区块链+智慧城市:值得信赖的智慧城市

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基于区块链技术在智慧城市中的应用,本文首次提出了“可信智慧城市”的概念,初步构建了“可信城市代理”的结构模,并总结分析了区块链技术在7个可信智慧城市中的应用案例。

智慧城市的信任痛点

1.数据孤岛导致对合作缺乏信任

行政区划形成天然屏障,数据结构和接口不统一,标准化程度不高,互联程度严重不足。城市数据去中心化存储在不同部门的不同系统中,难以获取。智慧城市建设缺乏科学的规划和建设标准,导致项目之间缺乏有机联系。政府协调共享缺乏互信,部门间缺乏互信,害怕承担责任,不愿共享,不敢共享。此外,数据孤岛导致各系统之间的应急联动失效,失去了原有的预警和预防作用。

2.监管漏洞将损害政府的可信形象

例如,在政府投资的重大项目建设过程中,建设主体违反法律法规,虚报或隐瞒重大活动信息,如挪用资金、篡改文件或事后伪造证据等。如果不能及时发现这些漏洞,很容易导致监管缺失。

3.低效的数据流导致不诚实的决策

数据的流动方向是沿着金字塔体系结构自下而上流动。感知到的数据需要经过多层“过滤和清理”,然后通过集中式决策分析模进行响应,这大大降低了系统的处理效率。例如,在智能交通和智能安防方面,系统只能存储、保护和共享数据,不能实现实时、准确、高效的分析和决策,不能完全解决城市交通拥堵和安全应急问题。

4.数据安全问题降低了技术可信度

隐私数据泄露事件频繁发生。用户作为数据生产者,在本质上缺乏数据所有权和控制权,经常在未经同意的情况下被第三方平台收集和出售,导致用户隐私数据的大规模泄漏。物联网的大量智能终端设备暴露在公共区域,大大增加了网络攻击的风险。网络设备越多,网络攻击的风险就越大,企业可能付出的成本和损失是无法估量的。

可信城市智能体结构

1.区块链将成为智慧城市的基础设施

可信智慧城市对信息交互的及时性、真实性、隐私性、智能性和可扩展性提出了更高的要求。区块链将作为基础设施深入融入智慧城市的各个方面,推动智慧城市升级为值得信赖的智慧城市。例如,在数字政府领域,政府更加重视区块链在数字身份、数据共享、精准服务、渗透监管、司法管理等方面的应用;金融领域的应用主要包括金融监管、供应链金融、资产证券化、交易后结算、信用调查等;经济民生应用主要包括食品溯源、物联网、企业登记管理、房地产登记、能源交易等。

区块链+智慧城市:可信智慧城市

可信城市代理人

2.可信城市主体结构模

区块链是分布式、透明、可靠、防篡改、可追踪和高度隐私的。非常适合智能城市的数据共享。它是数据管理和数据安全的新技术基础。上图显示了本文构建的基于区块链的智能城市架构。应用部分通过区块链节点互连,传感部分和应用场景通过区块链节点互连。在整个架构中不需要一个集中的数据中心,大大降低了数据中心部署、运行和维护的难度和成本,同时也保证了数据的安全性。此外,经过十多年的发展,区块链技术,包括共识算法,已经取得了很大的进步。2021年初,《计算机科学杂志》发表了历史上最长的区块链研究,并详细讨论了区块链的技术创新。

3.区块链在打造可信智慧城市中的作用

确保整个智慧城市系统的终端安全。通过严格的身份验证和加密机制,终端设备将拥有唯一的ID,通过智能合约维护终端身份列表,审核设备是否有权访问节点和上传数据,避免恶意终端的访问和数据污染。另外,对各终端的数据进行加密,确保数据传输过程中不会出现数据泄露,提高智慧城市建设的安全性。

打破智能城市系统之间的数据孤岛。区块链可以实现链上各个系统的原始数据或数据指纹的流通,为跨企业、跨系统的数据共享提供基础。数据共享将原有的匿名区块链转化为可信区块链,并通过身份认证和权限设置划分权利和责任。数据维度的增加将提高大数据分析和人工智能算法的准确性,实现更准确、更有针对性的服务模式。

提高数字社会治理的有效性。传统的集中式公众监督平台或自媒体平台没有公信力,也无法证明自己。区块链架构中的真实身份和可信数据为公众通过移动终端上传各种法律信息提供了保障。区块链在系统中真实记录违规行为,并对公众的有效监督给予一定的激励,从而提高公众参与城市管理的积极性。一旦被认定为违法行为,被监管方的行为将涉及到个人征信、银行信贷等重要领域,对公众形成一定的约束力;

