区块链在智慧城市的基础设施中的运用(区块链技术与智慧城市的关系)

区块链技术有助于突破数据治理的困境，加快城市数字化治理的进程。 从区块链的有效性来看，其基础应用是业务条线上的可信存管和透明监管，深度应用是基于可信互操作和隐私保护的数据交互和治理协同，同时保留了鼓励数据共享的扩展功能；从应用场景来看，在数字经济、政府服务、社会治理等领域都有应用前景。 区块链在城市数字治理中的应用 数据治理是城市数字治理的基础工程，也是难点，面临信息失真、信息孤岛、信息安全等问题。 区块链技术是现有技术的创新组合，如共识算法、密码学、点对点互联网等。这种结合使得区块链呈现出不同于任何传统网络技术的新面貌，由此带来的新特性将有助于克服数据治理中的固有问题[16]，从而在城市数字化治理中开辟大量新的应用场景。 以数据可靠、数据交互、数据共享三大功能夯实城市数字治理基础 区块链技术在不同深度和广度的应用，将依次展现数据可靠、数据交互、数据共享的功能，从而提高数据治理的有效性，助力数字城市治理的实现。 第一，基础应用:可信存管，透明监管，提高数据可靠性。 修改链上的数据需要参与区块链的节点达成共识，这使得恶意篡改企图很难成功实施。因此，区块链具有不可篡改的特性；区块链上的数据是用前后相关且相互印证的时间戳加密生成的，形成了不可逆的数据链，因此具有可追溯性；区块链采用分布式存储，每个有效节点都有备份，数据不易丢失，具有持久性。 上述特点保证了治理数据的可靠性:原始数据一旦存储在区块链中，丢失和篡改的可能性大大降低，验证效率大大提高，便于追溯和监管完整的历史记录。 数据的可信存放和透明监管是区块链最基础的应用，经常应用于具体的业务条线。 比如在司法领域，杭州的司法区块链实现了电子证据的可信存证，知识产权纠纷的调解撤诉率大幅提升。 例如，在城市建设领域，雄安新区基于区块链科技实现了对建设项目融资、资金流向、工资支付的透明监管，有效杜绝资金挪用和拖欠工资现象。 再比如，在税务领域，深圳、浙江相继推出电子票据平台，有效杜绝了“假**”、“一票多报”等问题，可信存管、透明监管等功能同时发挥。 二、深度应用:可信互操作、隐私保护、开发数据交互性。 在政务一体化和城市大脑的推进过程中，城市居民面对的政府有了统一的数字接口。 这个接口本质上是一个多接口的集成系统，需要跨层级、跨部门、跨系统的数据协同和业务协同，所以其内部结构会极其复杂。 区块链的深度应用为这种数据与业务的协同提供了一种可能的解决方案。 区块链基于共识算法实现数据一致性，构建内生信任环境，被称为“信任机器” 在没有权威背书的交互中仍然可以保证数据不失真，简化了政府协作的委托代理层面。同时，智能合约的存在减少了人为干预，大大降低了监管成本，显著提高了协作效率。 上行数据对所有节点透明，但通过一定的访问控制机制和智能合约技术，数据只能对特定节点(如监管部门)开放，防止隐私暴露。 通过“零知识证明”等技术手段，实现不同部门之间的数据相互验证，规避机密泄露风险，打消单个部门对开放数据接口的顾虑。 区块链的上述特性和附加属性为数据交互提供了便捷、安全的手段，帮助政府部门、金融机构、社会组织和企业打破信息壁垒，共同构建数据安全和互联互通的治理环境。 这种深入应用由于业务的综合性和涉及部门的众多性，需要突破更多的障碍。虽然底层架构允许“一体机”，但实际落地还是基于应用场景。 南京是实践最早的城市之一。自2016年以来，它使用区块链进行数据收集，并开放了政务系统和银行系统。目前已完成49个部门的对接[23]。二手房按揭贷款业务是其首个应用场景，打通了房产、土地、民政、社保、担保公司、银行等部门的数据。