近年来，我国生（shēng）态环境质（zhì）量持续改善（shàn），生态文明建设（shè）也得到（dào）了（le）前（qián）所未有的重（chóng）视。当前，生态环境保护（hù）已经在向数字（zì）化、智能化、网络化前行，区块（kuài）链技（jì）术已经在环境保护行业看到良好的态势（shì）和前景，将区块链助力（lì）改（gǎi）善生态环境质量系统性和稳定性的创新思考才刚启步。

目前，区块（kuài）链技术的（de）应用（yòng）研究还不（bú）成熟，具体的应用（yòng）场景及具体情况（kuàng）有待（dài）进一步深（shēn）度研究。但是，环境保护领域及时（shí）采用大数据、物联（lián）网、区块链（liàn）等新技（jì）术（shù）是解决难题的必（bì）由之路。笔（bǐ）者积极思（sī）考如何（hé）将区块链技（jì）术与生态环（huán）境质（zhì）量改善的（de）系统（tǒng）性与稳定性相融合（hé），搭建起区块链技（jì）术与生态环（huán）境领域的（de）“四梁八柱”。

区块链技术特征

区块链，顾名思义是一个又一（yī）个区块所（suǒ）组成的链条，是分（fèn）布（bù）式账本技术的（de）一（yī）种形式（shì）。2008年随着比特（tè）币这种加密数字货币的出现，区块链开（kāi）始进入大众视野，可以说区块链是比（bǐ）特币催化下（xià）的产（chǎn）物。

总体来说，它是（shì）一个完全开放的记录系统，上面记录了谁拥有什么和谁交易过什么（me），在区块链系统“大账本”中，为防止数据被随（suí）意篡改，实时产生（shēng）的数据会进（jìn）行加密链接并安（ān）全封（fēng）存成一个又一（yī）个区块，从（cóng）而形成首尾相连（lián）的一（yī）条链条，形成区块链（liàn）。其生成的区块数据一经（jīng）其他节点的（de）确认上链，如果进行修改和（hé）删除，加密算法就会得出不一样的结果，保证了（le）数据的可（kě）追溯（sù）和不可（kě）篡（cuàn）改。

基于（yú）上述（shù）描（miáo）述，我们可以（yǐ）看（kàn）到，与（yǔ）传统数据库相比，区块链技术具（jù）有以下特征：

去中（zhōng）心化：去中心化是区块链最突出最本质的（de）特征，简单来说，区块链技（jì）术不依（yī）赖额外的第三方管理（lǐ）机构或（huò）硬件设施（shī），没有中心管制（zhì），不同于传（chuán）统分布（bù）式系统将数据分散存（cún）储在不同节点上，区块链技术（shù）在系（xì）统（tǒng）中每个节（jiē）点都具有高度（dù）自治性，彼此之间（jiān）可以自由链接，形成新的块——链数据（jù），节点可以自由选择中心，中心也（yě）可以自由决定（dìng）节点。因（yīn）此，在（zài）没（méi）有（yǒu）中心节点的情况下实现了（le）数据在整（zhěng）个网络的共享。

数据不（bú）可（kě）篡改：区块链取消了传统数据库中修（xiū）改和删除的操作（zuò），没有某一中心的集中管（guǎn）理，采用了（le）分布式数据储存，每一个数据的（de）产生都（dōu）会有其发（fā）生的时候，区块链将每一（yī）个数块按时间先后顺序串（chuàn）联起来，由于时（shí）间的（de）不可逆性（xìng）和不可更改（gǎi）性，即便某一节（jiē）点（diǎn）受到攻击（jī）或篡（cuàn）改，除（chú）非（fēi）同时控制（zhì）系（xì）统中超过（guò）半数以上的节点，否则对某个（gè）节点（diǎn）上（shàng）的数据内容进行修（xiū）改是无（wú）效的，正因如（rú）此，数据的稳定性和可靠（kào）性非常（cháng）高，同时也实现了历史（shǐ）数据的完整可追溯。

开放性：区（qū）块链技术基础是开源（yuán）的（de），除了（le）交易双（shuāng）方（fāng）的私有信息被加密外，其（qí）系（xì）统是公开透明的，任何网络内的参（cān）与者（zhě）都可以在公开的接口对区块链内的数据进行访（fǎng）问并（bìng）查询数据（jù）记录或开发相关（guān）应用（yòng），整个系统信息高度透明。因此，当某个区块数据受（shòu）到破坏（huài）时，并不会（huì）导致所有数据和记录遭到破坏。

技术（shù）面临诸多挑战

生态环境（jìng）领域各个（gè）方（fāng）面都（dōu）产生核心数据。无论是环（huán）境监测和（hé）环（huán）境行政执（zhí）法，还（hái）是水处理（lǐ）以及（jí）垃（lā）圾（jī）处理等均（jun1）有相（xiàng）应的（de）数（shù）据产生，这为区块链技术的应用提供了机会，但也要看到（dào），当前（qián）区块链（liàn）技术应用于生态环境（jìng）领域面临的（de）挑战。

