以协同理论为指导,建立以区块链为核心的数据共享平台,以数字身份这一应用场景为例,数据共享平台采用基于授权的共识机制(PoA)结合实用拜占庭容错机制(PBFT),探讨政务系统的协同创新应用,协同创新应用实现了多个政府部门间的跨部门无纸化审批,在20多项政务业务场景中实现了公民办理事务的“零跑腿”。
在国务院办公厅发布39号文《国务院办公厅关于印发政务信息系统整合共享实施方案的通知》的背景下,各级政府也相继出台了相关的政策,积极推动信息系统的整合、协同创新。随着政务信息系统的快速发展,系统中数据呈现数据量大、数据增长迅速,数据异构等特点。现代政府面临的公共服务问题日益复杂,一个领域的公共服务问题往往涉及多个职能部门,需要不同政府组织机构进行协同才能解决问题。政务信息系统整合关键是各异构系统中数据源的整合,在系统协同理论框架下,诸多学者认为区块链等新技术在解决数据共享的问题方面有很高的研究价值。从顶层规划的角度出发,构建协同公共服务,将区块链技术应用到政务数据共享,政务系统整合中,进而推动政务系统提升效率,优化便民服务是学者、专家、政府工作人员研究的焦点之一。
一、国内外研究现状
(一)系统协同理论
系统协同论(synergetics)亦称"协同学"或"协和学",是20世纪70年代以来在多学科研究基础上逐渐形成和发展起来的一门新兴学科,是系统科学的重要分支理论。其创立者是联邦德国斯图加特大学教授、著名物理学家哈肯。协同理论研究的是整体和部分的关系问题。系统协同根据表现形式和结果的不同可以分为两类:互补效应和协同效应。
从系统的协同的类型讲,系统的协同的方式包括:(1)数据的集成;(2)应用系统的集成;(3)业务流程的集成。把企业管理领域的协同商务思想引入到公共管理领域,就产生了“协同政务”(CollaborativeGovernance)这一新概念。协同政务是指在信息化的背景下,政府部门之间利用信息技术手段进行跨部门业务协作,最终通过改变行政管理方式方法,实现政府资源得到最充分利用的新型政府工作模式;对政务协同的理论和实践进行阐述,将公共和私人利益相关者聚集在同一系统中,协调各方的利益、权力,平衡各方的资源。电子政务协同关注的焦点是后端的数据汇聚,推动前端的系统整合,最后实现系统的流程优化,提升公共服务效率。
(二)区块链技术与应用
区块链定义:区块链技术是在多主体且无需相互信任的条件下,通过去中心化和加密技术,使系统中所有参与者协作,集体记录、维护一个可靠数据库的技术方案。区块链技术使参与到系统中的任意多个主体,将一段时间内系统中全部信息交流数据通过加密算法,计算和记录到一个数据块,并且产生该数据块的密码,用于链接数据链上的一个数据块并进行检验,同时系统中所有参与者与主体可以共同认定记录是否为真。
区块链技术被认为是继蒸汽机、电力、互联网之后,下一代颠覆性的核心技术。如果说蒸汽机释放了人类的生产力,电力解决了人类基本的生活需求,互联网彻底改变了信息传递的方式,区块链作为构造信任的技术有重要的价值。
国外区块链在电子政务的应用场景包括:
(1)联合国与世界身份网络组织(WorldIdentityNetwork,WIN)在人道主义区块链峰会上宣布合作声明,旨在利用区块链技术进行身份认证试点项目,将数字身份储存在区块链上,能提高抓住罪犯、找回儿童的机率,并且可以保护隐私,可以追溯和预防人口贩卖活动。
(2)联合国等国际性组织注重采用新技术进行公共事务运行和管理。在约旦难民援助管理中,联合国通过其技术合作伙伴使用区块链技术进行资金援助和支持,难民可以通过一个基于以太坊的支付平台获得财政援助,提高了转移支付的可溯性和可信性。
