高校文書檔案區塊鏈智能管理平臺的建設構想

張倩

摘要：借助區塊鏈技術，推動高校文書檔案管理業態轉型升級，這是發掘和釋放高校文檔資源潛藏價值的有效舉措。基于此，文章通過深入探究構建高校文書檔案區塊鏈智能管理平臺的可行性，提出文檔“增量電子化、存量數字化、全量共享化”等核心功能模塊設計的創新思路與方法。

關鍵詞：區塊鏈；高校文書檔案；聯盟鏈分類號：G270.7

Construction Conception of Documents and Archives Blockchain Intelligent Management Platform in Colleges and Universities

Zhang Qian

（Nanjing University of the Arts， Nanjing，Jiangsu， 210013）

Abstract：With the help of blockchain technology， it is an effective measure to explore and release the potential value of university documents and archives resources to promote the transformation and upgrading of archives management. Based on this， through in-depth exploration of the feasibility of building a blockchain intelligent management platform for university documents and archives， this paper proposes innovative ideas and methods for the design of core functional modules such as"incremental electronization， stock digitization， and full sharing".

Keywords：Blockchain； Documents and Archives in Colleges and Universities； Consortium Blockchains

發掘和釋放高校文書檔案資源的潛藏價值，這既是推動高校文檔管理技術創新的一項重要課題，也是服務高校現代化建設乃至造福社會的內在要求。本文針對高校文檔信息化建設中迫切需要解決的“棘手”問題，通過深入探究構建高校文檔區塊鏈智能管理平臺的可行性，提出文檔“增量電子化、存量數字化、全量共享化”等核心功能模塊設計的創新思路與方法。

1高校文檔管理應用區塊鏈技術的可行性剖析

在推進高校檔案信息化建設中，文檔信息形成與流轉效率低、文檔數字印章真偽辨別難、文檔信息數據存儲與利用的安全隱患大等“棘手”問題，始終是高懸在文檔管理者頭上的一把“達摩克利斯劍”。為盡快攻克上述難題，筆者結合實際工作經驗，就借助區塊鏈技術改造傳統文檔管理模式，進行了全面、深入的可行性剖析。

1.1建立文檔“工作量證明機制”

通過考察可以發現，區塊鏈（Blockchain）不僅可被視作一本能夠無限增加的巨型公開“賬本”（數據庫），而且該“賬本”可包含所有文檔的創建、印發、歸檔等運作流程及其工作量，特別是其每筆“賬目”記錄的順序是不可逆轉的，且所有參與記錄“賬目”的節點用戶都可掌握相同的“賬本”。該技術的核心優勢在于：去中心化、免信任的“工作量證明機制”，既可增強“賬目”防篡改的功能，又能提高“賬本”的整體安全性能，除非載入的“賬目”被超過51%的節點“算力”認可，否則單個節點用戶對數據庫的任何修改都是無效的，且做假賬的成本會遠高于預期收益。因此，建立區塊鏈的文檔“工作量證明機制”，優化“可信時間戳”的智能集成功能，不僅可讓文檔信息數據獲得極高的穩定性、可靠性，而且有益于推動高校文檔管理方式的改進與創新。

1.2建立文檔“分布式自治機制”

建立區塊鏈的“分布式自治機制”，將不存在中心化的“硬件”和“管理機構”，它的所有信息數據，均由全網節點用戶共同參與建立與維護，各節點用戶遵循同一運作規則（協議），且基于密碼學算法而非傳統的信用基礎。該技術的核心優勢在于：“賬本”的每次信息數據更新，都將由“分布式自治機制”自動接受全網節點用戶的審計。因此，建立區塊鏈的文檔“分布式自治機制”，推動分布式自治組織形態的“彈性網絡”（智能交互數據庫）迭代升級，既有益于發掘文檔信息數據的潛在價值，又可加速改善甚至顛覆繁雜、低效、安全風險大的“中心化”文檔管理業態。

1.3建立文檔“自發共識機制”

