基于联盟区块链的政府数据协同治理平台框架研究
——以全国碳排放权交易市场为例

2022-11-23 12:03郑荣高志豪魏明珠孙艳飞
情报学报 2022年10期
关键词:区块协同交易

郑荣,高志豪,魏明珠,孙艳飞

(1.吉林大学商学与管理学院,长春 130015;2.吉林大学信息资源研究中心,长春 130015;3.国网北京市电力公司,北京 100031)

1 引言

总体国家安全观背景下政府数据安全意义重大,数智时代的政府数据已经成为驱动国家发展的重要一环[1]。政府数据治理存在主体协同不清晰、数据碎片化严重和数据安全性不强等难题,传统的单一主体政府数据治理模式已无法满足新时代下各社会主体参与政府数据治理活动的实际需求,因此,探索“跨部门、跨组织”的多主体协同、“多来源、多类型和多模态”的数据协同,释放政府数据红利,实现多主体状态下的政府数据协同治理,保证政府数据开放、协同及治理过程的安全,便成为一项重要研究课题。区块链技术与政府数据开放及治理有着较强的契合性[2],其时间戳、加密技术、智能合约、分布式账本等技术不仅可以改善政府数据存储过于集中的问题,而且有助于政府数据治理过程中的多主体治理协同和政府数据协同。本文将从政府数据协同治理实际问题出发,以协同理论为指导,利用区块链技术,构建基于联盟区块链的政府数据协同治理平台模型,以全国碳排放交易市场数据协同治理为实际应用场景,系统阐述平台的实际运行机理,并解决碳交易政府数据协同治理中存在的问题,为政府数据协同治理提供情报、数据和平台支撑,实现政府数据协同治理多主体之间和多源数据之间的共生、共享和共治,为政府数据的“协同与联动”“安全与稳定”“挖掘与增值”“共享与治理”提供突破路径。

2 文献回顾及现状调研

2.1 文献回顾

数据治理的概念最早诞生于企业和各类组织,侧重点在于对企业或各类组织数据本身的管理操作,其内涵强调数据管理的生命周期,对数据进行质量、风险和资产管理[3]。政府数据治理在数据治理概念的基础上,加入了政府治理和政府信息管理两层含义,在相关法律制度的约束下,综合利用人员组织、流程标准和技术方法,将政府多源异构数据的安全性、可用性、完整性等作为管理对象,实现全过程的全面化管理,以实现政府数据资产的效益最大化[4]。政府数据协同治理以数据治理的概念为基础,强调治理主体协同和数据协同,从政府数据处理各主要环节入手,聚焦各数据主体、处理环节、各类要素以及技术手段等方面,进行最大化的协同和衔接,以推动数据治理向集中化、整体化和系统化迈进,实现政府数据治理一体化。安小米等[5]从国际标准入手,对数据治理的概念进行解构,构建出数据治理标准化协同路径。胡海波[6]针对“碎片化”政府治理存在的问题提出整体性政府数据治理的概念,强调政府数据整合。王丽丽等[7]以8个发达国家为例,发现政府数据协同治理遵循“主体协同、技术协同、数据协同、业务协同和服务协同”的发展路径。许阳等[8]从概念、应用场景和治理困境出发,重点剖析了政府数据治理的发展方向。

区块链技术为数据治理框架搭建提供了新思路,可以实现去中心化和集体维护,同时还具备良好的拓展性[9]。区块链技术要素涵盖链式结构、哈希(Hash)算法、Markle树、非对称加密、数据传播协议、数据验证机制、POW/POS/DPOS共识机制、智能合约等[10]。杨文霞等[11]将区块链与ROMA集成平台融合,试图解决政府数据共享难题。谷俊等[12]以联盟链技术为基础,进行了数据共享模型的设计与实现。张亚男等[13]以区块链技术为底座,搭建了竞争情报联盟协作平台模型。宋华等[14]认为,区块链技术的出现可以为商业模式的转变和产业的转型提供新的动力,并针对企业融资相关技术难题进行了综述,试图采用区块链技术进行优化。Thakur等[15]将区块链技术运用到了政府治理当中,利用区块链技术进行土地所有权确权。Berdik等[16]研究了区块链在政府数据中的作用,发现区块链及边缘计算范式对于政府数据管理中的安全和价值挖掘至关重要。Ølnes等[17]对不同国家的政务服务和公共服务进行研究,探究区块链在政务领域和公共服务领域的实际应用,证实了区块链技术在处理政府业务数据过程中具有较大的优势。Myeong等[18]将研究重点放在了区块链技术的运行机制方面,发现区块链技术可为公民、企业和政务部门等多主体提供数据共享和流通的渠道。Alketbi等[19]以迪拜住房租赁相关政府数据为例,构建区块链模型并搭建政府主导的区块链生态系统,以方便进行政府相关数据的治理。Kim等[20]基于区块链技术,构建了政府碳排放相关信息的碳排放权验证系统,以进行碳交易数据的协同处理。Zhao等[21]提出了一种新型混合区块链系统的架构并应用于碳交易中。Khaqqi等[22]试图利用区块链技术来解决政府碳交易数据ETS(car‐bon emissions trading system)的管理和欺诈相关问题,并提升了排放交易计划的效率。

