文｜葉馳川 楊建方
基于國家能源局、生態環境部68號文件對核電工程建設質量文件的管理要求，建立多方質量文件互通互認的信用體系，本文從區塊鏈和區塊鏈技術的概念、特點，從數據防造假管理、歷史記錄可追溯、保證數據真實性等業務需求入手，提出區塊鏈質量控制管理模型總體框架，初步探索基于區塊鏈技術在工程項目質量文件管理模式，為業務管理、工程監理、施工單位等部門對項目參與者的實時監督和事后追責提供技術和業務支持。
針對當前影響核電工程建設質量的突出問題， 2020年國家能源局和生態環境部《關于加強核電工程建設質量管理的通知》中明確強調，嚴厲打擊“造數據、補記錄、假報告”等違規行為，要求各參建單位強化質量和過程控制，加強關鍵環節和因素管理，保證合理的人員記錄及資源投入，探索區塊鏈等技術在質量管理中的應用，切實做到質量記錄文件全面、及時、準確、有效和真實。
三澳核電是浙江省首個采用我國完全自主知識產權"華龍一號"三代核電技術的核電項目，也是智慧核電的示范項目。目前正處在工程建設高峰期，期間會產生大量關鍵施工工藝過程質量文件，包括覆蓋施工、管理、監理等用戶，人員身份認證、工序過程的質量照片、影像記錄、試驗/檢驗報告等數據。目前該質量文件主要以傳統的方式存儲在單一數據源中，一方面：單一數據源容易遭到非法破壞，如：易丟失，易修改，難追溯等問題，另外一方面數據源只受控于業務管理方，沒有多方（承包商、監理、監管等單位）同時認可的第三方作為信用背書，難免對過程數據的真實性存在信任危機，為解決這種傳統質量文件面臨的數據安全和相互不信任等業務痛點，進一步提升質量管理水平和滿足監管要求。本文結合區塊鏈技術特點，提出區塊鏈質量控制管理模型總體框架，探索基于區塊鏈技術在核電施工過程中其質量簽點數據的安全真實保障和互通互認的管理模式。
運用區塊鏈技術采用非中心化的分布式數據存儲規則，在采集現場關鍵數據的基礎上，保障數據存儲的安全性，同時不會因為單點數據源等原因，而容易造成管理數據被篡改、刪除和丟失，保障質量簽點數據的真實、完整和責任溯源。
基于智能合約技術的數據上鏈信任環境，讓所有參建單位可以實時采集和采信真實管理行為和管理數據，從而能夠為工程建設質量安全監督管理和信用考核評價提供客觀真實數據支撐。
（一）區塊鏈的組成
區塊鏈的鏈式結構及新區塊產生示意圖如圖1。
圖1 區塊鏈的鏈式結構及新區塊產生過程
（二） 區塊數據防篡改原理
鏈式結構決定其篡改成本將無限大：區塊的鏈接是由每一塊區塊的“父區塊hash”鏈接上的，父區塊hash值是由整個父區塊的區塊頭計算而來，因此，當改變鏈中某區塊的交易信息，那么當前區塊頭的hash值就會發生變化，其子區塊將無法鏈接到本區塊。那如果子區塊配合父區塊進行修改呢？那么子區塊的子區塊也要修改，與此同時，新的區塊還在不斷產生，篡改成本將無限大。
智能合約決定了交易進行時規則是由代碼控制而不是人為控制，因此在公平和信任層面的能力大大提升。
即使在新區塊產生時進行篡改也是行不通的，歸結于其共識算法：A節點進行對賬本數據進行篡改，將小甲的賬戶余額從2000改成20000，假定A節點修改的區塊恰好是最后一個區塊，從A節點看小甲的余額確實變了，但是當客戶端進行對小甲的賬戶進行轉賬操作時，A節點操作后余額和B、C、D節點不符合，因此A節點因不合法，也就是不能與其他幾個節點達成共識，A節點的篡改也會被修正。
（三）可追溯原理
因為每一個節點都存儲全量數據，且區塊鏈的鏈式結構決定了其可以從最新區塊追溯到創世區塊，也就是所有的交易信息都可以看到，且因為智能合約，產生數據的過程也是由程序或者規則本身完成的，非人為修改，也就自然實現了“可信溯源”。