用户可以一键申请贷款。 第三，拓展应用:鼓励共享，转让使用权，实现数据共享。 在移动互联网时代，大数据具有巨大的治理价值，但目前还没有被充分挖掘。 一方面，还有一些性格数据没有通过网络呈现出来；另一方面，涉及隐私信息的网络数据和政府数据的认定仍是一个悬而未决的问题。 城市决策判断的准确性是建立在数据收集的基础上的。如何广泛高效地收集数据，合法合规地使用数据，成为必须攻克的难题。 适当“直通”形式的区块链合作，可以起到鼓励参与者让渡数据特定使用权的作用，有助于挖掘数据的治理价值。 目前，一些探索性的应用都是基于区块链的这一功能。 例如，雄安新区将积分引入区块链租赁平台，南京利用积分鼓励跨部门数据协作。 类似的积分系统也可以用于私人数据共享和授权。 比如愿意在城市治理相关领域授权使用私有数据的人可以获得加分，在接受城市公共服务(如教育、养老、医疗、交通等)时享有优先权。)和金融服务；愿意将征信领域的企业资产和业务数据使用权授权给区块链政府平台的，可享受金融机构利率优惠；等等 构建数字经济、政府服务、社会治理的城市数字治理图景 一、“区块链科技+数字经济” 一个是“区块链+电子商务” 区块链点对点价值转移机制可以创新现有的电子支付手段；不可篡改性有力支持电子商务交易纠纷解决；智能合约整合优化电商物流、信息流、资金流；数据可追溯到商品可靠溯源的全过程，增强食品药品安全保障。 区块链将成为电子商务的重要驱动和变革力量。 二是“区块链+数字金融” 借助区块链技术的分布式账本存储、多级加密、不可篡改、可追溯的特性，企业可以实现应收账款、预付款凭证、仓单的数字化，并使这些数据在区块链构建的可信网络中可靠传输。 这一做法为银行审批中小企业贷款提供了更加可靠的数据支持，为供应链上下游中小企业融资难提供了很好的解决方案。 通过区块链网络，可以实现银行、保理公司、保险公司等金融机构的跨境数据共享和业务协同，实现风险分担、转移和监控，构建更加稳定、科学的金融服务体系。 三是“区块链+智能制造” 通过统一的区块链网络基础设施，将智能制造中的传感器、控制模块、通信网络、企业资源计划(ERP)等系统数据连接起来，实现对制造各环节的长期持续监管，解决智能制造中信息不对称、资源共享难、交易成本高等问题，提高制造的安全性、可靠性和智能化水平。 第二，“区块链科技+政府服务” 第一，“区块链+‘最多跑一次’改革” 区块链可以在保证数据安全的前提下，实现数据确认和“可用不可见”。 地方政府可以基于区块链构建分布式政务数据共享平台，充分整合各部门数据，提升政府部门业务协同效率，进一步提升政务服务质量，让群众满意。 二是“区块链+智慧城市” 基于区块链可信技术构建自主可控的安全保障体系，使信息技术从单点布局拓展到整体规划，从纵向渗透拓展到横向融合，打造无处不在的惠民服务，提升精细化、智能化的城市治理。 第三，“区块链科技+社会治理” 一种是“区块链+信用社会” 利用区块链技术建设各领域、各行业的独立征信系统，确保独立征信系统中企业和个人信用数据的真实性。 在此基础上，利用跨链、多方计算等技术，实现行业征信系统的整合，最终形成一个全行业、全区域、全社会的全球信用体系，让信用看得见、用得着，让守信者名满天下，失信者举步维艰。 二是“区块链+公共安全” 利用区块链的可追溯性、透明性和不可篡改性，结合物联网、5G、人工智能等新技术，构建危化品、食品药品、制造、信息等行业供应链实时穿透监管平台，提高事故发生后的追溯、定位、处置、召回和问责效率，增加欺诈成本和风险，进而提升公共安全治理水平。 