李 敏，傅 潔，李 磊，王小丹，陳安蜀，王國(guó)明

1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局 天津地質(zhì)調(diào)查中心，天津 300170；2.中國(guó)地震局第一監(jiān)測(cè)中心，天津 300180

0 引言

地質(zhì)學(xué)是一門源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的學(xué)科，觀測(cè)范圍廣，探測(cè)歷史悠久，數(shù)據(jù)類型豐富，包括觀測(cè)數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、分析測(cè)量數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)調(diào)查數(shù)據(jù)等.多年的數(shù)字化以及數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，地學(xué)領(lǐng)域積累了海量的、多專業(yè)、多類型的地學(xué)數(shù)據(jù)，包括礦產(chǎn)、能源、環(huán)境、基礎(chǔ)地質(zhì)、水、土地、海洋、森林、濕地、草地等10余類專題數(shù)據(jù)庫(kù)，隨著數(shù)據(jù)采集技術(shù)的提高，數(shù)據(jù)量爆發(fā)式增長(zhǎng).這些數(shù)據(jù)是國(guó)家重要的基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源，因而保證數(shù)據(jù)安全、保障數(shù)據(jù)貢獻(xiàn)者合法權(quán)益、提升地學(xué)數(shù)據(jù)共享水平、避免重復(fù)采集數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)地學(xué)數(shù)據(jù)的深度挖掘以滿足科研工作者多樣化需求具有重要意義，同時(shí)如何彼此信任地實(shí)現(xiàn)地學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)的協(xié)作管理也備受關(guān)注.

近年來(lái)區(qū)塊鏈技術(shù)這種源于比特幣等數(shù)字貨幣底層技術(shù)的新興前沿技術(shù)進(jìn)入人們的視野，其去中心化、不可篡改、可追溯、智能合約等核心技術(shù)為解決地學(xué)數(shù)據(jù)共享諸多限制提供了新的思路.

1 地學(xué)數(shù)據(jù)特點(diǎn)

地球科學(xué)研究本身的特點(diǎn)決定了地學(xué)數(shù)據(jù)共享的必要性.任何一個(gè)科研項(xiàng)目只能獲得一定空間內(nèi)和一定時(shí)間段的某個(gè)特定對(duì)象的數(shù)據(jù)，為全面了解自然規(guī)律，就需要互相、多向地參考其他科研項(xiàng)目的數(shù)據(jù).地學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)源多樣，概括起來(lái)可以分為地圖數(shù)字化、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、遙感與GPS數(shù)據(jù)、理論推測(cè)與估算數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)普查數(shù)據(jù)、集成數(shù)據(jù)等類型［1-2］.地學(xué)數(shù)據(jù)具有異構(gòu)性、分布式、多尺度、空間拓?fù)涞忍卣?

異構(gòu)性：地學(xué)數(shù)據(jù)描述對(duì)象不同，存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)就不同.例如，描述土壤剖面濕度狀況用表格，描述地貌可以是遙感影像的矢量圖、柵格圖，也可以是航空照片，因而地學(xué)數(shù)據(jù)呈明顯的異構(gòu)性，即使是同一種形式，也會(huì)因儀器設(shè)備及時(shí)空尺度的不同導(dǎo)致數(shù)據(jù)異構(gòu).

分布式：地學(xué)數(shù)據(jù)是特定區(qū)域、特定時(shí)間段某個(gè)特定對(duì)象的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集具有明顯區(qū)域性，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、更新、使用等操作在物理上也不在一處，而是通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基于地學(xué)規(guī)律、地理特征、相關(guān)性過(guò)程建立邏輯聯(lián)系，即數(shù)據(jù)的存在場(chǎng)地不同，在邏輯上卻是一個(gè)整體［3］.