(3)英国警察基金会(PoliceFoundation)的报告阐述了区块链将如何改变英国的刑事司法系统,为每一个服务用户提供更好的体验。该报告表示英国的司法制度仍然依赖于纸质文件和传统的IT系统进行工作,导致工作效率低下,比如,大量人工、手动处理的繁琐程序导致只有一半的审讯如期举行,多方参与记账成本高、出错率高。目前英国正在进行数字化工作卷宗管理、线上申诉流程的试点,已初步凸显区块链在降低成本、优化工作流程和改善服务质量方面的优势。
(4)荷兰司法部正在利用区块链技术构建数字化法律体系,通过类似智能合约的形式实现去中心化、自动执行和人机互动的法律执行。这个智能合约平台在设计时充分考虑了机器语言的自动执行和现实情况的复杂性,既保证了一些任务的自动执行,又将部分特殊情况的处理置于人类可控状态。
区块链特点:(1)安全性,区块链技术使得分布式账本难以被黑客攻击,因为它不是用单一的数据库去存储交易记录,而是在区块链中保留了多个副本,因此数据很难能被篡改。(2)扩展性,根据业务场景、参与主体机构的需要,可以弹性增加节点。在政务协同过程中,数据是基础,通过区块链的技术研究,从顶层设计的角度,规划数据共享、协同处理的平台,以电子政务治理理论为指导,进行顶层规划,数据治理制度的建设,构建区块链在政务数据共享方面的整体框架,可以有效解决数据安全可信,追踪数据被使用情况等问题。
二、区块链共享架构解决政务数据共享问题
(一)政务系统协同数据共享问题
政务系统经过多年的建设已经初具规模,但是同时也出现了各个局、委、办系统各自独立的情况,政务系统“数据孤岛”的现象严重,为了消除数据孤岛,多维度的数据汇聚,实现政务系统的协同,各级政府采用了不同的技术进行尝试。(1)邮件或FTP上传形式;(2)数据库中间件形式;(3)数据接口webservice方式;(4)数据服务总线方式。但是以上四种数据共享形式也存在诸多不足,政务系统协同面临的问题,归纳起来包含三个方面。
1.数据的安全性问题,数据篡改问题,系统中,如果业务办理人员、系统管理员、数据库管理人员多方串通,对系统中某些数据进行篡改,将对系统中数据的可信度造成严重影响。
2.数据汇聚平台的扩展性问题,当有新的主体机构或系统需要提交数据到共享平台时,需要进行复杂的适配工作。
3.数据汇聚后,数据是否在规定范围内使用,是否被非法使用,这对数据管理部门的管理方法和工具提出了更高的要求。在政务系统中数据汇聚面临着诸多问题,区块链技术的出现,引起了学者、政府官员、政务系统方面专家的关注,通过研究,发现区块链的技术特点有助于解决数据汇聚过程中面临的问题。
(二)区块链政务数据共享架构
基于以上分析政务系统协同、数据共享存在的问题,政务信息系统整合共享和政务信息化工程,必须以改革的思路和创新的举措,实现从单一系统建设向大集成系统建设转变,建立以数据资源驱动政务创新的政务信息化建设新模式,推进信息资源整合和深度开发,促进政务信息共享共用和业务流程的优化协同,构建一体整合大平台、共享共用大数据、协同联动大系统。结合区块链技术实现政务系统的数据共享,系统整合的架构如图1所示。
区块链的协同创新平台架构,分为三大部分:
(1)业务系统层,包括地区所属部门自建的信息系统和国家、省建设的直管系统。省直系统沉淀了大量的过程数据和结果数据,如国家的金税、金质等工程,其中部分是敏感、涉密数据,部分是可以公开、可以重复利用的数据。依据数据治理的标准体系进行梳理,国家直管系统,以梅宏院士团队的DaaS技术为基础,建立数据管道,本地可以提取属于管辖范围内的数据,打破数据孤岛,实现数据的“上链”。另一部分为地区建设的系统,以微服务架构进行整合,同时梳理每个系统中的数据,通过脱敏、脱密的手段,确保数据是可公开、可使用的,然后进行“上链”。
