基于區塊鏈的重大建設項目檔案數字資源庫構建探究

摘要：南京旅游集團自2017年12月成立以來，圍繞南京市委、市政府對集團的戰略定位，結合集團經營實際，形成了“重大項目開發+涉旅資源整合+新興業態引領”的集團發展新局面，同時結合國企數智化轉型要求，以推進企業數字化轉型為抓手不斷促進旅游產業結構優化升級。而重大項目建設作為三大戰略定位之一，如何將項目建設檔案管理和數字化轉型結合起來，更好地發揮出建設項目檔案的作用，將從區塊鏈技術在建設項目檔案數字資源庫建設中的應用展開研究。

關鍵詞：區塊鏈；建設項目檔案；數字資源庫

一、前言

國企數字化轉型對旅游集團業務工作和檔案工作融合發展、協同創新提出了要求，尤其是探索大數據、區塊鏈、人工智能、知識圖譜等新技術在檔案信息化中的應用場景有著迫切的現實需求。下文從國企建設項目檔案信息化現狀入手，結合區塊鏈技術的應用特點，對如何構建重大建設項目檔案數據資源庫進行了路徑探究。

二、市屬國企建設項目檔案管理現狀

（一）集團旅游開發板塊及檔案管理現狀

南京旅游集團旅游開發板塊下轄幕燕公司、鐘山公司、秦淮河公司、風光帶公司、熙南里公司、聚寶山公司和南京旅游公司7家企業，分別圍繞文旅產業建設管理運營、旅游資源開發保護利用等主業開展涉旅重大項目的建設工作。集團“十四五”期間規劃建設的項目主要有“永濟江流”國家級旅游度假區、熙南里歷史文化街區、水木秦淮藝術生活街區、明外郭秦淮新河環城綠廊、全域旅游服務中心、鐘山風景名勝區東入口等一批亮點示范項目。除去南京旅游公司主營業務是涉旅資產投資管理以外，集團旅游開發板塊其他的6家公司中，建成三星級綜合檔案室共有5家，分別是鐘山公司、幕燕公司、熙南里公司、秦淮河公司和風光帶公司，三星級檔案室建成率為83.3%，這為下一步開展建設項目檔案管理打下了一些基礎。同時也應該看到，這些項目建設公司檔案管理中存在中心化、電子檔案安全等問題。

（二）2022年重大項目建設情況

2022年，南京旅游集團共有2個項目入選江蘇省2022年重點文旅產業項目建設與投資計劃，其中一個是續建項目，即南京熙南里歷史文化休閑街區四期項目，本年度計劃完成開展拿地前期意見征詢及土地掛牌上市、辦理土地證、建設工程規劃許可證、施工圖審查等前期手續的工作；另一個是新開工項目，即南京幕燕風貌區城市客廳濱江郵輪港項目，本年度計劃完成十四號碼頭加固出新與亮化開工建設、新增船舶購置等工作。這2個項目作為省重點建設與投資項目，對于項目建設檔案的管理也提出了新的要求，也是為了滿足下一步項目建設完成跟蹤審計等財務管理的要求提前謀劃，這些都需要在項目建設全生命周期同步考慮、同步規劃、同步實施。

（三）建設項目檔案管理及數字化規范

《建設項目檔案管理規范》（DA/T28—2018）中對于建設項目電子文件的歸檔提出了明確的要求，主要是項目電子檔案管理和項目檔案數字化兩方面。建設項目電子檔案管理總體上來說可以參照紙質檔案的歸檔分類方法，在檔案有效性保證等方面應該符合《電子文件歸檔與電子檔案管理規范》》（GB/T 18894-2016）的規定。同時，需要借助建設單位已有的信息化系統通過身份驗證、安全設備等手段保護檔案數據的安全完整，建立檔案數據備份制度，項目施工圖紙、招投標文件等核心檔案應該在有條件的情況下實現異地異質備份，在相關信息化系統軟硬件設備更新換代或者升級后，可以確保遷移后的檔案數據真實、完整、有效、可靠、兼容。建設項目檔案數字化根據項目建設實際情況及建設單位信息化基礎，需要將包括項目立項勘查、施工圖紙、招投標資料等重要文件，通過本單位檔案管理部門或者委托第三方按照相關數字化要求，進行項目建設檔案數字化的工作，檔案掃描、數據掛接等具體工作應當符合《紙質檔案數字化規范》（DA/T 31-2017）的規定。

