面向政府數據開放共享的雙鏈存儲模型與案例應用研究

劉海鷗　周穎玉　張靜等

關鍵詞： 政府數據開放共享； 數據要素； 雙鏈存儲； 案例應用； 區(qū)塊鏈

ＤＯＩ：１０．３９６９ ／ ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０８２１．２０２３．０６．０１３

〔中圖分類號〕Ｄ６３ 〔文獻標識碼〕Ａ 〔文章編號〕１００８－０８２１ （２０２３） ０６－０１３０－０９

政府數據開放共享作為政府信息公開、政務服務輸出、保障公眾知情的基礎性環(huán)節(jié)， 日益成為推動社會數字化發(fā)展的重要源泉［１］ 。政府數據開放共享實現了數據要素價值的深度釋放， 有助于激發(fā)數字產業(yè)活力、促進社會進步， 同時推動健康繁榮的大數據產業(yè)生態(tài)的形成。作為新一代信息通信技術的重要演進， 區(qū)塊鏈為數據要素的管理和價值釋放提供了新思路， 區(qū)塊鏈的分布式數據管理、信息存證溯源等技術特性與創(chuàng)新模式， 非常契合當前共建共治、可信共享、安全可控的數字政府發(fā)展要求，為實現政府數據多方維護、促進跨部門業(yè)務協(xié)同、提高政務服務效率提供強有力的技術支撐。但是，海量政府數據的開放共享在釋放數據潛在價值的同時， 也使各共享平臺面臨巨大的數據存儲壓力， 數據存儲空間的不斷減少使政府數據共享效率不斷放緩， 如何滿足數據存儲需求成為當前政府數據共享迫切需要解決的關鍵現實問題。因此， 本研究面向政府數據開放共享構建了雙鏈存儲模型， 在應用區(qū)塊鏈技術搭建政府數據開放共享系統(tǒng)的同時， 通過“鏈下擴容” 的方式將數據共享與數據存儲分鏈進行， 以“鏈上服務， 鏈下存儲” 的形式滿足海量政府數據的共享需求并釋放區(qū)塊鏈上的大量存儲空間， 為政府數據提供可靠的數據存儲保障， 并最大程度地發(fā)掘數據深層價值。

１相關研究進展

區(qū)塊鏈的分布式共識、防篡改、可追溯等［２］ 技術優(yōu)勢促進了其在政府數據開放共享中應用與拓展，Ｆｒａｎｃｉｓｃｏｎ Ｅ Ａ 等［３］ 和楊文霞等［４］ 分別從區(qū)塊鏈的共識、控制以及和ＲＯＭＡ 技術相結合等視角， 論證了將區(qū)塊鏈引入政府組織管理及數據共享的可行性， 為有效提高政府部門的服務效率與水平提供參考。Ｈａｏ Ｙ 等［５］ 則從隱私安全的層面出發(fā)， 在研究中分析了政府數據開放共享中企業(yè)和公眾信息公開的風險， 基于區(qū)塊鏈的超級賬本構建了政府數據開放共享的隱私保護框架， 并對其優(yōu)勢進行了詳細探討。張楠等［６］ 將區(qū)塊鏈技術中的智能合約嵌入到公共管理領域， 基于跨部門協(xié)作理論設計了多層次、寬領域的數據共享分析框架， 探索了區(qū)塊鏈技術賦能下政府跨部門協(xié)作的新模式， 并圍繞智能合約的運行機制展望了政府數據開放共享的未來前進方向。區(qū)塊鏈在政府數據開放共享的應用中展示出其契合性與可行性， 但區(qū)塊鏈的分布式節(jié)點網絡又給大量政府數據的開放共享帶來了數據存儲方面的挑戰(zhàn)。