综合文献分析可知,国内外学者对数据治理相关概念、政府数据治理范围界定以及政府数据治理中区块链技术的应用进行了研究,但仍然存在以下问题:①政府数据治理相关文献大多聚焦于概念、实施路径和治理困境方面,未利用实际技术手段实现政府数据治理的优化和提升,缺少数智时代背景下的政府数据治理范式的研究;②政府数据协同治理相关文献试图从制度层面和机制层面入手实现治理协同,缺少对政府数据治理需求的解构,同时缺乏政府数据治理技术层面的深耕;③越来越多的研究将区块链技术运用到土地确权、政府数据管理、碳交易等政府数据治理实际场景,但大多数研究只关注到区块链技术对于数据安全方面的作用,忽略了区块链技术在数据确权、政府开源数据共享、数据联动和协同方面的作用,未形成以区块链技术为基础的政府数据协同治理框架和体系,难以实现复杂情景和环境中政府数据响应、预警和治理。本文将以目前研究中的不足为抓手,利用区块链技术为技术底座,创新性地构建适应“多场景、多情境”的政府数据协同治理平台,并以平台为支撑实现政府数据治理的多主体协同和数据协同。

2.2 现状调研

本文采用半结构化访谈方法对目前政府数据治理现状进行数据收集和深入调研。在文献阅读的基础上,设计出关于政府数据治理现状调研的访谈提纲,通过预访谈对访谈提纲进行完善和迭代。正式访谈时主要采用面对面访谈的方式进行,并以电话访谈为主要的辅助形式。在访谈过程中将访谈结果进行了全记录。本次访谈对象选取的准则有:①受访对象为政府数据的用户或者潜在用户,熟悉政府数据治理等相关概念和实际情况;②受访对象需要使用过政府开放数据或者对政府数据治理的相关工作有一定的了解;③受访者的单位性质要涵盖政府部门、企事业单位、高等学校、科研机构及政府数据第三方治理机构。最终选取25名具有代表性的人员为样本,样本统计如表1所示。

表1 研究样本统计

半结构化访谈提纲如下:

(1)对政府数据治理的相关概念和背景的认知程度;

(2)对目前政府数据治理和政府数据开放现状的认知程度;

(3)谈一下对政府数据协同治理的理解;

(4)目前政府数据治理技术层面的困境;

(5)目前政府数据治理的难题及应对措施;

(6)说出目前政府数据治理存在的主要问题,并对这些问题进行排序;

(7)提出政府数据协同治理安全高效开展的建议。

对25名受访者的回答进行了汇总。政府部门的受访者对于政府数据协同治理的认知程度较高,从政府需求和民众需求的角度分析了政府数据治理存在的问题,认为“多主体协同”意义重大,政府数据使用主体之间的协同交互以及政府数据之间的协同运行至关重要,政府数据的安全同样值得关注;企事业单位从政府数据开放和共享的角度来谈对政府数据协同治理优化的建议,认为应在保证政府数据安全、数据不易篡改和数据可追溯的前提下实现政府数据开放和共享;高校的受访者更多地从政府数据存储机制和技术等角度剖析目前政府数据协同治理的困境,提出将区块链分布式存储架构运用到政府数据协同治理当中;科研机构的受访者关注到了政府数据从业者、政府数据用户协同意识方面的相关问题;第三方机构的受访者则从法律和制度的角度对政府数据治理存在的问题进行了总结,并提供了相应的建议。各受访者群体对于政府数据协同治理的关注聚焦点有所不同,具体调研结果如图1所示。

