近年来，我国生态环（huán）境（jìng）质（zhì）量持（chí）续改善，生态文明（míng）建设也得到了前所未有的重视。当前（qián），生态环境保护已（yǐ）经在向数字（zì）化、智能化、网络化前行（háng），区块链技术已（yǐ）经（jīng）在环境（jìng）保（bǎo）护（hù）行业看到良（liáng）好的（de）态（tài）势（shì）和前（qián）景，将区块链助力改善生态环（huán）境质量系统性（xìng）和稳定性的（de）创新思考（kǎo）才刚启步。

目前，区块链技术的应用研究还不成（chéng）熟，具体的（de）应用场景及具体情况有待进一步（bù）深（shēn）度研究（jiū）。但是，环（huán）境保护领域及时（shí）采用大数据、物联网、区块链等新技术是解决难题的必由之路（lù）。笔（bǐ）者积（jī）极思考如（rú）何将区（qū）块链技术（shù）与生态环境质量改善的系统性与稳定性相融合，搭建起（qǐ）区块链技术与生态环境（jìng）领域的“四梁（liáng）八柱（zhù）”。

区块链（liàn）技术特征

区（qū）块链，顾名（míng）思义是一个又（yòu）一（yī）个区块所（suǒ）组成的链条，是（shì）分布式账本技术的一（yī）种形式。2008年随着比特币这（zhè）种加密数字货币的出现，区块链开始进入大（dà）众视野，可以说区块（kuài）链（liàn）是比特（tè）币催化下的产（chǎn）物。

总体来说，它（tā）是一个完全开放（fàng）的（de）记（jì）录（lù）系（xì）统，上面记录了谁拥（yōng）有什么和谁（shuí）交易（yì）过什么，在区块链系统“大账（zhàng）本（běn）”中，为防止数据被随（suí）意篡改，实时产生的数据会（huì）进（jìn）行加密链接并安全封存成（chéng）一个又（yòu）一个区块，从而形成首尾相连的一条链条，形成区块链。其生成的区块数据一经其（qí）他（tā）节点的（de）确认上链，如果进行修改和（hé）删除，加密算法（fǎ）就会得出（chū）不一样的结果（guǒ），保证了数据的（de）可追溯（sù）和不（bú）可篡改。

基于上（shàng）述描（miáo）述，我（wǒ）们可以看到，与传统数据库相比，区（qū）块链技术具有以下特征：

去中心化：去中心（xīn）化是区块链最（zuì）突出最本质的（de）特征，简单来说，区块（kuài）链技术（shù）不依赖额外的第三方管理机（jī）构或硬件设施，没有（yǒu）中（zhōng）心管制（zhì），不同于传统分布式系统将数（shù）据分散存储在不（bú）同节点上，区块链（liàn）技（jì）术在系统中每（měi）个节点都（dōu）具有（yǒu）高度自治（zhì）性，彼（bǐ）此之间可以自由链接，形成新（xīn）的块（kuài）——链数据，节点（diǎn）可以自由（yóu）选（xuǎn）择（zé）中心，中心（xīn）也可（kě）以自由决定节点。因（yīn）此，在没有中心节点的情况下实现（xiàn）了数（shù）据在整个网（wǎng）络的（de）共享。

数据不可篡改：区块链取消（xiāo）了传统数据库中修改和删除的操作（zuò），没有某一中心的集中管理，采用了（le）分布式数据储存，每一（yī）个数据的产生都会（huì）有其发（fā）生（shēng）的时候，区块（kuài）链将每一（yī）个数块按时间先后顺序串联起来，由（yóu）于时间的不可（kě）逆（nì）性和（hé）不可更（gèng）改性（xìng），即便某一节点受到攻击或篡改，除非（fēi）同时控制系统（tǒng）中超（chāo）过半数以上的（de）节点，否则对（duì）某个节点上（shàng）的数据内（nèi）容（róng）进（jìn）行修改是无效（xiào）的，正因（yīn）如此，数据的稳定（dìng）性和可靠性非常高，同时也实现了历（lì）史数据的（de）完整可追溯（sù）。

开（kāi）放性：区块链技术基础是开源的，除了交易双方的（de）私有信息被加密外，其系统是公（gōng）开透明的，任何网络内的参与者都可以在公开的（de）接口对区块链内的数据进行访问并查询（xún）数据（jù）记录或（huò）开发（fā）相关应用，整个系统（tǒng）信（xìn）息高度透（tòu）明。因此，当某个（gè）区块数据受到破坏时，并不（bú）会导致所有数据和记录遭到破坏。