雙鏈存儲模式的提出則為進一步改善數據共享中的存儲性能提供了新思路。一方面， 有學者將區(qū)塊鏈類型中的公有鏈、私有鏈、聯盟鏈兩兩結合，通過不同區(qū)塊鏈種類的優(yōu)勢互補提高系統(tǒng)內部的可擴展性與存儲性能［７］ ， 不僅減輕了單個區(qū)塊鏈的存儲壓力， 而且提高了鏈上檔案資源的管理與共享效率； 另一方面， 雙鏈存儲還可以通過區(qū)塊鏈和非區(qū)塊鏈結合實現， 在區(qū)塊鏈上進行擴展構建鏈下存儲數據庫， 通過鏈下擴容減少區(qū)塊鏈的存儲壓力和高頻訪問壓力， 如孫知信等［８］ 、呂建富等［９］ 、王童等［１０］ 學者在研究中采用了鏈上鏈下相結合的存儲模式， 將海量數據資源分散存儲， 通過鏈下擴容構建完整的權限控制生態(tài)， 在減輕區(qū)塊鏈數據存儲壓力的同時增加了區(qū)塊鏈的可擴展性， 提高了區(qū)塊鏈系統(tǒng)運行的效率。隨著雙鏈存儲研究的不斷深入， 雙鏈結構的整體性逐漸加強， 劉煒等［１１］ 以雙鏈結構為基礎架構， 提出了基于ＤＰｏＳ 共識算法的傳染病數據共享模型， 結合鏈下ＩＰＦＳ 系統(tǒng)增加了數據共享的存儲空間， 該共享模型滿足了海量醫(yī)療數據的存儲與安全共享需求， 同時體現了雙鏈存儲模式實際應用的進一步優(yōu)化與提升。

綜上所述， 政府數據開放共享領域已有一定的研究基礎， 少數學者嘗試將區(qū)塊鏈這一新興技術引入政府數據開放共享的研究范疇， 從應用可行性、隱私安全性和共享模式創(chuàng)新等方面進行了初步的探索與研究， 為本文提供了重要的思維啟迪與內容借鑒， 但已有研究還存在可拓展的研究空間。①海量、多源、碎片化的開放政府數據給區(qū)塊鏈系統(tǒng)的運行造成巨大壓力與鏈上空間的過度占用， 鮮有文獻考慮數據存儲量急劇增大引發(fā)的區(qū)塊鏈運行速度與數據共享效率下降、更新不及時、資源損耗大等一系列區(qū)塊鏈弊端問題， 如何在應用區(qū)塊鏈技術優(yōu)勢的同時減輕區(qū)塊鏈的存儲負擔等問題仍需深入探討與突破； ②現有文獻在區(qū)塊鏈應用于政府數據開放共享領域方面的研究大多從現狀分析、模型構建、仿真實驗等理論層面出發(fā)， 而有關區(qū)塊鏈技術在實際應用中的可行性研究尚淺， 區(qū)塊鏈這一新興技術的現實基礎以及社會公眾的接受度仍需進一步研究與探索。因此， 亟需構建一個滿足開放政府數據存儲要求與傳輸效率的共享模型以擴展區(qū)塊鏈系統(tǒng)的存儲能力， 通過鏈下擴容的方式減輕鏈上的存儲壓力， 提高開放政府數據上鏈、數據傳輸和數據開放的效率， 同時通過實際案例分析體現模型的應用優(yōu)勢與現實可行性。針對這一問題， 本文將區(qū)塊鏈技術應用到政府數據的開放共享領域， 構建了面向政府數據開放共享的雙鏈存儲模型， 并對案例應用進行分析研究， 以期通過本研究為其他省市政府數據存儲性能的優(yōu)化與提升提供啟示與借鑒。

２面向政府數據開放共享的雙鏈存儲模型構建

鏈下通道隔離通過將復雜的計算和高頻率的交易轉移至鏈外進行， 僅在鏈上存儲計算或交易的最終結果， 通過鏈下計算和鏈上存儲相分離的方式拓展區(qū)塊鏈的計算和存儲能力［１２］ ， 該方式為破解當前政府數據開放共享過程中的存儲難題提供了參考與思路。因此， 本文面向政府數據開放共享過程構建了雙鏈存儲模型， 基于區(qū)塊鏈設計了政府數據共享平臺， 同時通過鏈下擴容的方式構建了鏈上鏈下兩個存儲數據庫， 以“鏈上服務， 鏈下存儲” 的方式實現海量政府數據的安全共享， 同時減輕區(qū)塊鏈系統(tǒng)的存儲壓力。

