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【期刊名称】 《江西警察学院学报》
区块链技术在公安信息管理中的应用探索
【副标题】 以设计一种公民信息管理模型为例【作者】 熊建英
【作者单位】 江西警察学院【分类】 科技法学
【中文关键词】 区块链;数据安全;公安信息化;公民信息管理
【文章编码】 2095-2031(2018)06-0120-05【文献标识码】 A
【期刊年份】 2018年【期号】 6
【页码】 120
【摘要】

区块链具有去中心化、自治性、信息不可篡改、不可伪造等特性,可以有效解决公安信息管理中信息共享、信息的准确性和安全性的问题。以设计一种公民信息管理“联盟链”为例,构建区块链系统框架、区块链结构,共识机制与区块数据结构等关键点,分析了应用区块链在公民身份安全认证、公安数据内部安全管理与办案效率提升方面的应用前景,但同时面临高计算代价、技术不成熟、区块链规则定义等方面的挑战,需要从顶层合理规划。

【全文】法宝引证码CLI.A.1272356    
  

近几年,区块链技术慢慢受到越来越多人的关注,我国早在2016年12月,国务院发布《“十三五”国家信息化规划》中就将区块链技术列入其中,在一些一线城市例如北京、广场、深圳对区块链项目的扶持政策力度也相对较大。区块链被视为是一种可以传递数字世界里的信任,保障网络时代信息安全的技术,凡是需要公正、公平、诚实的应用场景,都可以考虑利用区块链技术。{1}公安领域是一个相对封闭的领域,虽然公安信息化建设也取得一定成绩,但是网络化应用、综合应用依然有很大的发展空间,尤其对数据共享、数据的安全性要求也非常高。{2}公安部研究所也提出要积极开展区块链在公安领域应用价值,如何将区块链技术应用于公安领域也成将成为研究热点,本文将通过分析区块链技术优势,结合目前公安信息管理、数据应用中存在的问题,探索区块链在公安人口信息管理中应用可行性与价值。

一、区块链概述

(一)区块链概念

区块链技术(Block Chain)始于2008年末中本聪(Satoshi Nakamoto)在比特币论坛中发表的一篇论文《Bitcoin: A Peer to Peer Electronic Cash System》,指出区块链是构成比特币的基础技术。{3}不同权威机构对于区块链进行了相关定义,但本质上都相似。简单来说,区块链可以定义为一种分布式账本(distributed ledger technology, DLT),利用时间戳将数据区块以顺序相连的方式组合而成的一种链式数据结构,并利用密码学和分布式共识机制技术保证了链上数据不可篡改和不可伪造。{4}如图1所示,是一个简单的区块链示意图。

(图略)

图1 区块链示意图

区块链技术拥有去中心化、去信任化、开放、信息不可更改、匿名、自治的特性,可以在不可信的不可信网络环境中,实现可信数据交换。

(二)区块链类型

区块链按参与者的差异可以划分为:公有链、联盟链、私有链。

1.公有链(Public Blockchain)

对任何个人都是开放的,加入网络的每个节点都可以参与到区块链的计算,任何人都可以下载获得区块链上所记录的完整数据。比特币区块链就属于这一类型,所有人都可以获取全部账本信息,参与挖矿与交易验证。

2.联盟链(Consortium Blockchain)

仅限于联盟成员参与,是需要注册许可的区块链。参与对区块链计算的共识过程是依靠一些预选节点完成,每个区块数据生成由指定的预算节点共同完成。而其他节点可以进行交易,信息查询,但无需参与共识过程,实现的是一种“部分去中心化”。一般来说,适用于企业之间的交易、结算等场景。

3.私有链(Private Blockchain)

仅限于一个私有组织或个人使用,区块链上的读写权限、记账权限都按私有组织规则制定,只有被许可的节点才可以参与并且查看数据。一般适合于组织内部使用,如企业审计、政府预算、数据统计等,利用区块链管理优于传销数据库系统,可以保证数据溯源、数据安全,防御内外部数据攻击。

二、区块链应用现状分析

(一)区块链技术行业应用趋势

区块链几乎在2018年年初成为最受关注的一项技术,不管是在投资圈、还是互联网生态圈都受到了狂热的追捧。从当前区块链技术发展来看,作为未来互联网发展的一个重要突破点,区域链的应用前景已经获得普遍的认同,很多国家及地区的政策规划也相继出台,致使区块链已经成为全球各大监管机构、金融机构等重要领域重点关注的对象。2018年区块链进入“区块链+”行业应用的3.0时代,尤其在共享经济、跨境支付、供应链管理、物联网、存证、云存储、共赢等方面都有应用探讨。{5}很多互联网巨头公司也都纷纷发布了各自区块链行业应用的研究,如京东、IBM和斯坦福大学研发区块链供应链管理;腾讯的金融行业联盟链BAAS,蚂蚁金服的面向公益和跨境电商溯源服务的区块链等。