区块链在城市数字治理中应用面临的挑战 可信互联数据对于实现城市数字治理至关重要，区块链在数据互联中作为“信任机器”的角色无可替代。 那么，为什么区块链仍然没有广泛应用于城市数字治理呢？虽然区块链有一些技术问题，但这并不构成应用的主要挑战。 虽然区块链技术存在三元悖论(去中心化、安全性和可扩展性不能完美共存)，但现实中存在大量的规避方案，比如“弱中心化”联盟链来提高区块链性能。 那么，区块链在城市数字治理中全面铺开的挑战，最有可能来自于城市中“全能”部门对利益和风险的考量。 缺乏激励兼容性，部门自主难以突破 区块链可以带来数据的可靠性、交互性和共享性，产生巨大的社会效益。然而，从“所有部门”的角度来看，一些部门缺乏足够的动力和决策能力来推动区块链的应用。 区块链的基础应用虽然能带来数据的可靠性，但也不是完全不可替代的(税收、司法等少数领域除外) 区域链中的节点越多，去中心化程度越高，数据可靠性越强。 对于用于基础应用的区块链，其节点集中在部门，“不可篡改”的可信度应该受到质疑。 在这种情况下，相对于现有的安全手段，区块链技术并不具备“碾压”的实力，政府部门贸然采用区块链架构恐怕是不划算的。 但通过跨部门的区块链深入应用，实现数据的交互性和共享性，部门面临的成本可能远大于收益。 信息孤岛难以打破的原因在于部门本位主义和利益博弈[4] 在考虑是否使用区块链进行数据协作时，部门决策者具有政治企业家和理性经济人的双重身份。 其决策既追求部门利益，又满足个人理性。 从部门利益来看，除了技术和设备的投入，流程简化或再造的成本也是巨大的，甚至可能涉及岗位甚至办公室的裁撤和设立。 比如，如果财税数据都是点对点结算，智能合约自动执行，那么财务部门编制的减少会直接损害部门利益，在部门层面会受到很大的抵制。 部门收入是数据协同的保障，保障有“冰山效应” 一般情况下，安全提升的效果隐藏在水面下，很少被直接观察到。只有当“不安全”发生时，安全的价值才凸显出来。 可以说，区块链的“无价值”就是它的价值，但这一点很容易被低估。 从部门决策者的理性来看，在追求政绩和争夺政绩的驱动下，部门决策者要想最大化自己的晋升可能性，就必须让自己在治理创新上的努力被上级政府知晓和认可。 然而，区块链在城市治理中的应用特点是治理协调的高效率，适用于“街区”内的所有“规则”，不能突出单一部门的作用。因此不利于促进竞争，部门决策者也不愿意为此付出努力。 因此，区块链应用的快速普及不太可能依靠部门意识或自我决定，而必须依靠地方政府的顶层设计。 区块链缺乏统一标准和不确定性导致观望 目前国家层面的区块链技术治理没有统一的标准，缺乏统一的技术规范，可能导致更多的对接和互动问题，导致部分潜在行为体持观望态度。 目前，活跃在行业内的区块链企业大多已经从“币圈”转变为“链圈”，一些传统的信息技术企业也参与了区块链项目的实施。 这些企业的普遍做法往往是改写国外开源数字货币区块链代码，或者直接与现有联盟链对接。 少数企业将发展具有自主知识产权的联盟链。 如果区块链项目现在启动，要遵循的标准就不一样了。未来，在跨线路、跨级别连接不同的区块链时，可能会有很多技术标准障碍。 因此，有实力的区块链企业和研究机构将开始开发跨链平台，致力于解决不同标准的对接问题。 此外，一个更严重的问题是，一旦在国家层面确定了统一标准，构建了具有自主知识产权的政府骨干链，那么“块”和“全能”的政府区块链就必须统一国标，然后就可能面临区块链政府体系的重构。 上述不确定性影响了地方政府在城市治理中深度应用区块链的积极性。 区块链存在社会风险，需要凝聚发展共识 。