技术面临诸多挑战（zhàn）

生态环境领域各个（gè）方面都产生核心数（shù）据。无论是环境监测和环（huán）境行政执法，还是水处理以及垃圾处理等均有相应的数据产生，这（zhè）为区块链技术的应用提（tí）供了机会，但（dàn）也要看到（dào），当（dāng）前（qián）区块链技（jì）术应（yīng）用于生态环（huán）境领域（yù）面（miàn）临（lín）的挑（tiāo）战。

使用挑战（zhàn）

按照以往的管理经验看，政府对信息的（de）发布、资源配置等方面都是处于绝（jué）对的（de）主导地位。但是区块链技术（shù）的（de）出（chū）现可（kě）能会打破这一权威。尽管区块链（liàn）能（néng）够（gòu）实现全（quán）生命周期数据（jù）管理，解决数据失真或者是（shì）滥用职权（quán）等问（wèn）题，但（dàn）是政府部门可能（néng）会对这种（zhǒng）新型技术（shù）效（xiào）能充（chōng）满着不信任。

因此，尽管区（qū）块链作（zuò）为一种十分有潜力的（de）新（xīn）兴技术，甚至（zhì）可能区块链技术会对整个生态环境领（lǐng）域带来一定程度的变革，当真正（zhèng）把区块链技术融入于政（zhèng）府部门的管理决策中，也需要一个漫长（zhǎng）的发展过程。

法（fǎ）律挑（tiāo）战

技（jì）术的成熟发（fā）展仅（jǐn）仅只是一方面（miàn），更重要（yào）的是要建（jiàn）立（lì）与之匹配的法律（lǜ）法规（guī），使技术具有（yǒu）可操作（zuò）性。然后，目（mù）前区块链技术属于起（qǐ）步阶段，法律法规可能（néng）存在（zài）滞（zhì）后性（xìng）。加上区（qū）块链（liàn）本身的特点，也为法律带（dài）来（lái）一（yī）系列（liè）问（wèn）题。例如，去中（zhōng）心化作为区块（kuài）链的重要优（yōu）势之一，它的每（měi）个交易（yì）没（méi）有具体（tǐ）的（de）物理地址或者明确的标（biāo）识位置，同时区块（kuài）链的每个节点（diǎn）都（dōu）是平等（děng）的，甚至（zhì）位（wèi）于不同的地理位置，无法明确的界定区块链的（de）管（guǎn）辖区域（yù），没有独立的机构为此承担分布式账本在运作时的法（fǎ）律责任。

因此，在产生（shēng）法律纠（jiū）纷的情况下，在法律的适用上和司法管辖中存在漏（lòu）洞，法（fǎ）院也很难做出裁（cái）决。

数据孤岛的（de）挑战（zhàn）

区（qū）块链技术的创新点之一是实（shí）现数（shù）据共享、跨（kuà）阶级（jí）、跨层级的无障碍（ài）流转，这样的工作模式可（kě）以大幅提高工（gōng）作效（xiào）率。然而，生态环（huán）境领域最大的障（zhàng）碍（ài）可能始（shǐ）终是“数据孤（gū）岛（dǎo）”的问题，省市县三级（jí）部门都是独立的管理，市与（yǔ）市（shì）之间、县与县（xiàn）之间也没有（yǒu）直接的管辖权，迫于（yú）现实的困境，很难从整体（tǐ）层面大力推进信息（xī）的整合。利（lì）用区（qū）块（kuài）链技术从根（gēn）源上解（jiě）决“数据孤岛”问题，还存在于（yú）理论的（de）层（céng）面，理论变为（wéi）实践，广泛地（dì）应用于政府的管理之中，也是必（bì）须（xū）面临的困境之一。

平（píng）台兼容的挑战

区块链技术在一定程度上解（jiě）决了资（zī）源共（gòng）享、数（shù）据安全以及多主体（tǐ）相互信任的问题。但是，随着现代科学（xué）技术的迅猛发展（zhǎn），数据（jù）存（cún）储结构和介质形态也在（zài）不断更新优化升级（jí），包括（kuò）文件存储格式的兼（jiān）容性也可能会（huì）改变。目前，我国有许多类（lèi）型的数（shù）据库管（guǎn）理系统，如（rú）学信网、单位内部的OA、国家级的（de）平台系统以及多个地方的数据（jù）平台等数据库所包含的（de）要求各不相同，想将这些数据与区块链兼容是一大挑战。

具（jù）体而言，国家级的数据平台优于省级平台，省（shěng）级平台优于地市级平台，在进行数（shù）据共享时两者的接口是否匹（pǐ）配，也会（huì）对数据交（jiāo）互带（dài）来影（yǐng）响（xiǎng），如果数据储（chǔ）存（cún）形式无法兼容，造成数据资（zī）源的（de）缺失或损（sǔn）坏，影响整个生态环境领域（yù）数据共享（xiǎng）的效率（lǜ）。此外，区块链（liàn）技术在与其他数据平台兼容（róng）时也可能存在不稳定或者其他技术性问（wèn）题。

