區塊鏈技術支持的公共體育服務應用場景

蔡磊

(山東科技大學 基礎課部(濟南校區)，山東 濟南 250031)

區塊鏈是分布式存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機新型技術應用模式，是繼互聯網、大數據、云計算、人工智能等之后的又一顛覆性創新，并已引發新一輪信息技術革新及產業升級變革[1]。2019年 10 月 24 日，習近平[2]在中央政治局集體學習時強調：“區塊鏈技術集成應用在新技術革新和產業變革中起著重要作用，要把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口，著力攻克一批關鍵核心技術，加快推動區塊鏈技術和產業創新發展。”為此，各行各業積極把握新技術制高點，加快推動區塊鏈技術應用。如金融領域的信用、融資、信貸、監管等區塊鏈平臺應用，助推金融服務業朝向高質量發展；公共服務領域的社區治理、公共決策、信用體系、社會服務、政務系統協同方面，借助區塊鏈優勢促進社會綜合治理現代化；在制造業領域的企業融資、產品溯源、信用建設、市場營銷發揮區塊鏈技術特點，為企業轉型升級提供有力支持。在其他行業區塊鏈應用取得進展的同時，體育領域對區塊鏈技術驅動的研究還處于初嘗階段，已有研究成果多從宏觀層面進行方向性、探究性分析，研究成果數量較少且集中于體育產業，包括體育用品制造企業融資以及體育大數據集成與傳播領域。與其他行業應用相比，區塊鏈技術在體育領域還有廣闊發展空間，需學界同仁深入探索，不斷豐富與發展。同時，區塊鏈技術在促進社會治理方面已有研究先例，如韓傳峰[3]基于區塊鏈的社區治理機制創新研究，從社區治理運用區塊鏈技術支持的創新性思維，也對公共體育服務應用前景具有啟示性。為此，本研究擬從區塊鏈技術特征入手，探討其對公共體育服務應用的支持作用為切入點，力求從解決實際問題的角度進行探索，以促進體育領域區塊鏈技術應用落地，為推進“健康中國”戰略、實現全民健康目標提供支持。

1 區塊鏈技術特征及支持公共體育服務的可行性

1.1 區塊鏈技術的發展

區塊鏈是以信任為要旨的新一代互聯網技術，具有防篡改分布式賬本、去中心化增效、可朔源機制以及合約智能化自動執行等特點的信息化基礎設施[4]。最早提出區塊鏈技術的是Haber和Stornetta在1991年關于區塊的加密保護鏈產品，而后 Anderson、Schneier和Kelsey在1998年做了持續跟進研究并迅速應用于金融領域[5]。2008年化名“中本聰”的學者發表論文《比特幣：一種點對點的現金交易系統》，這一里程碑事件使人們對區塊鏈有了真正的認識。比特幣區塊鏈所代表的是虛擬貨幣時代的支付、流通功能，卻只具備了去中心化的貨幣交易，是1.0版的區塊鏈，然而在應用中發現其存在一定缺陷，如比特幣區塊鏈出現的大量“山寨貨幣”，以及難以普及與資源消耗等系列問題[6]。隨著區塊鏈的發展，脫離“數字資產”，提供圖靈完備、智能合約的新一代區塊鏈應用得以延伸和發展，具代表性的就是“以太坊”區塊鏈。通過“以太坊”用戶可以自我編寫“智能合約”，構建去中心化的 DAPP，實現各種商業化與非商業化環境的復雜邏輯，推動了區塊鏈應用場景的不斷擴展，被稱為區塊鏈2.0版。以降低信用成本、不依賴第三方、分布式結構防篡改、公開透明的3.0版區塊鏈出現，為當前與今后解決復雜社會問題提供了更廣闊的空間，其在法律、醫療、零售、物聯等領域得到廣泛應用，賦能更多行業的信用體系建立，將成為未來社會資源分配，促進經濟社會發展的理想化框架。

