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聚焦区块链行业应用

区块链:构建韧性数字fun88官方网站案馆的新基建

作者:曲强 林明香 潘亚男 来源:fun88官方网站网站案网 发表时间:2021-02-04 分享到:

韧性是一种能力特性,是指系统在保持基本状态不变的前提下抵御各种灾变并在发生灾变后迅速恢复的能力。伴随新一代信息技术的发展,大量具有保存价值的电子文件随之产生,数字fun88官方网站案馆系统即fun88官方网站案信息系统建设已成为数字fun88官方网站案馆建设的必然发展趋势。韧性数字fun88官方网站案馆是一种新的管理思路和理论体系,它针对稳定发展需求与数字fun88官方网站案馆系统安全隐患、不可预测性问题之间的矛盾,研究韧性数字fun88官方网站案馆构建理论和方法,提高fun88官方网站案信息系统及其子系统在受到扰动时信息追溯、维持或快速恢复其功能的能力是实现fun88官方网站案数字化资源安全、可用和可靠的重要基石,有利于推动网络强国和数字中国进程。


数字fun88官方网站案馆系统技术引发的系统韧性难题

在数字fun88官方网站案馆系统技术的推动下,数字fun88官方网站案馆如雨后春笋般涌现并已进入快速发展阶段,但仍存在一些不可回避的信息安全与管理问题。

1. 数字fun88官方网站案馆系统技术演进

随着云计算、大数据、物联网等新一代信息技术的发展,fun88官方网站案管理网络化、数字化和智能化的进程进一步加快。利用先进的信息技术,建设数字fun88官方网站案管理系统与平台,实现对数字fun88官方网站案资源的网络化管理,提高fun88官方网站案信息资源利用与社会化服务势在必行。管理丰富的数字fun88官方网站案资源是数字fun88官方网站案馆系统的根本,更是推进数字fun88官方网站案馆建设的基础。因此,数字fun88官方网站案馆系统技术主要是围绕数字fun88官方网站案资源进行演进,本文将其划分为3个发展阶段。第一阶段是资源的数字化与归fun88官方网站管理。然而,资源数字化建设面临许多问题,比如转化质量、归fun88官方网站标准、系统功能等,需要持续改善和不断完善。第二阶段是直接利用现行的电子文件,从多样化的资源中在线归fun88官方网站数字fun88官方网站案,从而避免第一阶段的资源数字化问题。在这一阶段中,数字fun88官方网站案馆系统技术可对接业务系统,并利用海量数据存储、信息自动分类检索等技术基本实现对大量、多样的数字fun88官方网站案资源的收集、处理、存储、检索、共享和灾备等。第三个阶段是利用创新的方法和技术,包括数据挖掘与智能化技术等,从已知fun88官方网站案资源中形成知识为fun88官方网站案增加价值,解决数字fun88官方网站案馆系统中未知的问题。例如,通过对我国历年科研项目申报与结题材料的分析,我们可以获得相关知识用于评估科研成果的质量,根据科研进展与人员规模动态调整科研经费预算。这些例子都是使数字fun88官方网站案馆系统中不可见的问题透明化,进而利用数字fun88官方网站案资源形成的知识用于管理并解决未知的问题。

2. 信息化技术引发新难题

虽然数字fun88官方网站案馆系统技术已能够满足建设数字fun88官方网站案馆的基本需求,但是日趋复杂的信息化技术环境给快速发展的数字fun88官方网站案馆系统技术在韧性方面带来了巨大挑战,主要表现在以下几个方面:

(1)数字化技术及其标准有待完善

在数字fun88官方网站案管理领域,数字化技术运用周期较短,经验缺乏,技术和标准有待完善。数字化技术通常依赖计算机系统,一旦出现故障或错误,就会危及数据信息的安全、知识化的可靠性,发生fun88官方网站案资料泄漏、损失、错误等问题。数据备份技术多数采用定期存储,因而无法复原全部数据,并且解决不了上述第一阶段和第三阶段暴露的问题。另外,市场上存在多种数字fun88官方网站案馆系统,这些系统之间不兼容、不联通、技术水平参差不齐等导致了fun88官方网站案资源数据共享难、追溯难、协同难。