多尺度：尺度用來(lái)描述地學(xué)數(shù)據(jù)表達(dá)的空間范圍的相對(duì)大小及時(shí)間的相對(duì)長(zhǎng)短，尺度變大信息密度變小，但不是等比例變化［4］.地學(xué)數(shù)據(jù)多尺度體現(xiàn)在空間多尺度及時(shí)間多尺度.空間多尺度指地學(xué)數(shù)據(jù)表達(dá)的空間范圍大小及地球系統(tǒng)中各部分的規(guī)模大小分為不同尺度，時(shí)間多尺度指地學(xué)數(shù)據(jù)表示的時(shí)間周期及數(shù)據(jù)的形成周期長(zhǎng)短不同.一般意義上講，較大空間尺度對(duì)應(yīng)較長(zhǎng)時(shí)間周期.

空間拓?fù)洌旱貙W(xué)數(shù)據(jù)的表達(dá)內(nèi)容包括地理特征和過(guò)程在各坐標(biāo)體系內(nèi)的空間位置及數(shù)據(jù)空間特征之間的聯(lián)結(jié)性、鄰接性、聯(lián)通性、面積、長(zhǎng)度等拓?fù)潢P(guān)系.

2 地學(xué)數(shù)據(jù)共享現(xiàn)存問(wèn)題

現(xiàn)代地學(xué)研究，比如全球變化研究，不僅需要長(zhǎng)時(shí)空序列的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并且需要全球范圍集成性綜合數(shù)據(jù)產(chǎn)品的支持［5］.全球地學(xué)數(shù)據(jù)共享已引起國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界及國(guó)際組織的廣泛關(guān)注.然而，仍存在許多地學(xué)數(shù)據(jù)共享問(wèn)題，比如地學(xué)數(shù)據(jù)共享者權(quán)益、中心化交易、安全性、數(shù)據(jù)共享壁壘、產(chǎn)權(quán)保護(hù)等［6-7］.

1）地學(xué)數(shù)據(jù)共享者的權(quán)益保障：當(dāng)前地學(xué)數(shù)據(jù)共享主要依靠國(guó)家級(jí)或部門級(jí)平臺(tái)的參建單位集成整合數(shù)據(jù)資源，“自上而下”開(kāi)展數(shù)據(jù)共享.然而，作為科學(xué)數(shù)據(jù)一線生產(chǎn)者和使用者的“科學(xué)家個(gè)人用戶”很少主動(dòng)共享科學(xué)數(shù)據(jù).盡管引入了DOI（數(shù)字對(duì)象唯一標(biāo)識(shí)符）為地學(xué)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行注冊(cè)，推動(dòng)了數(shù)據(jù)出版，激勵(lì)了數(shù)據(jù)生產(chǎn)者發(fā)布與共享數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)共享者、數(shù)據(jù)擁有者的權(quán)益保障仍需提升，比如版權(quán)信息的存儲(chǔ)、維護(hù)，用戶共享數(shù)據(jù)時(shí)共享過(guò)程的記錄、存儲(chǔ).只有切實(shí)保護(hù)好數(shù)據(jù)生產(chǎn)者、提供者權(quán)益，才能激勵(lì)科學(xué)家群體主動(dòng)共享數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)“志愿共享”.

受制于歷史和自然條件，昌都市畜牧生產(chǎn)方式仍以傳統(tǒng)的自然放牧為主，劃區(qū)輪牧、按計(jì)劃定期驅(qū)蟲(chóng)等工作普及度較低。同時(shí)，受制于宗教思想，群眾自覺(jué)滅螺的積極性不高，并且牧民群眾對(duì)該寄生蟲(chóng)病缺乏科學(xué)的認(rèn)識(shí)，使該病沒(méi)有得到有效處理，最終導(dǎo)致較大損失。

2）中心化交易：地學(xué)數(shù)據(jù)的交易有一部分是收取費(fèi)用的.通常，地學(xué)資料由國(guó)家機(jī)構(gòu)統(tǒng)一定價(jià)，地學(xué)資料擁有者沒(méi)有定價(jià)權(quán)，當(dāng)交易中有中介參與時(shí)，中介機(jī)構(gòu)還要從收入中抽取一定比例的提成，這實(shí)際上提高了買方獲取地學(xué)數(shù)據(jù)的成本，提高了后續(xù)項(xiàng)目研究的總成本.