２.１雙鏈存儲模型

１） 基于區(qū)塊鏈的鏈上存儲。區(qū)塊鏈的密碼學算法、共識機制、智能合約等技術保障其鏈上系統(tǒng)的安全性， 在不同數據區(qū)塊之間實現可靠連接， 為政府數據的鏈上安全存儲提供技術支撐。本研究基于區(qū)塊鏈自身的區(qū)塊特性， 將政府數據的標識性編碼存儲至區(qū)塊中， 通過索引區(qū)塊的連接構成鏈上存儲數據庫， 由區(qū)塊頭負責前后區(qū)塊的連接并確保數據信息的不可篡改與可追溯性； 區(qū)塊體中則錄入由鏈下數據庫自動生成的標識性編碼， 該編碼信息可以涵蓋政府數據的所屬類別、信息上鏈時間、關鍵詞摘要等， 基于區(qū)塊鏈的鏈上存儲模型， 如圖１ 所示。這種存儲方式將少量、關鍵的有效信息上鏈，釋放了區(qū)塊鏈系統(tǒng)中大量的存儲空間， 為區(qū)塊鏈系統(tǒng)中政府數據共享的高效運行提供了可能。

２） 基于ＮＦＳ 的鏈下存儲。在鏈下存儲中， 區(qū)塊頭的重要政府數據仍保存在區(qū)塊鏈的分布式賬本中， 其他數據則由鏈下存儲系統(tǒng)負責， 兩個存儲庫之間通過唯一的標識性編碼建立關聯。網絡文件系統(tǒng)（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｆｉｌｅ Ｓｙｓｔｅｍ， ＮＦＳ）可以在原有環(huán)境下擴充新資源、上傳新數據， 同時對數據所需的存儲空間進行最小化處理， 具備高性能、可靈活配置等優(yōu)點。政府數據在上鏈之前需要先經過加密處理， 加密后的完整數據將直接傳輸至鏈下存儲系統(tǒng)， 同時按照系統(tǒng)預設規(guī)則自動生成該份數據的唯一標識性編碼， 并將該編碼自動返回至鏈上區(qū)塊鏈存儲系統(tǒng)； 編碼中涵蓋政府數據的關鍵信息， 數據請求者在申請獲取數據時可通過關鍵信息進行索引查詢。鏈下分布式存儲節(jié)點主要由區(qū)塊鏈節(jié)點和非區(qū)塊鏈節(jié)點兩部分構成， 通過一些具有足夠存儲能力的節(jié)點同時負責鏈下的分布式存儲系統(tǒng)， 緩解了區(qū)塊鏈系統(tǒng)上的存儲壓力， 減少了上鏈數據統(tǒng)一打包發(fā)送給區(qū)塊鏈所有節(jié)點的存儲冗余問題， 基于ＮＦＳ 的鏈下存儲模型如圖２ 所示。

２.２面向政府數據開放共享的雙鏈存儲模型構建

面向政府數據開放共享的雙鏈存儲模型主要由共享參與者、鏈上區(qū)塊存儲、鏈下ＮＦＳ 存儲、監(jiān)管中心構成， 通過加密文件上傳、索引信息上鏈、鏈上搜索返回鏈下存儲等過程， 實現政府數據在雙鏈中的關聯與存儲， 將“鏈上服務”和“鏈下存儲”相結合， 既釋放了區(qū)塊鏈上大量的存儲空間， 彌補了區(qū)塊容量有限的缺點， 又保障了數據存儲安全與隱私，大幅提高了數據共享效率， 模型架構如圖３ 所示。

