近年来（lái），我国生态环境（jìng）质（zhì）量（liàng）持续改善，生态文明建设也得到了前所未有的重（chóng）视。当前，生态环（huán）境保护已经在向数字化、智能化、网络化前行，区块链（liàn）技术已经在（zài）环境保护行业看到良（liáng）好的态势（shì）和前景，将区块链助力改善（shàn）生态（tài）环境质量系统性和稳定性的创新思考才刚启（qǐ）步。

目（mù）前，区块链技（jì）术的应用研究还（hái）不（bú）成熟（shú），具（jù）体的（de）应用场景（jǐng）及具体情况有待进一步（bù）深度（dù）研究。但是，环境保护领域及时（shí）采用大数据、物（wù）联网、区块链等新技术是（shì）解决难题（tí）的必由之路（lù）。笔者积极思（sī）考如何将区块链技术（shù）与生（shēng）态环境（jìng）质（zhì）量改善的系统性与稳定性（xìng）相融合，搭建（jiàn）起区块链技术与生态环境领域的“四梁八柱”。

区块链技术特（tè）征

区块链，顾名思义是一个（gè）又一个（gè）区块所组成的链（liàn）条（tiáo），是分布式账本技术的一（yī）种形式（shì）。2008年（nián）随（suí）着比特币这种加密数字（zì）货（huò）币的出现（xiàn），区块链开始进入大（dà）众视（shì）野，可以（yǐ）说区块（kuài）链是（shì）比特币（bì）催化下的产物。

总体来说，它是一个完（wán）全开放的记录系统，上面记录了（le）谁拥有什（shí）么和谁交易（yì）过（guò）什么（me），在区块链系统（tǒng）“大账本”中（zhōng），为防止数据（jù）被（bèi）随意篡改，实时产生的（de）数据会进行加密链接并安全封（fēng）存成（chéng）一个又一个区（qū）块，从（cóng）而形成首尾相连的（de）一（yī）条链条（tiáo），形（xíng）成（chéng）区块链。其生成的区块数据一经（jīng）其（qí）他节（jiē）点的（de）确认上链，如果进行修改和删（shān）除，加密算法就会（huì）得出不一样的结果（guǒ），保证了数据的可追（zhuī）溯和（hé）不可篡改。

基于上述描述（shù），我们可以看到，与（yǔ）传统数（shù）据（jù）库相比，区块链技（jì）术具有（yǒu）以下特征（zhēng）：

去中心化：去中心化是区块链最突出（chū）最本质的特征，简（jiǎn）单来（lái）说，区块链技术不依赖额外的第三方管理机构或硬件设施，没有中心管制，不同于传统分布式系统（tǒng）将数据分散存储在不同节点上（shàng），区（qū）块链技术在系统中（zhōng）每个节点都（dōu）具有高度自治性，彼此之间可以自由链接，形（xíng）成新的块——链数据，节点可以自由选择中心，中心也可（kě）以自由决定节（jiē）点。因此，在没有中心节（jiē）点的（de）情况下实现了数据在整个网络的共享。

数据（jù）不可篡改：区块链（liàn）取（qǔ）消了（le）传统数（shù）据库（kù）中修改和删（shān）除的操作，没有（yǒu）某一中心的集中管理，采（cǎi）用了（le）分布式数（shù）据储存，每一个数据的产（chǎn）生都会有其发生的时候，区块链将每（měi）一个数（shù）块按时间（jiān）先后顺序（xù）串联起来，由于（yú）时间的不可逆性（xìng）和不可更（gèng）改性，即便某一节点受（shòu）到攻击或（huò）篡（cuàn）改，除非同时控制系（xì）统（tǒng）中超过半数以上的节点（diǎn），否则（zé）对某个节点上的数据内容进行修（xiū）改是无效的，正因如（rú）此，数据的稳定（dìng）性和可（kě）靠性非常高，同时也（yě）实（shí）现了（le）历史数据的（de）完整可追（zhuī）溯。

开（kāi）放性：区块链技术（shù）基础（chǔ）是（shì）开（kāi）源的，除了交易双方的私（sī）有信息被加密（mì）外，其系（xì）统（tǒng）是（shì）公开透明（míng）的，任何网络内的参（cān）与者都可以（yǐ）在公开的接口（kǒu）对区块链内的数（shù）据进（jìn）行访问并查询数据记录（lù）或开发相关应用（yòng），整（zhěng）个系统信息高度透（tòu）明。因此，当某个区块数据受到（dào）破（pò）坏时（shí），并不会导致所有数（shù）据和记（jì）录遭到破坏。

技（jì）术（shù）面临诸多挑战

生态环境领域（yù）各个（gè）方面都产生核心（xīn）数据。无论是环境监测和环境行政执法（fǎ），还是水处理以及垃（lā）圾处理（lǐ）等均有相应的数（shù）据产生，这为区块（kuài）链技术的应用提供了机（jī）会，但也（yě）要看（kàn）到，当前区块（kuài）链技（jì）术应用于（yú）生态环境（jìng）领域面临的（de）挑战。

