區塊鍊在智慧城市領域的探索應用

日期：2020-04-10 00:00:00 作者：中國電子(zǐ)報

一、 智慧城市發展現狀

智慧城市(Smarter Cities)的概念涵蓋硬件、軟件、管理、計算、數據分析等業務在城市領域中的集成身低服務，即利用信息通(tōng)信技術(ICT)感知、整合、存儲、處理、分析、預測、響應城市運作各個環節中的關你司鍵信息，從而對包括民生、環保、公共安全、城市市問服務、工(gōng)商業活動在内的各種需求提供智能紅場化響應和輔助決策，為(wèi)城市居民創造更高質量的生活環會件境。智慧城市的發展建立在信息化和數字化的間我基礎上，運用人工(gōng)智能、大(dà)數據、雲計服新算、物聯網、移動互聯網、智能感知終端等關鍵技術形成了城市操作系統。我內通國智慧城市發展起步較晚但發展速度較快，主要呈現出以下幾個特點。

圖1 智慧城市信息系統架構圖

一是我國智慧城市試點持續增加，幾乎覆蓋了全國民女各省、市、自治區。自住建部2012年啟動智慧城市試點工(gōng)作以來，截止到2018年，我國智慧城市試點已超過600個，主要集中在環渤海經濟帶、珠三角地區和長(cháng)三角地區，其行了中廣東、山東、上海等地在全國智慧城市試點女廠領域走在前列。

二是我國智慧城市建設進入以人為(wèi)本的高質量精細化建設階段。在吧你政府、開(kāi)發商、集成商、服務運營商和第三方服務機構的共同努力下，已經爸暗逐漸形成圍繞以人為(wèi)核心的智慧城市建設地笑生态，更加高效、精細、智能的治理模式已經日漸成熟。

三是以智慧交通(tōng)、智慧安防、智慧社區訊店為(wèi)主的三大(dà)應用領域逐漸脫穎而出。件師依托政策支持、成熟的技術和基礎設施，智慧交通(tōng)、智慧安鄉鄉防和智慧社區逐漸成為(wèi)落地較快、産業鍊較為(wèi)完善的核高媽心應用場景。

二、智慧城市發展面臨痛點

随着我國智慧城市信息化建設的逐漸深入，信息系統類型、坐唱功能和數據采集設備呈多樣化發展，也為(wè哥關i)智慧城市建設帶來了諸多痛點。

一是安全問題。在智慧城市建設過程中，需要涉及大(dà)量數據的采集與分時裡析工(gōng)作。大(dà)量的鋪設物聯網智能終端設備暴露在公共區域，導緻劇高受到網絡攻擊的風險大(dà)大(dà)提高，包括數據污染、惡意終端接入、DDoS網絡攻擊、APT攻擊等問題日趨嚴重，聯網設備越多，受網絡攻擊的風險就越大(dà)，數據和系統的水媽保密性及完整性會(huì)随時(shí)受損，企業将付出的代價之大(dà南好)、損失之巨難以估量。

二是信息孤島問題。各地智慧城市建設往往缺少科(kē)學系統的規劃設計，盲白房目熱衷于單個項目建設，導緻項目之間缺乏有機聯系，線司在通(tōng)信方面存在數據結構與流通(tō為喝ng)接口不(bù)統一、标準化程度不(bù)高間爸、互聯互通(tōng)程度嚴重不(bù)足等諸多分如問題，進而大(dà)大(dà)提高了運維的成內森本，費時(shí)費力。單一維度的數據分析已無法實現高質量的機湖分析與預判。此外，數據孤島現象還會(huì)導緻各系統之間無法形成應風跳急聯動，失去了原本應有的預警和防範的作用。日下

三是數據流通(tōng)流程複雜，分析處理效率低(dī)。在森新智慧城市的建設體系中，數據的流通(tōng)方向是自下而上沿金(jīn)字多文塔型系統架構進行流通(tōng)。感知數據需要經過多層的過濾清洗，再經中心外分化的決策分析模型做出響應，從而大(dà)大(dà)降低(dī)了系統處理效率呢路。這一點尤其體現在智慧交通(tōng)與日計智慧安防兩大(dà)應用領域，系統隻能夠做到數據的存儲、安全與共享，還不(老我bù)能做到實時(shí)、準确、高效的分析決又關策，所以無法徹底解決城市交通(tōng)擁堵和安全應急等問題。小章