图1 调研结果桑基图

根据文献回顾和半结构化访谈结果,本文对政府数据治理存在的主要问题进行了总结。第一,政府数据治理协同性不足,数据治理多主体之间缺乏成员之间的主体协同,政府数据内部缺乏数据联动和协同;第二,政府数据集成和融合不足,治理主体分散,协同性较差,未形成安全、可靠并具备数据增值能力的政府数据协同治理体系;第三,政府数据长期缺乏协同和联动,导致开放程度不足,不同机构和部门之间的数据协同缺少平台支撑,长期封闭性的治理模式使我国政府数据治理长期处于集中管控化、部门化、碎片化的阶段;第四,政府数据治理未形成统一的数据标准和数据权限,在政府数据多主体协同治理和多源数据协同的背景下,如何实现政府数据价值的最大化利用并保证政府数据的安全稳定是目前摆在政府数据协同治理面前最大的困境。区块链技术可以解决调研结果中的痛点问题,由于其技术特性,越来越多的领域已经采用区块链技术来解决数据安全交互、数据追溯与确权以及版权认证等问题。由现状调研结果可知,目前政府数据治理缺少安全性、联动性和协同性,而区块链技术自身特性与政府数据治理难点契合度较高,因此,本文尝试以区块链技术为基础,借鉴其相应架构来构建“一体化、集成化、体系化和智慧化”的政府数据协同治理平台,以解决实际情景中政府数据治理的“协同性、安全性、联动性、共享性和数据价值增值”等相关问题。

3 理论与技术基础

3.1 协同理论内涵和元素解构

协同理论认为某一系统或组织中的各元素并非简单的算术相加,如果通过元素之间的耦合以完成二级组织或系统之间的集成并形成积极作用,即实现放大效应,便可实现二者协同融合后的正向效果[23]。换言之,协同理论强调各元素之间的有效协同,以实现整个系统或组织的放大效应。信息协同将信息作为协同主体,将信息处理动作分解为协同元素。作为协同理论的重要分支,信息协同强调各协同主体在一定的时间和空间背景下通过信息交互来实现单一或多个目标。

以协同理论为研究视角,依据“解构”的基本思想[24],对政府数据协同治理的各元素进行拆解。其中,政府数据协同治理“多主体”包括:政府及政府各相关职能部门、企事业单位、高校及科研机构、公民个体、第三方机构和各类公益性组织[25];多源数据具体是指:多数据来源端口、多数据类型和数据多模态。在政府数据协同的过程中,“多主体”与其他主体、多源数据及环境进行交互,从而进行政府数据开放和共享,提升政府数据价值并获得协同效应,实现多部门、多主体、多维度、多层级的政府数据协同。协同理论下政府数据协同治理的各元素和内涵如图2所示。

图2 协同理论的元素和内涵

3.2 区块链技术的内涵及分类

区块链技术发展迅速,如今区块链已经发展成为由分布式存储、密码学特性、共识机制、智能合约等多种技术组成的综合性技术栈。区块链从数据管理的角度更接近于分布式数据库[26],数据存储和产生的方式都为分布式,强调数据多节点共同维护,数据恶意篡改风险降低。区块链在技术角度更接近于用区块技术编码而成的数据结构,将不同的数据存储在相应的区块中,按照特定顺序和规则将区块进行链接[27]。

目前,区块链技术根据准入标准划分为专有链、公有链和联盟链三类。专有链强调私密性,属于私人主导和控制的链式结构,并且数据较为集中,缺少去中心化和分布式的特点;公有链属于开放型区块链,处在网络中的人员都可以通过区块节点访问公有链,并可进行公有链中的数据处理;联盟链的权限介于专有链和公有链中间,可以在一定规则下对人员访问的权限进行设置,保证分布式和去中心化特点的同时,也保留了部分中心化控制的功能,对某一特定组织或领域的数据处理较为友好,且具备较强的可拓展性。政府数据治理过程中,政府相关技术人员根据政府数据的实际需求进行联盟链节点权限的设置,具备权限的人员可以在联盟链节点上进行数据信息的获取和修改,并且可以自定义访问权限,在很大程度上确保了政府数据的安全。联盟链以其成本低、稳定性强、可信任程度高、数据存储安全性佳的特点,为政府数据协同治理平台框架的构建提供了可靠的技术支撑。本文的政府数据协同治理平台将基于联盟区块链技术进行构建。

