基于區塊鏈的不動產電子證照應用系統建設研究

歐翔?周鵬

摘? 要：針對傳統不動產電子證照服務中數據共享困難，信息孤島情況嚴重、業務敏捷性低、業務開放能力僵化等問題，研究區塊鏈技術在不動產電子證照系統中的具體應用。通過區塊鏈技術構建“1+31+N”的全國統一區塊鏈不動產電子證照應用系統，在不動產登記、多部門數據共享、區塊鏈電子證照等領域，開展示范應用，形成可持續發展的區塊鏈政務技術創新生態，促進技術、產業與應用集成創新。通過其信息不可篡改的特性保證不動產電子證照信息的安全且信息全鏈可追溯，從而提高政務工作效率及人民群眾的辦事效率。

關鍵詞：區塊鏈;不動產登記;電子證照;電子政務

中圖分類號：TP311? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：2096-4706（2022）02-0021-04

Abstract： Aiming at the problems of difficulties of data sharing， serious information island situation， low business agility， rigid business opening capabilities and so on in traditional real estate electronic license service， the specific application of Blockchain technology in real estate electronic license system is studied. Build a “1+31+N” national unified Blockchain real estate electronic license application system through Blockchain technology， and carry out demonstration applications in the fields of real estate registration， multi-department data sharing， and Blockchain electronic license to form the sustainable and developmental Blockchain government technology innovation ecology and promote the integrated innovation of technology， industry and application. Through the tamper proof characteristics of its information， ensure the security of real estate electronic license information and the traceability of the whole information chain， so as to improve the efficiency of government affairs and the efficiency of the people.

Keywords： Blockchain; real estate registration; electronic certificate; electronic government affair

0? 引? 言

我國的電子政務開始于20世紀末，普遍來說，我國電子政務的發展大致經歷了三個階段：（1）單機應用階段，主要借助計算機辦公軟件來輔助辦公;（2）政務信息上網階段，主要表現在互聯網普遍使用后，政務信息在互聯網公開;（3）政府信息整合的電子政務協調發展階段[1]。新世紀以來新興互聯網技術實現了跨越式的發展，電子政務系統也數次更新換代，也凸顯出了不少亟待解決的問題。如政務“數據孤島”、數據資源碎片化、信息協同互認困難、數據真實性驗證困難等。面對這些問題各界研究學者也提出了很多解決方案，很多研究者認為將區塊鏈技術引入政務系統是解決這些問題的最佳方案[2]。

不動產登記信息涉及社會公眾切身利益，有著廣泛而迫切的共享需求，同時也面臨著數據可信、隱私保護、授權管理、可追溯、防抵賴等風險與難點[3，4]，這些相應的風險與難點在區塊鏈上都有較為完善的解決辦法。通過以區塊鏈為基底，建設不動產電子證照應用系統，以全流程追溯、不可篡改、數據安全共享、多部門業務協同為核心，優化不動產電子證照數據上鏈、存證、數據調用等全鏈條管理方式，實現“1+31+N”的全國統一不動產電子證照應用系統[5]。

1? 研究思路

1.1? 建設目標

根據不動產行業具體需求，圍繞“放管服”改革任務，落實“互聯網+”不動產登記便民服務，以深入推進不動產登記電子證照信息共享和部門間業務協作為目標，以便民利民為出發點，以區塊鏈、大數據、云計算、密碼學等信息技術為支撐，建立基于區塊鏈的不動產登記電子證照應用服務系統，解決不動產登記共享難、協同弱、可信度低、安全性差等難題，努力構建可信、便捷、高效、便民利民的不動產登記電子證照信息共享服務體系，實現不動產交易登記多部門信息共享、協同服務、電子證照共享[6，7]，充分保障不動產登記信息的安全可信，提高不動產登記服務能力。

1.2? 整體思路

基于推進不動產登記電子證照信息共享和部門間業務協同這一目標為核心，區塊鏈電子證照服務系統建設需要有以下幾個部分組成：

（1）不動產數據共享平臺：基于區塊鏈技術的防篡改、可追溯的特點，應用于不動產信息共享服務平臺，實現不動產數據在各部門間的可信、實時共享，形成以不動產數據為核心的涵蓋不動產信息的全生命周期數據;

（2）數據存儲管理平臺：基于區塊鏈技術的平權、共建的特點，構建歸屬各部門的目錄體系，以共建共享的原則實現全面數據歸集;

（3）身份認證管理系統：基于區塊鏈加密身份認證特點，構建身份認證及管理系統，確保數據安全存儲可追溯;

（4）大眾服務系統：通過不動產登記電子證照信息共享和部門間業務協同這一手段，實現群眾登記使用各方面的便利。

1.3? 關鍵技術研究

本系統研究總體上采用“需求—架構—關鍵技術—平臺”的技術路線展開研究。在研究電子證照區塊鏈服務需求的基礎上，構建以業務系統層、數據共享層、應用層為基礎的跨部門區塊鏈融合體系架構，打造區塊鏈基底系統，通過脫敏、脫密的手段，進行數據“上鏈”;通過加密認證、隱私保護等密碼學技術實現身份認證與管理，區塊鏈分布式節點共享等技術實現跨鏈業務數據安全交互;建立基于區塊鏈的不動產電子證照應用系統;實現不動產登記中心、銀行、稅務、公安等跨部門、跨地區、跨系統電子證照業務協同。