三、區塊鏈技術在建設項目檔案管理中的應用分析

（一）共識機制及密碼學技術

區塊鏈從本質上講是一種去中心化的賬本技術，這和以前我們熟知的以“大智云物移”為代表的傳統互聯網技術有根本的區別。如果從底層數據庫的角度來看，我們可以認為區塊鏈是由很多分散的、獨立的客戶端節點通過一些密碼技術聚合共同組成一個更廣義層的數據庫。而密碼學技術作為區塊鏈的核心技術之一，包括哈希算法、對稱/非對稱加密、數字簽名等現在密碼學的經典算法目前都作為核心算法在區塊鏈的應用中推廣。一個區塊鏈系統通常包括區塊頭和區塊體，區塊鏈系統模型最常見的三種共識機制是PoW、PoS和PBET，分別是工作負載證明機制、權益證明機制和拜占庭容錯機制。

（二）區塊鏈技術應用的優勢

在建設項目檔案管理中應用區塊鏈技術主要有以下四大優勢：

一是有效促進了“電子檔案+協同管理”。通過區塊鏈技術去中心化的技術特點實現了集團本部跨部門間、集團與下屬企業跨層級間的多跨協同管理，通過技術促進了業務融合，從而打破了傳統檔案管理中的“數據壁壘”和“數據孤島”，實現建設項目電子檔案管理和利用的分布化、在線化、實時化，真正實現了電子文件全生命周期管理。

二是有效提高了“電子檔案+數據共享”。通過區塊鏈防篡改的技術特點解決了在電子檔案數據共享中最重要的數據安全、數據合規、數據可靠性問題，規避了數據共享過程中的風險，有效實現了集團內部數據的互聯互通、共享共用，實現了跨層級、跨地域、跨系統、跨部門、跨業務的檔案業務數據應用新體系。

三是有效推動了“電子檔案+成本管理”。通過區塊鏈技術的應用降低了各個項目建設單位對建設項目電子檔案的管理成本，區塊鏈技術的應用可以實現對建設項目電子檔案從檔案真實性、完整性、有效性、安全性等四個方面的管理要求，與建設項目電子檔案管理需求相契合。從管理效率的方面來看，區塊鏈集成了信息和元數據，有效地避免了當前實體檔案和元數據分離產生的信息不一致、檔案轉移難等狀況。相比傳統的云存儲模式，區塊鏈采用了分布式云存儲方式，可打破傳統的數據信息存儲限制，以實現碎片資源的利用，節省了建設項目電子檔案傳統管理工作中收集、保管、利用等眾多環節消耗的大量人力、物力。

四是有效保證了“電子檔案+利用實效”。區塊鏈技術相當于每個節點上都存儲了一份全部的數據，有效確保了管理過程中信息和數據的完整性。如果將區塊鏈技術與建設項目電子文件管理相結合，不僅將解決以往建設項目檔案分散、不便管理的痛點難點，更是最大限度地提高了電子文件檔案管理的效率，更重要的是保證了數據交互過程的安全性。檔案是項目建設借鑒的重要信息資源，往往會涉及大量機密信息，對其的利用也需設置嚴格的保密標準。客觀地說，電子文檔管理的安全控制越嚴格，使用在線服務就越困難。而區塊鏈可以打破這一限制，依賴身份識別實現資源的及時共享，保證建設項目電子檔案的利用時效[1]。

（三）區塊鏈電子檔案項目現狀

區塊鏈在電子檔案管理領域的應用分為原型構建、試點探索和加速應用三個階段，其場景特點正逐步從多樣化走向統一化。原型構建階段，美國特拉華州“智能文件”項目面向電子文件自動歸檔與處置（ERMS）的業務場景解決了易篡改的問題、英國國家檔案館Archangel項目面向數字檔案長期保存（TDR）的業務場景解決了多主體和易篡改的問題；試點探索階段，中國石化“電子文件歸檔”項目面向電子合同與電子招投標業務的電子文件歸檔與管理 （BS+ERMS）業務場景、國網甘肅省電力工程公司矢量館區塊鏈大數據創新平臺面向工程項目檔案的歸檔與管理（ERMS+TDR）的業務場景、深圳先進院數據安通寶系統面向科研檔案資源的長期保存（TDR）的業務場景，這三個項目都解決了易篡改和可溯源的問題；加速應用階段，廣州互聯網法院“網通法鏈” 面向電子證據存證與電子卷宗管理（BS+ERMS+TDR）的業務場景、深圳電子發票區塊鏈系統面向電子發票（會計檔案）的存證與認證（BS+ERMS）的業務場景、中小微企業檔案公共技術服務平臺面向中小微企業電子會計檔案校驗查詢（ERMS+TDR）的業務場景、中國電建區塊鏈驗真平臺面向電子文件的全生命周期管理（BS+ERMS+TDR）的業務場景，這些項目都解決了多主體、不互信、易篡改、可溯源的問題[2]。

