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      檢察機關區塊鏈技術應用方向探討

      時間:2020-07-30 13:35:00作者:王帥新聞來源:正義網

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        近年來,區塊鏈技術在全球掀起了一場技術革新,以區塊鏈金融為代表的應用如雨后春筍般在各行業落地生根。中國作為區塊鏈技術應用的積極參與者,對區塊鏈技術應用十分重視。習近平總書記在中央政治局第十八次集體學習時強調:把區塊鏈作為核心技術自主創新重要突破口,加快推動區塊鏈技術和產業創新發展。這無疑給加快區塊鏈技術的創新和應用注入了一劑強心針,整個行業為之一振。作為檢察機關,區塊鏈技術的應用還處于探索階段,加快檢察機關區塊鏈技術應用的研究和落地是當前檢察機關信息化工作的一項重要使命。

        一、區塊鏈技術發展背景

        說到區塊鏈技術就不得不引入一個對于許多人來說既熟悉又陌生的詞—“虛擬貨幣”,其典型代表就是“比特幣”。區塊鏈這個詞最早是來源于Satoshi Nakamoto(中文譯名:中本聰)的《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》(《比特幣:一種點對點的電子現金系統》)一文中的“Blockchain”,國內社區最初譯名“區塊鏈”,隨后一直沿用。隨著近年來各種新聞媒體的報道區塊鏈這個詞許多人已經有所耳聞,但是真正理解區塊鏈技術核心的人并不多。

        從科技層面來看,區塊鏈涉及數學、密碼學、互聯網和計算機編程等很多科學技術問題。從應用視角來看,簡單來說,區塊鏈是一個分布式的共享賬本和數據庫,具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、公開透明等特點。這些特點保證了區塊鏈的“誠實”與“透明”,為區塊鏈創造信任奠定基礎。而區塊鏈豐富的應用場景,基本上都基于區塊鏈能夠解決信息不對稱問題,實現多個主體之間的協作信任與一致行動。其核心特征是分布式、去中心化、共識機制,其設計目的便是為實現無中心的公共記賬系統,利用眾多參與者共同創建、共同驗證、達成共識的模式保障全鏈的數據安全。

        按照“虛擬貨幣”行業的分類,區塊鏈技術發展到目前,經歷了以比特幣為代表1.0時代,以以太坊可編程智能合約技術為代表的2.0時代,和以Hyperledger項目代表的3.0時代。3.0時代具體技術又包括了零知識證明隱私保密技術、去中心化的云存儲等,可以說在“虛擬貨幣”行業中,區塊鏈技術應用已經較為成熟。

        二、區塊鏈技術商業應用現狀

        區塊鏈技術本身是為賬務處理、驗證交易而發明的,在小數據塊的結構化數據處理上能夠充分發揮其優勢,因此“虛擬貨幣”(也稱:數字貨幣)成為區塊鏈技術在商業上的最成功運用。截止目前,全球“虛擬貨幣”產品已達數百種,雖然此類“貨幣”的流通被認為只是極客們美好的愿景,其貨幣屬性也沒有得到各國官方政府的認可或背書,但是現實中已經有不少人在參與和享受這類產品帶來的便捷。近期中國人民銀行開始閉環內測中國版數字貨幣,這是國內首個由官方發行的數字貨幣,其地位和紙質版人民幣等同,這也充分顯示了區塊鏈技術在貨幣的發行、記賬方面具有的強大優勢。

        目前區塊鏈的應用已從金融領域延伸到實體領域,在支付結算、金融交易、版權管理和交易、產品溯源、智能制造、供應鏈管理、能源、醫療等領域都有了應用的可能性。例如:

        1.基于區塊鏈技術的公證和存證應用。如公證“匯存”區塊鏈存證平臺,該平臺借助區塊鏈技術實現了“隨手拍、隨時存”的便捷存證功能,使用者可以在任何時間對想要保存的證據進行拍照、攝像、錄音,所得的電子證據會實時上傳至后臺,并自動生成存證證明,由后臺工作人員對證據進行審核后出具證據保全公證書。每一個上傳至后臺的文件都標有該證據被拍攝的準確時間以及具體位置的經緯度,每一個文件都配有一串經計算機系統按密碼規則計算得到的唯一編碼,通常我們將此編碼過程稱為Hash,得出的編碼叫做Hash值。不管文件遭到多么細微的修改,再次編碼后的內容都會發生改變,由此也避免了證據被篡改的情況發生?梢哉f此類應用為未來民事訴訟領域證據收集提供了便利,人們可以隨時利用現代移動智能設備收集有效證據,擴大了證據收集的手段和來源。  

         

        上圖是Hash計算的基本過程,我們可以清晰的看出,相同輸入值采用不同的Hash算法可輸出不同長度不同內容的散列值。不同的的輸入值采用相同的Hash算法可輸出長度一致但內容不同的值。即便輸入值有細微的差別,如上圖中abc123之間多一個“-”或者多一個空格,其輸出的結果也是完全不同的,更沒有任何關聯。這種唯一性和無關聯性就為區塊鏈技術的應用奠定了堅實基礎。

        2.基于區塊鏈技術的抵押、質押登記應用。該類產品其實現原理和前面所說的“虛擬貨幣”實現原理類似,將每一筆抵押、質押記錄在該區塊鏈的P2P網絡中進行廣播,各節點確認后該筆抵押、質押記錄生效,以時間戳為序依次添加到主鏈形成穩定的區塊鏈。

        3.基于區塊鏈的產品全流程溯源。某些特殊產品如疫苗,需要精確追蹤產品生產、運輸、倉儲、銷售、使用各環節,并且還要確保所有的記錄是真實的不被篡改的,這就需要一套去中心化的全供應鏈系統。產品全流程溯源應用場景是區塊鏈技術理想應用場景。

        三、檢察機關區塊鏈研究和應用現狀

        目前檢察機關區塊鏈研究和應用總體上還處于初期的研究探討階段,具體的應用成果較少,或者說部分應用涉及區塊鏈技術的部分特征,但還不能算真正意義的區塊鏈應用。

        筆者認為純正的區塊鏈技術應用應該具備以下特性:去中心化、分布式數據存儲、點對點傳輸(P2P傳輸)、共識機制、數據加密,這樣才能從技術層面上做到不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、公開透明。當前一些區塊鏈應用幾乎都在突出鏈上存儲這一特征,對區塊鏈其他幾項核心特征如:去中心化、分布式存儲、點對點傳輸、共識機制的并未重視,導致部分人認為只要做到將數據塊加密上鏈存儲就是區塊鏈應用。筆者認為這是對區塊鏈技術理解的不準確或者說是片面的理解,如果仍采用中心化的存儲模式,即使采用鏈式存儲,其本身也是可被篡改的,缺乏多方參與的共識機制也無法很好的確保各節點數據的真實和安全。

        

       。ㄖ行幕鎯W絡中,各節點數據通信示意圖)

        上圖是模擬在一個中心化存儲網絡中,如現在檢察機關常見應用系統設計就是以省級院數據中心為中心節點的中心化存儲模式。中心節點往往具有主導性,在整個存儲網絡中起關鍵作用,各分節點和中心節點之間通過數據同步完成數據一致性,各分節點之間一般不能脫離中心節點而獨立進行數據通信。一般而言中心節點具有所有節點的全部數據而各分節點一般只存儲和自己節點功能相關的部分數據。分節點和中心節點之間數據只是進行簡單同步并不對數據的真偽進行嚴格驗證,一旦某些分節點或者中心節點數據被攥改或偽造,其篡改或偽造后的數據也會直接被同步到所有節點,最終造成數據失真。

        檢察機關區塊鏈技術應用較早的領域是衛星遙感數據的Hash值鏈上存儲應用,就目前應用效果看該應用主要是固定近期國土資源部門提供的各區域衛星遙感圖像文件的Hash值,將對應Hash值按區塊鏈編碼規則編碼,依據時間先后順序上鏈存儲,以確保今后用于證據出示的衛星遙感圖像未被篡改,衛星遙感圖像文件本身還不能進行上鏈存儲。該應用中主鏈存儲是否是去中心化的,是否存在多方參,是否具有共識機制等均未被提及,對系統的介紹重點還是停留在加密和上鏈兩個特征上。區塊鏈同步存證技術原理也是如此,將提取的用作證據的文件進行Hash值計算,將每份文件的Hash值按照區塊鏈編碼規則進行編碼,加入時間戳后打包上鏈存儲,而提取出的作為證據的文件本身不能上鏈,仍然采用傳統中心化存儲方式。