將區塊鏈技術應用于不動產領域所涉及的關鍵技術研究如下：

（1）面向跨部門政務協同的區塊鏈融合體系架構。利用政務數據安全交互技術，設計政務協同數據的開放式命名規則，構建區塊鏈政務數據共享調度機制，形成鏈上政務數據管理體系。基于哈希運算、數字簽名、共識算法和智能合約的數據、應用管理、業務管理、服務與安全的整體協同設計，形成一體化的基礎設施、平臺、管理與安全、應用與服務等能力，形成面向跨部門政務協同的區塊鏈融合體系。

（2）基于區塊鏈的身份認證與身份管理技術。基于脫敏、脫密的手段，進行數據“上鏈”，形成全方位的鏈上數據檔案庫。結合加密認證、隱私保護等密碼學技術，實現個體信息在個體授權、多方驗證情況下的“自證”，無需第三方機構出具證明。

針對當前中心化管理系統面臨的問題，基于跨域、跨聯盟的聯盟鏈，通過交易過程中的智能合約賬戶管理技術、區塊鏈身份與鏈下用戶公私鑰綁定技術、通證激勵技術，實現對賬號管理方式、身份使用范圍、用戶數據存儲、數字證書等方面的實時管理。

（3）面向跨鏈的業務數據安全交互方法。采用隨機節點選擇、節點輪訓、身份管理和密碼算法等技術，解決共識階段集中或重復問題，并根據其共識機制可能面臨的攻擊方式進行改進;基于Hotstaff算法及其改進算法的拜占庭共識機制，研究能夠解決拜占庭容錯機制的簡便數學論證方法，實現節點驗證、節點簽名和消息驗證;基于PoA+PBFT、Raft+PoS等主流混合共識機制，研究混合共識機制在去中心化程度、節點擴展性、安全性、效率問題、開放性問題等方面的兼容性，并根據其共識機制存在的安全風險進行改進。基于數據可信訪問，研究數據調用和合約交互技術，實現多條區塊鏈間業務自動化、多部門協同和行為可審計。

2? 系統建設

2.1? 總體框架

主要包括電子政務外網區和互聯網區兩部分。平臺總體構成如圖1所示。

為解決傳統政務服務中數據共享困難，信息孤島情況嚴重、業務敏捷性低、業務開放能力僵化等問題，滿足跨部門、跨地區、跨系統政務協同等需求，融合區塊鏈、大數據、網絡智能化等新興技術，本項目提出面向跨部門政務協同的區塊鏈融合體系架構，建立全國1+31+N個節點組成的聯盟鏈體系，建設“便民服務平臺、區塊鏈管理平臺、電子證照信息共享平臺、業務協同平臺、登記管理平臺”五位一體的區塊鏈政務服務體系，實現政務數據、應用管理、業務管理、服務與安全的整體協同設計，形成一體化的基礎設施、平臺、管理與安全、應用與服務等能力。

2.2? 業務框架

利用區塊鏈技術，搭建基于政務數據共享平臺，縱向實現信息透明，橫向實現數據互聯，解決電子證照數據使用過程中歸屬權、管理權和使用權界定等難題;各部門可以節點的方式加聯盟鏈，通過智能合約獲取不動產登記信息，也可將本部門數據上鏈，供不動產登記部門在鏈上調用，實現安全可信的業務協同辦理;對于不動產登記聯審聯辦業務，以為人民群眾辦好一件事為主線，梳理并優化業務流程，約定業務協同辦理的流程及數據結構，以可信、公開透明的方式實現部門間業務高效協同。具體業務流程框架如圖2所示。

創新構建區塊鏈同構/異構跨鏈交互技術架構，從而解決政務數據的交互問題，避免數據被篡改、泄露、濫用等風險，以基于區塊鏈的互聯互通跨鏈通信技術為基礎，高性能共識的中繼鏈為核心，構建安全的跨鏈網絡結構及平行鏈動態接入機制，保證了跨鏈技術的高效性、擴展性和安全性，實現業務自動化、多部門協同和行為可審計的跨鏈業務數據安全交互。