(2)管理体系难以适应现阶段发展的需要

许多单位虽建立了数字fun88官方网站案馆,但管理体系和模式仍是传统单一的,无法适应多样化数字fun88官方网站案馆系统技术,主要表现在以下几个方面:数字fun88官方网站案管理工作中出现安全问题,这些问题主要是对信息安全重视程度不够、投入不足导致的;在数字fun88官方网站案馆系统中出现录入错误、操作不规范、数据易篡改难回溯、人为破坏及系统崩溃等问题,主要原因是缺乏新型的数字fun88官方网站案管理方法。

(3)载体安全性日趋重要

与传统fun88官方网站案管理方式不同,数字fun88官方网站案馆系统不再将信息记录在纸上,而是通过计算机以数字形式呈现出来。不过数字fun88官方网站案存储也存在缺点,一旦中心节点出现故障将对fun88官方网站案造成毁灭性的破坏。


区块链驱动建设韧性数字fun88官方网站案馆模型

2016年,中国科学院深圳先进技术研究院探索应用区块链技术解决上述难题,并先后获得了中国科学院fun88官方网站案馆、广东省fun88官方网站案馆、国家fun88官方网站案局等项目支持。本文基于这些科研实践提出了一种面向韧性数字fun88官方网站案馆建设的区块链基础设施理论及应用模型。

1. 区块链技术典型应用

区块链技术起源于比特币,是一种利用块链数据结构保障数据安全,构建信任网络、实现业务协同的分布式账本技术。当前,区块链已经从技术领域创新向垂直行业应用进行深度拓展,核心原因就是这一技术可以构建具备韧性特征的价值网络,实现数字存证、信息溯源、数据共享和业务协同等典型应用。

(1)数字存证

区块链数字存证是把要存证的数据附加到交易中,签名后广播到区块链网络,从而存储到区块链上,实现该数据的开源可信任、不可篡改和可真伪验证等目的,构建安全、可用和可靠的fun88官方网站案数字化资源。

(2)信息溯源

区块链信息溯源是由多方共同维护溯源信息、保障数据不可篡改,从而解决业务信息不透明的问题。保障系统中出现错误或者扰动时,区块链网络有能力对其进行溯源,提升系统的可靠性。

(3)数据共享

区块链是一个分布式平等部署的网络,网络中的节点共享存储同一个账本数据库,任何数据变化都会通过共识机制在区块链网络中实时同步。区块链平权共治的特性提升节点数据的安全性,解决fun88官方网站案系统技术中数据共享难、管理难问题。

(4)业务协同

基于区块链构建组织间数据目录体系和使用认证机制,实现跨组织的业务互认互用,从而降低跨系统业务风险。通过智能合约,自动化执行跨组织业务,提高业务运行效率,亦可实现跨系统监管,赋能新型数字fun88官方网站案管理模式。

2. 基于区块链的韧性数字fun88官方网站案馆建设模型

近年来,国内外已经开始研究利用区块链建设数字fun88官方网站案管理系统,保障数据的长期可用、可验证与文件共享,然而区块链技术在这一领域的应用还有很多不足,有效利用区块链技术实现韧性数字fun88官方网站案馆是本文讨论的重点。

(1)构建中间件服务管理机制

区块链是一个高韧性的网络,以分布式多节点共同治理的方式提高参与度,降低单一关键节点脆弱风险。也就是说,即便大部分的节点都出现了故障,数字fun88官方网站案馆系统还能继续运行。此外,区块链数据多节点数据共享实时备份,增强了数字fun88官方网站案馆系统的抗打击能力,即便遭受外部攻击也可迅速恢复。


图1 区块链应用与现有数字档案馆系统关系图.jpg

图1 区块链应用与现有数字fun88官方网站案馆系统关系图


图1展示了两种区块链系统应用模式:基于原有系统混合区块链应用和区块链原生应用。原生应用仅依赖区块链基础设施,通常建设成本高、风险高,无法利用现有数字fun88官方网站案馆系统应用资源。针对行业标准化的数字fun88官方网站案需求,有效利用现有的数字fun88官方网站案馆系统可以缩减开发周期,结合区块链基础设施实现部分功能的区块链改造,解决了业务系统的重用与区块链特性的引入。因此,建设基于原有系统的混合区块链应用是大多数具备数字fun88官方网站案馆系统条件下的更好选择。

