区块链在档案管理中的应用研究

文/郭慧霞

区块链作为新兴的信息技术之一，在档案管理中的应用不仅是新时代发展档案事业的需要，也是满足社会和公众日益多元的档案利用的需求，是实现档案管理信息化、高质量发展的大势所趋，以其去中心化、开放性、自治性、不可篡改性的特点给档案管理带来新思路。目前，区块链应用于档案管理尚处于起步阶段，还面临着应用成本高、信息安全等问题。对此，分别从档案收集与归档、流转与管理、利用与服务三大阶段提出区块链在档案管理中的应用路径，为实现区块链技术与档案管理的深度融合与发展提供参考

近年来，全国档案信息化建设不断推进，档案管理与利用的方式呈现出明显的数字化、网络化和自动化趋势。在理想情况下，区块链技术以其去中心化、开放性、自治性、不可篡改性和匿名性的特点给档案管理带来新思路，它能够集成大量的电子档案，大大提高档案管理的效率，同时也提供了便捷、安全和快速的访问服务，有利于档案资源的共享与利用。2016年,美国、英国、日本等发达国家相继将区块链技术上升至国家战略层面,成立了区块链发展联盟。《“十四五”国家信息化规划》中讲到，我国目前已经成为区块链、人工智能等领域专利申请量全球第一，这也有利于其在档案领域中的广泛应用[1]。基于此，档案工作者应积极探索档案管理中区块链应用的领域和技术特征，探寻其应用的方法措施，以更好地推动档案管理高质量发展。

目前，区块链在世界范围内的应用已步入3.0时代，即区块链已经由数字货币加密技术推广到对互联网中数据价值的识别、认定、分配和存储，这也使得“数据”背后所代表的资产能够在区块链内被交易或者控制。[2]

狭义上讲，区块链的本质是一种特殊的数据结构，其核心特征在于去中心化、开放性、不可篡改性、自治性。

第一，区块链的核心——分布式算法和存储不依赖于中心化的硬件或管理机构，在区块链中的所有节点的权限和义务都是对等的，同时每个结果也能够参与到数据的记录和维护，这就区别于传统数据结构中对“中心”的依赖，从而实现点对点的数据传输和实时的数据记录，其效率更高、速度更快。同时，传统硬件体系和数据结构中如果“中心”的网络或硬件遭受攻击（无论是链路层或是物理层），都将直接影响整个系统的正常运转，特别是对于档案管理来说，一旦遭受到攻击，那么所有档案数据都面临着损坏或者丢失的风险，这种系统性瘫痪所带来的损失是不可估量的。而借助区块链的分布式算法，单一节点的失效并不会影响到其他节点，这就在提升工作效率的同时保障了档案安全。

第二，区块链拥有较传统数据结构更加开放的工作环境。在区块链最初应用的领域数字加密货币中，区块链的核心技术之一就是公开且透明的交易信息。一般情况下，在区块链内产生、流转和存储的信息是对所有节点用户开放的，其高度的透明化也使得区块内的所有人都能够查看数据的所有相关信息同时使用其应用。因此，区块链技术在信息共享与数据交换领域具有天然优势。

第三，去中心化和开放性会带来新的信息安全问题。而区块链的非对称加密、工作量识别等技术则可以较好地解决该风险。相较于传统数据存储模式，区块链的数据通常都是永久保存的，其增减删改等操作不能只通过某一节点进行，而是需要超过50%节点的共同授权才能完成，因此区块链具有极佳的稳定性和容错率。

第四，区块链的自治性实际上是智能合约技术的体现。区块链3.0的技术优势还体现在“智能合约”。智能合约的优势在于能够在节点通过统一的规范或者协议，对信息的产生、存储和交易行为进行约束，从而创造出一个公信力强的系统环节，让所有参与节点都能够自由地在其中交换和共享数据，这有利于区块链技术应用于更广阔的领域。[3]

1.多节点工作，去中心化存储

目前，随着数字档案建设的持续推进，档案管理部门也面临着巨大的存储压力，特别是对于高分辨率的图片和视频，中心化的存储方式汇集了所有档案资源，导致存储成本居高不下。借助区块链的分布式账本，档案管理部门能够构建起多主体参与、信息对称的档案治理格局，档案的产生者同时也成为档案的记录者，不仅有利于档案的直接利用，同时也能够有效提高信息查询与检索效率。如麻省理工学院Azaria等开发了一个名为MedRec的系统，解决数据的互操作性和权限管理问题，用于管理医疗档案，其中应用到的主要技术就是分布式账本和智能合约。