        通過分析以上兩個區塊鏈技術應用的運行原理我們不難發現,檢察機關目前能上鏈存儲的一般是作為證據文件的Hash值,而作為證據文件本身還很難做到上鏈存儲,還是采用原始的中心化存儲方式。另外我們通過分析還發現,以上應用中都未談到區塊鏈技術的“去中心化”“分布式存儲”“共識機制”三個特征,這是確保鏈上數據的存儲安全和抗篡改的核心特征。如果缺少去中心化和分布式存儲,那么即使數據上鏈存儲仍存在很大被篡改的風險,因為攻擊者僅需篡改中心節點數據便可以實現篡改整個存儲網絡數據的目的;如果缺少共識機制,各數據節點就無法驗證每一次數據更新的真實性,攻擊者就可能偽造數據對整個存儲網絡進行攻擊。因此,筆者認為,區塊鏈技術的幾個核心特征是確保區塊鏈應用得以安全、穩定運行的關鍵保障,缺一不可。

        四、未來檢察機關區塊鏈技術應用的幾個方向

        1.區塊鏈技術應用具有的特征

        首先不是所有應用場景都適合采用區塊鏈技術,這是所有研究人員需要明確的,至少目前所探討的區塊鏈技術仍然具有一定的局限性,如大數據塊和非結構化數據的上鏈存儲和查詢就是當前擺在區塊鏈技術前的一個難題。有些研究人員提出了如:“閃電網絡”、側鏈的解決方案,但是在實際應用中存在很大爭議以及風險不確定性。其次,也不是所有將數據塊簡單Hash后按時間戳順序上鏈存儲就是區塊鏈,這是對區塊鏈技術理解的誤區,因這類應用一般只包含區塊鏈技術部分特征,并不能完整的實現區塊鏈的所有安全功能,因此我們可以稱為類區塊鏈應用。

        筆者認為根據區塊鏈技術特點,其理想應用場景應包含以下幾個特點:可以去中心化存儲的、具有結構化數據的、單個數據量較小的、可多點部署的、可多部門共同參與的、不允許修改以往數據的、數據產生具有時間先后順序等。

        2.基于區塊鏈技術的法律文書簽發場景應用

        檢察機關法律文書和文件簽發具有時效性、嚴肅性、權威性,特別是法律文書,對簽發時間、簽發人也會有嚴格要求,更不允許簽發后隨意更改,所有經過批準后的修改需要保留修改痕跡。 這幾個特征完全符合區塊鏈技術應用的特點,具體的應用場景示意圖如下:

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       。ɑ趨^塊鏈技術的法律文書簽發應用場景中各級院之間數據傳輸網絡示意圖)

        從上圖可以看出,在區塊鏈網絡中各節點(參與院)之間是對等的,沒有中心節點參與;任意兩個節點之間都可以進行對等通信,任意節點都可以在自身鏈上增加區塊數據并廣播給所有能與自己通信的節點。其他節點在接收到新區塊數據廣播后會嚴格驗證接收到的區塊數據,接收節點會將接收到的區塊數據與自身節點上的區塊數據進行比對,如果發現是篡改過的數據或者不符合規則的數據接收節點會丟棄該數據;如果數據未被篡改且符合規則就將新區塊加入到自己鏈上,并將新區塊信息廣播到能與本節點通信的其他節點,以此往復,當整個網絡中有超過50%的節點認同該區塊并加入該區塊后,便達成了共識,我們就認為該新增區塊已被全網認同。

        該模式具有很強的數據安全性和防篡改性,首先任何節點都包含加密后的全網數據,如果部分參與節點被嚴重破壞也不會影響全網的數據安全,被破壞的節點只要重新初始化應用后重新加入網絡,所有鏈上數據就會自動同步過來;其次,各參與節點只能使用系統為自己分配的唯一密鑰才能創建合法的法律文書簽發區塊,其他節點無法偽造自己的簽名。