四、基于區塊鏈的建設項目檔案數字資源庫構建探究

（一）建設原則

一是統籌規劃、分步實施。南京旅游集團建設項目檔案數字資源庫的規劃建設，總體上要遵循市國資委關于檔案管理和信息化管理的總體要求和集團十四五規劃，業務上要遵循省檔案館、市檔案館最新的規范和標準，統籌規劃，建立集團統一的檔案管理業務規范和數字資源庫。數字資源庫的建設按照摸清梳理、優化存量、創新突破、急用先行的原則，根據系統之間的內在邏輯和相互關系，有序、分階段穩步推進項目建設。

二是上下協同、統分結合。根據省、市國資委關于市屬國企“數字化轉型”總體要求和“構建統一信息化系統”的理念，要確定以集約化為主的模式推進集團整體檔案數字轉型工作，力求實現業務標準統一、業務協同便利、數據融合和應用深化的良好應用格局。嚴格避免各個子公司各自為政、集團與子公司上下脫節導致的煙囪式信息化模式。

三是實用好用、檔案賦能。以切實推進包括建設項目檔案數字資源庫在內的檔案各業務板塊數字化轉型為核心來設計系統的建設，強化作為集團層面創新監管模式、流程改造、線上線下融合等智慧監管創新理念。系統建設應找準目標用戶、強化應用價值。數字化轉型應用讓各條線工作人員有獲得感，同時有效解決一線檔案管理人員工作中的難點、痛點、堵點。

四是技術先進、自主可控。在規劃設計和建設實施過程中，貫徹自主可控設計理念，選擇自主可控技術，為各數字化系統提供信息安全保障。在自主可控的基礎上，采用先進成熟的云計算、大數據技術和平臺、人工智能平臺、低代碼平臺、區塊鏈平臺等先進技術進行數字化系統的規劃設計和系統建設。

五是互聯互通、多跨模式。利用互聯網、電子政務外網、電子政務內網，提供不同場景、不同屬性的網絡支撐環境。注重檔案業務過程和業務數據的開放性設計，構建集團部門之間、集團與子公司之間、集團與外部門之間業務和數據協同的便捷通道，實現跨業務、跨層級、跨地區、跨部門的“多跨”應用模式。

（二）主要應用場景

結合區塊鏈技術去中心化、分布式存儲、信息可追溯、數據不可篡改、數據安全等特點，我們在設計基于區塊鏈的建設項目檔案數字資源庫時應該充分利用區塊鏈技術的特點和區塊鏈服務網絡優勢，有效解決建設項目檔案目前遇到的業務痛點，實現業務模式創新。

基于區塊鏈的建設項目檔案數字資源庫建設的應用場景是通過若干個建設項目檔案管理機構共同參與形成一個聯盟鏈，因為聯盟鏈是目前可見的應用中最有可能成功的一種區塊鏈方式，對于集團下屬的每個項目建設單位來說，聯盟鏈的共享賬本機制可以極大降低該類場景下的對賬成本[3]。

（三）共識協議及分布式加密的應用

1.共識協議的應用

基于區塊鏈的建設項目檔案數字資源庫是基于區塊鏈技術中的聯盟鏈的方式進行，POW和POS的共識算法都無法滿足本項目應用場景的需要，公有鏈中常見的“挖礦”對聯盟鏈來講也沒必要，因此本項目采用了替代的共識方案，我們對目前主流的共識協議進行一個簡單的對比：

①Coco支持Paxos和Caesar兩種協議，由于Coco節點是建立在基于硬件的 TEEs（可信執行環境）上，因此就假定了節點充分可信，所以在Paxos中，leader 節點處理過的事務，follwer節點簡單跟隨即可，這體現了其對公有鏈假定的改變，Caesar支持靈活的容錯模型，可以與Paxos共同使用以防范leader節點由于 TEEs遭到破壞產生的安全威脅，該協議支持在follwer節點發現leader節點不可靠時將其驅逐，從而保證全網的安全；②Quorum支持Raft和Istanbul BFT兩種協議，后者是由AMIS在2017年研發的，可以大幅提升現有的以太坊架構的訊息交換效率；③Corda比較特殊，它借鑒“礦工”角色設計了公證人模塊來提供交易公證（也即簽名）服務，整個網絡不依賴于任何特定的共識算法。但公證人是一個集群概念，一般使用 BFT 或 Raft 在公證人間達成一致，因此，公證人存在效率問題，可能成為效率瓶頸。

通過與傳統分布式系統的共識設計相比，Hyperledger Fabric并沒有什么改進，其共識方式與中心化共識的分布式數據庫一致。FISCO BCOS支持PBFT共識算法，具備拜占庭容錯功能，也提供RAFT 共識算法，適用于節點可信度比較樂觀的場景，可作為本項目優先選用的共識算法。

