體審計系統(tǒng)對采集到數(shù)據(jù)的利用情況，定量分析各類數(shù)據(jù)對審計結果的影響及人為故意造假概率，并以概率論和統(tǒng)計學為基礎，利用機器學習方法建立審計電子數(shù)據(jù)完整性評估模型。

（3）基于區(qū)塊鏈多方主體的采集數(shù)據(jù)真實性交叉確認機制。基于區(qū)塊鏈多方主體提供的業(yè)務數(shù)據(jù)，對通過規(guī)范化模式采集的審計電子數(shù)據(jù)進行定量評估，并進行多主體交叉驗證確認，自動確定該采集數(shù)據(jù)的真實性，將確認后的采集數(shù)據(jù)，結合完整哈希值和時間戳，組成一條獨立數(shù)據(jù)，并進行全網(wǎng)廣播，添加到區(qū)塊鏈中。

2.2 審計電子數(shù)據(jù)一致性傳輸與可追溯存儲機制

在傳統(tǒng)審計環(huán)境中，審計電子數(shù)據(jù)需要匯集到中心節(jié)點，其安全性和可用性受到中心節(jié)點服務器與網(wǎng)絡帶寬限制，而基于區(qū)塊鏈技術的審計數(shù)據(jù)分布式存儲方式可以避免這些限制， 解決審計電子數(shù)據(jù)提取難、追蹤難的問題。因此，可從以下4個方面開展研究。

（1）基于可信時間戳的電子數(shù)據(jù)傳輸一致性模型構建。基于區(qū)塊鏈的時間戳機制，以每組數(shù)據(jù)傳輸前后的時間戳為主要參數(shù)，結合審計電子數(shù)據(jù)傳輸方式、數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)重要程度、可恢復能力等數(shù)據(jù)相關信息，構建數(shù)據(jù)一致性評估模型，為數(shù)據(jù)傳輸過程中的可靠性評估提供依據(jù)。

（2）基于多副本共識的電子數(shù)據(jù)存儲有效性評估模型構建。以區(qū)塊鏈多副本共識技術為基礎，將審計電子數(shù)據(jù)以多副本方式分布式存儲，并根據(jù)存儲地點、安全等級、管理權限等多方面因素，對其存儲的副本進行本地評估，最后綜合所有副本的評估結果，構建該副本當前存儲有效性評估模型。

（3）基于存儲可靠性評估模型的電子數(shù)據(jù)可用性檢驗方法設計。在使用審計電子數(shù)據(jù)前，以存儲有效性評估結果為標準，先對該電子數(shù)據(jù)有效性進行評估，然后結合評估值及該數(shù)據(jù)使用范圍確定可用性，避免錯誤數(shù)據(jù)進入審計系統(tǒng)，導致重大審計風險。

（4）基于B+樹索引的存儲數(shù)據(jù)歷史修改記錄快速追溯跟蹤方法設計。基于區(qū)塊鏈技術對審計數(shù)據(jù)進行組織，并根據(jù)審計電子數(shù)據(jù)類型、屬性等多個因素，以B+樹的方式構建多級索引。基于該索引及區(qū)塊鏈的鏈式結構，設計數(shù)據(jù)修改記錄的快速追溯跟蹤方法，一方面追溯存儲不可靠原因，另一方面保障重要數(shù)據(jù)的可重構性，為實現(xiàn)快速可跟蹤審計奠定基礎。

2.3 區(qū)塊鏈技術環(huán)境下審計方法變革

區(qū)塊鏈技術環(huán)境下，要實現(xiàn)審計電子數(shù)據(jù)的有效利用，傳統(tǒng)審計方法與流程將不再適用。因此，在區(qū)塊鏈審計技術初步實現(xiàn)基礎上，可從以下幾個方面進一步探索研究審計方法和流程變革， 為大數(shù)據(jù)環(huán)境下現(xiàn)代審計流程的革新奠定堅實基礎。

（1）區(qū)塊鏈技術環(huán)境下審計流程再造研究。區(qū)塊鏈環(huán)境下審計實施流程利用區(qū)塊鏈技術手段，結合流程再造思想，重塑現(xiàn)有審計制度和審計組織體系，創(chuàng)新審計實施流程。

（2）區(qū)塊鏈技術環(huán)境下跨組織工作流管理研究。區(qū)塊鏈技術環(huán)境下，各個審計關聯(lián)主體將不再孤立。這些主體之間的資金流、信息流和業(yè)務流通過區(qū)塊鏈連為一個有機整體。各主體積極參與是區(qū)塊鏈有效運行的前提和保障，如何設計激勵、協(xié)調和管理機制，對區(qū)塊鏈中跨組織實體的工作流進行有效管理是一個嶄新的管理問題。

（3）區(qū)塊鏈技術環(huán)境下實時風險評價和審計異常預警研究。與傳統(tǒng)現(xiàn)場審計相比，區(qū)塊鏈技術可以保障實時審計在線監(jiān)督和審查，使實時風險評價和實時審計異常預警成為可能。因此，需要建立一個具有模型庫、知識庫及數(shù)據(jù)分析功能的實時決策支持模型，通過數(shù)據(jù)實時分析挖掘、審計模型預測及知識庫客觀評價，及時發(fā)現(xiàn)審計疑點或審計線索。

3 結語

區(qū)塊鏈技術應用于審計行業(yè)是未來審計信息化建設趨勢所在。區(qū)塊鏈技術對審計信息化最重要的貢獻在于：分布式賬簿中每個參與者均可獲得唯一、真實的賬簿副本，使審計地點不再受限；審計人員通過一套公私密鑰和數(shù)字簽名等安全機制獲得賬簿訪問權，使被審計單位的隱私和機密得到有效保護，符合《意見》中對審計資料嚴格保密的要求；賬簿的任何改動會實時備份于所有副本中，某一參與者單方發(fā)起的任何修改都需要征得全鏈多數(shù)參與者（現(xiàn)階段區(qū)塊鏈設置閾值為51%）同意以及全體參與者確認，從而實現(xiàn)審計數(shù)據(jù)在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡內(nèi)公開和透明，總體上降低了審計風險。

本文結合區(qū)塊鏈技術，對審計電子數(shù)據(jù)采集、存儲、傳輸?shù)目煽啃院涂勺匪菪赃M行了前瞻性探索，并對區(qū)塊鏈技術環(huán)境下審計方法的變革方案進行了分析，為未來區(qū)塊鏈技術在審計領域的應用提供了有力支撐。

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（責任編輯：何 麗）