3）安全性：目前地學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、備份都在各共享平臺(tái)進(jìn)行，數(shù)據(jù)共享過(guò)程缺乏數(shù)據(jù)傳輸與流通的保密措施，一旦被黑客攻擊將會(huì)造成不可估量的損失，且很難恢復(fù).

4）數(shù)據(jù)共享壁壘：計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代，所有的探礦權(quán)屬于國(guó)家，工作成果也屬于國(guó)家；地礦產(chǎn)業(yè)改革之后，原有的國(guó)有地質(zhì)勘探單位成為探礦業(yè)的市場(chǎng)主體，作為獨(dú)立法人，勘探項(xiàng)目不再由國(guó)家分配，而采用招投標(biāo)的商業(yè)模式，項(xiàng)目工作成果不再屬于國(guó)家.國(guó)家還鼓勵(lì)私有資金投入地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目.因而，地學(xué)數(shù)據(jù)的所有權(quán)及利益分配模式發(fā)生了變化.項(xiàng)目投資者和實(shí)施者不在一個(gè)機(jī)構(gòu)，在地質(zhì)資料的歸屬上產(chǎn)生不同觀點(diǎn)，有的認(rèn)為屬于投資方，有的認(rèn)為屬于實(shí)施方，這種產(chǎn)權(quán)的不明確導(dǎo)致地學(xué)數(shù)據(jù)無(wú)法得到有效保護(hù)和利用，各方為保護(hù)各自利益，對(duì)地學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了各種形式的封鎖，存儲(chǔ)在各自檔案館、資料館，甚至個(gè)人手中，沒(méi)有在任何平臺(tái)共享，從而形成數(shù)據(jù)“孤島”，造成數(shù)據(jù)重復(fù)采集，重復(fù)投資，大大限制了地學(xué)數(shù)據(jù)價(jià)值的外化.

5）產(chǎn)權(quán)保護(hù)：地礦產(chǎn)業(yè)改革以前，采礦權(quán)人負(fù)責(zé)勘探及采礦工作；改革后，由于國(guó)家不再對(duì)其投入資金，加之地礦行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高、投入大，社會(huì)私有資本并沒(méi)有立即進(jìn)入地礦行業(yè)，導(dǎo)致一段時(shí)間地礦行業(yè)出現(xiàn)斷層.此外，在勘探權(quán)與采礦權(quán)分離的背景下，地學(xué)數(shù)據(jù)仍作為公共財(cái)產(chǎn)移交國(guó)家，探礦權(quán)人和地勘單位不具明確的產(chǎn)權(quán)，因而積極性喪失，影響了地礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也阻礙了地學(xué)數(shù)據(jù)對(duì)社會(huì)的服務(wù).

3 區(qū)塊鏈簡(jiǎn)介

區(qū)塊鏈運(yùn)用非對(duì)稱加密、加蓋時(shí)間戳、分布式共識(shí)及經(jīng)濟(jì)激勵(lì)等手段，采用純數(shù)學(xué)方法，沒(méi)有任何中心機(jī)構(gòu)，在節(jié)點(diǎn)無(wú)需互相信任的分布式系統(tǒng)中，利用分布式節(jié)點(diǎn)共識(shí)算法生成、更新數(shù)據(jù)，利用智能合約在特定條件下操作數(shù)據(jù)，在任意兩個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)間執(zhí)行區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的各項(xiàng)事務(wù)，減輕中央服務(wù)器性能壓力，降低成本.可將區(qū)塊鏈技術(shù)簡(jiǎn)單理解為一種完整的、不可篡改的、多方參與和監(jiān)督的記錄方式［8］.主要采用以下技術(shù).