１） 共享參與者。政府數據共享過程中的參與者可大致分為數據提供者與數據訪問者， 包含政府組織、企業(yè)組織、公眾以及科研人員等。其中， 政府組織既是數據提供者、相關政策的制定與維護者、政府數據共享平臺的建設者， 同時也是數據訪問者， 政府組織在收集不同部門的數據并進行共享的同時， 也需要申請訪問其他組織的相關數據， 以提高政府辦事效率， 并與其他共享參與者保持及時有效的溝通。企業(yè)組織可以通過訪問政府數據開放共享的數據， 對企業(yè)所處行業(yè)及市場前景進行有效評估， 有助于企業(yè)轉型， 同時也可以利用大數據分析客戶需求進而提供更為精準、個性化的產品與服務。公眾則是政府數據開放共享的最終落腳點， 無論是政府組織提供政務服務， 還是企業(yè)組織為客戶提供精準服務， 均由公眾做出最后評判?？蒲腥藛T在政府數據共享中則處于價值發(fā)現者、促進者、改善者的角色。研究發(fā)現數據共享中的不足， 通過理論與實際分析給出合理建議， 供數據提供者和訪問者以及平臺建設者更好地優(yōu)化政府數據共享過程，打造良好的數據共享生態(tài)。

２） 聯盟鏈。由聯盟鏈實現政府數據開放共享平臺以及鏈上數據存儲庫。鏈上各節(jié)點的加入需要預設準入機制， 主要由政府數據開放共享過程中的參與者組成， 如政府組織中的各部門節(jié)點、企業(yè)組織中的各部門節(jié)點、公眾以及政府數據共享領域內的相關科研人員， 通過多節(jié)點參與共同維護區(qū)塊鏈數據共享平臺。而鏈上數據存儲庫主要包含政府數據的關鍵索引信息， 如數據所屬類別、數據生成時間、數據關鍵詞組等信息， 當數據訪問者發(fā)出數據請求時， 可以通過數據索引信息在聯盟鏈上進行搜索查看， 減輕了聯盟鏈上的數據存儲壓力， 保證了政府數據共享中的安全， 同時也實現了有限參與主體之間的實時共享。

３） 網絡文件系統(tǒng)ＮＦＳ。模型中選擇網絡文件系統(tǒng)ＮＦＳ 作為鏈下存儲系統(tǒng)， 在數據提供者上傳數據時需要先將加密后的政府數據存儲至鏈下數據存儲庫， 當數據訪問者在鏈上搜索數據完畢并發(fā)出下載請求時， 由鏈上系統(tǒng)反饋至鏈下存儲， 鏈下存儲數據庫則根據具體請求， 在鏈下進行查詢相關的數據加密文件并提交至鏈上共享系統(tǒng)， 由數據訪問者的訪問密鑰自行解鎖加密文件， 并獲取政府明文數據， 保證數據共享的存儲安全。

４） 監(jiān)管中心。政府數據共享平臺中主要由監(jiān)管部門負責各參與者的注冊信息審核， 完成賬戶驗證并生成單個共享請求執(zhí)行的初始化參數， 同時要以第三方監(jiān)管中心的身份負責監(jiān)督并管理聯盟鏈上各節(jié)點以及鏈下數據存儲系統(tǒng)的合法化運行， 確保政府數據共享進程按照預設共享規(guī)則有序開展。