3.3 区块链技术在政府数据协同治理中的必要性

以往政府数据治理采用中心存储器对政府数据进行集中化管理,高度集中化的数据存储存在安全隐患,一旦中心服务器被攻破,政府数据安全将受到极大的威胁。区块链技术无中心化的政府数据协同治理体系可保证单一节点受攻击时其他节点的安全。区块链分布式账本实现各主体节点数据对等存储,实现多主体协同维护,真正实现了政府数据的无中心化管理。借鉴区块链框架以及时间戳、加密技术、智能合约、分布式账本技术等来构建政府数据协同治理框架,有助于保证政府数据治理过程中的数据联动、多主体治理协同和政府数据协同。区块链分布式特点促使我们突破传统的中心化思维,有助于政府数据治理过程中重新思考数据组织边界、数据开放与共享、数据安全与防篡改等议题。因此,区块链技术在政府数据协同治理中具有必要性,政府数据协同治理的过程与区块链技术的相关特性、功能模块及基础框架相契合,具体关系如图3所示。

图3 区块链技术与政府数据协同治理契合关系

4 基于联盟区块链的政府数据协同治理平台技术框架与运行机理

4.1 基于联盟区块链的政府数据协同治理平台技术框架

基于联盟区块链的政府数据协同治理平台技术框架如图4所示。其中,数据层为整个平台的最底层,是平台框架的基础模块;网络层、共识层和激励层为平台框架的核心模块;合约层和应用层作为顶层接口,负责进行政府数据交互[28]。基础模块、核心模块和交互模块共同组成联盟区块链下政府数据协同治理技术框架,为政府数据协同治理提供区块链技术支撑。具体的技术框架分解如下:①数据层主要对各协同治理主体资质、数据信用信息、政府各类数据等基础信息进行采集和预处理操作,完成基础数据处理;②网络层的区块组网方式与数据认证协议能够保证链上所有节点都能够参与到政府数据信息传输校验的过程中,数据传输采用P2P的方式,拓扑结构为扁平式,并以平等的地位进行数据传输和交互;③共识层和激励层能够很好地解决信任问题,共识机制与激励机制具有较强的关联性,二者共同作用,可以使节点根据不同的政府数据内容达成共识;④合约层将各类算法和脚本代码进行封装,通过一定规则下的重新组合,衍生出功能不同、结构更为复杂的智能合约,智能合约是合约层的核心部分,其主要特点是自主管理、智能运行等,保证合约的顺利执行并提升政府数据处理效率;⑤应用层主要任务是完成政府数据区块的管理,同时实现政府数据增值,促进政府数据开放共享,鼓励社会力量参与数据分析、跟踪、优化、工具开发,鼓励全社会为政府数据增值赋能,最大限度释放政府数据潜力。

图4 基于联盟区块链的政府数据协同治理平台技术框架

4.2 基于联盟区块链的政府数据协同治理平台模型

政府数据自身具有敏感性、对抗性、隐蔽性等特点,同时在一定程度上具有决策辅助性的功能特征,因此,对政府数据的权限管理尤为重要。联盟链节点分别为政府及政府部门、企事业单位、高校及科研机构、公民个体、第三方机构和各类公益性组织等。根据节点的特征对联盟链节点进一步划分,政府部门、企事业单位和高校科研机构具备较强的数据处理分析能力,可以作为联盟节点,资源相对匮乏的其他协同治理主体则作为普通节点。联盟区块链政府数据协同治理平台模型框架以4.1节中构建的平台技术框架为基础,分为基础设施层、数据层和业务应用层,为政府数据协同治理提供数据来源和交互接口,各节点在该模型中完成对政府数据的协同治理,基于联盟区块链的政府数据协同治理平台模型如图5所示。

图5 基于联盟区块链的政府数据协同治理平台模型

政府数据包括财务、业务、人力数据,同时也包括政府部门对外的业务数据、海量的政策数据及与政策相关数据资源、政府市场调研报告、行业态势演化预测与分析报告等。在该政府数据协同治理模型架构中,海量的政府数据由基础设施层、数据层和业务应用层进行管理,并以此为基础实现政府数据协同和各节点主体之间的协同合作。基础设施层是平台的物质基础,提供平台建设所需要的软硬件设备;数据层提供政府数据采集接口,并完成政府数据分布式存储、数据使用和数据预处理等操作;业务应用层是数据中心,提供政府数据登记、交易、检索等数据服务接口,联盟链中的节点可以通过以上接口完成数据交易和共享。为方便管理政府原始数据,将政府数据加密并进行分布式存储,在数据层中的分布式账本中存储公钥和数据摘要,保证政府数据的安全性与保密性。数据链用来存储数据摘要和所有者公钥及其他元数据,交易链用来存储交易时间、交易双方身份认证、价格等信息,以保证政府数据交易记录的可追溯性和不可篡改性。联盟节点根据自身需求及特点,选择平台提供的各类共识机制。此外,为了促进新节点上链的积极性,平台构建了信用积分制度,对各节点上链的积极性进行激励,一个周期结束后,积分链对各节点的积分进行实时更新并排名[17]。