使（shǐ）用挑战

按照以往（wǎng）的管（guǎn）理经验看，政府对信息的发布、资源配（pèi）置等方面（miàn）都是处于绝对的主（zhǔ）导地位。但（dàn）是区块链（liàn）技（jì）术的出现可能会打破这一权威。尽管区（qū）块链能（néng）够实现全生命（mìng）周期数据（jù）管理，解决数据失（shī）真或者（zhě）是滥用职权等问（wèn）题（tí），但是政府（fǔ）部门可能（néng）会对（duì）这种新（xīn）型技术效能充满着不信任。

因（yīn）此，尽管区块链作为一种十（shí）分有潜力的（de）新（xīn）兴技术，甚至可能（néng）区块链（liàn）技术会对整个生态环（huán）境（jìng）领域带（dài）来一定程度的（de）变革（gé），当真正（zhèng）把区块链（liàn）技术（shù）融（róng）入于政府部门的管（guǎn）理决策（cè）中，也需要（yào）一（yī）个漫长的发展过（guò）程。

法律挑战

技（jì）术的成熟发（fā）展仅（jǐn）仅（jǐn）只是一方面，更重要的是要建立与之匹配（pèi）的法律（lǜ）法规，使技术具（jù）有可操（cāo）作性。然后，目前区块（kuài）链技术属于起步阶段，法（fǎ）律法规可能存在滞（zhì）后性。加上区块链本身的特点，也为法律带来一系列问题。例如，去中（zhōng）心（xīn）化作为区块链的重（chóng）要优（yōu）势之一，它的（de）每个交易没有具体（tǐ）的物理地址或者（zhě）明确的标识（shí）位（wèi）置，同时区块链的（de）每个节点都是（shì）平等的，甚至位于不同的（de）地理位置，无法明确的界定区块链的管（guǎn）辖（xiá）区域，没有独立的机（jī）构（gòu）为此承担分布式账（zhàng）本在（zài）运作时的法律责任。

因此，在产生法律纠纷的情况（kuàng）下，在法律（lǜ）的适用上和司法管（guǎn）辖中存在（zài）漏洞，法院也很（hěn）难做出裁决（jué）。

数据孤岛（dǎo）的挑战

区（qū）块链（liàn）技术的创新点之一是实（shí）现数据共（gòng）享、跨阶级、跨层级（jí）的无障碍（ài）流转，这样的工作模式可以大幅提（tí）高（gāo）工作（zuò）效率。然（rán）而，生态环境领域最大的障碍可能始终是“数据孤岛（dǎo）”的问题（tí），省市县三级部门（mén）都是独立的管（guǎn）理（lǐ），市（shì）与市之间、县与县之间也没有（yǒu）直接的管辖权，迫（pò）于现（xiàn）实（shí）的困（kùn）境（jìng），很难从整体（tǐ）层面大力推进信息（xī）的（de）整合（hé）。利用（yòng）区块链技术从根（gēn）源上解决“数据孤岛”问题，还存在于理论的层（céng）面（miàn），理论（lùn）变为实践，广泛地应用于政府（fǔ）的管理之中，也是（shì）必须面（miàn）临的（de）困境（jìng）之一。

平台兼容的挑战

区块链技（jì）术在一定程度（dù）上解决了资源共享、数（shù）据（jù）安全以（yǐ）及多主体相互信任的问题。但是（shì），随（suí）着现代科学技术的迅（xùn）猛发展，数据存储结构和介质形态也在不断更新优化（huà）升级，包括文件存储格式的兼（jiān）容性也可能会改变（biàn）。目前，我国有许（xǔ）多类型的（de）数据库管理系统，如学（xué）信网、单位内部的OA、国家级的平台系统以（yǐ）及多个（gè）地方的（de）数据平台等数（shù）据库所包（bāo）含的要求各不（bú）相（xiàng）同，想将这些数据与（yǔ）区（qū）块链兼容是一大挑战。

具体而（ér）言，国家级的（de）数（shù）据平台优于（yú）省级平台，省（shěng）级平（píng）台优（yōu）于地（dì）市级平台，在进行数据（jù）共享时两者的接口是否匹配，也会对数据交互（hù）带来影响，如果（guǒ）数据储存形式无法（fǎ）兼（jiān）容，造成数（shù）据资（zī）源的缺（quē）失或损坏，影（yǐng）响整个生态环境领域数据共（gòng）享（xiǎng）的（de）效（xiào）率。此外（wài），区块链技（jì）术在（zài）与其他数据平（píng）台兼容时（shí）也可能（néng）存在不稳定或者其他（tā）技术性问题。

