基于區塊鏈技術的事業單位檔案管理信息化系統研究

［摘 要］為提高事業單位檔案管理效率和安全性，文章提出將區塊鏈技術應用到檔案管理信息化系統中，通過建立檔案數據區塊鏈結構、檔案數據安全共享機制，并利用互識機制對檔案交易信息進行檢查確認，建立控制訪問機制，實現基于區塊鏈技術的事業單位檔案管理信息化系統構建。對于該信息化系統，文章進行有效性驗證，實驗結果表明，區塊鏈技術在檔案管理信息化系統中的應用能有效降低數據丟失率和數據查詢錯誤出現率，滿足檔案信息化管理需求。

［關鍵詞］區塊鏈技術；檔案管理；信息化系統；事業單位

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2023.02.058

［中圖分類號］G271；D630.1 ［文獻標識碼］A ［文章編號］1673-0194（2023）02-0-03

0" " "引 言

檔案管理對于事業單位的整體運轉起著非常重要的作用，開發適合事業單位發展的檔案管理信息系統具有重要意義［1］。常規檔案管理方法不利于保證檔案的安全性和數據完整性。基于此，為提高事業單位檔案管理效率和安全性，本文將區塊鏈技術應用到檔案管理信息化系統中。區塊鏈技術采用塊鏈式數據結構對數據進行校驗和存儲，通過分布式節點一致性算法對出現的數據進行生成和更新，并且采用專門的密碼技術存取和傳輸數據，確保數據傳輸的有效性和安全性。

1" " "檔案數據區塊鏈結構建立

當前，有些事業單位的檔案數據體積都比較大，包含的內容比較多，而目前區塊鏈的發展還屬于輕量級階段。因此，為了保證事業單位檔案數據的準確性，且不被篡改，首先要將數據摘要哈希值、數據上傳者公鑰、上傳時間統稱為一個GH，將GH通過哈希計算后存放在Gufh樹的樹枝節點上，樹枝節點兩兩相乘哈希值后放入葉節點中，保障檔案數據安全［2］。

檔案管理數據區塊鏈結構如圖1所示，樹枝節點是由多個GH塊構成，并且每10秒計算一次哈希值，求得Gufh樹的樹根。在計算的過程中，要避免檔案數據被篡改。本文利用混合共識機制共享數據，提高數據的共享效率，并將原始的檔案數據利用多重加密法存儲在DFG中，從而提高數據的安全性。

在檔案管理數據區塊鏈結構設計過程中，需要設計混合共識機制算法，具體內容如下。

（1）初始化處理［3］，其處理過程如式（1）所示：

式（1）中，Pi、GID分別代表用戶公私鑰，H代表私密值，c代表全局標識參數，M代表輸出函數。

（2）當上傳檔案數據發出請求時，若該請求被GH1中的當值節點RP接受，則需要對該數據進行合法性驗證，如果合法，則將該數據進行加密處理，并存入DFG中，同時將數據信息記錄到GH塊上；若接收的數據不合法，則將數據銷毀。若該請求是被GH1中的OX等其他節點接受，則將該數據進一步進行轉發［4］。

（3）應該每隔10秒就對GH塊數量進行檢查，若GH塊的數量超過10個，就應該對Gufh樹上的節點進行計算和分支，得到一個新的區塊K。

（4）當值節點O經過一定時間后，向其他所有節點發送發起共識的消息，其表達式如下式（2）所示：

hi=λ（BkMkCλ）" " " " （2）

式（2）中，λ代表輸出的當值節點，Bk代表第k個節點的區塊信息，Mk代表第k個節點的輸出當值節點，Cλ代表對該數據節點的簽名參數。

依據上述過程建立檔案數據區塊鏈結構，完成對檔案管理信息化系統的預處理。

2" " "建立檔案數據安全共享機制

在上述檔案數據區塊鏈結構建立完成的基礎上，為了增加檔案管理信息化系統的有效性以及安全性，現提出建立檔案數據安全共享機制的方案［5］。檔案數據安全共享機制就是讓用戶和檔案數據之間實現共享，主要由系統節點、分賬比結構、迅速檢索機構和控制訪問機構4部分構成。

當用戶請求訪問檔案管理系統中的數據時，系統節點就會提供相關數據。每個系統節點只接收一個用戶的請求，只要增加系統節點的個數就會提高數據互通效率。分賬比結構是一個基于Hath樹的結構。