(二)公安行业区块链应用现状北大法宝,版权所有

公安信息化工作主要是依托于“金盾工程”展开,涉及公安通信网络建设与计算机信息系统工程。从1998年公安部提出开展“金盾工程”建设,20年来公安信息化也取得了长足地发展。“科技强警”理念的落实,也使得科技信息化手段的利用在当前警务工作已经处于战略性、基础性、全局性地位。公安大数据、云计算、人工智能、物联网技术广泛应用于警务工作,这对数据采集、整理、利用、维护都带来了挑战。公安行业尤其对数据共享、数据的安全性要求非常高。{6}数据共享时哪些事情能做,哪些不能做,可以利用区块链进行很好的安全管理。{7}目前在公安领域已提出一些应用场景展望,例如利用区块链+网络身份认证实现一种保障网络身份的隐私性和唯一性的可信身份链技术;利用区块链+电子取证实现一种可靠的取证系统等。{8}在实际应用中,2018年也逐步出现一些融合“区块链”的理念的警务应用,如贵州花溪公安分局将区块链技术融入“云警花溪”警务服务平台,徐州市公安局希望通过构建“警务区块链共享协作平台”实现多部门数据协同共享。鉴于区块链在数据安全方面的优势,公安部第一研究所也提出要考虑如何将区块链技术应用于公安领域,探索更多区块链在公安领域应用场景。

三、区块链在公安信息管理中的适用性

(一)公安信息利用中的问题

目前公安数据资源以及超过百类、而且数据汇集速度也越来越快,这些信息数据已经成为提升公安战斗力的核心资源。{9}{10}公安在信息利用过程中,也存在几点问题。

1.信息共享问题

公安所管理的信息主要特点是类型多、具有很强的互补性、数据之间的关联性也较为复杂。而且这些数据所在的业务系统之间大多处于独立运作,共享程度不高,使得数据资源不能充分发挥作用。

2.信息的准确性问题

公安部门所维护的数据库,大多数都是业务支撑的基础数据,所以对数据的准确性要求相对较高。但现实中,由于业务系统较多,数据繁多与重复性录入,同时公安警力较为缺乏,导致很多数据会出现不一致、不完整、甚至错误等严重问题。

3.信息安全机制不健全问题

公安网络的信息安全涉及数据安全、服务安全、通信安全等多个方面。虽然公安系统一直采用内网通信,重要的业务系统需要验证数字证书才能使用,可以防止外网的侵害,也降低了信息滥用的风险。但是公安网络覆盖面广,也面临很多安全问题。包括访问控制不严、信息泄露、信息篡改、信息丢失等问题。

(二)利用区块链解决公安信息管理问题

很多领域都在探索区块链技术的应用模式,而对于公安信息管理中存在的信息共享、准确性、和信息安全机制问题,区块链技术可以较好应对。

1.利用去中心化与加密技术解决公安信息安全共享

区块链采用分布式共识机制和存储方式,不依靠中心服务器,数据的维护由网络中所有节点共同完成。针对当前公安领域中信息系统相互独立,缺乏共享问题,利用区块链可以将不同的数据资源按照业务关联性进行集成,以数据区块形式进行链接,分布存储在不同的公安业务部门。区块链一方面保障其他数据对所有节点都是公开透明的,任何节点都可以查询相关区块中的数据;另一方面通过数据加密算法实现数据访问控制权限的共享,授权数据修改的方式。

2.共识机制与时间戳保障数据的真实性和准确性

公安各个部门在数据维护时,对区块链上数据的更新是基于节点共同认可的规范和协议,即共识算法,用于数据的自动安全地有效交换。而数据一旦经过网络节点的验证,将添加到区块链上永久存储起来,形成带有时间戳的数据区块。每个区块的Hash值被作为“区块指纹”用于区块的链接依据,确保数据按时间形成高可靠的、不可修改的链结构,也提高了数据的可追责性。

3.分布式与自治性保障公安信息系统的安全

区块链采用分布式存储机制,可以让每个部门节点都存储了一个完整的数据备份。每个部门在数据更新维护时,需要经过全网的认证,认证有效的数据会进行全网进行广播。如果系统被侵入或者内部人员违规操作,也不可能可以控制整个分布式系统进行数据修改;即使对网络中的数据进行破坏,遭到攻击破坏的网络节点也可以通过其他节点备份的数据重新恢复。

四、一种区块链公民信息管理模型设计




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【注释】                                                                                                     
【参考文献】

{1}何蒲,于戈,张岩峰,等.区块链技术与应用前瞻综述[J].计算机科学,2017,44(4):1-7.

{2}李元鹏.关于公安网络的信息安全体系结构设计问题分析[J].科技视界,2015,(1):115-115.

{3}马昂,郭景峰.区块链技术基础及应用研究综述[J].信息安全研究,2017,3(11).

{4}王继业,高灵超,董爱强,等.基于区块链的数据安全共享网络体系研究[J].计算机研究与发展,2017,54(4):742-749.

{5}谈毅.基于共识的治理模式:区块链应用前瞻与情境[J].人民论坛·学术前沿,2018,(12):18-23.

{6}胡杰.公安领域大数据安全探讨[J].网络安全技术与应用,2017,(11):139-140.

{7}年福星.区块链技术在公安工作中的应用初探[J].中国安全防范认证,2016,(5):47-50.

{8}张兆雷,董贵山,邓子建,等.一个基于区块链的电子证照管理服务模型[J].通信技术,2017,50(6):1270-1275.

{9}张晓霞,陈怡平,魏萍,等.公安网信息安全保障策略研究[J].广东公安科技,2016,24(4):9-11.

{10}顾彦.区块链+大数据:给数据“加戳”、“加密”[J].中国战略新兴产业,2016,(19):38-40.

{11}陈学凡.区块链技术应用于公安工作的思考与探索[J].警察技术,2018,(3):53-56.

{12}金义富.区块链+教育的需求分析与技术框架[J].中国电化教育,2017,(9):62-68.

{13}乔蕊,董仕.基于区块链技术的动态数据存储安全机制研究[J].计算机科学,2018,45(2):57-62.

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