1）基于時(shí)間戳的鏈?zhǔn)絽^(qū)塊結(jié)構(gòu)：采用帶時(shí)間戳的鏈?zhǔn)絽^(qū)塊結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)記錄區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的完整歷史，增加時(shí)間維度作為區(qū)塊數(shù)據(jù)的存在性證明，標(biāo)明區(qū)塊數(shù)據(jù)的寫(xiě)入時(shí)間，使數(shù)據(jù)具有可驗(yàn)證性與可追溯性.區(qū)塊鏈不保存原始數(shù)據(jù)，而是利用哈希函數(shù)把任意長(zhǎng)的數(shù)據(jù)編碼為特點(diǎn)長(zhǎng)度的由字母與數(shù)字組成的字符串，利用哈希樹(shù)（Hash tree）快速歸納與校驗(yàn)區(qū)塊數(shù)據(jù)的存在性及完整性［9］.

2）集體維護(hù)：區(qū)塊鏈采用適度的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制與區(qū)塊鏈共識(shí)過(guò)程集成，所有節(jié)點(diǎn)均參與數(shù)據(jù)區(qū)塊的驗(yàn)證，基于共識(shí)算法選擇特定節(jié)點(diǎn)將新區(qū)塊添加到區(qū)塊鏈，集體維護(hù)數(shù)據(jù)［10］.

3）可編程的智能合約：提供各類腳本代碼、算法及高級(jí)復(fù)雜的智能合約、貨幣以及其他去中心化應(yīng)用，是區(qū)塊鏈系統(tǒng)靈活編程、操作數(shù)據(jù)的基礎(chǔ).

4）分布式節(jié)點(diǎn)的共識(shí)機(jī)制及安全防護(hù)：基于工作量證明、權(quán)益證明及授權(quán)股份證明等共識(shí)機(jī)制算法保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一副完整賬本，在去中心化且存在惡意節(jié)點(diǎn)的場(chǎng)景下維護(hù)區(qū)塊鏈的全局賬本，保證各個(gè)節(jié)點(diǎn)的賬本更新前后一致［11］，基于數(shù)字簽名、非對(duì)稱加密技術(shù)抵御黑客入侵、數(shù)據(jù)被盜、隱私數(shù)據(jù)泄露等不可避免的問(wèn)題，保證數(shù)據(jù)安全可信，為解決中心化機(jī)構(gòu)的高成本、低效率、存儲(chǔ)不安全等短板提供解決途徑［12-14］.

區(qū)塊鏈作為大規(guī)模協(xié)作工具系統(tǒng)，包括兩個(gè)部分，一部分是底層技術(shù)，另一部分是通證（Token）經(jīng)濟(jì)生態(tài)，兩者缺一不可.通證是一種經(jīng)濟(jì)形態(tài)，有3個(gè)必備要素，第一是數(shù)字權(quán)益證明，第二是加密，第三是可流通.通證和區(qū)塊鏈相互獨(dú)立且彼此依賴，區(qū)塊鏈的非對(duì)稱加密為通證“數(shù)字權(quán)益證明”提供保護(hù)；通證的可流通性也必須依賴區(qū)塊鏈“價(jià)值網(wǎng)絡(luò)”基礎(chǔ)設(shè)施.正是因?yàn)橥ㄗC，區(qū)塊鏈與分布式數(shù)據(jù)庫(kù)才有了本質(zhì)上的區(qū)別［15］.

4 區(qū)塊鏈行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀

區(qū)塊鏈的研究與應(yīng)用呈爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，逐步從比特幣延伸到金融交易［16］、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)［17］、數(shù)字資產(chǎn)管理［18］、智能物流［19］、選舉投票［20］、數(shù)據(jù)鑒證［21］、醫(yī)療衛(wèi)生［22］等領(lǐng)域.區(qū)塊鏈技術(shù)在地學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用仍處于探索階段.現(xiàn)階段在地下水監(jiān)測(cè)與保護(hù)、自然資源確權(quán)、野外設(shè)備供應(yīng)等領(lǐng)域有初步探索經(jīng)驗(yàn)與成效［23］.