系統(tǒng)模型運行時的具體實現過程如圖４ 所示。

３雙鏈存儲模型的案例應用研究

濟南市基于區(qū)塊鏈技術的“泉城鏈” 平臺旨在促進政府數據的開放共享， 提升濟南市的政務服務水平與效率。“泉城鏈” 基于區(qū)塊鏈的共識機制對數據進行層層篩選， 經鏈上代表節(jié)點與其他節(jié)點的多重共識與驗證審核后才能將數據上鏈， 上鏈后的開放政府數據可以來自個人、企業(yè)、機構等權屬者賬戶， 再由權屬者從鏈上授權給數據請求方使用。該平臺通過區(qū)塊鏈技術實現了“鏈上” 數據的安全保障， “鏈下” 數據則通過“制度＋管理＋技術” 實現全方位保障， 以“政府數據上鏈＋個人鏈上授權＋數據鏈下存儲＋全程追溯監(jiān)管” 的模式，推動開放政府數據跨部門、跨行業(yè)、跨區(qū)域的安全共享與協(xié)同治理?；诖?， 下面將通過本研究構建的模型對“泉城鏈” 平臺開展實證分析， 在驗證該模型構建合理性與應用可行性的同時， 也為“泉城鏈” 平臺的進一步優(yōu)化與完善提供新思路。

３.１模型在“泉城鏈”中的共享流程分析

模型在“泉城鏈” 中的共享流程分析可分為用戶注冊階段、數據上鏈階段、數據加密存儲階段與數據解密共享階段， 具體流程如下所述。

１） 用戶注冊階段。數據共享中的參與主體在“泉城鏈” 客戶端發(fā)出用戶注冊命令， 區(qū)塊鏈系統(tǒng)將立即觸發(fā)初始化算法并產生主密鑰和通用參數，由監(jiān)管中心以第三方授權機構的身份對用戶注冊信息進行核實與驗證， 確認信息無誤并審核通過， 該過程由非對稱加密算法生成其唯一的公私密鑰對。根據用戶在“泉城鏈” 平臺注冊時填寫的身份屬性， 區(qū)塊鏈通過解析其用戶身份特征匹配其獨有的屬性集合， 并通過密鑰分發(fā)算法生成基于用戶屬性的私鑰。最后， 模型將“泉城鏈” 平臺中生成的公鑰、私鑰、屬性私鑰、數字證書等通過安全信息通道傳輸至用戶賬戶進行保存。在“泉城鏈” 平臺中， 用戶經信息審核、驗證并注冊成功后成為鏈上的區(qū)塊節(jié)點， 以用戶公鑰和數字簽名對其賬戶身份進行標識。

２） 數據上鏈階段?！叭擎湣?平臺由各節(jié)點達成共識后生成新的區(qū)塊， 將預共享政府數據信息錄入到新區(qū)塊中并在聯盟鏈上啟動共識機制。對“泉城鏈” 平臺中數據共享的參與主體進行投票， 選出前５０ 名為代表節(jié)點負責生產新的區(qū)塊， 代表節(jié)點收到封裝開放政府數據的交易后在全鏈進行廣播， 當鏈上其他節(jié)點收到數據上鏈請求后， 需先判斷請求發(fā)出的節(jié)點是否為代表節(jié)點， 經確認是代表節(jié)點后， 鏈上其他節(jié)點將對請求中的開放政府數據進行審核， 驗證該請求的合法性， 若超過２／３ 個節(jié)點認為該開放政府數據可以通過審核， 則共識達成， 即代表節(jié)點認為新區(qū)塊可以被創(chuàng)建， 開放政府數據將成功上鏈并錄入“泉城鏈” 平臺； 若經驗證該數據上鏈請求不是代表節(jié)點發(fā)出或者審核通過的節(jié)點數量未達２／３ 時， 則主體間的共識失敗， 新的區(qū)塊無法被創(chuàng)建。

３） 數據加密存儲階段。當“泉城鏈” 平臺中的政府數據成功通過上鏈請求之后， 進入本文模型中的雙鏈存儲階段。首先， 需要將完整的政府數據加密后存儲至鏈下ＮＦＳ 系統(tǒng)， 按照模型中的預設規(guī)則自動生成該份數據的唯一標識性編碼； 其次，將該編碼返回至“泉城鏈” 平臺的鏈上存儲系統(tǒng)，同時將數據的關鍵信息， 如數據所屬類別、數據采集時間、數據關鍵詞組摘要等信息一并錄入鏈上存儲庫； 最后， 該份預共享的政府數據在“泉城鏈”平臺中實現了分鏈加密存儲， 雙鏈存儲系統(tǒng)之間通過唯一的標識性編碼建立關聯， 釋放了“泉城鏈”平臺中的存儲空間， 提高了“泉城鏈” 平臺運行的速度與效率。