生态（tài）环（huán）境领域应（yīng）用广泛（fàn）

区块链技术应（yīng）用场景（jǐng）正陆（lù）续（xù）涌现，在生态环境领域有哪些应用？

区块链技术（shù）在（zài）生态环境领域的应（yīng）用价值

众所（suǒ）周知，环境监测数据质量是环境保（bǎo）护工（gōng）作的生命线（xiàn），数据的“真实性、可（kě）靠性、准确（què）性”是环境监（jiān）测（cè）根本的要求。然而，近些年，时（shí）有（yǒu）媒体发布，我国仍（réng）有部分产业（yè）主体不诚（chéng）信、缺乏环境（jìng）责任（rèn）感，出现篡（cuàn）改、伪造监测数（shù）据的新闻（wén），数据造假（jiǎ）已成为社会群众关注的问（wèn）题，也是推进生态环境保护（hù）工作纵深发展的难点（diǎn）之一。

当前，我（wǒ）国环（huán）境（jìng）数据存储（chǔ）的方（fāng）式（shì），仍以“传统互（hù）联网（wǎng）或移动互联网”为主，采用（yòng）关系（xì）模（mó）型来组织数据的数据库，常（cháng）见的有Oracle、DB2、PostgreSQL、Microsoft Access、Microsoft SQL Server、MySQL、浪潮（cháo）K-DB等数据库。简单来说，就是创建一个（gè）文本，把某个时段、地点的环境监测数据储存在里面。这种传（chuán）统的（de）储存手段，非常方便，也易于维护，大大减低了数据冗余和数（shù）据不（bú）一致（zhì）的概率。

与此同时，由于传统数据库的单一性，数据很容易（yì）被（bèi）人为干（gàn）扰。有两种普通且（qiě）常见的干扰手段：一是（shì）在后台程序挂木马，注入脚本代码，直接更改（gǎi）数据（jù），执行操作者想执（zhí）行的代（dài）码；二是掌握（wò）数（shù）据库权（quán）限的（de）人，直接（jiē）登录数据（jù），对数据进行增加、删除（chú）或更改等操作，篡（cuàn）改真实数据。除此之外，当然还有其他更多（duō）的手（shǒu）段。

由于（yú）大数据的（de）发展，区块链技术的出现弥补（bǔ）了这些漏洞，如果这些数据（jù）使用了区块链系统（tǒng）进行存（cún）储（chǔ），就直接杜（dù）绝了人为（wéi）干扰的（de）情况。首先，区（qū）块链技术具（jù）有“不可篡改”的特点（diǎn），为生（shēng）态环（huán）境治理体系中海（hǎi）量行（háng）为和数据的“存证”难题提（tí）供了（le）解决方（fāng）案（àn），助力环（huán）境监测数（shù）据（jù）的“真”；二是区块链形成“共识（shí）机（jī）制”，可以保（bǎo）持信息数据的一致性，真正实现从“网络互连”时代（dài）走向“信（xìn）任（rèn）互联网”的转变，辅（fǔ）以人工（gōng）智能、大（dà）数据和物联网技术，助力环境监测数据的“准”；三是区块（kuài）链“分（fèn）布式”的特点，能够（gòu）打破部门、层（céng）级间的“数据孤岛”，实现信息的（de）互通互联和数据共享，并通（tōng）过“智能合约”，实现多（duō）个主（zhǔ）体之间的合作信任，优化和解决生态环（huán）境治理体系中跨行业、跨部门、跨区域（yù）合作的（de）广度、深度（dù）和难度问题，助力环境监测数据的“全”。结合区块（kuài）链（liàn）技术的特点，即便（biàn）数据出现了篡改数据的情况，也会（huì）被区（qū）块链系统自动检测并剔除，并从（cóng）其他储存点同步健康的监测（cè）数据。