4.3 基于联盟区块链的政府数据协同治理平台运行机理

联盟区块链技术下政府数据协同治理平台的运行机理主要分为4个步骤,分别是政府数据采集与加密、传输与存储、数据开放共享及数据协同维护。具体的运行机理如图6所示。

图6 基于联盟区块链的政府数据协同治理平台运行机理

4.3.1 数据协同采集及加密

联盟工作人员要将相关政府数据信息及时录入政府数据协同治理平台中,录入的政府数据首先在区块链网络节点中进行加密,联盟区块链中的各网络节点协同处理,将各自数据的类型、内容摘要、时间、相关参与人员进行记录,并录入平台。联盟链上各节点收到政府数据的同时,利用非对称加密技术和哈希算法进行密文及密钥的生成。此外,将同一时间段内接收到的全部政府数据密钥、信息代码、地址来源等进行线性封装,封装完成后形成一个带有时间戳的区块并实现与主链条的链接。

4.3.2 数据协同传输

当区块完成与主链条的链接后,政府数据协同治理平台将数据信息进行全网节点点对点传输。以区块1向区块2传播政府数据为例进行阐述。首先,区块1要根据共识机制完成全网节点认证,认证通过后需要向目标区块提供私钥和政府数据哈希值,根据哈希算法,区块2的公钥链接到区块1中,此时会得到一个新的哈希值;接下来,利用所有者1的私钥对政府数据进行加密,形成新的密文,并在平台中进行广播[29]。联盟链上的其他节点同样要对政府数据信息进行存储,通常存储在节点的某一特定区块,借助节点共识机制进行认证,并继续向全网广播。

4.3.3 数据协同存储、集成和开放共享

政府数据协同治理平台数据层的主要任务是完成全方位、立体化、多层次、多来源、多类型的异构政府数据采集,并对采集后的数据进行组织与处理,利用区块链技术的特性保障上链数据的安全与可信。数据层借助网络结构保证政府数据上链、加密、解析和传播等过程的顺利进行。政府数据开放共享存在着数据标准不统一以及区块链系统阻碍等先天的弊端。本文借助ROMA Connect华为数据集成平台[30],进行政府数据、消息、服务和物理设备等的集成,完成政府数据信息维度、物理维度和社会维度的协同融合,并能够辅助联盟链实施“跨部门、跨地域、跨系统”的政府数据集成和政府数据分布式存储[11],利用ROMA集成平台的FDI(fast data integration)组件进行多源及多模态政府数据的格式转换,从而为政府数据存储、开放、协同和共享提供具体实现路径。

4.3.4 数据协同维护

区块链技术下政府数据协同治理强调多节点共同进行数据维护,弱化了流程方面各节点数据维护和处理的先后循序,提升了政府开放数据各节点用户对数据的使用积极性,去中心化的特点使数据价值得到更充分的挖掘。联盟区块链对政府协同治理主体开放,形成数据治理联盟,进行政府数据协同维护。政府数据通过平台实现了融合及加密,联盟链网络各节点都拥有对政府数据维护和认证的权限。联盟链区块节点协同配合,集体维护联盟链上的政府数据信息,大大增强了平台的容错率和抗劫持能力,将风险进行各节点均摊,并可实现风险及时阻断,降低政府数据遭到恶意篡改的概率。基于联盟区块链的政府数据协同维护流程如图7所示。

企业要倡导原材料、物资和资源利用的最大化目标,以集约型企业建设作为基本路径实现能源消耗、废弃物排放目标的有效控制。要逐步落实低碳高效发展的企业目标,使其与企业现实生产、长期成长有效契合,通过低碳化运行使企业各类物资的消耗得到进一步控制,让企业各类资源实现最优化利用,将低碳经济作为企业发展可持续的出发点,将其融入到企业的使命、企业的愿景和企业的战略中。