建立區塊鏈的“自發共識機制”，可讓所有節點用戶在每次信息數據的異步交互中，無需進行事先約定，僅需遵循機讀腳本代碼程序的操作規則，即可自動生成全網用戶共同認可的安全“賬目”。該技術的核心優勢在于：“自發共識機制”可讓信息數據在存儲時具有一致性與有效性雙重特征，即所有節點用戶存儲的區塊鏈前綴部分完全相同，且某個節點用戶所發出的信息數據，最終將被其他節點用戶自動記錄入“鏈”。因此，建立區塊鏈的文檔“自發共識機制”，提升“非對稱密鑰”的智能核驗功能，既可輕松化解文檔信息數據的真偽辨識難題，又能滿足文檔信息數據自動化、程序化的安全流轉需求。

1.4建立區塊鏈的文檔“智能合約機制”

區塊鏈的“智能合約”技術，是一種以數字形式定義的“承諾”（機讀腳本代碼程序），其不需要事前的信任審查，更無須預付交易費用，且可實現合約條款的自動執行。因此，建立區塊鏈的文檔“智能合約機制”，提升“價值聯盟鏈”的可編程能力，既可強化文檔管理中契約規則的執行與維護，又能增強契約執行的不可逆轉性和可追溯性，且有利于減少與契約相關的其它交易成本。

1.5建立區塊鏈的文檔“透明免信機制”

區塊鏈的“免信任”技術，不僅具有開源的程序、開放的規則和高參與度等特性，而且節點用戶可通過公開的“接口”查詢區塊鏈數據記錄或開發相關應用。因此，建立區塊鏈的文檔“透明免信機制”，提升管理平臺與社交網絡的全息式互交功能，不僅可讓文檔的歸檔記錄、更新操作和運行規則自動接受全網節點審查、追溯，而且無需主管部門或第三方機構“背書”也能證明特定文檔信息數據的存在。

1.6建立區塊鏈的文檔“密碼學安全機制”

區塊鏈的加密“哈希”算法，可將機讀文檔信息數據中任意長度的文字（整本案卷、單份文件、一句話或一個字詞）轉換成固定長度的隨機“字符串”，其輸出結果是十六進制的信息摘要（數字“指紋”），不僅具有不可逆轉性，而且任何非法修改都會引發其它所有區塊中“哈希值”的變異，即具備“牽一發而動全身”的功能。[1]該技術的核心優勢是：鏈上生成的一個區塊，既可用“哈希”降維技術把多維度的原生文檔信息數據壓縮成一組“字符”（代碼），又能用“密鑰”將被壓縮的原生文檔信息數據完整復原。[2]借助該技術，機讀文檔信息數據的存儲與流轉不僅能生成不可篡改、高度安全、精確追溯的特性，而且能防止核心數據或用戶隱私的泄漏。因此，建立區塊鏈的文檔“密碼學安全機制”，全網節點用戶都無需訪問數據資源庫的原始數據，只需遵循“非對稱密鑰”的操作規則，即可獲得自己權限內所需的文檔信息數據，且能對其進行挖掘利用。

2構建高校文檔“增量電子化”功能模塊的技術要領

據專家預測，步入區塊鏈3.0時代（“可編程社會”），所有能記錄的信息數據都必須上網、上云、上鏈，且信息數據只有上網才能更好地傳輸、上云才能更好地存儲、上鏈才能更好地實現歸檔電子文件的“四大特性”（真實性、完整性、可用性和安全性）。因此，創建高校文檔“增量電子化”功能模塊，必須將實現“三上”和確保“四性”作為發展方向和技術保障措施。其建設重點與技術要領：

2.1設計并部署“分布式記錄模塊”

首先，要定制高校文檔信息數據的“分布式記錄模塊”，并針對不同業務場景的區塊鏈信息數據特性，著力優化文檔大數據源及其元數據的智能集成功能。

其次，要按照國家頒布的電子文檔數據標準與管理規則，定制專用的高校文檔“全數據”智能記載數據庫，推動校內管理事務活動中一切可被記錄的電子文件數據，能在管理平臺上自動集成入“鏈”。