區塊鏈是分布式數據存儲、P2P傳輸、共識機制、加密算法等一系列計算機技術組合，采用哈希加密算法計算數據的散列值，使數據在存儲和交互過程中不能被篡改。
在區塊鏈平臺中，各個節點是地位相同，憑借智能合約、共識算法進行相互信任，基于區塊鏈技術的質量簽點可視化平臺，憑借智能合約，將質量簽點數據實時上傳到鏈，數據一旦上鏈，將無法更改。
1.2.1 傳承藝術文化。中國古典園林藝術是古人與大自然和諧共處的智慧產物，大家可以總結出古典園林設計的特點和方法，為己所用。
（一）傳統系統的數據弊端
質量簽點過程數據（簽點時間、電子簽名、人臉、照片、地理位置、驗收內容、QC1/QC2/QC3/QC4等）存在源系統Nice內，存在如下弊端。
圖2 基于區塊鏈質量簽點服務平臺的業務流程圖
將簽點過程數據存在傳統數據庫中，人為可對數據進行修改，數據真實性無法保證；
所有數據都在單源系統中，如受到外力或不安全網絡影響，可能失去所有數據；
施工部門無法及時獲取數據進行質量簽點，監管部門無法第一時間進行監督和發現問題，出現問題時無從問責和進行追溯。
（二）基于區塊鏈的質量簽點可視化平臺的搭建
區塊鏈是由P2P網絡中所有存在的節點在無任何背書的情況下，通過共識算法和加密技術構建的一個可信任平臺，具體實現方式如下。
將發點人，簽點人簽點過程中的關鍵環節業務數據（如：簽點時間、簽名、人臉識別、照片、地理位置等業務數據）實時上傳到區塊鏈進行上鏈存證；
施工單位、業主單位、監管單位可實時通過質量簽點可視化平臺對過程和結果進行監管，有效降低風險和干預處理；
3.將簽點記錄過程數據進行上鏈，數據公開透明，一旦事故發生后可利用區塊鏈進行問題排查和過程追溯。
(三) 基于區塊鏈質量簽點可視化平臺的價值體現
1.共同信任環境
利用區塊鏈信息防篡改、可追溯的特點，簽點過程中的真實可靠，可隨時從區塊鏈服務平臺進行查證取證，各責任方對數據認可，建立了多方的信任環境。
2. 簽點過程自治
區塊鏈質量簽點可視化平臺數據公開透明，實時更新，所有簽點過程，驗收問題，整改等關鍵業務數據即時上鏈，實現工程管理單位、業主單位、監管單位全過程的監督以及管控，責任分明。
3. 數據安全性高
數據在區塊鏈平臺采用多節點存儲數據和互備互驗，避免了傳統的數據庫并發訪問瓶頸，提高了系統穩定和可靠性。
4.質量數據管理提升
區塊鏈技術溯源性、不可篡改性能夠解決工程項目質量控制對事前、事中、事后三個階段把關不嚴、數據容易被篡改的問題，實現了施工質量工序記錄溯源，項目責任明確，多方主體信息交互，項目溯源追責、實時監督等管理提升。
基于區塊鏈質量簽點可視化平臺將關鍵業務數據實時上鏈存證，減少了簽點過程數據傳遞時間以及監督管理成本，提升了執行效率。
全過程保存簽點記錄，若發生質量事件，能從平臺進行簽點數據追溯和責任排查。
隨著區塊鏈應用領域不斷縱深，逐步成為技術創新和模式創新的爆發點。本文論證的基于區塊鏈質量簽點可視化平臺，利用了區塊鏈非中心化、防篡改、可追溯的等特點，構建了質量簽點過程中的信任環境，落實責任范圍，解決了業務過程中數據碎片化困境，實時共享關鍵數據，加快工程質量管理過程的信息流動速度和執行效率，有效保證工程項目質量，減少質量安全事故，實現監管部門對項目參與者的實時監督和事后追責，同時對于打造建設綠色可持續的工程建設創新應用方案有較為積極的借鑒價值。
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