1.2 區塊鏈基礎架構

區塊鏈基礎架構模型分為6層，自下而上為數據層、網絡層、共識層、激勵層、合約層和應用層。數據層是區塊鏈的核心部分，是封裝底層數據區塊以及相關數據加密和時間戳等基礎數據和基本算法，并將所包含的信息區塊有序鏈接起來，主要涉及區塊結構、Merkle樹、非對稱加密、時間戳、數字簽名及哈希函數等技術。網絡層主要功能是進行信息傳輸，通過P2P組網方式、特定信息傳播協議和數據驗證機制使區塊鏈的每個節點平等參與共識與記賬。共識層是封裝網絡節點和沒有中心控制下以及沒有相互信任基礎的各類共識算法，以建立交易合法性達成共識。激勵層是一種博弈機制，因為在區塊鏈上必須激勵遵守規則并認真執行規則的區塊用戶，懲罰不遵守規則的區塊節點，才能為整個鏈樹立榜樣，引導所有區塊節點更加認真遵守規則及努力執行的機制。合約層是區塊鏈編程的基礎層，可實現每個節點靈活編程并操作數據，并且是以觸發合約自動執行，避免惡意中斷協議、違約的可能性，減少了交易雙方的交互。而應用層則裝有各種應用場景與案例，也就是將區塊鏈在各種領域應用的具體化，依據不同領域設計不同的技術構架，從而更高效地服務于相關行業的運行特點[7](見圖1)。

圖1 區塊鏈基本架構

1.3 區塊鏈支持公共體育服務應用的可行性

區塊鏈技術支持公共體育服務應用是基于區塊鏈技術發展的現實，以及當前社會發展背景下對新技術驅動的要求。從政策維度看，國家的頂層設計積極推動區塊鏈技術在經濟社會各個層面的實踐應用。不僅從最高層領導提出的建設性意見，積極引領各行業以新技術驅動創新發展模式，同時中央政府層面也不斷出臺相關扶持政策，促進各行業以區塊鏈技術為創新發展的突破點。如《國務院關于印發新一代人工智能發展規劃的通知》提出促進區塊鏈與人工智能融合，加快建立新型社會信用體系，降低人際交往成本[8]；《國務院關于進一步擴大和升級信息消費釋放內需潛力的指導意見》提出鼓勵開發個性化軟件，積極開展基于區塊鏈、人工智能等新技術應用。從社會需求維度來看，需求的大幅增量就意味著市場動能的強烈，也就產生了市場逐利行為，這既是倫理秩序也是制度秩序。據賽迪智庫數據，2016—2018年我國區塊鏈產業增長率分別達到147.9%、190.9%、109.4%[9]，呈現高速增長態勢，反映出當前市場需求的旺盛趨勢。同時區塊鏈應用的行業范圍也進一步增大，不僅是金融、物聯網、供應鏈、數據等，而且逐步擴展到社區治理，甚至是當前疫情防控平臺建設也開始應用區塊鏈技術支持，如山東大地經緯建設的濟南市疫情防控信息服務平臺，可以說區塊鏈已經進入日常生活的方方面面。從技術維度，區塊鏈的相關技術優勢有助于促進公共體育服務治理體系以及治理能力的現代化進程，并通過以下幾個方面切入具體應用。

1)分布式數據存儲(也稱分布式賬本)。分布式數據存儲就是區塊鏈所有節點都參與數據錄入，每個節點、區塊都記錄自己的行為，并且只能添加，不能修改。這種存儲方式避免數據的造假行為，安全性得到保障。在公共體育服務應用當中，分布式數據存儲的意義在于每個區塊節點可以是服務對象，也可以是各種社會力量參與方。在區塊鏈上，他們享有平等的地位，能夠獲得透明的服務以及提供服務具體細節，而這些細節均被記錄，也就是公共體育服務的具體化，為多方參與共治體系奠定基礎，為多方供給機制提供公平、公正的舞臺。