在此基礎上，建立迅速檢索機構，主要是為了讓用戶可以快速找尋到經過加密的檔案信息，主要工作流程如圖2所示。

3" " "基于區塊鏈技術的事業單位檔案管理信息化系統的實現

在上述基本工作完成的基礎上構建事業單位檔案管理信息系統。區塊鏈對于檔案管理來說是一種大規模的協整工具，它的去中心化、分區式機制和不可篡改性等優勢是檔案管理所需要的。要實現檔案管理信息化系統的構建，就要先把區塊鏈和檔案信息進行融合，通過區塊鏈進行去中心化，使得檔案管理系統權限與業務對等，事業單位的每一份檔案數據信息都要經由“鏈上”的“區塊鏈+檔案信息”系統進行儲存、計算、監控等，讓信息在它們之間實現互通，方便實時監控。

再利用互識機制，對所有的交易信息進行檢查并確認。互識機制可以監管融合并儲存下來的信息，形成一個不可篡改的機制，從而實現檔案管理。

基于區塊鏈技術的事業單位檔案管理信息化系統實現流程如圖3所示。

由圖3可知，檔案管理人員可通過服務端、終端查詢，結合物聯網技術等進行數據傳輸和數據共享，對記錄情況、共識機制、區塊鏈機制、管理機制、訪問機制等進行安全性管理。

對于訪問機制，主要保證檔案數據管理信息系統中的安全性。合適的訪問控制協議可避免未經授權的用戶共享事業單位的檔案數據。當訪問者要對檔案信息進行訪問時，需要提供他們的簽名，以驗證他們的身份。訪問機制就會對分賬比結構中的所有簽名一一進行對比，直到在分類賬中找到與訪問者親筆簽名吻合的字體為止。訪問者要想查看加密數據，訪問機制就會查找加密內容的簽名與訪問者提供的加密簽名是否一致，一致就可以查看。雖然這種訪問機制相對來說比較簡單，但是它的安全性高，效率高。

4" " "事業單位檔案管理信息化系統有效性的驗證

為了驗證此次基于區塊鏈技術的檔案管理信息化系統的有效性，筆者進行實驗對比，并將此次研究的系統與傳統系統進行對比，比較兩種系統的管理效果。

4.1" "數據丟失率對比

筆者將數據丟失率作為評價檔案管理效果的一個重要指標，選取文獻［2］中基于計算機智能化技術建立的檔案管理系統、文獻［3］中基于大數據技術構建的檔案管理系統作為對比系統，對比3種系統運行后數據的丟失情況，如圖4所示。

通過圖4可知，在數據傳遞過程中，傳統的檔案管理系統在信息傳遞過程中存在信息丟失情況，且數據丟失率最高。而此次研究是檔案管理信息化系統在數據輸出傳遞過程中引入區塊鏈技術，將GH通過哈希計算后存放在Gufh樹的樹枝節點上，保證數據準確性，不被篡改，數據丟失情況較少。

4.2" "數據查詢錯誤情況對比

對比文獻［2］系統、文獻［3］系統和本文系統的數據查詢錯誤情況，對比結果如圖5所示。

由圖5可知，本文設計的檔案管理信息化系統的數據查詢錯誤率明顯低于文獻［2］系統和文獻［3］系統，主要是因為本文系統通過區塊鏈進行去中心化，使得檔案管理權限與業務對等，信息之間實現互通，所以錯誤查詢出現的情況較少。

5" " "結 語

區塊鏈技術中的各節點之間通過分區式儲存進行信息自發驗證、傳遞和管理，可以最大限度地保障交易安全性和數據完整性。因此，利用區塊鏈技術管理檔案數據，具有先進性和現實意義。上述研究結果表明，基于區塊鏈技術的檔案管理信息化系統相比文獻［2］系統和文獻［3］系統，數據丟失率和數據查詢錯誤率更低，從而確保了檔案數據的準確性和安全性，降低了數據被篡改的可能性。

主要參考文獻

［1］保麗芬.企業檔案管理信息化系統的建設［J］.智富時代，2018（3）：73.

［2］郭霏霏.基于計算機智能化技術的醫院財務管理系統的設計與應用［J］.現代科學儀器，2020（2）：43-47.

［3］李盼，張潔，張志剛，等.基于大數據的醫院財務管理信息系統設計［J］.自動化與儀器儀表，2019（12）：34-36，40.

［4］林藝馨，俞杰.區塊鏈技術為房地產權屬檔案信息化管理賦能［J］.中國房地產，2022（13）：52-56.

［5］孔旸.基于區塊鏈的鐵路電子檔案管理技術研究［J］.微型電腦應用，2022（2）：156-159.