(2)数据共享平台,以区块链为核心,区块链类型包括私有链、公有链和联盟链,在政务系统中使用区块链技术,一般采用私有链+联盟链的形式实现。在政务场景应用实践中,一般地区云平台的建设都会采用两地三中心的模式。区块链节点的部署也根据云平台的建设情况和部署的政务系统情况,在云平台中使用多台服务器,进行区块链节点的部署,这种私有链的部署一般不少于20个节点。各个政务系统,对数据资源进行梳理,根据区块链节点部署情况,接入区块链节点,推动数据资源“上链”,建立数据资源目录。以区块链为核心实现的数据共享是整个系统平台的核心,其架构如图2所示,以数统局服务器集群和电子政务云服务器集群,根据各局、委、办的系统情况部署区块链节点,以为备份服务器集群。基于数字身份、企业法人数据为纽带结合区块链系统建立政务数据共享平台,以最大限度实现数据共享的目标,设计一个安全的网络拓扑方式,能让政务数据共享平台以安全可靠高效的系统运行方式,确保政务系统和区块链系统运行顺畅。
(3)应用层,基于区块链的数据共享平台,实现了数据的汇聚,在此基础上进行政务的创新研究。政务数据共享平台是以区块链技术平台为支撑,打通各相关部门之间信息壁垒,建立横向联动的工作机制,和便民、公共服务、养老助残、医疗、人社、教育、民政、住建等工作信息联动和共享数据接口,建立信用模型,为每个市民建立信用档案,约束其社会行为规范。通过对汇聚数据的分析,实现法人、自然人的画像。同时,实现数据挖掘和分析系统,对数据的使用情况定期进行审计。
三、区块链的政务协同创新应用
(一)数字身份架构
基于区块链的数字身份认证这一场景进行协同创新应用研究,探讨政务数据的共享与创新应用。区块链技术在政务协同中的创新应用,主要研究系统中数据的协同,以个人数字身份为载体,实现政务系统数据的共享,在此基础上进行政务协同创新应用。基于区块链的数字身份认证的架构如图3所示。
数字身份的各模块介绍如下。首先,前端应用。以手机端、PC端、Web端为载体上传纸质的身份文件,如身份证、户口本、结婚证等有效证件到相关政务系统进行验证,并且在相关政务系统中沉淀相关的数据。
各个政务服务系统在市民各种政务事务的参与过程中,会在各个政府部门的个人数据空间积累不同的数据,这些个人数据最终通过APP来返回给市民使用,所以配套APP让市民通过APP注册数字身份后,可以通过技术方式来获取已经积累在不同政府部门个人数据空间的属于自己的个人数据,并以这些数据为基础让市民可以通过APP来完成更高质量的政务服务。
同时市民的数字身份信息存在区块链中,但是各政府单位、业务部门使用访问或者使用其中的信息,必须经过公民的授权。其次,应用服务系统。各个委办局根据面向公务的服务系统,根据区块链的应用需求,对政务系统进行改造,对通信服务进行改造,对传输的信息进行加密服务,开发IPFS(InterPlanetaryFileSystem)接口,IPFS结合了Git,BitTorrent,Kademlia,SFS和Web的优势,提供跟HTTPweb一样简单的接口。保证个人空间数据能够存储在区块链的IPFS中。IPFS是分布式文件系统,寻求连接所有计算机设备的相同文件系统。各个政务系统中,图像、证件照等非结构化的大文件,存储在IPFS中,同时提取文件的hash值,上传到区块链中,利用区块链中存储的数据具有不可抵赖性、不可篡改性的特点,保证对外共享数据的唯一性和准确性。
最后,区块链核心系统。区块链核心系统是整个政务区块链系统的核心所在,共识机制是区块链系统的核心,常见的共识机制如下表1。
(二)数字身份主要功能流程
基于数字身份架构的分析,数字身份功能实现流程,主要阐述了数字身份的“上链”过程,在数据“上链”之后,用户在所有的区块链授权部门系统中将无需携带相关证件,只需通过用户的手机终端进行授权,相关业务系统即可获取所需的证件信息,办理业务。流程说明如下。
1.创建数字身份(1)把创建身份请求和所必要的信息发给Sever。(2)在区块链上创建数字身份。
2.声明属性(1)用户声明属性(如身份证信息,以及头像)发给server。(2)把属性信息放到IPFS。(3)把属性的hash信息存到区块链上。