可信智慧城市的场景

1.南京打造值得信赖的智慧城市联盟链

该平台由公安、工商、社保、民政等49个政府部门作为区块链节点组成。每个节点基于权利平等、共建的原则,形成一个庞大的政府联盟链网络。各部门通过数字签名同步上传数据,验证数据上传身份的真实性,提高数据共享和接受度。同时,各部门都是全节点,可以查看各部门的数据,减少数据传输过程中的安全隐患。所有数据的上传、查询和使用都将被记录下来,明确数据的所有权和使用权,便于不同部门之间的数据流通和共享。

2、徐州实现可信的省际警务合作

徐州地处江苏、山东、河南、安徽三省交界处。人流、物流、信息汇集,治安形势复杂。为加强警方跨域合作,徐州市公安局率先利用区块链建立城际警务数据区块链共享系统,创造性地解决了公安联动机制和信息共享技术的信任问题,实现省、地、市之间警务数据的实时加密和共享,打破数据壁垒,推进无行政隶属关系公安机关之间数据共享机制改革,实现高效的跨区域警务合作。

3、雄安新区实现监管自驾

2020年,中国雄安启动了全国第一个区块链监督管理系统,显著提高了项目管理效率,并将人员管理成本降低了30%以上。该系统从根本上创新了监理成本的计量模式,改变了以往监理成本只能依靠施工进度计量的模式,回归到监理成本由监理人员的出勤和绩效决定的原点。是工程质量和安全的保证。通过区块链技术,利用可追踪、可验证的人员出勤和绩效分析以及信用评估与评估进行指导。中国雄安集团安全质量部副部长刘振江认为,“区块链技术不仅为项目信用管理建立了技术保障,还开辟了项目建设管理的新方向,可以引导监理单位的自我驱动管理,一石多鸟。”

4.贵州省实现扶贫资金的渗透管理

工行与贵州贵民集团合作,通过银行金融服务链和政府扶贫资金行政审批链的跨链整合和信息互信,实现扶贫资金的“透明使用”、“精准投资”和“高效管理”,借助区块链技术的“交易可追溯、防篡改”,成功发放首笔扶贫资金157万元。在宏观层面,各级政府可以从上到下实时掌握辖区内扶贫资金的需求、支持、分配和实际使用情况;在微观层面,上级政府部门实现了对每一个扶贫项目、每一笔扶贫资金的渗透管理。

5.常州利用区块链构建值得信赖的医疗联盟

该项目将区块链技术应用于常州医疗集团的底层技术架构体系,实现了部分地方医疗机构的数据互联,解决了长期困扰医疗机构的“信息孤岛”和数据安全问题。以分级诊疗经验为例,居民在附近的健康中心进行体检。通过对区块链体检报告的分析,筛选出患有慢性心脑血管疾病的高危患者。约5%需要转诊的患者可以通过区块链由社区医生授权转诊到上级医院,授权后可以快速了解患者过去的病史和体检信息,患者无需重复不必要的二次基础检查。

6.北京实现司法数据的可靠存储

北京互联网法院本着“公开、中立、安全、可控”的建设原则,创新司法凭证存储。目前已完成18个跨链接入区块链节点,完成版权、版权、供应链金融、电子合同、第三方数据服务平台、互联网平台、银行、保险、互联网金融等9大类25个应用节点的数据对接。目前,平台已收集在线证据472万余条,跨链存款数据量已达数千万条。在案件审理中,共核实945笔跨链存款数据,涉及58笔案件、1笔认证判决案件、41笔调解案件,有助于双方和解。

7.国家电网建设区块链能源互联网

2019年,国家电网提出建设区块链技术和泛在电力物联网项目。在国家电网大力建设无所不在的电力物联网之际,能源区块链可以作为技术支撑,为能源金融、综合能源、电力交易、安全生产和企业管理等场景提供新的帮助。同时,能源区块链可以为能源市场化提供底层技术支持,实现非常活跃的能源投资、生产、交易和流通市场。

结语

尽管一个值得信赖的智能城市的未来是可以预见的,但需要综合应用各种技术才能真正解决这个问题。区块链技术不会作为单一技术应用于该行业。它肯定会与其他技术相结合,如人工智能、大数据甚至量子通信。我们期待着区块链技术带来的变化,但我们需要认识到,技术的综合应用可以将可信智慧城市的建设提升到一个更高的水平。

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