使（shǐ）用挑战

按照（zhào）以往的管理经验看，政府对信息的发布、资源（yuán）配置等方面都是处于绝对的主导地位。但是区块链技术（shù）的出现可能（néng）会打破这一权威（wēi）。尽（jìn）管区块链能（néng）够实现全生命周期数据管理，解决（jué）数（shù）据失（shī）真或者（zhě）是（shì）滥用职权等问题（tí），但是政府部门可能会对这种新（xīn）型技术效能充满着不信任。

因此，尽管区（qū）块链作（zuò）为一种十（shí）分有潜（qián）力的新（xīn）兴技术，甚（shèn）至可（kě）能区块链技术会对整个生（shēng）态环境领域带来一（yī）定程度（dù）的变革，当真正把（bǎ）区块链技术（shù）融入于政府（fǔ）部（bù）门的管理决（jué）策中，也需要（yào）一个漫长的发（fā）展过程。

法律（lǜ）挑战

技术的成熟发展仅仅只是一方面（miàn），更重要的是要建立与之匹（pǐ）配的法律（lǜ）法规，使技（jì）术具有（yǒu）可（kě）操作性。然后，目前区块链技术属于（yú）起（qǐ）步阶段，法律法规可能存在滞（zhì）后性。加上区块链本身的特（tè）点，也为法律带来一系列问题。例如，去中心（xīn）化作为区（qū）块（kuài）链的重要（yào）优势（shì）之一，它的每个交易没（méi）有具体的（de）物理地址或者明确的（de）标（biāo）识位置（zhì），同时（shí）区块链的每个节点（diǎn）都是平等的，甚至位（wèi）于（yú）不（bú）同的地理（lǐ）位（wèi）置，无法明确的界定（dìng）区块链（liàn）的（de）管辖区域，没有独立的机（jī）构为此承担分布式账（zhàng）本（běn）在运作时的法律责（zé）任。

因此（cǐ），在产生法（fǎ）律纠纷的情况下，在法律的适用（yòng）上和司法（fǎ）管辖中存在漏洞，法院也很难（nán）做（zuò）出裁决。

数据孤岛的挑战（zhàn）

区（qū）块链技术（shù）的创（chuàng）新（xīn）点之一是实现数据共享、跨（kuà）阶（jiē）级、跨层级的无（wú）障（zhàng）碍（ài）流（liú）转，这样的工作模式（shì）可以大幅（fú）提高（gāo）工作效率。然而，生态环境（jìng）领域（yù）最大的障碍可（kě）能始（shǐ）终（zhōng）是“数据孤岛”的问题，省市（shì）县三级部（bù）门都是独立的管理，市与市之间（jiān）、县与县（xiàn）之间也没有直接的（de）管辖权，迫于现（xiàn）实（shí）的困境，很难（nán）从整（zhěng）体层面大力推进信（xìn）息的整合。利用区块链技（jì）术从根源上（shàng）解（jiě）决“数据孤岛”问题（tí），还（hái）存在（zài）于（yú）理（lǐ）论的层面，理论变为实践，广泛（fàn）地应用于政府的（de）管理之中（zhōng），也是必须面临的困境之（zhī）一（yī）。

平（píng）台（tái）兼（jiān）容的挑战

区块（kuài）链技术（shù）在（zài）一定程度上（shàng）解决了资源共享、数据安全以及多主（zhǔ）体相互信任的问题。但是，随着现代科（kē）学技术的迅猛发展，数据存储结（jié）构（gòu）和（hé）介质形态也在不断更新优化（huà）升级，包括（kuò）文件存储（chǔ）格（gé）式的（de）兼（jiān）容性也可能会（huì）改变。目前，我国有许多类型的数据（jù）库管理系（xì）统，如学信网、单位内部的（de）OA、国家级（jí）的（de）平台系（xì）统以及多个地方的数据平台等数据库所（suǒ）包含（hán）的要求各不相（xiàng）同，想将这些数（shù）据与区块链兼容是一大挑战（zhàn）。

具（jù）体而言，国家（jiā）级的数据（jù）平台（tái）优于省级平台，省（shěng）级平台优于地市级平台，在（zài）进行数据共享时两者的接口是否（fǒu）匹配，也（yě）会对数据交互带来影（yǐng）响，如果数据（jù）储存形式（shì）无法（fǎ）兼（jiān）容，造（zào）成（chéng）数据资源的缺（quē）失（shī）或损坏，影（yǐng）响整个生态环（huán）境领域数据共享的效率。此外，区块链技（jì）术在与其他数据平台兼（jiān）容时（shí）也可能存（cún）在不稳定或（huò）者其他技术性（xìng）问题。