2)去中心化控制。以往網絡平臺都是以中心數據庫為依托，所有數據都要經過中心控制，每個用戶行為都在中心平臺制約前提下進行。這就涉及平臺公信力是否得到認可，同時平臺的人為操作極易影響用戶利益。如果中心數據庫被侵入，則整個數據都會遭到破壞，而區塊鏈的去中心化以及數據分布存儲就解決了這個問題，使數據分散，不會因為突破一點使整個區塊鏈受到大的影響。在公共體育服務當中，建立多方參與的供給機制是促進其發展的重要舉措，然而如何激勵各種力量參與服務，如何消除其存在的顧慮是主要的現實問題。區塊鏈這種去中心化設計，使各個節點用戶不被中心控制，每個參與者都能發揮其重要作用并具有相應的權責，也就形成了激勵機制，促進其參與熱情。

3)基于密碼學加密的信任機制建立。信任是一種依賴關系，相互信任就意味著這個群體尋求的實踐政策、道德守則、法律及先前的承諾。在區塊鏈上實現相互信任，首先是建立數據的安全性，即利用非對稱密碼學原理對交易行為進行安全保障，使交易不能被偽造，同時利用哈希算法保證交易行為數據不被篡改。其次就是區塊鏈系統的運作規則透明，實現不借助第三方權威機構信用背書下的節點共識。這種完全依賴系統性操作的規則，防止各種人為因素造成的失信行為發生，為建立相互信任奠定基礎。因為一旦失去信用就會產生大量成本，對于任何違約方而言都難以承受。

4)溯源機制的時間戳。區塊鏈在每一個存儲數據區塊上都添加了時間維度，這個時間維度不可更改并沿時間順序排列，這就為產品的溯源提供了重要憑證，憑借時間戳憑證可以追溯產品或者是事件發生的具體情況，包括在這個時間點的前、后以及當時的具體鏡像。這有利于對公共體育服務質量標準的把控和對公共體育服務績效的評估，因為區塊鏈可以把每個具體細節講述的非常清晰，而且每個被服務對象都參與記錄發生的每一個行為。比如在公共區塊鏈上，每個節點用戶都參與記錄數據，且給予最為認真細致的用戶獎勵。

5)開源可編程的智能合約。區塊鏈系統的源代碼是高度透明的并且對所有用戶公開，實現了系統數據的公共分享，同時在新一代區塊鏈建立靈活的腳本代碼系統，支持用戶創建智能合約。就是以一套數字形式定義的承諾以及執行這些承諾的協議，實現了模塊化、可重用、自動執行的腳本，為各種金融交易提供可信賴的解決方案。其意義在于能夠為公共體育服務當中大量協議行為提供保障與支持，使服務在制度框架內運行且無需擔心出現違約行為，因為系統在設定約定條款以后是系統按照約定進行操作，一旦觸發協議機制就會自動執行履約條款或者違約處罰。