生态（tài）环境领域应用（yòng）广泛

区块链技术应用（yòng）场景（jǐng）正陆续涌现，在生态环（huán）境领域有哪些应（yīng）用？

区块链技术在生态环（huán）境（jìng）领（lǐng）域（yù）的（de）应用价值（zhí）

众所周知，环境监测数据质量是环境保护（hù）工（gōng）作的生命线（xiàn），数据的“真实性（xìng）、可（kě）靠性、准确性”是环境（jìng）监测根本的要求。然而，近（jìn）些年，时有媒体发布，我国仍有部分（fèn）产业（yè）主体不诚信、缺乏环（huán）境责任感，出现篡改、伪（wěi）造监测数据的新闻（wén），数（shù）据造假已成为社（shè）会群众（zhòng）关（guān）注（zhù）的问题（tí），也是推进生态环境保护工作（zuò）纵（zòng）深发（fā）展的难点之一。

当前，我国环境数据存储的（de）方式（shì），仍以“传（chuán）统互联网（wǎng）或移动互联网（wǎng）”为主（zhǔ），采用关系模型（xíng）来组织数据的数据库，常见的有Oracle、DB2、PostgreSQL、Microsoft Access、Microsoft SQL Server、MySQL、浪潮（cháo）K-DB等数据库（kù）。简单（dān）来（lái）说，就是创（chuàng）建一（yī）个（gè）文本（běn），把（bǎ）某个时（shí）段（duàn）、地点的环（huán）境监测数据储存（cún）在里面（miàn）。这种传统的储存手段，非常方便（biàn），也易于维护（hù），大大减低了数据冗余和数据不一致的概率。

与此同时，由于传统数据库的（de）单一（yī）性，数据很容易被人为干扰（rǎo）。有两种普通且常见的干扰手段：一是在后台（tái）程序（xù）挂木马，注入脚本代码，直接更改数据，执行（háng）操作者（zhě）想执行的（de）代码；二是掌握数据（jù）库（kù）权限的（de）人，直接登录数据，对数据进行（háng）增加（jiā）、删除或（huò）更改等操作，篡改真实数据。除此之外，当然（rán）还有其他更（gèng）多的手段。

由（yóu）于大（dà）数据的发展，区块链（liàn）技（jì）术的出现弥补了这些漏（lòu）洞，如（rú）果这些数据使（shǐ）用（yòng）了区块链系统进（jìn）行存储，就直接杜绝了人为（wéi）干扰的情况（kuàng）。首先，区（qū）块链技术具有“不可篡改（gǎi）”的特点，为生态环境治理体（tǐ）系中（zhōng）海量行为和数据的“存证”难题提供了解决方（fāng）案，助（zhù）力环境监（jiān）测数（shù）据的“真”；二是区块（kuài）链（liàn）形成“共识机制”，可（kě）以保持（chí）信息数（shù）据的一致性（xìng），真正实现从“网络（luò）互连”时代走向（xiàng）“信任互联网”的转（zhuǎn）变，辅以人（rén）工智（zhì）能、大（dà）数（shù）据和（hé）物联网技术（shù），助力环境（jìng）监（jiān）测数（shù）据的“准”；三是（shì）区块链“分布式”的特点，能够打破（pò）部门、层级间的“数据孤岛”，实现信息的互通互联和（hé）数据共享（xiǎng），并通过“智能合约”，实现（xiàn）多个主体之间（jiān）的合作信任（rèn），优化和解（jiě）决生态环境治理体系中（zhōng）跨行业、跨（kuà）部（bù）门、跨区域（yù）合作的广度、深度和难度问题，助（zhù）力环境监测（cè）数（shù）据的“全”。结合区（qū）块链技术的特点（diǎn），即便数据出（chū）现了篡改（gǎi）数据的情况，也会被区（qū）块（kuài）链系统自动检测并剔除，并（bìng）从其（qí）他储（chǔ）存（cún）点同步健康的（de）监测（cè）数据。

