區塊鏈技術的企業管理系統框架設計與分析

王志輝

（中國航發北京航科發動機控制系統科技有限公司，北京 102200）

一、引言

隨著互聯網技術的發展，大數據逐漸受到重視。財富不只是金錢，數據逐漸成為一個時代的新財富。挖掘數據背后的價值并與他人分享已成為當代的熱門話題。共享數據資源的常用方法是通過相應的集中處理來存儲和使用。用戶本身不能直接訪問數據，并且存在一定的數據泄露風險。在企業中，數據泄露意味著機密披露。因此，針對數據泄露這樣的嚴重問題，專家學者開始致力于數據存儲安全方向的研究，希望在數據交換和共享的基礎上滿足數據安全的基本需求。21世紀，隨著區塊鏈技術的出現，其具有的分散化和可信性核算的特點滿足了數據共享和安全保護的要求，為相關專家學者的數據安全和共享提供了新的解決方案。

隨著互聯網的普及，企業管理突破了傳統單一的形式，網絡管理得到了推廣。然而，這些新的管理形式正面臨嚴重的信任危機。此外，在傳統的企業管理領域，還存在流程記錄不完整、不透明等問題。雇主在招聘人員時無法核實求職者信息的真實性，這給雇主的招聘工作帶來了很多麻煩。因此，對于滿足分布式需求的存儲技術的研發顯得尤為迫切，它可以管理和存儲企業的所有管理記錄和信息數據，也不會被修改和損壞。區塊鏈技術可以滿足各種形式的記錄功能，對所有網絡終端開放，滿足基本的數據安全需求。區塊鏈技術的出現和廣泛使用，不僅可以為企業和社會信息共享帶來極大的便利，而且為集中式信息處理的發展鋪平了道路。同時，它也為行業認證提供了機會，區塊鏈技術被企業廣泛接受。

鑒于上述企業管理中存在的問題和區塊鏈的優勢，文章將闡述區塊鏈相關技術的概念，分析相關算法，設計開發基于區塊鏈技術的企業管理系統，分析其在企業管理中的實際運行能力。

二、區塊鏈企業管理創新技術及相關概念

（一）區塊鏈技術

20世紀下半葉，隨著互聯網基礎設施和軟硬件的發展，人類信息交換的效率迅速提高，這帶動了各行各業的快速發展。區塊鏈技術實際上是一個分布式存儲、P2P網絡和秘密算法的集合，如比特幣就是基于區塊鏈的相關技術開發的。隨著智能技術的出現，由于區塊鏈的分散性和不可篡改性，區塊鏈被認為能夠在各種實際業務場景中建立信息，提高信息的透明度、可靠性和安全性。區塊鏈與云計算、人工智能、物聯網等領域的結合，將帶來巨大的發展機遇。

分布式共享的數字集成始終契合區塊鏈的特點。該技術由密碼學支持，并按時間順序集中存儲。由于自身的諸多特點，區塊鏈不能隨意改變信息和交易的可追溯性，越來越多的企業和機構開始關注這項技術并對它展開研究。區塊鏈是基于P2P網絡的，網絡中的每個節點都要維護一個公共分類賬。公共賬本是一個鏈，其中所有的數據塊都按時間順序連接起來。公共分類賬確保所有的數據都是公開透明的。通過共識算法對交易達成共識，將交易記錄在塊中，確保交易不會被密碼學篡改。基于區塊鏈的比特幣也證明了區塊鏈被廣泛關注的主要原因是它具有以下特點。第一，集中化。整個區塊鏈網絡由所有參與者共同維護，沒有第三方組織。通過分布式存儲和P2P網絡機制進行信息傳輸和驗證，任何節點問題都不會影響整個網絡的運行。第二，去信任。基于互信任和基于價值的加密算法，不需要雙方交換數據。第三，交互與共享。所有用戶都可以在區塊鏈上查看數據，確保鏈上的數據共享，促進節點間的數據交換。第四，可信的數據庫。每個節點都有一個完整的數據賬戶。除非大多數節點都可以被控制，否則任何節點的數據丟失或修改都不足以影響整個區塊鏈網絡的數據。第五，可追溯性。區塊鏈采用鏈式數據結構，并在數據塊上標記時間戳，使數據具有可追溯性。