1.4 適應公共體育服務應用需求的區塊鏈類型

區塊鏈技術具有去中心化、加密、無法篡改、可編程等一系列特征，但其本質是一種分布式的數據庫。雖然具有物理分布性特征，但在邏輯上是一個整體，所有用戶均可共享數據信息[10]。依據準入機制以及適應不同場景的需要，區塊鏈類型分為公有鏈、聯盟鏈和私有鏈3種。然而在實際運行中出現了基于3種形態的擴展，如公有鏈+聯盟鏈、私有鏈+聯盟鏈、公有鏈+私有鏈以及混合鏈等不同形態，但都是基本形態的延伸。而公共體育服務應用的區塊鏈類型，也是基于其自身特點以及對服務本身發揮的作用來確定。公共體育服務是體系化巨系統，服務內容也涉及諸多方面，既包含公共體育產品，也包括公共體育設施，還有管理、組織、生產、保障等行為層面內容，而每個服務方面都有自身特殊性，同時也存在獨特規律的運行特征。因此，以區塊鏈為基礎架構的公共體育服務平臺，在選擇平臺架構或者區塊鏈類型時，就要依據其運行過程中的不同特色有目的性實施構建。如果以公有鏈模式進行構建，雖然覆蓋范圍可以無限擴大，然而其運行效率卻得不到保障且耗能巨大，極易出現“公地悲劇”問題，如比特幣架構就容易出現運行緩慢、數據傳輸容量限制問題，這是公有鏈自身架構缺陷導致，因此并非最佳選擇。私有鏈雖然效率很高，但也存在安全保障以及被控制問題。從其他行業區塊鏈應用實踐來看，適應公共體育服務的區塊鏈類型是類似于聯盟鏈的復合形式——主從互聯形式[11]。這種形式既具有公有鏈的保障性強、用戶覆蓋面較廣的特色，也能夠將公共體育服務的不同環節、各種服務類別進行相互貫通，從而實現互聯互通的現實需求(見圖2)。

圖2 公共體育服務主從互聯結構區塊鏈

2 基于區塊鏈技術平臺的公共體育服務應用場景

2.1 區塊鏈助推多元供給局面形成

多年來政府一直是公共體育服務的供給主體，然而在面對不斷增長的需求升級時越來越力不從心。雖積極加大投入力度，但因供給方式單一，城鄉、地域不均等，造成結構不平衡的諸多問題仍未得到根本解決。如鄉鎮體育場地面積只占總數的 31.4%，鄉鎮每千人擁有體育指導員只是城鎮的 15.7%[12]；中、西部地區公共體育服務財政支出只有東部發達地區的41.7%、40.6%[13]；在供給方式與結構上政府投入占絕大多數，社會力量僅占 1.56%，[14]。因此，解決供需矛盾的關鍵在于充分調動社會力量參與，建立多方參與的協同供給機制，利用社會力量的人力、物力、財力來解決供給不平衡和不充分的狀況，從而促進公共體育服務在多層級、全地域、各階層的協同發展[15]。

區塊鏈公共體育服務平臺的去中心化開放性結構特征，就是要搭建政府直接供給與購買兩種區塊鏈平臺。直接面對服務對象，將政府服務的政策、資金、人力、物力的具體情況充分展示，積極營造公平、開放的服務環境，使社會力量得到良好的發展空間，促其進入公共體育服務的動機激勵。政府購買服務可以更好遴選社會力量供給者，形成競爭氛圍，使真正服務質量好、水平專業的團隊進入，充分發揮社會力量的靈活度，使之惠及更多人群。同時區塊鏈平臺的分布式數據存儲與時間戳可以準確記錄服務項目、內容、時間、地點、過程、結果等信息，這些信息的不可篡改特性為社會力量提供了服務的準確憑證，有利于通過這種方式獲得政府購買公共服務的認可，從而獲得相關利益。

其次，有利于引入市場機制。公共體育服務的有效運行是政府、市場、社會共同作用的結果，市場在政府與社會之間的調節作用不可或缺。引入市場機制就是使二者形成良好的互動關系，從而將公共體育服務由單純依靠政府轉變為政府與社會力量相互補充的多元協同供給模式。區塊鏈智能合約建立了政府與社會力量之間的多種協作方式，政府也由主導轉變為“主導與協同”，并構建職責細化的事權管理機制，進一步厘清政府、市場與社會力量的權責關系，明確了各主體地位，有利于增進市場調節力度，提升服務質量[16]。如公私合營PPP模式、贊助、代理、特許、允許、補助以及憑單制經營等，而智能合約則可以明確合同雙方權利與義務，利用系統自動執行優勢保障協議的有效履行。