为了不改变数字fun88官方网站案馆原有系统的操作模式和业务流程,混合区块链应用采用中间件服务,不改变现有应用底层存储和上层应用,实现区块链特性的同时实现“无感运行”。这种方式可以联通不同的数字fun88官方网站案馆(子)系统,实现fun88官方网站案馆系统间数据平权共治、业务协同、数据汇集治理/恢复和用户行为监管追溯,联通4个系统的区块链中间件服务管理架构(如图2所示)。


图2 数字档案区块链中间件服务管理.jpg

图2 数字fun88官方网站案区块链中间件服务管理


区块链中间件联通现有系统数据库,故这一中间件必须具备自动对接常见数据库的能力,实现fun88官方网站案数据自动实时抽取、分析与协同。目前,中国科学院深圳先进技术研究院已经完成了5种数据库系统日志的自动分析与读取。另外,区块链网络中的数据存储采用分布式存储系统,可以高效处理不同粒度和格式的数据与文件,是国内最早且目前仅有的具备大规模数据处理能力的fun88官方网站案区块链中间件之一。

现有数字fun88官方网站案馆系统操作日志的实时上链不仅可以提供全量fun88官方网站案数据的区块链管理,支持fun88官方网站案数据存证、验证、共享和恢复,亦实现了各系统用户行为监管和溯源,是通过区块链中分布式的群体参与来实现系统的韧性,保障各类fun88官方网站案数据的全生命周期管理,可衍生出新型数字fun88官方网站案管理方法。

(2)丰富fun88官方网站案数据资源建设

数字fun88官方网站案馆建设的核心内容之一是数字fun88官方网站案资源。电子文件归fun88官方网站应保障其来源可靠,因为区块链只能保证数据在利用和计算的过程是可信的,无法保障数据来源,故数字fun88官方网站案馆需规定电子文件的接收范围、标准和路径。基于各组织具备可靠、丰富的fun88官方网站案数据资源,区块链中间件服务可以聚集不同组织的fun88官方网站案数据,提供综合fun88官方网站案大数据分析和决策服务,集成平权共治和独立决策的双重优势。另外,在保障数据安全的前提下,fun88官方网站案区块链中间件服务上云将促进fun88官方网站案数据资源的共享和利用。

(3)完善安全管理机制

按照传统思维,采用中心化数据存储方式是安全可控的。然而,事实证明中心化存储方式存在较大风险,尤其当存储的数据价值较大或安全等级较高时,其局限性更为明显。作为建立信任的工具,区块链有望在保障数据安全与隐私的同时,加速数据的流通共享,为异地数字fun88官方网站案馆提供一个非常好的解题思路。区块链独特的加密算法与难以篡改的特性一定程度上解决了安全管理问题,适用于数字fun88官方网站案馆跨组织数据共享与协作。但是现有的区块链数据安全管理技术与数字fun88官方网站案管理需求还有一定差距,未来将看到更多的安全隐私管理技术应用,包括数字水印、沙盒计算、多级安全管理、属性加密等。

(4)建设新型数字fun88官方网站案馆标准规范与利用体系

数字fun88官方网站案馆建设需要严格依照信息化与fun88官方网站案管理方面的法律、法规和标准。尤其是2012年1月1日正式施行的新修订的《中华人民共和国fun88官方网站案法》,为新时期数字fun88官方网站案馆指明了方向。区块链网络构建使能分布式的群体参与进来从而实现系统韧性,并最终依靠专业独立的知识决策实现科学管理。区块链技术无论在应用模式、实现方式等方面都不同于传统系统,虽有望实现数字fun88官方网站案馆韧性基础设施,但同样需要fun88官方网站案制度和管理体系的协同创新。

区块链技术应用不仅会极大提高数字fun88官方网站案馆的韧性,也会影响未来fun88官方网站案编研和宣传导向。fun88官方网站案管理的目的是利用和整合社会参与主体间持续的规则互动,而fun88官方网站案的价值是供决策和参考,是具有共同目标与实践的社会合作网络中各节点共同努力的结果。因此,数字fun88官方网站案馆建设不能是单一的fun88官方网站案者主导模式,它需要分布式的群体参与来实现系统韧性,并最终依靠专业独立的知识决策实现科学高效的管理,从而及时应对各种重大或突发fun88官方网站案安全事件。


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作者单位:中国科学院深圳先进技术研究院、华为云区块链实验室华为技术有限公司、中国科学院fun88官方网站案馆