3.认证属性(1)直接到相关机构认证,或其他方式认证。(2)把认证信息写到链上。
4.登录网站/需要用户属性的系统(1)扫描网站二维码,进入登录界面。(2)通过手机端或web端发送用户身份属性信息到Server。(3)Server到区块链上检查该用户属性和手机是否匹配。(4)Server获取区块链上的用户认证信息,例如身份证。
(三)区块链政务创新应用成效
通过以上流程实现了个人数字身份的“上链”,个人身份数据在政务系统内部的共享,基于区块链实现的政务创新成效包括以下三个方面。
1.区块链平台实现信息共享
区块链技术的最大价值在于数据信任和基于数据信任建立数据共享,并基于数据信任/数据共享建立起来的高效协作和联动的政务管理系统,最后通过政务管理系统建设一个基于信任数据的个人信用评价模型和体系,从而把政务服务能力和社会治理能力带入到一个全新的阶段。系统通过和政务、便民、公共服务、养老助残、医疗、人社、教育、民政、住建等业务系统进行数据共享和联动,实现一个高效协作的政务联动管理系统,建立各个政务部门的工作衔接机制,平台实现互联互通,办公数据化、监管全覆盖,真实数据不可篡改,促进政务数据工作公开、透明、规范运行,并以高效协作的方式推进各部门政务服务迈上一个新的台阶。
2.区块链平台可实现跨部门无纸化审批
跨部门的事务审批通常是通过纸质出函方式,使用的是人工审批加复函的方式完成各种事务的审批工作。区块链技术的特点保证了数据的不可篡改、可追溯性,通过系统审批资料电子化和区块链存储化,加入工作人员和审批人员的区块链电子签名技术,完成电子档案的区块链存储和数据共享,实现跨部门的无纸化审批流程,大大提高工作效率,也便于实现各部门的联动能力。政务数据共享平台是以区块链技术平台为支撑,打通各相关部门之间信息壁垒,建立横向联动的工作机制,和政务、便民、公共服务、养老助残、医疗、人社、教育、民政、住建等工作信息联动和共享数据接口,建立信用模型,为每个市民建立信用档案,约束其社会行为规范。
3.“零跑腿”便民服务升级
基于区块链的政务系统协同,将数字身份控制权从中心服务器移交给个人,让个人拥有对数字身份的控制权,以个人主体为对象,围绕数据、业务、安全三个维度,构建个人主体相关数据及其关系的数据集合,打造“个人数据空间”。在此基础上,各个政务系统可以访问区块链中可信的个人数字空间,结合人脸识别、电话实名制认证、电子身份证等,以此实现政务服务的“零跑腿”,转变了政府服务模式,变条件审批为信任审批,变被动服务为主动服务,基于大数据条件下的信任审批是现代社会治理的趋势。在采用区块链技术进行“零跑腿”便民服务升级,可实现“领跑腿”的事项共计2项,具体如表2所示。
示。
四、结语
随着政务系统的快速发展,政务系统的使用主体多样化,对系统的功能需求也呈现日趋多样化的特点。这就要求多个政府业务部门之间高度协同,数据高度共享,系统高度整合。本文针对传统政务系统,分布于多个业务部门,形成数据孤岛,数据的共享程度低,数据共享后不可控等痛点,结合区块链技术的核心优势,提出了基于区块链技术的政务系统协同创新应用,从城市级的角度出发,统筹建立区块链数据共享平台,属于市级部门管理的政务系统采用数据直接“上链”,属于省、国家管理的政务系统,通过DaaS技术抽取权限范围内的数据并且“上链”,打破政务数据的“数据孤岛”,在公民个人信息数字空间这一应用场景中,分析了基于区块链技术建立数字身份的架构和实现流程,解决了各业务系统数据的共享,提高了数据的使用效率,使多个业务部门的政务系统之间实现了协同和创新应用。然而,区块链技术在政务系统协同应用也面临着一些挑战,如政务系统的硬件投入巨大,资源消耗高,推行过程中面临某些部门的阻力等,伴随这些问题在实践中不断得到解决,区块链技术在政务系统的协同创新应用将发挥更大的作用。