2.2 建立區塊鏈虛擬貨幣激勵機制

新時代社會矛盾變化以及公民體育需求多樣性、個性化、品質化使公共體育服務從效率優位轉變為質量優位，需求理念也由覆蓋群體的數量增大、范圍擴展，轉變為滿足大眾的多樣性供給、個性化需求、品質化提升[17]。因此，通過科學手段促進公共體育服務品質升級是主要解決途徑。區塊鏈虛擬貨幣的核心就是通過獎勵機制調動參與者積極性，形成競爭氛圍激勵參與各方自我完善，以達到促進質量提升的目的。在公共體育服務運行當中，被服務方不僅依靠自身對服務的需求，在一定程度上也要依靠物質激勵，而虛擬貨幣是一種能促進參與者持續加入并為之積極付出的形式，如消費積分、會員成長值、抖音獎勵、跑步賺紅包、閱讀拿大獎等，都具有虛擬貨幣的特征。

所不同的是，區塊鏈虛擬貨幣是通過共識機制建立，總發行量是被限制的，如比特幣形式，區別于目前商家發放的代幣券，具有高信用價值，更具備升值潛力。這種虛擬貨幣在區塊鏈內的流通可以激勵各參與供給主體提高服務質量、改進管理機制，吸引更多群體加入，從某種意義來講也使各供給主體的效益增長。區塊鏈去中心化與點對點傳輸為虛擬貨幣流通的安全性提供了保障。去中心化可以防止人為操縱，點對點數據傳輸能夠保障直接進行交易活動，且交易的賬本憑證不可篡改。在公共體育服務區塊鏈內的虛擬貨幣，暫命名為“運動幣”。運動幣可以在服務獲得者之間流通，通過參與服務項目、志愿服務、參加次數與獲得名次、貢獻力、政策信息閱讀、參與體質監側等得到運動幣獎勵，這些運動幣可以支持場館費用支付、活動參與報名、運動裝備購買等，極大提高了人們參與的積極性。從服務供給方來講，可以通過智能合約為主導發行運動幣，但要通過節點共識并獲得認可。如某某場館、運動服務供應商家等發行的運動幣，可以與其他商家進行兌換，兌換比例則根據本商家的信譽及服務質量進行界定，具有升值和貶值的功能。通過虛擬貨幣流通刺激商家或者服務主體提高服務質量，因為質量下降可能導致運動幣貶值，失去更多客戶。

2.3 突破信息“孤島”，促進資源共享

區塊鏈技術的重要特性是分布式數據記錄，也稱“分布式賬本”，所記錄的信息可以在各個主體間不可篡改地相互保存[18]。這一特性可以使區塊鏈各個節點能夠解決服務供給主體間、上下游以及與被服務對象之間的信息不對稱問題，有效突破傳統信息平臺產生的信息“孤島”現象，使信息可以被所有區塊節點記錄并存儲，每個節點信息單獨加密、不可篡改，促進信息傳遞并實現共享。在公共體育服務當中能夠將相關法規、政策以及供需信息及時傳播，既解決了供需信息不暢的矛盾，又能使服務環境得到改善，運行效率、精準性得到大幅提高。比如，以往獲得各種相關信息只能到指定網站，其便捷性與及時性難以保障，只有瀏覽這一信息的用戶才能發現并參與服務，即便進行百度搜索但有些信息只是在內網發布，全網搜索形式不易獲取。而在區塊鏈平臺將所有信息上鏈，能夠保證信息的真實性、可追溯性，通過對區塊節點索引搜索形式，可以實現每一區塊節點精準獲得各種所需信息，這就可以最大程度提高信息獲取效率。同樣，在供給主體之間、上下游企業、社會體育組織之間也架起了相互聯系的紐帶，他們可以相互進行資源共享、資源配置、人才交流，從而為提高服務效率及質量建立起信息聯通的高效渠道。如某體育社會組織發布的合作運營一項健身活動信息，具備這一能力的所有區塊鏈節點用戶就能夠得到這一合作信息，有意向可以提出申請，發布信息方遴選合作方并與之通過智能合約建立合作關系，以后所有合作細節都依據智能合約完成，合作雙方在區塊鏈智能合約系統自動執行支持下完成項目合作，期間如有違約則被系統按照違約條款自動執行。