2.非对称加密，强化信息安全

新技术的应用使得电子档案的内容生产与管理环境、归档材料的完整性（包括元数据在内）以及知识产权面临的安全威胁更加多样。而区块链具有的时间戳和非对称加密技术则能够有效提升档案的安全性。其中，时间戳能够完整记录档案的任何操作，包括移动、删减和查询，正如上文所说，区块链是一个开放且透明的系统，运用时间戳后我们得以看到档案流转的全部明细，能够有效防止档案归档与管理过程中因人工失误所导致的信息安全风险。非对称加密能够有效提高用户端的信息安全水平，它需要两个密钥来进行加密和解密，无需同步密钥且算法强度复杂，大大提高档案服务与利用过程中的安全性。

3.共识机制，提高管理效率

去中心化的存储模式，档案收集与管理、档案管理与利用需要多主体、多部门的共同参与，这也给档案部门的管理能力提出更高要求。传统管理模式下，对工作量的监控是十分低效的，同时也难以实现实时对档案规范和标准进行监管。借助共识机制，我们可以完成各个节点之间的互信，实现数据等方面的交互，节点可以基于某种信任达成协作，更好地开展档案管理。

1.档案收集与归档阶段

在档案收集与归档阶段，区块链的主要作用是借助智能合约和非对称加密技术捕获真实且完整的档案数据。首先，根据链内形成的统一智能合约和档案数据标准与规范尽可能多地收集元数据信息，并进行自动化的初步鉴定，排除重复和无价值的档案内容；
其次，对于有价值的信息，由相应部门应用非对称加密技术获得公钥并进行加密，并提出存储需求；
最后，将整合好的档案数据借助共识机制保存到区块中，这便是一次完整的数据采集流程。采集时，要确保所有的档案数据都通过区块链完成，以实现每个节点都能够完整的记录和查阅采集过程。在这一阶段，档案管理部门应参考档案管理与利用需求多元化的趋势，充分整合原生电子档案和传统档案的数字化产品。档案管理部门应事先编制好档案的收集范围与标准，考虑到区块链的技术特征，在多节点共同参与记录时提供同一模板和标准，强调数据的标准化、规范化。此外，还要进一步探索区块链的应用前景，不断探索其与档案管理领域的契合点，遵循差异化、层次化的原则，同时也要考虑到信息技术更新迭代可能带来的新的问题，采用量化评价的方式对区块链的应用及成效进行预测，为后续新技术的部署和应用提供参考。

2.档案流转与管理阶段

档案流转与管理阶段的关键在于保障档案的安全性，这一阶段涉及到的主要技术是数字签名和加密算法。档案管理部分一方面要做好档案基础信息安全保障，主要针对区块链环境下线上操作系统中的档案编辑工作站、元数据数据库、密钥数据库、规则数据库和高分辨率电子档案存储等核心环节进行防护，其工作重点包括两个方面：一是防止数据的丢失和损毁，针对此类问题主要采用数据备份技术。对电子档案的数据备份应采用异地备份方式，当下较为主流的是采用云存储，确保数据的永久保存；
二是防止数据被窃取。在上述的风险识别与应对中，除一般的档案编辑工作站其余所有数据库中的数据都处于加密状态。因此对电子档案编辑工作应采用全面的数据标记，确保数据在可控范围内。与此同时，档案管理部门还应进一步完善权限机制，根据档案价值的大小、利用需求和使用场所将访问用户分为系统管理员、档案管理员、一般用户和禁止访问等几类，并根据用户的调用、查阅、流转等操作进行权限匹配。除此之外，档案数据的流转还应推动各类数据与管理平台的共享共建，进一步完善档案资源易地备份模式，对相关存储标准进行新华，共同构建区块链应用的长效机制。

3.档案利用与服务阶段

档案利用与服务阶段应基于区块链的技术特征创新档案利用服务方式。第一，可借助区块链的多节点 工作模式实现节点间的配合与数据挖掘。在多链配合的基础上，应用智能合约和工作量识别机制，整合全渠道的信息资源，构建面向区块链的档案信息资源平台。平台中除了集成档案资源外，还应提供档案的过程信息，如版本号、时间、操作管理员等，借助共识机制实现集中管理、集中开发，形成完备的数据库，集成检索服务，构建一站式的服务平台。第二，借助区块链去中心化的特点构建个性化的档案服务方式。具体而言，提供模块化的服务功能，用户可根据个人需求在区块链上的各个服务节点查询和获取信息，这就改变了传统档案的中心服务模式，用户与档案资源直接的距离进一步缩短，点对点的利用方式也有助于提高档案利用率，化解传统模式下的信息孤单难题，构建出多主体参与的协同服务模式。

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