４） 數據解密共享階段。當數據訪問者在“泉城鏈” 平臺上發(fā)出數據請求時， 平臺首先啟動鏈上數據存儲系統(tǒng)的關鍵詞搜索， 通過搜索數據關鍵信息并預覽完畢后發(fā)出數據下載申請， 此時該申請將通過區(qū)塊鏈內置的智能合約一鍵觸發(fā)該數據的唯一標識性編碼， 并將該編碼返回至鏈下數據存儲系統(tǒng)， 鏈下存儲系統(tǒng)將根據該編碼輸出完整的政府加密數據。當數據訪問者收到加密的政府數據時， 需要使用用戶注冊時分發(fā)的私鑰對該數據進行解密，在“泉城鏈” 平臺上則體現為需要用戶輸入相應驗證碼， 通過驗證后即可獲取完整的政府數據。面向政府數據開放共享的雙鏈存儲模型在“泉城鏈”平臺中的運行流程如圖５ 所示。

３.２模型在“泉城鏈”中的價值分析

面向政府數據開放共享的雙鏈存儲模型具備傳統(tǒng)區(qū)塊鏈技術的優(yōu)點， 同時也在一定程度上規(guī)避了傳統(tǒng)區(qū)塊鏈資源損耗大、更新速度慢、存儲空間不足等弊端。通過該模型在“泉城鏈” 平臺中應用的流程分析， 面向政府數據開放共享的雙鏈存儲模型在該案例中的應用優(yōu)勢體現如下：

１） 鏈上信息不易篡改， 各環(huán)節(jié)數據操作實時跟蹤溯源。區(qū)塊頭中的哈希散列值和鏈式時間戳賦予“泉城鏈” 防篡改和可溯源的特征， 開放政府數據中的數據所屬部門、數據采集時間、數據關鍵詞組等索引信息存儲在區(qū)塊體上， 通過發(fā)起數據請求啟動“泉城鏈” 平臺， 鏈式時間戳將按照數據的采集、上鏈、存儲、共享等順序依次連接區(qū)塊并完成數據操作記錄， 各環(huán)節(jié)的數據操作與使用痕跡可進行實時查詢與溯源。此外， 鏈上的數據修改命令至少需要全網５１％的節(jié)點達成共識才可以下達。本文提出的模型通過聯盟鏈實現， 聯盟鏈本身對節(jié)點數量的限制保證了鏈上數據共享的參與主體是有限的， 使“泉城鏈” 平臺上的用戶注冊與資質審核更加嚴格， 提高了“泉城鏈” 中節(jié)點生成的門檻，讓５１％節(jié)點的篡改共識更難達成。

２） 鏈上鏈下協(xié)同存儲， 保障數據存儲穩(wěn)定與共享安全。面向政府數據開放共享的雙鏈存儲模型采用“鏈上服務， 鏈下存儲” 的服務模式， 將該模型應用到“泉城鏈” 平臺， 可以將海量的開放政府數據的詳細信息、敏感數據存儲在鏈下存儲數據庫中并生成存儲地址， 將該地址、數據關鍵詞組摘要和索引信息上傳到鏈上區(qū)塊， 以存儲地址為中間節(jié)點與鏈下存儲數據庫建立關聯。該模型在“泉城鏈” 平臺中的應用可以提升平臺的存儲性能， 通過鏈下擴容的方式增加平臺的可擴展性， 有助于更多的市場、社保、稅務等政務大數據實現鏈上政務服務［１３］ 。此外， 通過將開放政府數據的詳細信息與敏感數據存儲在鏈下可以有效抵御鏈上系統(tǒng)的惡意攻擊， 在減輕“泉城鏈” 平臺存儲壓力的同時保障數據的共享安全。