2.4 以區塊鏈技術優勢促進服務標準化、績效評估科學化

公共體育服務標準化是維護公共體育服務質量的“最佳秩序”，也是維護服務享有者合法權益的重要保障。當前我國公共體育服務標準化體系建設相對滯后，截至2017年已經發布的體育領域國家及行業標準260項，而涉及公共體育服務只有1項。同時，在已有標準執行過程中也存在“碎片化”“形式化”“空泛化”現象[19]。利用區塊鏈的可追溯性技術以及不可篡改的特性，就可實現執行公共體育服務標準化服務操作。首先，將標準化服務的內容、標準、流程、結果等信息在區塊鏈上傳，使這些信息有效傳遞給被服務對象，被服務對象根據區塊鏈上信息及服務的細節來判定服務是否達到標準，然后進行認定評價。由于其不可篡改的特性以及去中心化，這些操作不會進行人為修改，保障了標準化服務實施流程的真實性。同樣可追溯性特征也使得服務過程的每一個細節都得以保留，體育監管部門能夠依據這些無法篡改的信息對服務供給的各個主體進行科學性績效評價，對服務質量好的供給主體和組織積極提供促進其發展的政策與措施，而服務質量差的主體或者商家則可以追查責任，甚至清理出公共體育服務市場，以營造良好服務的制度化、社會化環境，促進其健康發展。

2.5 應用區塊鏈平臺使國民體質監測高效實施

國民體質監測是真實了解國民體質現狀及變化規律的常務性工作，也是公共體育服務的重要組成部分。因其測試的工作量大、數據獲取周期長，人力、物力投入多，而使其實施難度較大，容易出現數據不準、難保留、不易追溯、統計效率低的問題。利用區塊鏈的分布存儲技術將獲取數據詳細記錄并發布到區塊鏈上，分布式數據存儲保障數據真實性與非篡改。利用密碼學原理的加密技術保障個人信息不被泄露，鏈上信息不被攻擊和破壞，同時時間戳技術可以追溯在哪個時間發生的測試過程，并詳細記錄以實現可追溯特征。在防止數據不準方面，可追溯性特征也起到較大作用。如果數據被大規模故意作假會有詳細記錄，使得操作者承擔一定責任，因而起到防止或減少發生這種現象。在數據傳輸方面，區塊鏈可以實現點對點的P2P快速傳輸，而不需要中心處理器，使數據高效共享，提高了傳輸效率，有利于監測數據盡快形成公報，為促進國民健康政策的科學制定與有效執行提供支持。

區塊鏈的分布式數據存儲、去中心化應用、共識機制建立、數據追溯等技術優勢在公共體育服務領域應用廣泛，能夠促進多元化協同供給機制形成，建立促進服務質量提高及參與動機的激勵機制，有效加強公共體育服務標準化、績效評估科學化建設，保障國民體質監測高效實施，不僅是公共體育服務管理模式、運行機制的創新，同時也能夠使服務品質提升、服務質量提高，以滿足人民群眾不斷增長的公共體育服務多樣化、個性化、高端化需求。雖然，區塊鏈作為一項全新技術仍處于不斷發展當中且存在一定局限，如技術層面的基礎架構設計應對不斷出現的新型網絡攻擊形式、新興事物監管層面規制建設的相對滯后、市場層面新型違規現象的識別與管制等，這些都需要在技術上不斷提高相關開發與創新，完善相關法制保障以營造健康發展生態，還要在市場風險防控當中，創新科學化管控措施，杜絕違規行為發生。隨著信息技術的不斷進步，未來區塊鏈在公共體育服務發展當中還有更大的潛力去挖掘。更重要的是，在保障公共體育服務高效實施、促進“健康中國”目標實現的道路上，不能沒有區塊鏈技術的強大支持。