区块链技（jì）术在生（shēng）态环境领域的应用拓展

按照这一思考，笔（bǐ）者提出下一步用（yòng）区块链技术赋能环境监测的具体解决方（fāng）案，共分（fèn）三个阶段实现（xiàn）规划。

第一阶段——建设环境监测区块链可信平台。区（qū）块链作为（wéi）数字经（jīng）济的可信基础（chǔ）设（shè）施，被写（xiě）入了“十四（sì）五”规划，国家明确了以联盟链（liàn）为重点（diǎn）发展（zhǎn）区块（kuài）链服务平台的目标。目前，我国（guó）诸多行业都建设了区块链平台。作为（wéi）一个（gè）多中心化的分布式系统，区（qū）块链“可信基础设施”的定（dìng）位（wèi），可以确保数据真（zhēn）实的这一大问（wèn）题。在此网络模型的架（jià）构之下，能够实现多（duō）层级多数（shù）据的互联互通。因（yīn）此，更加适合监测数据“基（jī）础设施”的需求。另（lìng）外，针对每条平台节点，能够做到按节（jiē）点类（lèi）别进行（háng）分布，完成多维度的区块链节点分层组网模型。在这种拓展方式中，我（wǒ）们就可以灵（líng）活实现“新伙（huǒ）伴（bàn）”的接入与管理。这样能够根据管理（lǐ）部门的现实（shí）需求提供（gòng）相应的准入模型，实现更细的权限（xiàn）管理与控制，有（yǒu）利（lì）于对监测数据的管理（lǐ）。

第二阶段（duàn）——建立环境监测行业信用评价体系（xì）。信用机制是任（rèn）何平台交易的基础，监测行业（yè）信（xìn）用评价体系也可以作（zuò）为平台信任（rèn）机（jī）制的（de）重要组成部分。监测（cè）机构应该自觉自律做到诚信监测，不在数据上弄虚作假（jiǎ）。如果能依（yī）法实（shí）施信用（yòng）监管规范监测市场（chǎng）秩序（xù）、建立行业信用评（píng）价体系（xì），更是推动监测行业高（gāo）质量发展的必由（yóu）之路。相信解决数据真（zhēn）实性的问题后，评价（jià）体系（xì）的（de）多（duō）元内容也（yě）能为管理部（bù）门（mén）的决策提供（gòng）更全面的辅助参考，助（zhù）力（lì）环（huán）境监测行业健康有序（xù）发展。

第三阶（jiē）段——形成环境监测区块链认证网络联盟。联（lián）盟（méng）的发起旨（zhǐ）在（zài）进一步整合、规范行业资源，加强（qiáng）行（háng）业信（xìn）息基础设施（shī）建设。建立联盟的目的不是作为（wéi）单（dān）一的（de）区块链平台，而是建设一个完整的区块链的生态系统，由许多会（huì）员单（dān）位组（zǔ）成，共同探索共建、共享、共治、开放的理念携手该（gāi）领域的创新发展（zhǎn）和应用。通过这种独特的平（píng）台设计框架来解决行业间的相关问题，更好的加强对数据资产的管控能（néng）力，帮助（zhù）行业实现高可信的数据资产全生命周期管理，打（dǎ）造利（lì）于管理（lǐ）部门决策的科技支（zhī）撑点，突破数据堡（bǎo）垒，深（shēn）化（huà）跨界跨部门（mén）协作，形成环境治理（lǐ）强大合力。

精准施策

推动区块（kuài）链与生态环境（jìng）融合

第一，加大（dà）融（róng）合过程的资金介入。一项技（jì）术的（de）兴起免不了政府部门的大力支持，更离不（bú）开资金的支持（chí）。一方面技术研发需要资（zī）金（jīn）保障；另一（yī）方面，技术推广、设备维（wéi）护、人员培训（xùn）也需要充裕的资金支（zhī）持。

为此，各地区的（de）生（shēng）态环（huán）境主管部门应该发（fā）挥专项（xiàng）资金（jīn）的统筹整合长效机制（zhì）。就技（jì）术研发（fā）而言，应该与人（rén）民群众（zhòng）日（rì）益增长（zhǎng）的（de）美好生活需求需要，设立（lì）涉区（qū）块链的研（yán）发（fā）项目。也可以（yǐ）通过市场化方式，积极支持社会资本来丰（fēng）富区块链技术发展的资金来（lái）源。

第二，完善区块链技术法律体系。区块（kuài）链技术（shù）的应（yīng）用必（bì）须要有（yǒu）法（fǎ）律的支持，在合法（fǎ）合规（guī）的情况下开展工（gōng）作。国家（jiā）出台有《区块链信息服务管（guǎn）理（lǐ）规定》，但这一规定还需要更（gèng）加详细（xì）的（de）法律对其技（jì）术发（fā）展阶段（duàn）带来（lái）的各式各样（yàng）的问题加以（yǐ）制（zhì）约（yuē）。

例如（rú），数据（jù）管理部门可以提案设立（lì）专门的区块（kuài）链方面（miàn）的法律法规，规定其使（shǐ）用（yòng）者和提（tí）供者的相关权利和（hé）责任，包括（kuò）政府部门如何（hé）有效地进行监（jiān）管（guǎn），以实现对（duì）违法行为的快速识别，提高法律执行效率。

当下（xià），一（yī）起拥抱大数据，融（róng）入数智时代的（de）浪潮（cháo），不断探索（suǒ）和发展大数据智能化创新在生态文（wén）明建设中的重（chóng）要作用。