（二）比特幣

21世紀提出了比特幣的概念，并指出區塊鏈技術是構建比特幣系統的基本技術。比特幣是以太坊的加密貨幣，用戶可以通過挖掘、從市場上或其他用戶那里購買等方式獲取。比特幣作為一種加密貨幣，以智能合約的形式實現，并在以太坊上運行。代幣合約的開發應遵循一個標準，以便前端（如錢包）能夠識別代幣活動（如代幣傳輸）。比特幣合同維護一個映射表，每個條目記錄一個比特幣持有人（即一個賬戶）和屬于他的比特幣余額。與以太事務不同，比特幣持有者通過調用合同中的特定函數將其比特幣轉移到另一個比特幣上。如果某些比特幣被成功傳輸，則映射表將進行相應的更新。代幣合同應發出事件通知，以通知其他代幣變化的應用程序，如錢包、交易市場等。任何應用程序都可以通過監聽已發送出的事件來掌握比特幣契約的執行結果。除了標準函數和標準事件之外，比特幣標準還允許開發人員實現非標準函數和非標準事件。

三、區塊鏈技術的企業管理系統框架

（一）擬建企業管理系統的架構

區塊鏈可分為公共區塊鏈、完全私有區塊鏈和聯盟區塊鏈三類。公共區塊鏈是一個世界上任何人都可以讀取的區塊鏈，任何人都可以在這里執行、參與和驗證交易。公共區塊鏈的共識是通過工作證明、股權證明、股權委托證明等共識算法來維持的。通常，共識算法將經濟回報與數字驗證相結合。每個參與并維護了一個公共區塊鏈的人都可以獲得一定數量的財務獎勵。許多著名的區塊鏈系統都屬于比特幣。第二類包括完全由一個組織控制的完全私有的區塊鏈。相關的應用程序，包括數據庫管理和審計，都會受到一定的限制，在這種情況下則不需要公共可讀性。第三類包括聯盟區塊鏈，其共識過程由預先選定的節點控制。為了提高區塊鏈效率，需要確保大多數交易是在聯盟中大多數參與者的共識下進行的，并確保高效操作。

（二）提高區塊鏈的企業管理系統效率

供應鏈本質上是由幾個利益相關公司組成的聯盟式組織，以確保區塊鏈的效率和物聯網的安全。因此，區塊鏈聯盟是設計模型的完美選擇。此外，考慮到物聯網的訪問控制，設計雙鏈結構的聯盟區塊鏈結構，每個公司都有一個物聯網網關和一些物聯網設備。首先，生成并闡述我們提出的區塊鏈網絡的基本流路徑，將超級賬本結構和以太坊平臺作為基本框架。在織物中，聯盟區塊鏈的基本單元是連接每個組織的通道。在這個方案中，一個組織將被視為一個企業或一個公司。例如，核心企業是一個上游和下游企業，而不是某個人。此外，將其會員服務提供商添加到網絡中后，其將被認證為該特定渠道的合法組織。

在通道內，同伴是一個基本的元素。同行可以托管多個智能合約和分類賬。智能合同在織物中也被稱為鏈碼，并且分類賬存儲數據。因此，應用程序和物聯網設備應該與對等機一起工作，以便與其他對等機通信。在提出的模式中，這是組織之間的通信。物聯網設備屬于它們的組織，而這些設備應該只連接到它們的對等設備。首先，每個對等體代表一個組織，每個組織都有幾個自己綁定的物聯網設備。這些設備進行通信，并更新存儲在對等設備的賬本中，而共識算法有助于承載一個共識過程，以確保這些賬本都是達成共識的。在達成共識之前，想要的鏈碼（智能合約）就會參與進來。鏈碼指定了物聯網設備或其他應用程序請求數據的權限。開發的這種框架被稱為訪問控制框架。在此框架內，鏈碼將提供作為訪問控制的列表，以授予和撤銷權限（包括讀、寫和其他操作）。假定物聯網設備被黑客攻擊時，會發生沖突。要突破整個區塊鏈網絡，就會向對端發送惡意請求。一旦物聯網設備和應用程序違反訪問控制列表，系統將執行相應的懲罰。在現實世界的制造環境中，如果整個供應鏈都希望遷移到區塊鏈機制上，那么每個同行的穩定性（讀寫速度、與其他同行的溝通、安全問題）才是最為重要的。在傳統的物聯網應用程序中，所有資源所有者都必須執行策略，防止未經授權使用其資源，如數據、存儲空間和服務。例如，每個節點都必須有一個訪問策略來阻止來自未簽名用戶的訪問。