最后，要增強高校文檔信息數據的管控能力。一是借助“智能合約”技術，創建高校文檔的“共識機制”（協議規則），以利消除中心化的文檔信息數據“壁壘”，保障全網節點均可在“免信任”的環境中記錄信息數據。二是借助“可信時間戳”技術，在生成高校文檔信息數據的區塊（包括創建者、創建時間、信息類型等）時加蓋“時間戳”，以利證明其原創性。三是借助“非對稱密鑰”技術，定制高校文檔的“數權”，明晰精細的授權范圍與操作程序，以利推動高校文檔區塊鏈“生態圈”內的信息數據共享。

2.2設計并部署“分布式存儲模塊”

首先，要定制高校文檔信息數據的“分布式存儲模塊”，將傳統的中心化儲存模式，改造為可追溯的分布式存儲模式。

其次，要增強高校文檔“備件”之間進行損壞數據的迅速恢復功能，以利文檔信息數據經過驗證并添加至區塊鏈后，即刻得到永久存儲，且無法篡改。

最后，要提升高校文檔信息數據的“精度”。鑒于區塊鏈存儲空間有限，一般來說只能存儲信息數據的“哈希值”（“數據指紋”），但通過高校文檔區塊鏈智能管理平臺收集、存儲的信息數據，其具有數字簽名、可靠的時間戳和“哈希值”驗證等特性，若匹配上云計算的海量數據存儲功能與大數據的深度數據挖掘功能，不僅可使文檔信息數據的“精度”大幅提升，而且管理平臺的運作效率也將如虎添翼。

3.3設計并部署“分布式流通模塊”

首先，要定制高校文檔信息數據的“分布式流通模塊”。即通過記錄電子文件從擬稿、審批、發布直至歸檔等每一步的流動軌跡，生成一定時間段的區塊和區塊之間首尾相連的“數據鏈”，以利實現從上游、中游、下游全過程的文檔信息數據溯源整合。

其次，要借助“非對稱密鑰”技術，為高校文檔大數據加密。即用“公鑰”對文檔信息數據進行加密，讓“私鑰”對該文檔信息數據進行解密，解密后方可收到發送者的原始文檔信息。抑或是用“私鑰”對文檔信息數據進行“簽名”，讓“公鑰”驗證該“簽名”，驗證確認后方可收到“私鑰”持有人的原始文檔信息。

最后，要借助“免信任”技術，優化管理平臺的文檔信息數據“免信任”互交功能。即讓高校文檔的歸檔記錄、更新操作和運行規則自動接受全網節點審查、追溯，且無需主管部門或第三方機構“背書”也可證明某件文檔信息數據的存在。

2.4設計并部署“分布式檢索模塊”

首先，要定制高校文檔信息數據的“分布式檢索模塊”。即將傳統的文檔搜索引擎，由二維方向的檢索模式，升級為三維方向的立體模式，以利實現在全庫范圍內的水平化檢索、某個特定的數據庫進行深度的垂直化檢索、專題性信息數據上傳的次序化檢索。

其次，要借助“分布式檢索”技術，提升“時間維度”的檢索精度，以利迅速集成高校文檔信息數據上傳的先后次序。即采用平行聚合、垂直聚合和順序聚合疊加的三維立體檢索方式，增強高校文檔信息數據檢索的智能集成功能。

最后，要定制高校文檔信息數據檢索的監控機制。即允許文檔用戶用匿名方式參與檢索活動，但其須按約定的權屬在一定范圍內進行檢索；公開的信息數據，文檔用戶方可隨意檢索。

3構建高校文檔“存量數字化”功能模塊的技術要領

構建文檔存量數字化“上鏈”功能，既是高校文檔區塊鏈智能管理平臺建設的重要內容，也是實現無紙化辦公的基礎保障。其建設重點與技術要領：

3.1確立文檔數字化“上鏈”的建設目標

隨著IT新技術的發展，數字化的生態系統已達臨界值，羈絆數字化變革的種種障礙將被清除，“任何可以數字化的事物都將實現數字化”[3]。為此，高校檔案管理機構應當順應發展潮流，按照先易后難原則，將歷史沉淀的紙質文檔、紙質文檔的數字化副本和原生電子文檔等，進行解構并制定數字化信息“上鏈”的建設目標，以利明確文檔“存量數字化”功能模塊的建設方案。