图7 基于联盟区块链的政府数据协同维护

5 基于联盟区块链的政府数据协同治理平台在全国碳排放权交易市场中的应用

5.1 全国碳排放权交易市场潜在问题

在“双碳”目标的背景下[31],碳排放权交易可以在很大程度上激励各类企业实行低碳、节能生产,是推动我国实现“3060”目标的市场手段和政策工具。全国碳排放权交易(以下简称“碳交易”)于2021年7月16日开市,目前的交易产品为碳排放配额(carbon emission permits allocation,CE‐PA),生态环境部可以根据国家相关规定对交易产品进行动态更新。碳交易市场中涉及众多政府相关数据,是政府数据协同治理的典型案例。碳交易数据的载体主要包括政府部门、碳交易主管部门、各碳交易主体、市场监督部门等,这些载体共同组成了碳交易市场中的多主体,与政府数据协同治理中的多主体协同契合度极高。而为了保证碳交易过程中的安全稳定,交易数据、本地账本、信用记录、各主体碳积分、交易节点数据等需要进行高质量的数据协同处理。碳交易业务所涉及的主体节点较多,因此需要对不同主体的碳交易数据处理权限进行设置,形成一条条单独的业务通道,这些通道能够按照业务类别、数据类别和参与主体类别实现不同的碳交易的业务隔离、权限隔离和数据隔离。目前,我国的碳交易市场刚刚建立,通过实际调研和文献梳理,总结出全国碳排放交易市场有如下问题:①碳交易市场缺乏可靠技术支撑,存在潜在数据安全问题[32];②高度依赖政府部门或碳交易执行部门的中心化管理,各交易主体之间的信息传输效率较低;③各潜在交易主体受渠道限制[33],市场通道不顺畅,碳交易供需渠道未打通,碳交易买卖双方供需信息匹配较差,存在信息不对称等问题[34],导致整体交易效益较低;④缺少碳排放数据共享开放平台,无法持续激励企业参与碳交易的积极性。

5.2 基于联盟区块链的政府数据协同治理平台与碳交易契合性分析

MRV是碳排放过程中的一个重要概念,MRV强调过程,具体包括碳排放的量化与数据质量保证的全过程,对碳排放进行监测(monitoring)、报告(reporting)和核查(verification)。MRV体系的构建是碳交易的重要一环,可以促进各类能源企业向低碳化转型,同时还可以辅助区域低碳的宏观决策。碳交易和碳排放过程中的产生的政府相关数据和碳交易相关数据急需评估、利用、指导和监督。碳交易数据具有较高的要求,例如,数据要具备完整性、不可篡改性、真实性、安全性和共享性的特点,联盟区块链技术与碳交易数据有着良好的契合度。基于联盟区块链的政府数据协同治理平台能很好地实现碳排放权交易市场中众多交易主体的协同和碳交易数据的协同,并且能够完善和改进目前我国的碳排放MRV体系。平台一方面帮助参与碳交易的不同机构和交易主体进行“一对一”“一对多”及“多对多”主体交易,另一方面帮助各行业和机构并行不悖地运行自己的碳积分体系,一定程度上优化了信息不对称的问题,保障碳交易决策过程的及时性、准确性和恰当性,帮助用户更好地管理自己的多样化碳积分资产。

5.2.1 碳交易中的多主体协同和数据协同

全国碳排放权交易市场存在多种类型的碳交易节点,根据碳交易各主体特点,将其分为三类,分别是碳交易各用户组成的用户节点、政府审核部门等组成的协调节点以及各类监管部门组成的超级节点。政府监管部门、碳交易买卖主体、各相关企事业单位、高校及科研机构等多主体都属于碳交易节点,组成多主体节点组合。与此同时,碳交易市场涉及三大数据种类,第一类是政府数据,如碳排放政策信息、碳排放监管信息、各碳排放企业碳排放记录和管理规定和法规等;第二类是MRV相关数据,如碳排放监测数据、报告信息、核查信息等数据;最后一类是以政府数据为基础的碳交易相关数据,如碳排放数据、碳排放交易记录、碳配额数据、碳积分与碳排放自动奖惩数据等。基于联盟区块链的政府数据协同治理平台以区块链技术为支撑,其技术框架和平台运行机理符合碳交易过程对数据治理的要求,可以辅助碳交易过程中多主体节点之间的协同,即完成各主体间对应权限的数据信息互通,完成政府相关数据和碳交易相关数据的数据协同,最终实现对碳交易市场中的政府相关数据管理和利用进行评估、指导和监督,实现以政府数据为基础的碳交易市场中的数据协同治理。碳交易过程中的各用户节点的作用及多主体协同和数据协同的内容如表2所示。