2.分布式加密存儲的應用

區塊鏈中的分布式加密存儲與常見的數據存儲是有區別的，在區塊鏈系統中區塊通過保存前序區塊的標識（一般都是用區塊哈希）來形成邏輯上的一條鏈，區塊數據內部包含了交易內容，但是交易的內容一般只定義了對區塊鏈上數據的修改請求，“執行過程” 和 “執行結果” 這兩部分數據可能并不包含于交易內容中，這樣做的目的和意義本文不再贅述，這里重點關注的是這個“區塊”的數據組織和存儲形式，本項目中區塊主要用于存儲電子報告的部分關鍵信息。在我們涉及的建設項目檔案數字資源庫中，同樣包含區塊頭和區塊體兩個部分[4]。

“區塊體” 部分相對簡單，這個部分負責將交易內容按照一個確定的順序存儲下來；它是由交易（記賬）驅動的，不同的交易執行順序可能會導致數據變更操作的順序不同，進而很可能導致區塊內容狀態的不同。因此“區塊體”的內容，既體現了完整的交易內容，還體現了確定的交易順序。

“區塊頭”部分會包含很多的元素，區塊頭中一般會包含一個最重要的區塊哈希字段，這個區塊哈希一般會用于表示當前系統的區塊狀態。這就要求區塊哈希的計算來源至少包含：前一區塊的區塊哈希（代表了前序的區塊狀態）、當前區塊對區塊狀態造成的變更影響（當前區塊包含的所有交易的內容、執行結果和執行過程中對賬本數據的修改）。但是區塊哈希的具體計算方式可以由執行層來決定，不同系統間計算方式不盡相同。

（四）項目建設創新點

基于區塊鏈的建設項目檔案數字資源庫建設主要創新點有兩點：

一是目前的建設項目電子檔案都是由各建設單位的檔案管理信息系統來自動生成的，雖然各機構加強了網絡安全防范能力，但各單位的電子報告的數據存儲和原始記錄都是存儲在其內部的數據庫或磁盤中，這些數據可能會被惡意篡改或刪除，或者由一些稍有些電腦知識的人通過模仿報告格式的方式來生成虛假報告，無法從根本上解決電子報告的防偽鑒證問題[5]。

二是利用區塊鏈技術的信任體系，建立一個基于區塊鏈的建設項目檔案數字資源庫，通過集團下屬多個建設項目單位的加入，實現去中心化的電子檔案防偽認證共識，各單位對生成的電子報告進行國密SM3摘要算法獲取電子報告的數字指紋，將關鍵信息及數字指紋寫入分布式的加密數據賬本中，通過區塊鏈技術獨特的不可篡改的分布式賬本記錄特性與電子檔案關鍵信息及數字指紋相結合，對電子檔案從源頭上進行管理，實現防偽鑒證的全程可追溯。

（五）社會效益

本項目實施過程中使用的國密摘要算法能夠有效獲取項目建設電子檔案的數字指紋，項目完成后形成的去中心化的項目建設電子檔案防偽認證技術，將從根本上解決各下屬項目建設單位數據存儲的安全性問題，實現項目建設電子檔案的溯源防偽全程可追溯，確保項目建設電子檔案數據不被篡改或破壞。項目創造性地將國密算法和區塊鏈技術應用到項目建設電子檔案的數據存儲中，能夠解決項目建設檔案管理行業的痛點和技術難點，具有廣泛的應用前景。

五、結語

本文通過對基于區塊鏈的重大建設項目檔案數字資源庫構建路徑研究，不僅能夠提高本單位檔案信息化水平，更重要的是對集團以及更高層面的檔案監管部門、項目建設電子檔案數據的使用部門提供了新的思路，為各相關業務單位廣泛調用項目建設電子檔案數據提供了方便的通道，為實現國企數字化轉型提供信息技術支持和數據支撐。同時，項目中采用了國家密碼局認定的國產密碼算法，作為市屬國企在探索國產化系統平臺建設、自主創新信息化、提升核心信息安全能力等方面進行了有效探索。

參考文獻

[1]王艷松，王棟，王為久，等.區塊鏈在電子檔案管理中的應用分析與實施路徑探究[J].北京檔案，2022（01）：10-14.

[2]陸歌皓，楊丹妮.區塊鏈即服務的發展現狀與展望[J].計算機與現代化，2020（10）：31-35.

[3]孫超.基于區塊鏈的社會信用服務平臺建設研究[J].征信，2021，39（05）：35-39.

[4]謝辰慧.區塊鏈技術在工程電子檔案管理中的適用性及應用策略探究[J].辦公室業務，2021（13）：190-192.

[5]蘇瑋，龐文迪.區塊鏈技術在市場監管領域的應用初探——以食品安全監管為例[J].信息系統工程，2021（12）：8-11.

作者單位：蘇瑋，中通服咨詢設計研究院有限公司；楊繡寧，南京旅游集團有限責任公司；龐文迪，江蘇省工商行政管理局信息中心

■ 責任編輯：張津平