區塊鏈技術的應用研究

閆帥領　孫朝云　趙鑫　耿愛旭　張忠全

［摘 要］區塊鏈技術是一種分布式記賬技術，其主要特點有去中心化、可追蹤、不可篡改等。區塊鏈技術最初應用在金融行業，由于其技術的獨特優勢，近些年各行各業都開始應用區塊鏈技術，區塊鏈技術使得多個行業的技術瓶頸問題得以解決。基于此，文章針對區塊鏈技術在縣域經濟發展評價、非物質文化遺產保護、文化產業發展等幾個領域中的應用展開論述，進而總結出區塊鏈技術應用的關鍵步驟，以期為后續的區塊鏈技術應用提供借鑒。

［關鍵詞］區塊鏈技術；縣域經濟；非物質文化遺產；文化產業

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2023.20.055

［中圖分類號］TP311［文獻標識碼］A［文章編號］1673-0194（2023）20-0174-03

0? ? ?引 言

2008年11月1日，中本聰在網絡上發表了《比特幣：一種點對點的電子現金系統》論文，自此區塊鏈技術被越來越多的人關注［1］。而區塊鏈一直以來沒有一個完整的定義，目前區塊鏈的定義主要有3種理解：一是將其歸屬于數據庫范疇，該數據庫可供很多人維護，進入數據庫的數據只能被查詢而無法進行修改［2］；二是將其理解為文件系統，每一個事件都是一個單獨的文件，該文件中記錄了眾多數據信息，而文件為只讀文件［3］；三是將其看作一個分布式的記賬系統，每一個用戶都擁有一個單獨賬本且進行記賬操作，每個用戶的記賬都應保持一致，一旦出現不一致的記賬信息，則啟動共識算法進行數據信息的統一［4］。上述的定義雖然形式不一，但是都擁有一致的特點，即去中心化、不可篡改、可查詢等。

截至目前，區塊鏈技術的應用主要經歷了3個階段。第一個階段為區塊鏈的1.0時代，該階段主要應用在金融領域，以比特幣為代表，提出了基于分布式P2P網絡、非對稱加密、時間戳、工作量證明共識算法的電子現金系統的架構理念。第二個階段為區塊鏈2.0時代，該階段的應用主要為擴展的經濟范疇，以以太坊為代表，區塊鏈技術自此可集成圖靈完備的智能合約技術。第三個階段為區塊鏈3.0時代，以各應用為代表，該階段區塊鏈技術開始滲透社會生活的各個領域，并不斷突破各領域的技術瓶頸，有效推動社會各方面的發展。區塊鏈技術進入人們的生活，改變著人們的生活方式，目前信息互聯網正逐步向價值互聯網邁進［5］。本文針對區塊鏈技術的第三個階段應用，分別對縣域經濟發展評價、非物質文化遺產保護、文化產業的發展等幾個領域中的應用展開詳細論述。

1? ? ?區塊鏈技術在縣域經濟發展評價中的應用

對于縣域經濟的評價，需要由見證者判斷和評估，而對于一些惡意的參與者則應剔除，這是縣域經濟評價的關鍵所在，只有解決該問題，才能保證縣域經濟評價的順利實施［6］。針對以人為區塊對象而言，經典算法的難度顯然較高，在此可采取相對簡單的投票方式對縣域經濟發展進行評估。先按照人群從事的工作類型分類，然后在每一類人群中隨機抽取固定數量的人員進行有獎調查評估，其抽取的人便組成一個區塊，填寫的信息為區塊內容；匯聚所有的區塊信息，剔除獲得支持較少的意見，較少支持的可視為惡意評價，最后得出一致性結果。本文利用分類采樣的影響因素獲得策略，即首先將縣域經濟的影響因素分為3類，即農業類、企業類、其他類；其次，在每一個類當中選取有層次代表性的個體，層次代表性是根據其規模劃分的高、中、低3個層次，個體是負責本層中評價信息收集的節點；最后，根據縣域的經濟規劃分別為每一類影響因素進行權重賦值，同時在每一類內部按照0.5、0.3、0.2為高、中、低3個層次賦予權重值。