表2 碳交易中的多主体协同和数据协同

5.2.2 基于联盟区块链的政府数据协同治理平台与碳交易

基于联盟区块链的政府数据协同治理平台为碳交易参与主体提供了协同交易模式,能够做到“交易主体—政府监管主体—第三方审核主体”多主体协同,与此同时,还为碳交易过程中的政府碳排放相关数据治理提供“政府数据—碳排放相关数据—碳交易数据”多维度数据协同。碳交易过程中,各用户节点需要进行用户审核和注册、碳配额分配、碳积分、碳减排奖惩、碳交易发布、碳交易匹配等流程。在交易过程之外,各用户节点还需要遵循碳交易市场的退出机制、系统维护、通证抽象、链下链上的监管与协调等规则。碳交易关键技术有碳配额分配、碳交易匹配、碳积分与碳排放自动奖惩,该平台能在技术层面满足碳交易技术需求,并且通过平台辅助实现碳交易多主体协同和数据协同,解决全国碳排放权交易市场数据治理存在的潜在问题。具体的碳交易关键技术与平台相关技术对应如表3所示。

表3 碳交易关键技术与联盟区块链政府数据协同治理平台相关技术对照

5.3 基于联盟区块链的政府数据协同治理平台在碳交易中的实际应用

第4节已经阐述了基于联盟区块链的政府数据协同治理平台的运行机理。平台在碳交易中的实际应用以数据采集加密、数据传输、数据开放共享和数据协同维护为基础,并结合碳交易中的相关特点和关键技术对平台的实际应用流程进行明确。本节将通过阐述平台在碳交易中的运行流程来展现平台在碳交易过程中的实际应用,如图8所示。

图8 基于联盟区块链的政府数据协同治理平台运行流程

5.3.1 碳交易数据采集及加密

多渠道、多主体协同以及数据协同是政府数据协同治理的前提和基础。基于联盟区块链的政府数据协同治理平台将结构化和非结构化的政府数据、MRV数据与碳交易相关数据进行融合,这些数据在区块链网络节点中进行数据加密,并通过非对称加密技术及哈希算法生成密钥和密文,以此来完成数据采集及加密操作[10]。根据碳交易数据的特点,平台提供了安全可靠的数据治理服务,实现了碳交易过程中政府各职能部门、政府与企业、碳交易买卖方和碳交易相关组织之间的数据协同,并借助区块链技术的特性保证了碳交易过程中数据的安全和稳定。

5.3.2 数据传输与各主体注册上链

碳交易市场中数据的协同治理意味着多元主体的参与,要求碳交易涉及的政府部门与其他社会主体合作并协同,共同治理碳交易市场相关数据,形成碳交易相关数据协同治理的模式。政府、企业、碳交易双方和第三方审核部门等都可以有序参与到碳交易过程中,其核心就在于各主体协同有序参与及协同联动决策。基于联盟区块链的政府数据协同治理平台解决了碳交易过度依赖中心化管理以及信息传输效率低的问题。在对碳交易相关数据进行采集和加密之后,平台以点对点交互式传播的方式将碳交易数据进行定向或者非定向广播。各参与主体在碳交易活动中需要进行上链请求,联盟链上的其他节点需要对碳交易主体的真实性、安全性和有效性进行审核,以完成碳交易参与主体身份的确认。

5.3.3 数据开放共享下的碳配额分配

在政府数据、MRV数据和碳交易相关数据上链后,特定函数对数据进行加密、解析和存储,然后传输至其他碳交易参与节点,完成数据的真伪校验。利用熵值法对此碳交易买卖方的节点减排努力值进行确定,再根据减排努力值进行碳配额的成本决策,决策完成后,通过联盟区块链将碳配额进行全网广播,各节点获得相对应的碳配额。平台在对应权限下实现碳交易过程中数据开放共享,推动碳交易供需渠道的扩展和供需匹配的优化,并改善碳交易市场信息不对称的问题,提升供需匹配精度。