作为新生事物，区块链还面临一些社会风险，需要进一步解放思想，凝聚共识，扬长避短。 首先是认知风险 目前，区块链的应用存在概念炒作、盲目投资和应用泛化的风险。一些企业利用区块链的技术优势，将区块链包装成全能的创新工具，导致公众盲目崇拜区块链。 城市管理者对区块链的认识要经历一个“打破”和“确立”的双向过程 第二是监管风险。 随着区块链技术的发展，传统的法律法规和监管机制难以满足其性能发展和应用的要求。 目前，区块链数据与传统物权法中的“物”概念存在差异。关于区块链、数据权、虚拟资产的专业立法基本处于空白条状态，监管缺位。 第三是观念上的挑战。 区块链的分权化虽然符合多主体协同治理的趋势，但仍明显不同于传统的治理模式和理念，要被现有的制度环境完全接受尚需时日。 区块链加快城市数字化治理进程的对策建议 区块链在城市数字化治理中具有独特的优势，但如今，城市将区块链技术深度应用于数字治理的并不多见。造成这种情况的主要原因是大部分城市的顶层设计还没有理清思路，仅靠部门很难取得成效。 地方政府应加强顶层设计，加快区块链应用，加快城市数字化进程。 实现城市数字治理从基础应用到深度应用的转变，也可以看作是从“链式治理”到“链式治理”的转变1。前者是指利用区块链技术孤立地实施一项或多项治理职能，后者是指基于治理区块链架构，作为一个有机整体，高效、协调地实施城市政府的治理职能。 加强区块链顶层设计，实施高水平推进 。一是解放思想，明确发展目标。 区块链在治理协同方面的优势已经得到理论和实践的认可。城市决策者应抓住区块链治理价值仍被低估的机遇，明确“链式治理”的发展目标，加快构建以区块链为底层结构的治理主链，通过治理创新提升治理现代化水平。 二是建立工作推进机制，实施高位推进。 如前所述，区块链的应用不能依赖于城市“规则”部门的自觉，而需要从城市决策的高层推动。 例如，湖南省娄底市迅速推广了政府区块链。得益于市领导小组的推动，南京在国家“互联网+政务服务”试点城市的背景下，高水平推进。从立项到初见成效，仅用了8个月。 三是制定发展规划。 比如，可以借鉴北京的做法:2020年，北京市先后出台《北京市政务服务区块链应用行动计划(2020年)》和《北京市区块链创新发展行动计划(2020-2022年)》，加速了政务区块链的应用。 构建治理主链，推动治理应用 首先，选择符合条件的区块链RD机构作为开发单位。 为避免知识产权纠纷、代码漏洞、“后门程序”等风险，治理主链的开发单位选择可在具有自主知识产权、经中国电子技术标准化研究院认证的区块链RD机构中进行。 在此基础上，优先选择相关国家技术标准和安全规范的发起和编制单位，更好地融入国家标准。 二是加快构建高安全性、高可扩展性的治理链。 根据城市治理的需要，在安全性、可扩展性和去中心化之间做出权衡。以高安全性为底线，以治理流程高可扩展性为刚性条件，科学规划治理链的共识算法、数据结构和运行逻辑，为各部门治理应用的接入和高效运行打下坚实基础。 三是与区块链进行政府流程改造，深化“最多跑一次”改革 基于区块链点对点数据交互机制，将治理符号转化为治理骨干的智能合约代码，利用智能合约代码重构和简化数据协同流程，以自动代码验证和智能执行取代人工干预和纸质证明，进一步提升公共服务和治理的协同效率，深化“最多跑一次”改革。 四是有序推进城市治理应用 参考南京、济南、佛山经验，先探索上线区块链电子证照平台，以电子证照为锚，逐步打通不动产交易、企业注销登记、社会医疗救助、婚姻登记、医保报销、金融服务等应用。 通过2 ~ 3年的建设，可以将城市治理的应用链起来，最终实现“链式治理”。