（三）企業管理系統框架的供應鏈系統

基于物聯網和管理框架構建新的供應鏈系統，并設計訪問控制框架來實現分布式和無信任的訪問控制。注冊模塊主要負責信息注冊，并由供應鏈中的所有公司維護注冊政策。此外，該模塊還提供了撤銷和更新功能。檢查模塊側重于判斷不當行為，并監控受試者的行為。如果出現任何操作失誤，受試者將受到懲罰。此外，還提出了一種備份對等機制以及內部數據隔離和傳輸方法，它們都增強了系統的穩定性。供應鏈系統可以在沒有集中控制單元的情況下優化每個節點的動作，而可配置的閾值則提高了系統的靈活性。如果一個節點企業被新添加到網絡中，那么系統可以將其閾值設置為一個更大的數字，以便該節點可以更快地改進使用來自系統的資源。開發期結束后，可以重置閾值以滿足實際需求。系統監督器可以通過使用這種控制方法，映射到傳統供應鏈系統中的優化算法。然后，將供應鏈優化問題作為一個非常典型的硬優化問題，用常用的算法進行優化。計劃在未來進行更全面的測試，以更深入地評估擬議的系統。盡管案例研究是一種有用的、直接的性能測試方法，但它們應該與現實世界的應用程序相關。因此，計劃在未來的研究中將該系統應用于解決現實世界的問題之中。隨著區塊鏈技術的進步，越來越多的物聯網設備被用于區塊鏈系統。這將擴大區塊鏈和物聯網設備聯合使用的范圍。在未來的工作中，我們還計劃將該系統應用于云計算和邊緣計算中。

四、基于區塊鏈技術的企業管理系統分析

（一）企業管理信息系統概述和存在問題

一是管理信息系統是一種組織方法，可以提供過去、現在和未來的信息。它提供適當的標準化信息，支持組織的規劃、控制和業務功能，以協助決策過程。二是收集、處理、保存和發布功能的集成、決策支持、協調和控制。它可以幫助內部成員分析相關主題、可視化復雜問題，并創建新產品。三是該系統始終貫徹以人為本的基本理念。利用計算機硬件、軟件、網絡通信設備等辦公設備處理所需信息，包括收集、存儲、計算和處理、保護等，組織戰略競爭，提高效率。一個完整的人機系統可以支持高層決策、中層控制和基層操作。

企業管理信息系統存在以下問題：一是企業管理系統設備安全無法保障，可能受自然災害、設備故障或丟失等因素的影響；二是內部人員可以為自身利益篡改或刪除部分數據；三是信息輸入錯誤會影響整個系統的后續業務；四是企業管理系統一旦感染病毒，可能導致信息傳遞過程中數據泄露；五是企業管理系統復雜，需要大量復合型人才，但沒有完整的人才激勵機制。

（二）企業管理信息系統的特點

一是提供決策支持管理。該系統可以為企業的管理者和高級管理人員提供相關信息，使管理者能夠從數據中獲取所需的信息，為管理者提供相關的決策建議，并為管理者提供決策服務。二是全方位的特性。從某些角度來看，該系統是對一個企業、組織和其他機構進行綜合管理和分析的系統平臺。企業在建立和創建系統時，可以將各級管理和信息分配到系統的各子項目中，然后通過子系統整合信息，實現各類企業和事業單位綜合管理的目的，協助高級管理人員。三是人與機器的結合。管理系統的最終目的是幫助用戶或企業主管作出相應的決策，最終的決策不是由系統發布的，而是由用戶發布的。因此，系統的使用和管理必須是人與系統的結合。在管理系統中，所有級別的管理者和用戶不僅是該系統的用戶，而且是用戶的管理者。因此，在開發該系統的過程中，需要正確區分人機在系統中的狀態分布和相關功能，使系統和個體用戶都能發揮自己的優勢，提高系統的性能和管理效率。

五、結語

文章闡述區塊鏈技術和企業管理相關技術，對基于區塊鏈技術的企業管理系統進行了分析，該系統結合傳統管理系統和區塊鏈技術的特點，充分發揮個人和計算機的優勢，滿足企業管理的需要，為未來在企業管理中發揮個人和計算機的優勢提供了助力，并且提供了一種新的思維方式，分析了系統的穩定性，得出了系統有助于企業實現良好管理的結論。然而，區塊鏈技術還不夠成熟，如何通過區塊鏈提高企業業務管理的水平和效率仍然是當前研究的重點。