        3.在看嫌疑人鏈上管理場景應用

        嫌疑人線上換押也是區塊鏈技術應用的一個理想方向。當前嫌疑人換押大多還采用紙質簽批的方式,偵查機關、檢察機關、審判機關、看守所四方根據不同的司法階段會頻繁進行換押和提訊,其中僅有看守所擁有嫌疑人從入看到離看的全部記錄,其他三個機關僅能掌握自己的記錄。在這種模式下就可能產生許多問題:一是各機構在換押時需要來回跑路,特別是有異地關押情況的,辦理一個換押手續的時間會很長,不利于主要業務工作的開展;二是嫌疑人入看到出看過程中會見、提訊記錄等全部由看守所以中心化存儲的方式存儲,不法分子可通過篡改數據等方式修改或刪除關鍵記錄,后期還原難度很大。

        利用區塊鏈技術可以將嫌疑人從進看到出看期間所有的換押、提訊、會見記錄實時加密上鏈存儲,防止記錄被篡改,對事后追溯提供重要線索和依據。各級偵查機關、檢察機關、審判機關、看守所均可參與全鏈的數據維護,確保全鏈數據的安全。

        

        上圖是嫌疑人從進入看守所到送出看守所期間所有提訊、會見、換押記錄上鏈示意圖。該圖可追蹤嫌疑人所有與外部人員接觸的記錄,可以全方位反應嫌疑人在看期間與外部人員接觸的情況。途中紅色箭頭表示將當前記錄寫入區塊中,寫入內容可包含具體的時間、機構、人員、類型和其他有價值的信息。

        4.基于區塊鏈技術的社區矯正場景應用

        社區矯正中常常會發生矯正人員不按規定在指定區域活動或者不按規定進行社區報道的行為等,發生此類事件后檢察機關會介入調查。在實踐中我們通常是通過調取矯正人員的定位信息,查閱社區報道記錄和查看其他有價值記錄,通過各類記錄來判斷矯正人員是否有違規行為。目前采用的記錄方式要么是普通數據庫記錄、要么是紙質記錄臺賬,這些都有人為篡改或后期補錄的風險和漏洞,很難從根本上確保所有數據的真實可靠。利用區塊鏈技術便可以很好的解決這些問題,讓每一條記錄都能及時安全的上鏈存儲,避免中途的篡改和后期的補錄。

        

        上圖是區塊鏈技術在社區矯正中的應用示意圖,圖中社區矯正人員的每一次定位信息、每一次社區報道記錄加上時間戳后一旦寫入社區矯正鏈中便無法進行更改或刪除,這些記錄會永久固定下來方便今后的追溯。

        五、結束語

        檢察機關區塊鏈技術的探索和應用才剛剛開始,未來隨著區塊鏈技術的不斷發展,還有許多適合的應用場景。但是,就目前而言,檢察機關區塊鏈技術應用還并不多,很多應用仍不夠成熟。究其原因有以下幾點:一是對區塊鏈技術的理解還有偏差,應用中沒有抓住區塊鏈技術的幾個核心特征,一些應用方向并不成熟,至少目前的區塊鏈技術很難有效解決實際問題。二是區塊鏈技術是一個多方參與的應用技術,許多應用會涉及多個機構、多個部門甚至多個層級,要同時協調好多個機構、部門在實踐上還很難。三是區塊鏈技術具體落地應用的開發和部署成本普遍偏高,許多部門目前還難以承受,影響了應用落地。四是區塊鏈技術在檢察機關的應用安全性和便捷性上還缺少實踐經驗,對安全性評估是一個漫長的實踐過程,因此仍需要時間的檢驗。

        商業實踐已經證明,區塊鏈技術確實是一項偉大的發明創新。相信,通過不斷的研究、探索和實踐,區塊鏈技術具有的獨特優勢是可以為智慧檢察服務的。

                                   (作者單位:資陽市雁江區人民檢察院)

      [責任編輯:周麗芮]
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