2.3系統功能

2.3.1? 區塊鏈基底系統構建

利用區塊鏈技術，將全國各級不動產登記機構辦理的不動產登記結果及電子證照統一納入區塊鏈管理系統，在電子政務外網與一體化政務服務平臺對接，為相關政府部門提供不動產登記信息共享服務，在互聯網（網頁、APP）為社會公眾提供不動產登記電子證照信息統一核驗服務，并通過區塊鏈技術，實現與公安、民政、稅務、市場監管等部門實現業務協同共享。針對實際業務情況，要求對未來系統擴容保持良好的平滑性。系統本身采用具有賬戶體系的賬本結構，兼容具有賬戶體系結構的區塊鏈賬本技術，同時可通過智能合約方式模擬UTXO的賬本結構。系統支持可插拔的共識協議，將各種共識算法，如DPOS+PBFT、POW、POA等設計為模塊組件，根據不同平臺和場景選擇不同的共識算法。支持外部系統與區塊鏈的交互，通過區塊鏈子網關，相關系統能夠與基于區塊鏈的全國不動產登記電子證照應用服務系統進行對接，或者將相關信息存儲到鏈上，實現鏈上鏈下交互。

2.3.2? 不動產登記電子證照制證、管理

不動產登記電子證照制證、管理系統結合區塊鏈與電子認證的優點，部門業務系統調用不動產登記電子制證、管理系統提供的Web Service服務，完成證照照面信息到電子證照綜合管理的推送，同時，由不動產登記電子制證、管理系統返回蓋章頁面URL給業務系統進行在線蓋章，通過不動產登記電子制證、管理系統證照生成模塊進行蓋章處理，最后生成電子證照并進行入庫操作，以便系統進行統一管理。

2.3.3? 電子證照共享服務

電子證照共享服務是互聯網+政務服務應用核心模塊，平臺是以標準規范為基礎，集電子證照目錄編制、證照數據采集、證照生成和證照共享服務于一體的電子證照共享服務體系。在不動產登記電子證照信息共享系統設計過程中，首先，通過將不動產登記電子證照信息記錄到區塊鏈網絡上實現信息的共享。各個部門通過搭建一個區塊鏈節點加入到不動產登記電子證照區塊鏈網絡中，上鏈數據以json格式組織數據，序列化后通過區塊鏈API接口寫入到區塊鏈網絡。經過區塊鏈共識后，所有數據都在區塊鏈節點上存儲。區塊鏈上已經存儲下來的數據，可以通過區塊鏈的API接口進行查詢，接口采用Restful接口方式，很容易實現業務系統與區塊鏈之間的數據對接。

不動產登記電子證照信息數據在共享的過程中，完全通過智能合約進行自動判定并嚴格執行，確保共享的數據會被存證系統完整記錄。數據共享時，有對數據進行公私鑰加密并簽名，確保數據在共享過程中不會被第三方截獲或被第三方偽造。

2.3.4? 不動產登記信息統一核驗

全國不動產登記信息統一核驗系統應具備用戶賬戶體系。該賬戶體系應以機構賬戶為主，并逐步開放個人賬戶。用戶在進行核驗操作前，需要完成賬戶的注冊，實現機構的認證及個人的實名認證。在用戶已完成實名認證的情況下，用戶采有權利對不動產登記信息進行核驗。

核驗的方法采用獲取電子證照數據，并與存儲在區塊鏈上的電子證照數據的哈希值進行哈希比對，如果比對正確，則證明電子證照核驗無誤。最后，將整個比對過程數據記錄到區塊鏈上，包括：進行比對的用戶、被比對的不動產登記信息、比對時間、比對結果等等信息。

當用戶提交網上辦理業務申請和申報材料時，就可以預先通過信息共享進行信息核對，幫助地方登記機構進行智能核驗，通過核驗后的信息，再轉發給登記機構進行預受理和審核，解決了現有不動產登記過程的信息共享難、業務協同難等問題，減少各級不動產登記機構的工作任務，提高不動產登記效率，形成全國統一的不動產登記體系。

3? 結? 論

本研究中針對現有不動產電子證照使用中的具體問題，結合區塊鏈技術建立跨部門政務協同的區塊鏈融合體系，解決了傳統政務服務中數據共享困難，信息孤島情況嚴重、業務敏捷性低、業務開放能力僵化等問題，滿足跨部門、跨地區、跨系統政務協同等需求，實現政務數據、應用管理、業務管理、服務與安全的整體協同設計，形成一體化的基礎設施、平臺、管理與安全、應用與服務等能力。以高性能共識的中繼鏈為核心，構建安全的跨鏈網絡結構及平行鏈動態接入機制，保證跨鏈技術的高效性、擴展性和安全性，實現業務自動化、多部門協同和行為可審計的跨鏈業務數據安全交互。

參考文獻：

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[2] 張飛，韓歡歡，李冬青.基于區塊鏈與電子認證的不動產登記電子證照系統的設計與實現 [J].江蘇科技信息，2019，36（35）：42-46.

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[5] 賈文玨，李澤慧.區塊鏈技術在自然資源管理中的應用初探 [J].國土資源信息化，2020（4）：3-8.

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[7] 《區塊鏈應用藍皮書：中國區塊鏈應用發展研究報告（2019）》 [J].企業觀察家，2019（11）：122-123.

作者簡介：歐翔（1970.01—），男，漢族，中級工程師，碩士研究生，研究方向：地理信息系統軟件開發。