３） 節(jié)點分權控制數據， 多元主體協(xié)同治理與融合互聯。“泉城鏈” 致力于將數據資源歸還于公眾， 通過精準授權使其擁有數據資源的控制權， 數據提供者可以自主控制上傳共享的數據， 在本文提出的數據共享模型中， 第三方監(jiān)管中心僅介入用戶注冊的資質審核過程， 在數據訪問控制過程中， 用戶則不再依賴于第三方， 數據共享過程中的各參與節(jié)點有權自主控制數據請求申請和達成訪問共識。該模型在“泉城鏈” 平臺中實現了多元主體之間的數據協(xié)同治理， 既可以在各開放政府數據部門內部實現數據的查詢、監(jiān)督、決策等職能， 又可以滿足外部企業(yè)、公眾個人等的數據訪問請求， 提高組織內部決策水平和政務服務水平， 充分挖掘開放政府數據的價值， 利用區(qū)塊鏈的分布式信任網絡， 推動數據平臺、共享平臺、管理平臺的融合互聯。

４雙鏈存儲模型對其他省市政府數據存儲的啟示

面向政府數據開放共享的雙鏈存儲模型以區(qū)塊鏈作為關鍵底層技術支撐， 實現了政府數據在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的安全流通， 同時通過鏈下擴容的方式實現了上鏈數據的分層存儲與分權控制， 減輕區(qū)塊鏈系統(tǒng)存儲壓力。本研究構建的雙鏈存儲模型， 將政府數據的詳細信息與敏感數據存儲在鏈下， 不僅可以有效抵御鏈上系統(tǒng)的惡意攻擊、保障數據的共享安全， 而且提升了區(qū)塊鏈系統(tǒng)的存儲性能， 也為其他省市的政府數據存儲提供一定的借鑒與啟示。

４.１推進區(qū)塊鏈賦能的政府數據共享與存儲進程

區(qū)塊鏈作為新興信息技術之一， 以其去中心化、分布式網絡、可信溯源等技術特性賦能政務服務、供應鏈金融、鄉(xiāng)村治理等多個場景的應用。在政府數據共享領域， 區(qū)塊鏈技術的應用可以提升各省市政府政策制定、科學決策實施、公共服務供給的智能化與科學化水平， 為企業(yè)、公眾提供高效的政務服務， 推進政府數據治理的高質量發(fā)展。本模型的構建與應用分析為其他省市的政府數據存儲提供了參考。一方面， 本研究在已有研究的基礎上繼續(xù)拓展區(qū)塊鏈賦能的場景應用， 將區(qū)塊鏈技術作為政府數據共享過程中的關鍵底層技術， 持續(xù)優(yōu)化政府數據共享的效率提升與價值實現； 另一方面， 雙鏈存儲模型的提出進一步拓展了區(qū)塊鏈賦能政府數據共享的存儲空間， 在區(qū)塊鏈分布式節(jié)點共識保障多元主體參與的前提下， 推動多領域、多層級、多部門的政府數據上傳到共享區(qū)塊鏈中， 秉持多元主體參與、海量數據共享的政府數據治理理念， 積極推進政府數據共享， 提升政府數據存儲能力， 為實現海量政府數據存儲與開放共享提供技術保障。