生态（tài）环境领域应用广（guǎng）泛（fàn）

区（qū）块链技术应用场景（jǐng）正陆续涌现，在（zài）生（shēng）态环境（jìng）领域有哪（nǎ）些应用？

区块链技术在生态环境（jìng）领域的（de）应用价值（zhí）

众所周（zhōu）知，环境（jìng）监测（cè）数据质量是环境保（bǎo）护工作的生命线，数据的“真实性、可靠性、准确性”是环境监（jiān）测根本的要（yào）求。然而，近些年，时有（yǒu）媒体发布，我国仍（réng）有部（bù）分产业主体不诚信（xìn）、缺乏环境责任感，出现（xiàn）篡改、伪造监测数据的新闻，数（shù）据造假（jiǎ）已成（chéng）为社会群众关注（zhù）的问（wèn）题，也是推进生态环境保护工作（zuò）纵深（shēn）发展的（de）难点之一。

当（dāng）前，我国（guó）环境数据存储的方式（shì），仍以“传（chuán）统互（hù）联（lián）网或移动互（hù）联网”为主，采用关系模（mó）型来组织数据的数（shù）据库，常见的有Oracle、DB2、PostgreSQL、Microsoft Access、Microsoft SQL Server、MySQL、浪（làng）潮K-DB等数据库。简（jiǎn）单来说，就（jiù）是创建一（yī）个文本，把某个时段、地点的（de）环（huán）境监测（cè）数据储存在（zài）里面。这种传（chuán）统的储存手（shǒu）段，非常方（fāng）便，也易（yì）于维护（hù），大大减（jiǎn）低了数据冗余（yú）和数据（jù）不一致的（de）概率（lǜ）。

与（yǔ）此（cǐ）同时（shí），由于传统数据库的单一（yī）性，数据很容易被人为干扰。有两种（zhǒng）普通且（qiě）常见的干扰手段：一是在（zài）后台程（chéng）序挂木马，注入脚本代（dài）码，直（zhí）接更改数（shù）据（jù），执行操（cāo）作者想执行（háng）的代码；二是掌握（wò）数据库权限的人，直接登录数据，对数据进行增加、删（shān）除（chú）或更改（gǎi）等操作，篡改（gǎi）真实数据。除此之外，当然还有其他更（gèng）多的手（shǒu）段。

由于（yú）大数据的发展，区（qū）块链技（jì）术的出现弥（mí）补了（le）这些（xiē）漏洞，如果这些数（shù）据使用了区块链（liàn）系统进行存储，就直接杜（dù）绝了人为干（gàn）扰的情况。首先，区块链技术具有“不可篡改”的特（tè）点，为生态环境治理体系（xì）中海量行（háng）为和数据的“存证”难题提供（gòng）了解决方案，助力环境监测（cè）数据的“真（zhēn）”；二是区（qū）块链形成“共识机制”，可以保（bǎo）持信息数（shù）据的一致性，真正实现（xiàn）从“网络（luò）互连”时代走向“信任互（hù）联网”的转变，辅以人工智能、大数据（jù）和物联网技术，助（zhù）力环境监测（cè）数据的“准（zhǔn）”；三是（shì）区块（kuài）链“分布（bù）式”的特（tè）点，能够打破部（bù）门、层（céng）级间的“数（shù）据孤（gū）岛（dǎo）”，实现信息的互通互联（lián）和数据（jù）共享，并（bìng）通（tōng）过（guò）“智能合约（yuē）”，实现多个主体之间的合（hé）作信任，优化（huà）和（hé）解决生态环境治理体系中跨行业、跨（kuà）部（bù）门、跨区域合作的广度（dù）、深度和难（nán）度问题，助力环境监测数据的“全”。结合区块链技术的特点，即便数据出现（xiàn）了篡改数据的情况，也会被（bèi）区块链系统自动（dòng）检测并剔除（chú），并（bìng）从（cóng）其他储存点（diǎn）同步健（jiàn）康的（de）监测（cè）数据。

