区块链技术在水利工程项目设计档案数字化管理中的应用研究.pdf
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1、水利工程项目设计档案具有信息化程度高、专业性强、数据量大、精确度高等特点,因此其是否真实、完整、可用和安全至关重要。在实际工作中发现,水利工程项目设计档案存在真实性难以辨别、完整性难以认定、可用性难以维持和安全性难以保障等问题。本文依托区块链分布式账本、加密算法、智能合约和共识机制等技术手段,为水利工程项目设计档案的归档、接收、保存和借阅提出策略。关键词:区块链水利工程项目设计档案数字化管理2023 年 1 月 3 日,工业和信息化部等十六个部门在联合印发的 关于促进数据安全产业发展的指导意见 中指出:“要加快数据安全技术与区块链等新兴技术的交叉融合创新,赋能提升数据安全能力水平”1。水利工程
2、项目设计档案是水利工程建设项目档案的重要组成部分,同时也是各家水利勘测设计单位的产出成果和归档内容,由各类设计报告、图纸组成。随着计算机技术的发展和计算机软件的普及运用,水利工程建设项目 报 告 写 作 多 依 赖 于Word、Excel和PowerPoint 等 办 公 软 件,使 用 CAD 绘 图、SketchUp 建模、Lumion 渲染和 Photoshop 制作彩平图已成为各家水利勘测设计单位的常规操作。因此,生成的水利工程项目设计档案具有信息化程度高、专业性强、数据量大、精确度高等特点,各家水利勘测设计单位对水利工程项目设计档案的真实性、完整性、可用性和安全性提出了较高要求。本文
3、从档案管理者角度出发,针对目前水利工程项目设计档案数字化管理中存在的问题,结合区块链技术,从管理应用上提出策略。一、水利工程项目设计档案数字化管理存在的主要问题(一)真实性难以辨别实现档案数字化的方式有两种,一是传统档案载体通过扫描、拍照等技术实现数字化,二是从生成时起即为电子文件,后直接以电子文件形式归档。传统档案的真实性较为直观,电子档案则需通过外部手段辅助,依靠元数据检测等方式,才可辨其真实性。且在使用过程中,电子档案可实现原样复制、篡改且不留痕迹,甚至在日常交换、存储和利用过程中,电子档案出现错乱的概率也远高于传统档案。(二)完整性难以认定水利工程项目设计档案具有复杂性、系统性、专业性
4、和时序性等特点,其包括了计划立项、勘察、设计全过程中形成的审批文件、观测记录、各类报告、计算书、设计图纸等,种类复杂,载体多样,且涉及测绘、地质、钻探、规划等多个专业,专业性强。在具体工作中,水利工程项目设计往往分为多期,同期内又分为不同标段,时序性强,这些特点都对水利工程项目设计档案的完整性提出挑战。(三)可用性难以维持在数字化管理中,水利工程项目设计档案可用性的风险主要来自物理设备、操作系统和应用程序三个方面2。首先,电子档案主要以磁带、磁盘、光盘为存储载体,并依靠物理设备,利用光、电、磁等技术对存储信息进行读取,只要出现设备老化或某一环节发生错误,便会造成读取失败或读取信息错误。其次,电
5、子档案的存储和读取主要依靠计算机设备,受操作系统制约,系统不支持的文件将不被读取。最后,为提高电子档案管理效率,各水利勘测设计单位多使用档案管理软件,若使用时发生故障或软件维护公司倒闭,482023 年第 4 期业务探索电子档案的可用性将难以维持。(四)安全性难以保障水利工程项目设计档案数字化管理主要依托于电脑运行环境,容易面临被篡改、泄露或破坏等风险。一是人为因素,管理人员在管理过程中,因操作不当或安全意识淡薄造成电子档案破损。二是恶意攻击,水利工程项目设计档案涉及各类地勘、测绘成果与水文监测数据,与国家安全息息相关,因此大多使用涉密计算机进行离线管理,但在归档或借阅过程中,如遭遇归档文件病
6、毒未被检出或插入的光盘带有病毒等情况,将导致系统崩溃,甚者造成电子档案永久性破损,档案安全将面临威胁。二、区块链技术在水利工程项目设计档案数字化管理中的应用内容(一)分布式账本水利勘测设计单位一般由职能部门和各专业分院组成,职能部门主要从事行政、人事、财务等工作,使用和产生的档案以文书档案、人事档案和会计档案为主;各专业分院是从事水利勘测设计各环节的业务部门,使用和产生的档案以水利工程项目设计档案为主,同时也是水利工程项目设计档案的归档主体,如测绘分院、地质分院、规划分院和设计分院等。在以区块链技术为基础的水利工程项目设计档案数字化管理系统中,各专业分院可依托区块链分布式账本进行信任备份,把归
7、档分院、归档人、归档时间、归档数量等元数据或关键信息上链,形成预归档信任背书。同时所有节点的账本相同,更新频率同步,实现预归档信息同步,信任增强,水利工程项目设计档案的完整性得到保障。(二)加密算法区块链中加密算法复杂多样,其中最典型的两种分别是非对称加密算法与哈希函数。非对称加密算法是用公钥进行加密,用相对应的私钥进行解密。哈希函数是利用散列算法,把上链数据转化为没有规律且无法逆向推导的固定长度字符串进行加密。非对称加密算法与哈希函数的结合,可有效增强上链数据的安全性,同时降低以区块链为信任背书的水利工程项目设计档案在传输过程中被窃取的风险,保证其真实性、完整性和安全性。(三)智能合约智能合
8、约是直接嵌入区块链内,可以自动执行并同步更新的合约。其以数字形式的合约为基础,对参与者的义务和权利做出限制和控制3。在水利工程项目设计档案数字化管理过程中,可通过预先设定合约规则,对区块链上链内容、时间、访问权限等进行限制,有效规范各专业分院的归档与借阅行为,在方便利用的同时,提高了档案管理的可用性和安全性。(四)共识机制共识机制是参与区块链开拓的多方主体共同达成的协议。在水利工程项目设计档案数字化管理工作中,参与区块链开拓的多方主体是各专业分院及档案管理部门,所达成的共识机制就是本单位水利工程项目设计档案数字化管理的规则,任何分院部门开展档案管理工作都应以遵守管理规则为前提。在实际工作中,规
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