權威數據的維護勢必需要謹慎對待，在此引入了獎懲機制。在評價過程中提出一種“人人為我，我為人人”的服務理念，同時采取一些必要的刺激措施，進而達到驅動更多個體在整個區塊的評價過程中形成良好的競爭氛圍，使得縣域經濟評價體系能夠得以建設和維護。該獎勵和懲罰機制可根據不同縣域經濟的具體情況不斷調整，主要采取由大逐漸減小的獎勵懲罰策略，動態地為縣域經濟評價建設和維護

服務。

該結果只可查詢不可修改，進入個人評價池中的個人區塊必須保證不能被竄改，這樣才能保證信用的歷史價值和可參考性，隨意進行更改的信用數據是無法保證縣域經濟評價體系建設效果的。進入評價池中的個人數據塊以信息鏈接的方式進行存儲，其中后一區塊的區塊頭包含前區塊內容信息的哈希值，如果想竄改信用池中區塊的數據信息必須破解信息加密的算法，而且需要依次破解竄改區塊之后的所有鏈接區塊的數據信息。根據數據加密的難度，破解一塊數據區塊所花費的代價較高，連續破解多個區塊的信息而進行竄改某區塊的內容信息幾乎不可能。因此，區塊內縣域經濟評價數據無法進行竄改。

2? ? ?區塊鏈技術在非物質文化遺產保護中的應用

在非物質文化遺產的保護中，其重點在于對該“非遺”中的精神以及形式進行保留和傳承，而這更多的是需要調訪很多相關人員才能夠實現。“非遺”一旦認定需要長期保留并不可隨意更改，但又需要方便大家查詢，以便進行文化普及和宣傳。對非物質文化遺產保護的這些特點，與區塊鏈技術的去中心化、多點相互認證等特點大同小異，故而利用區塊鏈技術可很好地實現非物質文化遺產的保護。

非物質文化遺產只有其傳承人最為熟知和了解，采用傳承人所提出的保護策略較為有效［7］。將不同非物質文化遺產的傳承人歸屬為一個區塊，該傳承人所描述的非物質文化信息變為區塊信息，在非物質文化遺產的保護中采用權重方式的區塊競爭，較為有聲望的非物質文化傳承人所組建的區塊更加有競爭力。考慮到目前有部分非物質文化遺產的傳承人較少，甚至只有一個，所以對于非物質文化遺產采取群眾佐證直接上鏈而不經過其他傳承人的確認。非物質文化遺產由于具有特殊性，在鏈條的最后需要統一由權威部門的認定方可真正進入保護區塊鏈中。進入保護區塊鏈中的非物質文化遺產區塊便產生無法修改只能查詢的性能。該區塊形成流程如圖1所示。

3? ? ?區塊鏈技術在文化產業發展中的應用

3.1? ?基于區塊鏈技術的文化產業建模

文化產業的發展具有不平衡性，促進發展的有效途徑是有重點的幫扶和帶動［8］。將現有的文化產業類型擬比為節點，即區塊，而該類型的文化產業所具備的一些特點和發展突破點則為區塊的屬性。區塊按照其相互評價的方式進行競爭上鏈，最先上鏈的文化產業類型相對優秀，而位于鏈的后端區塊則依次較低。按照該思想將該地區盡可能多的文化產業類型組合為一條基于業內評價的優秀遞減區塊鏈模型。該模型可將雜亂無章的信息數據化，從而具備分析和研究價值。

3.2? ?建立文化產業質量評價的獎勵與懲罰機制

對于正確評價的給予獎勵，對于錯誤評價，尤其是惡意評價的要有相應的懲罰措施，以此確保每一類文化產業質量評價的數據具有可信性，進而保證文化產業質量評價結果的有效性。有效引導個體給出正確的文化產業質量評價，是建立獎懲機制的最終目的，該獎勵與懲罰機制可根據具體情況進行調整。

3.3? ?探索文化產業高質量發展路徑

在文化產業類型數據模型的基礎上，提煉出具有地方特色的高質量發展道路。首先，按照區塊鏈優秀靠前原則分配不同的系數，而系數便成為文化產業發展的有力參考。其次，可將各類型的系數通過不同的調配，根據預測機制進行調整，進而形成文化產業高質量的評價結果。最后，依據評價的結果可推理出文化產業高質量發展的指導建議，并針對急需解決的發展瓶頸問題給出參考方案。