3.2創建紙本到電子的即刻轉換功能

目前，紙質文檔數字化技術尚有諸多不盡人意之處。但隨著可信時間戳云服務的面世，預示著“TSA認證”全覆蓋化時代即將到來。特別是TSAscan高速掃描儀在對紙質文檔進行掃描時，不僅能進行“可信時間戳”固化，還可實現紙本到電子的即刻轉換。[4]即使一旦發生問題，也可從區塊鏈節點中找到蓋有時間戳的證明信息，證明該數據在某個特定時間點確實存在，且是完整、未經篡改的。因此，高校檔案管理機構要根據文檔資源“上鏈”的需求，選擇可信時間戳云服務供應商的成熟產品與服務，為數字文檔加工提供有力的保障。

3.3優化存量文檔的分類審查機制

一是借助區塊鏈技術推動存量紙質文檔由紙本到電子的“即刻轉換”；二是將電子文件打造為智能集成的“數據鏈”；三是對紙質文檔數字化副本、文書類的原生電子文件等進行合規性審查。所謂“合規性審查”，是指選擇可信時間戳云服務供應商的成熟產品與服務，建立“上鏈”數據標準和自動化、程序化的分類審查機制，以利實現降低“上鏈”成本、提升“上鏈”效率之目的。

3.4增強鏈上數據的“永生”性能

要不斷優化鏈上文檔信息數據的“永生”性能。[5]即：在區塊鏈環境中，只“記錄”源文件的參照信息、“哈希值”和“密鑰”配對等關鍵性信息（存量文檔大數據資源不直接放在鏈上，而是放在檔案管理機構選擇的其它智能數據庫或云服務提供的云存儲空間）。運用這些技術的優勢在于：不僅能讓管理平臺與原有系統實現友好共存、分工合作，而且可增強“上鏈”數據的永久保存性能。

4構建高校文檔“全量共享化”功能模塊的技術要領

針對高校文檔資源的海量性、分散性、閑置性等亟須解決的相關矛盾，創建“全量共享化”功能模塊，讓用戶更便捷地分享高校文檔信息及其相關的社會資源，這是構建高校文檔區塊鏈智能管理平臺必須具備的又一核心技術。其建設重點與技術要領：

4.1創建區塊鏈文檔的“信息資源共享機制”

首先，要定制高校文檔的“全量共享化”功能模塊。一是對高校文檔信息數據實行“全量治理”。即：對高校管理事務中形成的“存量”與“增量”兩類文檔信息，進行分類治理、分步“上鏈”，以利提升共享的深度與廣度。二是創建高校文檔信息數據的“全量共享化”生態鏈。即：在“共生”生態下，人人既是分享者又是使用者，以利實現“鏈內”平等、互利互惠之目的。三是選擇可信時間戳云服務供應商的成熟產品與服務，定制全網節點用戶上網、上云、上鏈的“免信”機制，以利提升高校文檔信息資源共享的便捷化水平。

其次，要提高優質文檔信息資源的共享效率。目前，高校優質文檔信息資源尚處于“短缺”狀態，尤其受“信息不對稱”的影響，用戶既面臨重重困難，且需付出較高的交易成本。因此，要定制節點用戶P2P（點對點）文檔信息資源共享的安全交易“通道”，以利簡化“三上”操作流程、提高資源共享效率。

最后，要定制“聯盟鏈”共享認證協議。具備條件的高校，應當積極參與高校文檔“聯盟鏈”（Consortium Blockchains）建設。即：在高校文檔“聯盟鏈”的接口，定制數據標準和交互規則的共享認證協議（代碼），并由節點用戶在自己的文檔區塊鏈地址上積累數據，形成各自的分布式“身份管理層”，以利增強“聯盟鏈”中不同平臺（或不同主體）標準化的數據交互功能。此外，要根據發展需求，不斷創新智能合約機制，切實提升高校文檔“聯盟鏈”信息資源加密傳輸、安全共享的自動化、程序化“執行力”，尤其要健全共享平臺“代幣”的持久激勵功能，以利各種服務的購買、使用、支付等操作事項均由機讀代碼程序自動執行并被永久保存。