４.２深化以鏈下擴容為導向的數據分層存儲方案

開放共享環(huán)境下區(qū)塊鏈、云存儲等技術的蓬勃發(fā)展為政府數據共享、數據可信存儲、數據有效溯源等開辟了新的發(fā)展機遇， 逐漸形成以數據為中心的第四代數據密集型科學研究范式。海量異構數據對數據存儲庫提出更高要求與現實挑戰(zhàn)， 針對這一問題， 本研究提出了面向政府數據開放共享的雙鏈存儲模型， 以“鏈上服務” 和“鏈下存儲” 相結合的形式， 為其他省市推進政府數據共享進程提供了數據存儲方案?！版溝麓鎯Α?通過將區(qū)塊鏈中海量政府數據轉移到鏈下存儲系統(tǒng)， 通過“鏈下擴容” 的方式緩解區(qū)塊鏈系統(tǒng)的存儲壓力， 提升系統(tǒng)運行速度與共享效率， 解決區(qū)塊鏈存儲不可擴展的問題。在其他省市的政府數據存儲過程中， 也可以將大量原始數據存儲至非區(qū)塊鏈的鏈下數據庫中， 同時按照一定的規(guī)則自動生成該原始數據的可識別編碼并返回至區(qū)塊鏈系統(tǒng)， 通過該唯一標識建立區(qū)塊鏈與鏈下數據庫的聯系， 實現海量政府數據的分層存儲， 減少區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的存儲消耗， 在保障政府數據完整性和真實性的同時， 顯著減輕區(qū)塊鏈節(jié)點的存儲壓力。

４.３重視政府數據安全存儲與隱私風險可控平衡

激活數據要素的潛在價值， 更大程度地釋放政府數據資源所蘊含的經濟社會價值， 是發(fā)展數字經濟、數字社會和數字政府的重要目標之一［１４］ 。但無門檻、非定向的開放政府數據帶來了泄露隱私信息、威脅社會安全等潛在危險， 政府數據開放利用與信息隱私安全之間的悖論仍需重視與解決。本研究面向政府數據開放共享提出的雙鏈存儲模型， 不僅擴大了區(qū)塊鏈系統(tǒng)的存儲空間， 提升了政府數據共享效率， 而且在平衡政府數據安全存儲與隱私風險可控方面也為其他省市的政府數據存儲提供了思路。該模型將完整的一系列數據信息隔離后分別存儲至鏈上和鏈下， 海量的敏感數據信息被存儲至鏈下存儲數據， 自動生成唯一編碼后返回至區(qū)塊鏈系統(tǒng)， 只在鏈上節(jié)點存儲少量數據。當區(qū)塊鏈系統(tǒng)遭受網絡惡意攻擊時， 不會影響鏈下數據庫， 降低了大量政府數據遭遇隱私泄露的風險， 鏈上鏈下存儲庫之間通過唯一編碼進行關聯， 保證了數據的真實性與完整性， 而區(qū)塊鏈系統(tǒng)遭受攻擊時， 鏈上非正常狀態(tài)下無法通過編碼啟動鏈下數據庫， 兼顧了數據的安全性與隱私性。

５結語

作為推進數字中國高質量發(fā)展的關鍵底層技術之一， 區(qū)塊鏈充分發(fā)揮信任機制搭建、價值高效流轉方面的作用， 與諸多領域、諸多產業(yè)彼此促進，成為社會經濟發(fā)展、服務水平提升的新引擎、新動能。將區(qū)塊鏈技術的創(chuàng)新應用貫穿到數字政府建設中， 持續(xù)推動政府數字化轉型， 努力實現政府決策科學化和公共服務高效化， 是建設人民滿意的服務型政府的重要推動力。本文面向政府數據開放共享提出的雙鏈存儲模型， 將政府數據分鏈存儲， 海量政府原數據與敏感信息存儲在鏈下數據庫中， 按照一定規(guī)則自動生成唯一編碼返回至區(qū)塊鏈系統(tǒng)， 不僅減輕了區(qū)塊鏈的存儲壓力， 而且降低了數據共享中的隱私泄露風險。通過模型在“泉城鏈” 平臺中的案例應用開展實證分析， 論證了模型的理論合理性與現實可行性， 該模型的提出與成功應用也為其他省市的政府數據存儲提供了借鑒與啟示。需要指出的是， 區(qū)塊鏈技術應用雖已拓展至多個領域，其分布式共識也與數據共享的本質高度契合， 但仍存在諸多不足， 如尚未建立統(tǒng)一的區(qū)塊鏈應用標準， 缺乏完善的共享數據的規(guī)章制度， 尤其是政府數據開放共享過程中的用戶隱私保護問題［１５］ ， 將成為下一步的研究重點與努力方向。