推進新型智慧城市建設,是黨中央、國務院為提升城市管理服務水平、促進城市科學發展作出的重大決策,是實施網絡強國戰略的重要抓手。
新型智慧城市建設的必備要素如圖 1所示。
圖 1 新型智慧城市建設必備要素
智慧城市頂層設計指南中建議將智慧城市一級業務劃分為“民生服務”、“城市治理”、“產業經濟”、“生態宜居”四大類。從區塊鏈技術特點及功能角度,當前區塊鏈技術在新型智慧城市建設中的應用場景可歸納為四類:
一是數據安全與隱私保護,
二是數據追溯,
三是數據存證與認證,
四是數據低成本可靠交易,聚焦在智慧城市共享支撐平臺的數據流通、管理領域內。
今天,我們結合區塊鏈技術特點從設計指南的四個角度,探討區塊鏈技術的重點應用場景。
民生服務
區塊鏈技術在民生服務領域的應用場景包括:智慧醫療、智慧教育。
一、智慧醫療:區塊鏈技術對原生數據加密存證、隱私保護、授權分享、時間戳溯源、資產確權等技術應用,助力醫療信息化發展,落地醫療數據存儲與共享、醫療信息溯源、醫療保險改革等應用場景。
醫療數據存儲與共享:醫療數據包括患者、醫生、醫院、診療等數據,這些數據大多是隱私數據,一方面要保證數據安全存儲,另一方面還要實現數據的授權共享。區塊鏈技術去中心化、分布式存儲的技術特點,保證了數據來源的權威和存儲的安全,匿名性和完善的授權策略,確保數據在分享過程中不存在泄露的風險。
醫療信息溯源:區塊鏈技術在醫療信息溯源領域主要應用于藥品鑒別以及醫療信息監管與審計。區塊鏈記錄不可篡改、共享安全可靠的屬性,可以有效實現藥物防偽;區塊鏈防篡改、可追溯的技術特點,可以精準定位醫療信息的全生命周期追蹤溯源,包括醫用物資供應鏈監管、藥品溯源、醫療信息審計等。
醫療保險改革:區塊鏈記錄不可篡改、共享安全可靠的屬性,使得區塊鏈技術同樣可以應用于醫保行業,例如保單數據存儲共享、醫保核查控費、醫療健康檔案上鏈存儲,保障數據的不可篡改、不可丟失,杜絕隱私泄露,利用智能合約實現醫療保險的快速賠付。
二、智慧教育:與智慧醫療領域類似,利用區塊鏈技術的獨特優勢,構建智慧教育領域教育數據安全存儲與共享、教育業務流程優化以及教育智能合約等應用場景。
教育數據安全存儲與共享:教育數據包括學生、老師、教育機構等數據,利用區塊鏈分布式賬本技術,可將教育數據存儲在不同區塊中,鏈上的節點通過特定的協議實現數據資源的授權共享,解決教育領域數據鼓搗問題。
教育業務流程優化:利用區塊鏈技術去中心化特點,構建去中心化的教育系統,改善傳統服務及資源被學校和政府機構壟斷的局面,探索具備資質的教育機構開展教育服務及頒發授予相關認證的可行性,實現正規教育與社會教育資源的互補,促進教育體系改革。
教育智能合約:利用區塊鏈的智能合約技術,構建高效、智能的網絡學習社區,智能合約技術透明、自動執行的特點,可以實現教育資源上傳、認證、流轉、共享等工作的自動化執行,降低資源共享成本,提高資源共享效率,實時監控社區生態環境。
城市治理
區塊鏈技術在城市治理領域的重點應用場景包括:智慧政務(政務公開)、智慧交通、公共安全。
一、智慧政務
區塊鏈技術在智慧政務領域的場景包括電子政務、數字身份認證以及權力監管等。
電子政務:隨著電子政務建設工作的推進和政務服務平臺的廣泛應用,數據共享與安全效率的矛盾日漸突出,同時還存在信息泄露等問題。區塊鏈技術為跨級、跨部門的數據互聯互通提供了安全可信環境,對訪問方和訪問數據進行自主 授權,通過區塊鏈網絡完成結構化數據的共享,對于非結構化數據,則通過存儲記錄其特征值,保證數據傳輸的安全可靠。此外,也可以利用區塊鏈技術處理政務系統的協同流程,實現科學決策、高效指揮,有效提升政務服務管理水平,縮短流轉辦事時間,提高業務審批效率,實現精細化管理。
數字身份認證:數字身份證是指將真實身份信息濃縮為數字代碼,可通過網絡、相關設備等查詢和識別的公共密鑰 。近年網絡詐騙、身份盜用、信息泄露等與數字身份信息相關的違法行為層出不窮,亟需便捷、可信的數字身份認證手段。區塊鏈技術真實公平、開放共享、難于篡改、安全加密的特性,可以保證數字身份信息的不可篡改、不可偽造及完整性、連續性、一致性,區塊鏈會成為數字身份和權利認證的重要手段。
權力監管:區塊鏈技術可以用來打破信息孤島,通過區塊鏈鏈接各部門文件、數據的移動,實現多部門、多信息的交叉共享,確保信息實時更新,提高流程及數據的透明度,為數字反腐(大數據偵查)提供新的手段和來源數據。
二、智慧交通
智慧交通涵蓋領域愈來愈廣,在各細分領域都存在這數據的透明和不可篡改需求,因此交通領域也是適合區塊鏈技術落地的重點場景。
交通數據安全存儲與共享:如前所述,智慧交通涵蓋人、車、路、設施、行為等方面的海量數據,借助區塊鏈技術多中心化,安全可信、智能合約等特性,可以實現行業主體(政府、企業)、運輸裝備(車輛、船舶、飛機)、基礎設施(道路、橋梁、場站),構建現代交通網絡,解決行業數據共享、基礎設施智能化管理等問題。并在保證數據流通公開透明的基礎上,保障數據資產權益,提升智能交通運行效率,釋放綜合交通運輸的信用成本。
高效交通治理:物聯網可以實時獲取道路、交通信息,區塊鏈技術可以在這些物聯網設備之間實現較低成本的連接,并通過去中心化的共識機制提高設備運行的安全性和私密性,物聯網與區塊鏈的結合,可以將跨系統數據傳輸、共享下沉到區塊鏈層,降低智慧交通系統復雜度,促進整體交通網絡高效、智能化運行。
公共安全電子證據存證:區塊鏈技術的不可篡改、可追溯等特性,可有效解決傳統存證面臨的安全問題。主要包括:區塊鏈的分布式存儲,實現電子證據的安全存儲和高效提取,允許多機構共享電子證據,降低取證成本,提高協作效率;區塊鏈技術的時間戳機制,電子證據存儲固定過程中通過比對哈希值來驗證數據完整性,采用不對稱加密技術對電子證據進行加密保障傳輸安全,充分保障了證據真實性和安全性。
應急指揮調度:在公共安全事件應急指揮調度的事前、事中、事后三個階段,均可以應用區塊鏈技術提升指揮效率。事前:通過數據采集設備(攝像頭、傳感器)與區塊鏈多中心化、共識機制技術的結合,實現多源數據安全、及時融合;事中:實現跨團隊、部門和機構的合作與實時信息共享;事后:多源信息匯總存證,區塊鏈的不可篡改、時間戳機制,可以確保數據的安全性。三個階段均需要安全的信息和價值交換,區塊鏈技術可以提供端到端的安全解決方案。