四是數據采集以被動采集為(wèi)主，用戶參與度不(bù吧這)足。現階段智慧城市感知以視頻和圖像為(wèi)主，長信受限于設備覆蓋率和采集數據維度，系統功能與用戶需求之間往往差些風距較大(dà)。單一系統功能建設與用戶需求科東聯系不(bù)夠緊密，公衆與其他(tā)政府職能部門參與甚少，她短無法真正做到以人為(wèi)本的建設宗旨。

三、區塊鍊在智慧城市領域的應用

一是區塊鍊能通(tōng)過嚴格的身份核驗機制和密碼學的數據加謝暗密機制确保整個智慧城市系統建設的終端安全。每一個終端設備都将擁有自身的公拍聽私鑰對，區塊鍊系統通(tōng)過智能合動鄉約來維護一張終端身份名單，并審核是否該設備道他有權接入節點并将數據上傳，從而避免了惡意中斷的接入和數據污草小染。此外，各個終端數據将采用加密傳輸，确保數呢都據傳輸過程中不(bù)會(huì)出現數據洩露綠相問題。将智慧城市架構中的計算存儲層做分布式存儲改造，在不(bù)熱鐵改變原有存儲架構的同時(shí)增設區塊鍊分布式節點設備，而網絡層則廠歌将對等網絡、專網、公共網絡和VPN等網絡傳輸技術相融合，采用輕量級區塊鍊架構對整個終如錢端感知層的設備進行管理和維護，提高智慧城市建設的安全性。

二是區塊鍊能夠打破傳統智慧城市系統間的數據孤島。暗自區塊鍊尤其适合跨企業和跨系統之間的數據共享裡慢，在不(bù)改變原有系統的情況下，将各系統原始數據或數據指紋上鍊流通討線(tōng)。數據的共享一定要實現區塊鍊的身份核驗，與CA技術的融合将原本匿名化的區塊鍊轉變成可信區塊鍊，通拿靜(tōng)過身份認證和共識權限設置來劃分各系統與人員間的權利和責匠拍任。區塊鍊中設置有嚴格精确的時(shí)間戳機制，加之其自身不(bù)可爸嗎篡改、可追溯的特性，任何對數據的處理都将在鍊上留痕和追溯。此外，數據維度數兵的增加也大(dà)大(dà)提高了大(dà)數據分析與人工(gōng)話有智能算法的準确性，能夠實現更加精準和定向的服務和管理模式。那線

三是區塊鍊能夠為(wèi)邊緣計算保駕護航。邊緣計算是提高智村金慧城市系統處理時(shí)效的有效手段，但邊緣計算的設備安輛習全問題、維護和建設成本問題以及準确性問題導緻邊緣計算無法大(dà)規模普及應用謝制。區塊鍊分布式的數據存儲機制和點對點的網絡拓撲結構能夠與邊緣計算較好(hǎo司去)的融合應用，區塊鍊不(bù)可篡改的數據存儲特暗匠點能夠提高邊緣節點的數據安全性，身份認證和權限控制能夠為(wèi)暴露在公共爸我區域的設備提供準入機制，數據加密管理能夠為(wèi)議雪邊緣設備提供隐私保護功能。将邊緣設備作為(wèi)區塊鍊系統中的輕節點，不你人(bù)參與全網共識，還能夠減少外界對區塊鍊系統的攻擊。

四是區塊鍊技術能夠最大(dà)限度的激活市民對社會(huì)治理的積極性。傳統刀資的中心化的公共監管平台或自媒體平台不(bù)具備什你公信力，也無法自證其說(shuō)。區塊聽遠鍊架構中真實的身份與可信的數據為(wèi)公衆通(tōng)過移動知多終端上傳各類違法違規信息提供保障，區塊鍊将違法違規行為(wèi)真實的記車去錄在系統中，并對公衆的有效監管行為(wèi)給予一定的激勵，從而提內人高公衆對城市管理的參與度和積極性。而一旦被認定為(wèi)違法違規行為(wè家影i)，被監管者的行為(wèi)将關聯到個人征信、銀行信貸等重要術他領域，對公衆形成一定的約束力。

（原文結束）

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評論：在城市建設和管理方面，越來越多的城市也已經開(kāi)始嘗務亮試區塊鍊技術在身份認證、交通(tōng)、公共事業管理和社會(h睡城uì)救援等領域的應用，随着區塊鍊等新技術取得(de)實質性的突破，構建智能件頻系統、夯實智能建設、強化科(kē)技賦能，成了實現一煙智能技術與城市發展深度融合的必要條件。