5.3.4 智能合约下的碳积分与碳减排自动奖惩

智能合约技术在区块链上进行编码,从而对碳交易相关数据权限和交易规则进行管理,并可以辅助碳交易完成碳减排的自动奖惩,同时监督碳交易数据操作的流程,保证数据操作具有合法性、合理性和合规性。智能合约下的权限及交易规则要求根据数据共享获得积分,以积分为量化指标实现权限分配[22]。在碳交易过程中,实现碳减排自动奖惩需要碳积分作为重要指标,联盟成员机构根据自己在相关场景中的行为,参考碳足迹评估结果,并通过平台授予用户反映碳减排努力情况的碳积分。区块链保证不同联盟成员机构之间数据交流互信,在平台智能合约的协助下,一个用户可以方便地管理自己持有的多家机构的碳积分,并将不同机构的碳积分进行整合,以总碳积分进行碳减排自动奖惩,提升各交易主体碳减排的积极性。

5.3.5 数据协同维护下的碳交易匹配

基于联盟区块链的政府数据治理平台遵循共识机制与激励机制相结合的基本逻辑,要求多主体、多方位参与,发挥各自主体的作用,从而以协同的方式对碳交易数据进行计划、监督和执行。数据协同维护下的碳交易匹配以碳交易节点碳排放情况为基础,将超额排放的节点与有剩余排放的节点使用考虑满意度的匹配模型进行匹配,从而实现交易双方供需关系的精准匹配与识别,并通过平台发布交易信息,完成超额排放节点和剩余排放节点之间的碳交易。

5.4 效果分析

基于联盟区块链的政府数据协同治理平台为碳交易市场中的数据协同带来了技术支持和平台支撑。平台的实际应用解决了碳交易市场中的如下问题:①保证了碳交易市场中碳交易双方敏感数据的安全,并通过区块链技术保障了数据传输过程中的完整性和精确性;②平台的使用让碳交易市场摒弃了高度集中化管理模式,各交易主体可在联盟区块链中实现分布式的数据信息交流,提升交易信息的传播效率;③为各交易主体提供了交易平台,拓宽了潜在交易市场渠道,一定程度上优化了信息不对称的难题,打通了碳交易供需渠道,提升整体交易效益;④平台可以使各交易主体的供需匹配更为精准,提升碳交易匹配的效率和碳交易市场活跃度。以上四个问题的解决证明了基于联盟区块链的政府数据治理平台在碳交易数据协同治理方面的有效性,从而证实了平台可以实现碳交易数据及其他政府数据的协同治理优化。

6 结论与展望

本文聚焦情报学领域的实际问题,基于文献分析与半结构化访谈的相关成果,以协同理论为指导,采用区块链技术,从多主体协同角度和多源数据协同角度出发,构建了基于联盟区块链的政府数据协同治理平台模型,并阐述了其运行机理;以全国碳排放权交易市场为实际应用场景,探究基于联盟区块链的政府数据协同治理平台在碳交易相关政府数据协同治理中的实际应用,得到结论如下:①本文通过碳交易数据协同治理案例证实了基于联盟区块链的政府数据协同治理平台在多主体交易过程中对于多主体协同和数据协同的有效性,提升碳交易买卖双方的匹配率,一定程度上破解了碳交易过程中各主体之间的数据壁垒;②证实了协同理论下联盟区块链技术分布式存储、数据可追溯、数据不可篡改等特点可以与政府数据治理多主体协同和数据协同的要求相契合,从情报学的角度解决了政府数据治理过程中的多主体协同和数据协同的问题;③证实了基于联盟区块链的政府数据协同治理平台可以在一定程度上改善政府数据孤岛、数据权责不清晰以及数据传输安全隐患等相关问题,从技术和平台搭建角度为政府数据协同治理提供可行的实现路径。

本文从技术层面解决政府数据协同治理中存在的困境和难题,从情报学角度探究政府数据协同治理和政府信息资源管理的优化方法,但政府数据协同治理的整体优化同样离不开政府相关人员协同意识的强化、顶层设计与组织建设的增强以及共享机制与利益协调机制的完善。此外,本文所构建的政府数据协同治理平台在其他政府数据应用场景中的兼容性和可拓展性还有待进一步验证。因此,今后的研究将继续从政府数据治理实际问题和实际场景入手,以协同治理理论的视角出发,探究更多不同场景中的政府数据协同,提升我国政府数据协同治理水平,保障政府数据更好地服务于国家安全观背景下的政府及社会治理创新,以释放政府数据的积极效应,提升政府信息资源管理效能,为实现政府治理体系和治理能力现代化贡献新动能。

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