4.2創建區塊鏈文檔的“空間資源共享機制”

首先，要定制虛擬空間資源共享功能。借助云計算的海量存儲功能和大數據的深度挖掘功能，創建“虛擬空間資源共享機制”，是解決實體庫房空間不足、中心化硬盤容量不足和信息資源利用率低等難題的可行之舉。[6]該技術的優勢在于：檔案管理機構只需將文檔的數據“指紋”存儲在鏈上，既能化解實體庫房空間限制的壓力，也無需糾結文檔保管期長短的苦惱，且可使存儲成本近乎降之為零；如需文檔的紙質版本，運用“即需即印”功能，可直接調閱“云存儲”的文檔信息數據，并能即刻印制文檔副本。

其次，要定制閑置實體空間資源共享功能。通過優化智能合約機制，創建閑置實體空間資源共享調控功能，可充分挖掘校內乃至校際之間文檔庫房、閱覽室、展廳等閑置實體空間資源共享的利用價值。因此，檔案和教育主管部門應當高度重視建立文檔“聯盟鏈”的頂層設計，尤其要制定校際交流的激勵措施，鼓勵全社會參與共享計劃、分享閑置空間資源。可以預見，在人類由“碳基文明”躍遷至完全消滅原子、用可編程字節處理一切的“硅基空間”（Siliconspace）之前，此舉將是可行的高效方式。

4.3創建高校文檔的“設備資源共享機制”

首先，要定制設備智能化調控功能。創建分布式賬本的設備智能化調控功能，既可助力節點用戶各類設備數化“上鏈”，又能發掘和釋放全網節點用戶設備的綜合實力。即：在節點用戶設備之間建立低成本的“鏈接”后，只需遵循定制的合約規則，節點用戶的設備皆可通過自我維護來增強自身的“生命力”，而節點用戶設備的功能價值和“自維”能力，正是形成“聯盟鏈”設備智能化調控的動力源。

其次，要定制閑置設備共享功能。優化“非對稱密鑰”與“智能合約”的匹配機制，可有效提升文檔閑置設備的使用效率。即：“聯盟鏈”的節點用戶通過簽署“合約”，可獲得租用文檔閑置設備的“密鑰”，但如果逾期未歸還設備或是拖欠租金，該設備的“密鑰”會自動失效，租用方將無法繼續使用共享設備。

最后，要定制“物鏈網”驅動功能。建立高校文檔信息數據與智能設備的安全交互“通道”，既可滿足文檔信息數據高度自動化、高度程序化的安全流轉需求，又能利用全網共識機制來創建萬物互聯互享的驅動型“物鏈網”（Chain of Things）。[7]

5結束語

步入未來的可編程社會，“算力”是生產力，文檔信息的大數據源是核心生產資料，區塊鏈是組織“算力”的先進手段。可以預見，在這種現代要素的合力作用下，高質量的區塊鏈文檔信息數據，必將成為搶占高校檔案智能化管理戰略高地的領跑者。

*本文系2018年度江蘇省檔案局科技項目“區塊鏈技術對高校檔案信息管理方式創新的可行性探究”（項目編號：2018-12）階段性研究成果。

注釋與參考文獻

[1]劉越男.區塊鏈技術在文件檔案管理中的應用初探[J].浙江檔案，2018（5）：8.

[2]黃震.重新定義未來：區塊鏈如何定義金融、商業、文化與我們的生活方式[M].北京：北京聯合出版公司，2018：186.

[3]馬丁·克里納.跨界與融合互聯網時代企業合作模式與商業新機遇[M].北京：人民郵電出版社，2017：14.

[4]向凌云.區塊鏈的邏輯[M].北京：中國商業出版社，2018：60.

[5][加]唐塔普斯科特，亞歷克斯·塔普斯科特.區塊鏈革命：比特幣底層技術如何改變貨幣、商業和世界[M].北京：中信出版社，2018：95.

[6][美]克里斯·安德森.長尾理論：為什么商業的未來是小眾市場[M].北京：中信出版社，2015：55.

[7]蘇拓.區塊鏈：數字經濟新勢能[M].北京：中國財政經濟出版社，2018：251.