区块链技术在（zài）生态环境领域的应用拓展

按（àn）照这（zhè）一思考，笔者提出下一步用区块链技术赋能环（huán）境监测的具体解决方案，共分三个阶段实现（xiàn）规划。

第一阶段——建设环（huán）境监测区块链可信平台。区块链作（zuò）为（wéi）数字经（jīng）济的可信基础设（shè）施，被（bèi）写入了“十四（sì）五（wǔ）”规划，国家明确了以联盟链为重点发（fā）展区（qū）块链服务平台（tái）的目（mù）标。目前，我国（guó）诸多行业都建（jiàn）设（shè）了区（qū）块链（liàn）平台。作（zuò）为一个（gè）多中（zhōng）心（xīn）化（huà）的分布式（shì）系统（tǒng），区块链“可信基础设（shè）施”的定位，可以确保数据真实（shí）的这一大问题。在此（cǐ）网络模型的架构之下，能（néng）够实现多层级多数（shù）据的（de）互联互通。因此，更加适合监测数据（jù）“基础设施”的需求。另外，针对每条平台节点，能够（gòu）做到（dào）按节点类别进（jìn）行分（fèn）布，完成多（duō）维度的区（qū）块链（liàn）节（jiē）点分层组（zǔ）网模型。在这（zhè）种拓展（zhǎn）方式中，我们就可以灵活实（shí）现“新（xīn）伙伴”的接入（rù）与管理（lǐ）。这（zhè）样能够根据管理（lǐ）部（bù）门的现实需（xū）求提供相应的（de）准入（rù）模型，实现更细（xì）的权限（xiàn）管理与控制，有（yǒu）利于（yú）对监测数据的（de）管理。

第二阶段——建立（lì）环境监测行业信用评价体系。信用机制是任何平台交易的基（jī）础（chǔ），监测行业信用（yòng）评价体系（xì）也（yě）可（kě）以作（zuò）为（wéi）平台信任机制的（de）重（chóng）要（yào）组成部分。监测机构应该自（zì）觉自律做到诚（chéng）信监测，不在数据上弄虚（xū）作假（jiǎ）。如（rú）果能依（yī）法实施（shī）信用监管规范监测市场秩（zhì）序、建立行业信用（yòng）评价体系，更是推动监测（cè）行业高质量发展的必由之路（lù）。相（xiàng）信解决数据真实（shí）性（xìng）的（de）问题后，评价体系（xì）的多元（yuán）内（nèi）容也能为管理（lǐ）部门的决策提供（gòng）更全面（miàn）的（de）辅助参考，助力环（huán）境（jìng）监测行业健康有序发（fā）展。

第三阶段——形（xíng）成（chéng）环境监测（cè）区块链（liàn）认证（zhèng）网络联盟。联（lián）盟的发起旨在进（jìn）一步整合、规范行业资源，加强行业信息基础（chǔ）设（shè）施建设。建立联（lián）盟的目的（de）不（bú）是作（zuò）为单（dān）一的（de）区（qū）块链（liàn）平台，而（ér）是建（jiàn）设一个完整的区块链的生态系（xì）统，由许多会员（yuán）单位组（zǔ）成，共同探索共建、共（gòng）享、共（gòng）治、开放的理念携（xié）手该领域的创新发展和应用。通过这种独特（tè）的平台设计框（kuàng）架来解（jiě）决行业间的相（xiàng）关问题，更好的加强对数据（jù）资（zī）产（chǎn）的管（guǎn）控能力，帮（bāng）助行业实现高可信的数据资产全生命周（zhōu）期管理，打造利（lì）于管理部（bù）门决（jué）策的科技支（zhī）撑点，突破数据堡（bǎo）垒，深化跨界跨部门（mén）协（xié）作，形成环（huán）境治理（lǐ）强大合力。

精（jīng）准施（shī）策

推动区块链与生态环境融（róng）合

第一，加大融合过程的（de）资金介入。一项（xiàng）技术的兴起免不了政府部门的大（dà）力支持（chí），更（gèng）离不开资金的支持。一方面技术研发需要资金保障；另（lìng）一方面，技术推（tuī）广（guǎng）、设备（bèi）维护、人员培训也需（xū）要充（chōng）裕的（de）资金支持。

为此，各地区的生态环境主管部门应（yīng）该发挥专项（xiàng）资金的统（tǒng）筹整合长效机制（zhì）。就技术研发而言，应该与人民群（qún）众日益（yì）增长的美（měi）好生（shēng）活需求需（xū）要，设立涉区块链（liàn）的研发项目。也（yě）可以（yǐ）通过市（shì）场化方式，积极支持社（shè）会资本来丰富区块链技（jì）术发展的资金来源。

第二，完（wán）善区块链技术法律体系。区块链技术的（de）应用必须（xū）要有法（fǎ）律的支持，在合法（fǎ）合规（guī）的情况下开展工作。国家（jiā）出台有《区块链信息服务管理规定（dìng）》，但这一规定还需（xū）要（yào）更加详（xiáng）细的法律对其技术（shù）发展阶段带来的（de）各式（shì）各样的问题加以制约。

例如（rú），数据管理（lǐ）部门可以提案设立专门的区块链方面的法律法规，规定其使用者和提供者的相关权利和（hé）责任，包括（kuò）政府部（bù）门如何有（yǒu）效地进行监（jiān）管，以实现对（duì）违法行（háng）为的快速识别，提高法律执行效率。

当（dāng）下，一起拥抱大（dà）数据，融入数智（zhì）时代的（de）浪潮（cháo），不断（duàn）探（tàn）索（suǒ）和发展大（dà）数据智能化创新在生（shēng）态文（wén）明建设中的重要作用。