浅谈区块链数据韧性

浅谈区块链数据韧性

国学明，方宏宇 指导教师：樊婧昊

山东协和学院

摘要：弹性是一种能力特征，是指系统在保持基本状态不变的前提下抵御各种灾害并在灾害发生后快速恢复的能力。随着新一代信息技术的发展，产生了大量具有保存价值的电子文档。针对数字档案系统稳定发展的需要与安全风险和不可预测性之间的矛盾，研究了弹性数字档案建设的理论和方法。提高档案信息系统及其子系统在受到干扰时的跟踪、维护和快速恢复功能的能力，是实现档案数字资源的安全性、可用性和可靠性的重要基石，有利于推进网络强国和数字中国的进程。

关键词:区块链，关键技术，概念区块链，多级专网，多行业应用

数字档案系统技术启动系统

韧性的问题在数字档案系统技术的推动下，数字档案系统的数量文字档案如雨后春笋般涌现，进入了快速发展的时代发展阶段，但仍有一些不可避免的信息安全和管理问题。1. 数字档案系统的技术进化随着云计算、大数据、物联网等新事物的出现随着信息技术的发展，档案管理正向网络化、数字化方向发展工业化、智能化进程进一步加快。使用先进的信息化，建设数字化、扁平化档案管理系统实现数字档案资源的网络化管理档案信息资源的高利用率和社会化服务潜力是必然的线。一个丰富的数字档案资源的管理就是数字档案推进数字化档案建设是图书馆体系的基础在…的基础上因此,数字档案系统主要的技术本文阐述了数字档案资源的发展历程它的发展分为三个阶段。第一个阶段是资源的数量和归档管理。然而，资源数字化建设面临着严峻的挑战许多问题，如转换质量，存档标准，系统功能等，需要不断的改进和不断的完善。二阶部分是直接利用现有的电子文件从多样化

数字档案中资源的在线归档，从而避免了第一种第一阶段资源数字化。在这个阶段,数字档案系统技术可以与业务系统相连接利用海量数据存储，信息自动分类检索技术基本实现了大量、多种数字档案信息资料收集、处理、储存、检索、分享和备灾等等。第三阶段是使用创新的方法和技术，包括从已知文件中使用智能技术等进行数据挖掘

案例资源的形成为档案知识的增值解决数字档案系统中的未知问题。例如,通过应用程序的分类和结论材料在中国多年来的科研项目此外，我们可以获得评价科学研究的相关知识结果的质量取决于科学研究的进展和工作人员的规模调整科研经费预算。所有这些例子都是免费的在无形问题的无所不在的档案系统中，进入利用数字档案资源形成的知识用于管理并解决未知的问题

2016年，中国科学院深圳先进技术研究所(SIAT)探索应用区块链技术解决上述问题，先后获得中国科学院档案馆、广东省档案馆、国家档案局等项目的支持。本文正是基于这些研究实践 本文提出了一个用于弹性数字档案建设的区块链基础设施的理论和应用模型。区块链技术源于比特币，是一种利用区块链数据结构保证数据安全、构建信任网络、实现业务协作的分布式账本技术。目前，区块链已从技术创新深度拓展到垂直产业应用。其核心原因是该技术可以构建具有弹性特征的价值网络，实现数字存储、信息可追溯、数据共享、业务协作等典型应用。(1)数字存托区块链数字保管人是将数据附加到事务,然后广播区块链网络后签名,以便存储区块链上,从而实现开源诚信的目的,不变性和真实性的验证数据,并构建一个安全、可用和可靠的档案数字资源。区块链信息溯源是多方共同维护可追溯信息，保证数据不被篡改，从而解决商业信息不透明的问题。当系统出现错误或干扰时，区块链网络具有溯源能力，提高了系统的可靠性。

(2)数据共享区块链是一个分布均匀的网络。网络中的节点共享并存储同一个分类账数据库。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。区块链的平等和协同治理特性提高了节点数据的安全性，解决了文件系统技术中数据共享和管理困难的问题。

(3)业务协作基于区块链构建跨组织的数据目录系统，使用认证机制，实现跨组织业务互认和互操作，降低跨系统业务风险。通过智能合约，实现跨组织业务的自动执行，提高业务运行效率，实现跨系统监管，开启新的数字档案管理模式。

2. 基于区块链模型的数字档案建设的韧性近年来，国内外都开始研究利用区块链构建数字档案管理系统，以保证数据的长期可用性、可验证性和文件共享性，但是区块链技术在这一领域的应用还存在许多不足，有效利用区块链技术韧性数字档案是本文的重点。

(1)构建中间件服务管理机制区块链是一个高弹性网络，通过分布式多节点协同治理，提高了单个关键节点的参与性，降低了漏洞风险。换句话说，即使大多数节点故障，数字归档系统可以继续运行。此外，区块链数据共享多节点数据的实时备份，增强了数字档案系统的抗攻击能力，使其在受到外部攻击时能够快速恢复。区块链系统应用程序的两种模型:基于现有系统的混合区块链应用程序和区块链本机应用程序。本机应用程序只依赖于区块链基础设施，这通常是昂贵和风险的构建，并且不能利用现有的数字归档系统应用程序资源。根据数字档案行业标准化的要求，有效利用现有的数字档案系统可以缩短开发周期，结合区块链基础设施实现区块链部分功能的改造，并解决了业务系统的重用和区块链特性的引入。因此，在现有系统的基础上构建混合区块链应用程序对于大多数情况下的数字归档系统是更好的选择。为了不改变数字档案原有系统的运行模式和业务流程，混合区块链应用采用中间件服务，不改变现有应用的底层存储和上层应用，并在实现区块链特性的同时实现了“无感运算”。通过这种方式，可以连接不同的数字档案(子系统)，在档案系统之间实现平等的数据治理、业务协作、数据收集治理/恢复、用户行为监督和可追溯性，区块链中国联通四大系统中间件业务管理架构。区块链中间件连接已有的系统数据库，必须具备自动连接常用数据库的能力，实现档案数据的自动实时提取、分析和协作。目前，已经完成了5种数据库系统日志的自动分析和读取。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和文件。是中国最早也是目前唯一具有大规模数据处理能力的归档区块链中间件之一。实时链上的sting数字档案系统操作日志不仅可以提供文件数据块的数量、链管理、支持文件存单、认证、数据共享和恢复，还可以实现系统用户行为的监管和可追溯性，通过分布式社区参与的区块链实现韧性系统，保证了各类全生命周期管理的文件数据，从而衍生出一种新的数字文件管理方法。

(2)丰富档案数据资源建设数字档案建设的核心内容之一是数字档案资源。电子文件应保证可靠来源,因为车链只能保证可靠数据的过程中利用和计算,但不能保证数据源,因此数字档案需要规定接收范围、标准和路径的电子文件。基于每个组织都有可靠的事实和归档数据资源丰富,区块链中间件服务可以聚合不同组织的档案数据,提供全面的档案大数据分析和决策服务,并整合的双重优势等于治理和独立决策。此外,确保数据安全的前提下,档案区块链上的云中间件服务将促进档案数据资源的共享和利用。