区块链技术在生态环境领域的（de）应用拓展（zhǎn）

按照这一思考，笔者提出（chū）下一步用区（qū）块链技术赋能（néng）环境监测的具体解决方案，共分三个阶段实现规（guī）划。

第一阶段——建设环境监测区块链可（kě）信平台。区块链作（zuò）为数字经济的可信基础设施，被（bèi）写入了（le）“十四五”规（guī）划（huá），国家明确了以联盟链为重点发展区块链服务平（píng）台的目标。目（mù）前（qián），我国（guó）诸多行业都（dōu）建设了区块（kuài）链（liàn）平台。作为一个（gè）多中心（xīn）化的分布式系统，区块链（liàn）“可信基础（chǔ）设（shè）施”的定位，可（kě）以确保数据真实的这一大问（wèn）题（tí）。在此网络模型的架（jià）构之下，能够（gòu）实现（xiàn）多层（céng）级多（duō）数据的互联互通（tōng）。因此，更加适合监测数据（jù）“基础设（shè）施”的需求。另外，针对每条平台节点，能（néng）够做到按节点类（lèi）别进行分布，完成多维度的区块链节点（diǎn）分层组网模型。在这种拓展方式中（zhōng），我们就可以灵（líng）活实现“新（xīn）伙伴”的（de）接（jiē）入（rù）与管理。这样能够根据管（guǎn）理（lǐ）部（bù）门的现实需求提供相应的（de）准入模型，实现更细（xì）的（de）权限管（guǎn）理（lǐ）与控（kòng）制，有利于对监（jiān）测（cè）数据的管理。

第二阶段——建立环（huán）境监测行业信用评价体（tǐ）系。信用机制是任何平台交（jiāo）易的基础，监测（cè）行（háng）业信用评（píng）价体系也可以（yǐ）作（zuò）为（wéi）平台信任（rèn）机（jī）制的重要组成部分（fèn）。监测机构（gòu）应该自觉自律做到诚信监测，不在数据上（shàng）弄虚作（zuò）假。如果（guǒ）能（néng）依法（fǎ）实（shí）施信用监管规范监测市场（chǎng）秩序、建立行业信用评价体系，更是推动监测（cè）行（háng）业高质量发展的必由之路。相（xiàng）信解决数据真实性的问题（tí）后，评价体（tǐ）系的多元内容也能为（wéi）管理（lǐ）部门的决策提供更全（quán）面的辅助参考，助（zhù）力环境监测行（háng）业健康有序（xù）发展。

第三阶段——形成（chéng）环境（jìng）监测区块链认证（zhèng）网（wǎng）络联盟。联盟的发起旨在进一步整合、规（guī）范行业资源，加（jiā）强行（háng）业信息基础（chǔ）设施建设（shè）。建立联盟的目的不是作为单一（yī）的区（qū）块链（liàn）平台，而是建设一个完整的区块链的生（shēng）态系统，由许（xǔ）多（duō）会员单位（wèi）组（zǔ）成，共同探索共建、共（gòng）享（xiǎng）、共治、开放的理念（niàn）携手该领域（yù）的创新发（fā）展和应（yīng）用。通过这种独特的平（píng）台设（shè）计框架来解决行（háng）业间的相关问题，更好的（de）加强对数（shù）据资产的管（guǎn）控能力（lì），帮助行业实（shí）现高可信（xìn）的数（shù）据（jù）资产全（quán）生命周期管理，打造利于管（guǎn）理部门决策（cè）的科技支撑点，突破数（shù）据堡垒，深化（huà）跨界跨部门协作（zuò），形成（chéng）环境治理强大合（hé）力。

精准施策

推动区块链与生态环境融合（hé）

第一，加大融合过程的资（zī）金介入。一项技术（shù）的兴起免不了政府部门的大力（lì）支（zhī）持，更离不开资金的支持。一方面技术研发需要资金保（bǎo）障；另（lìng）一方（fāng）面，技术推广、设（shè）备维护、人员培训也需要充裕的资金（jīn）支持。

为此，各（gè）地区（qū）的生态环（huán）境主管部门（mén）应（yīng）该发挥专项资金的（de）统筹整合长效（xiào）机制。就技术研发而言（yán），应该与（yǔ）人民群（qún）众日益增长的美好（hǎo）生活需求（qiú）需要，设立涉区块链（liàn）的研（yán）发项目。也可以通过市（shì）场化（huà）方式（shì），积极支持社会资本来（lái）丰富区块链技术（shù）发展（zhǎn）的资金来源（yuán）。

第二，完善区块链（liàn）技术法律（lǜ）体系。区块链（liàn）技术的应用必（bì）须（xū）要有法律的支持，在合法合规的情况下开展工作（zuò）。国家出（chū）台有《区块链信（xìn）息服务管理规定》，但（dàn）这一规定还需要更（gèng）加详细的法律对其技术发展阶段带来的各式各样的问题（tí）加以制（zhì）约（yuē）。

例如，数据管理部门可以提案设立（lì）专门的（de）区（qū）块链方（fāng）面的法律（lǜ）法规，规（guī）定（dìng）其使用者和提供者（zhě）的相关权利和责任，包括政（zhèng）府部门如（rú）何有效地进行（háng）监（jiān）管，以实现对违法行为的快（kuài）速识（shí）别，提高（gāo）法（fǎ）律执行效率。

当下（xià），一起拥抱（bào）大数据，融入数智时（shí）代的浪潮，不（bú）断探索和发（fā）展大数据智（zhì）能化创新在生态文（wén）明建（jiàn）设中的重要作用（yòng）。