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区块链助力新型智慧城市建设
2018-12-16 12:21:12来源:中国建设报    作者:杨俊峰

2018年7月,在工信部和国家发改委印发《扩大和升级信息消费三年行动计划(2018~2020 年)》的通知中明确提出,“要提升信息技术服务研发应用水平,推进新型智慧城市建设,支持云计算、大数据、物联网综合研发应用,加速提高居民生活信息消费便利化水平,组织开展区块链等新型技术应用试点”。新型智慧城市建设可利用区块链技术实现点对点的通信机制,并建立可靠的信任协议,在实现智慧物联、政务大数据等应用的同时,确保用户隐私。打破信息孤岛、实现数据共享、保障信息安全、建立可靠机制是当前新型智慧城市建设各方关注的重点。

智慧城市的主要建设目标是运用信息技术感测、传送、整合和分析城市运行核心系统的各项关键信息,实现城市智能化。新型智慧城市以创新、协调、绿色、开放、共享的理念,实现服务的全程全时、城市治理的高效有序、数据开放的共融共享、经济发展的绿色开源以及网络空间的安全清朗等城市建设目标,力图以信息主导、改革创新,推进新一代信息技术与城市现代化的深度融合、迭代演进和协调发展。在城市治理方面,基于大数据实现各类数据高效、安全、共享交换,区块链技术可以提供较好的解决方案。

重构新型智慧城市数据共享

区块链去中心化、信任机制、共享账本以及信息可溯源的特征,能有效助力新型城市数据共享。

一是去中心化部署。新型智慧城市的城市数据共享网络采用分布式布局,即区块链强调的数据去中心化管理,降低了数据被破坏的风险以及易被攻击的危险。去中心化、可共享的分布式交易记录系统,可不依赖额外的第三方管理机构管理数据。去中心化的构建结构,对新型智慧城市数据安全性实现了保障。

二是建立信任机制。区块链具有多元化特点,即整个区块链内部存在诸多种类、协商一致的规范。共识机制的建立使用户能利用不同节点数据验证,并据此让数据交换更安全。它不因单个节点影响系统功能和安全,还能确保数据交换的真实性和可验证性。该特性表明区块链技术具有智慧城市建设安全性保证的突出优势。

三是数据交换过程透明。区块链采用非对称的公钥私钥、哈希算法等密码学工具,确保各主体身份和共有信息的安全交易数据加密,用户身份或其他隐私信息可得到保护,使数据更安全。区块链能在保证不可篡改的同时,保证数据交换过程、交换记录在一定程度上公开透明。数据交换过程中,每个参与者都可参与内部数据库的记录过程,保证公平公开公正。

四是数据可溯源,有效解决数据确权难题。由于数据的可复制性,信息所有权认定一直是难题,区块链技术提供了有效的解决方案。它在明确数据所有权的基础上,基于区块链系统的共享账本及信息可溯源性,打消数据使用顾虑,促进数据共享。同时,区块链可记录保存各项数据的写入时间,实现数据所有权与使用权分离,最终实现数据资产化。

保障新型智慧城市信息安全

近年来,国内外多起信息泄露事件暴露出中心化数据存储的安全性缺陷,在无可信机制建立的情况下,本地数据存储必然产生普遍质疑与不信任感。在新型智慧城市建设中,能够实现去中心化存储的区块链技术逐渐进入了公众视野。

信息存储方式是区块链的与众不同之处,去中心化的分布式存储将数据分散为无数节点,同时对数据加密、分散。根据约定的共识协议,一旦条件满足、合约触发执行,内容将向各节点公开。因数据存储位置不同,当某一网络瘫痪时,用户仍能从其他节点获取数据。通过智能合约,可预先定义智慧城市信息共享的相关规则,如数据交换方式、数据资源可见范围。加密签名将保证文档不被篡改,最大限度地保证信息安全。

各职能部门掌握的数据主体、数据共享范围不尽相同,因此,可针对不同数据共享范围,对区块链的不同节点赋予不同的读写权限。新型智慧城市的数据种类多、数量大,加之物联设备产生的海量数据,可根据不同的安全需求和应用场景,定制化开发区块链应用。


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