4? ? ?區塊鏈技術應用關鍵步驟

由以上研究分析可得出區塊鏈技術在行業內應用可遵循的一般規律，該規律可總結如下。

（1）數據建模。確定數據的來源，對原始數據進行分析和研究，然后根據應用場景建立對應的數學模型。該數學模型主要包括數據輸入模塊、數據處理模塊和數據輸出模塊，而核心點的數據處理模塊應集中包含數據的加密傳輸與解密接收處理功能。

（2）區塊個體的確定。區塊是裝載信息數據的載體，在每一個行業內其承載數據信息的載體各不相同，明確數據信息載體是區塊形成的目標和條件。區塊的個體往往考慮某一個應用領域的直接操作者而不是管理者。

（3）數據信息的采集。每一個區塊在時間區域內進行數據信息的搜集，該數據信息的搜集是自主性的，此時需要產生大量的個體與個體之間的交互，最終使區塊實現信息的融合，進而為后續區塊上鏈提供有效的數據信息保證。

（4）共識的形成以及獎懲機制的實施。該過程是區塊形成區塊鏈的必要通道，只有達成共識的區塊才被允許鏈接到區塊鏈中，同時該區塊的擁有者得到獎勵。反之，拒絕該區塊上鏈，而其擁有者必須得到一定的懲罰，以最終得到誠信的區塊鏈。目前，較多的共識算法是工作量證明和權益證明等，但是針對不同的應用場景，經典的算法往往不可行，必須找到能快速作出反應而又有一定難度的共識算法，只有這樣，才能夠滿足特定場景的應用需求。通常情況下，根據場景可以考慮使用有改進的工作量證明，適當的調整算法難度，以滿足不同的需求。

（5）信息的獲得。數據信息的分析認證結束后會形成一條區塊鏈，從所形成區塊鏈中可獲取需要的信息。由于區塊鏈具有去中心化、可查詢、帶有時間戳、不可篡改等特點，所以依據區塊鏈得到的任何信息都是值得信任的信息。

5? ? ?結束語

區塊鏈技術的特點造就了它在社會各行各業中具有廣闊的應用前景。區塊鏈技術所形成的價值互聯網為信任機制的順利實施提供了可能，將一些主觀性較強的信息系統化、智能化，其去中心化的技術更是為處處驗證提供了絕佳的“用武之地”。本文描述了區塊鏈技術在縣域經濟發展評級、非物質文化遺產保護、文化產業發展等領域中的應用，雖然進行了一些探索，但是仍缺乏具體的實施方案。進一步探索區塊鏈技術，仍是未來研究的重點。

主要參考文獻

［1］謝晴晴，董凡.輕量級區塊鏈技術綜述［J］.軟件學報，2023（1）：33-49.

［2］李步天.區塊鏈跨鏈技術的發展與應用［J］.數字技術與應用，2023（1）：16-18.

［3］劉遠振，楊顏博，張嘉偉，等.一種抗分布式機器學習惡意節點的區塊鏈方案［J］.西安電子科技大學學報，2023（2）：178-187.

［4］徐智，王岳，王欣.結合區塊鏈的非結構化大數據云存儲優化研究［J］.計算機仿真，2021（7）：304-307，354.

［5］劉旭紅.區塊鏈技術在征信領域的應用研究［J］.西部金融，2022（11）：81-84.

［6］戴昕，閔雨晴.“區塊鏈+訂單式農業”發展路徑創新研究：基于徐州市農村經濟體融資發展的思考［J］.商業會計，2020（23）：73-76.

［7］王箐.基于區塊鏈技術的非物質文化遺產檔案管理優化探析［J］.北京檔案，2018（10）：28-30.

［8］趙潔，張士樺.區塊鏈賦能文化產業的路徑探索［J］.時代報告，2022（31）：92-94.

［收稿日期］2023-04-28

［基金項目］河北省省級科技計劃資助“‘大數據背景下多模式區塊鏈的認知科普圖書創作”（20550301K）；河北省生態文明建設與縣域經濟發展研究基地專項課題“基于區塊鏈技術的縣域經濟評價策略研究”（2022XJZX08）；河北省非物質文化遺產研究基地專項課題“基于區塊鏈技術的河北省‘非遺資源保護策略研究”（2022XJZX71）；2023年度衡水市社會科學研究課題“基于區塊鏈技術的衡水市文化產業高質量發展的路徑研究”（2023120）。

［作者簡介］閆帥領（1983— ），男，河北雞澤人，博士，講師，主要研究方向：區塊鏈技術與下一代移動網絡。