5 區(qū)塊鏈的地質(zhì)應(yīng)用場(chǎng)景

5.1 地學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

區(qū)塊鏈可將任意需共享的地學(xué)數(shù)據(jù)通過(guò)哈希運(yùn)算，生成相應(yīng)的哈希樹(shù)，包括區(qū)塊體的底層數(shù)據(jù)庫(kù)、區(qū)塊頭的根哈希值以及所有沿底層區(qū)塊數(shù)據(jù)到根哈希的分支，打包進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈，通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)公識(shí)節(jié)點(diǎn)算力和非對(duì)稱加密技術(shù)保證數(shù)據(jù)安全性.區(qū)塊鏈的多重簽名技術(shù)可靈活配置數(shù)據(jù)訪問(wèn)權(quán)限，例如對(duì)于某個(gè)地學(xué)數(shù)據(jù)，必須獲得指定7個(gè)人中4個(gè)人的私鑰授權(quán)才能獲得該數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)限.

5.2 地學(xué)數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)

地學(xué)數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)是通過(guò)開(kāi)放式數(shù)據(jù)索引識(shí)別機(jī)制對(duì)不同類別、時(shí)間、空間、方式、質(zhì)量的地學(xué)數(shù)據(jù)建立編碼，并建立編碼與數(shù)據(jù)間的聯(lián)系，確定數(shù)據(jù)訪問(wèn)的接口與方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同格式、不同特點(diǎn)地學(xué)數(shù)據(jù)的層級(jí)化標(biāo)識(shí).通過(guò)標(biāo)識(shí)定位、訪問(wèn)數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)的索引與提交.地學(xué)數(shù)據(jù)主要標(biāo)識(shí)信息包括數(shù)據(jù)集編碼、數(shù)據(jù)集名稱、項(xiàng)目名稱、觀測(cè)要素、數(shù)據(jù)空間、數(shù)據(jù)表達(dá)方式、數(shù)據(jù)集內(nèi)容關(guān)鍵詞、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)質(zhì)量、空間參考系、更新周期等.

5.3 地學(xué)數(shù)據(jù)索引與區(qū)塊鏈生成

當(dāng)數(shù)據(jù)所有者確定某個(gè)地質(zhì)資料要對(duì)外共享時(shí)，首先計(jì)算該數(shù)據(jù)所有者的主體標(biāo)識(shí)ID（比如身份證＋姓名），提取主體信息描述（如2021年4—6月記錄），計(jì)算要提供共享的地質(zhì)資料的哈希值，為這份地質(zhì)資料定價(jià)，形成這份地質(zhì)資料的基礎(chǔ)索引信息；其次從公鑰池中選取這份地質(zhì)資料采用的密鑰對(duì)，在信息中增加公鑰信息，用私鑰對(duì)地質(zhì)資料進(jìn)行數(shù)字簽名，形成數(shù)據(jù)申請(qǐng)包發(fā)送至交易平臺(tái)，交易平臺(tái)提取其相應(yīng)的公鑰，驗(yàn)證公鑰是否在已提交的公鑰池中，確認(rèn)有效成員擁有這個(gè)公鑰，用公鑰驗(yàn)證數(shù)字簽名以確認(rèn)此地質(zhì)資料確實(shí)為對(duì)應(yīng)成員所發(fā)送.提取申請(qǐng)中的密文索引信息生成區(qū)塊，并與前期區(qū)塊鏈接成鏈條.生成區(qū)塊的共識(shí)機(jī)制選用隨機(jī)分配機(jī)制，因?yàn)殡S機(jī)分配機(jī)制相較于工作量證明機(jī)制等，能減少能耗［24］，并且隨機(jī)分配機(jī)制能確保每個(gè)參與節(jié)點(diǎn)都有機(jī)會(huì)獲取生成區(qū)塊的機(jī)會(huì)，進(jìn)而保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息都能記錄在鏈條中，及所有節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)鏈條［25］.

5.4 地學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)確權(quán)

區(qū)塊鏈技術(shù)可以進(jìn)行產(chǎn)權(quán)保護(hù)的兩個(gè)重要數(shù)據(jù)是時(shí)間戳和哈希根值.當(dāng)數(shù)據(jù)擁有者把數(shù)據(jù)上傳到原始區(qū)塊鏈時(shí)，獲得新區(qū)塊開(kāi)采權(quán)的礦工在打包數(shù)據(jù)塊時(shí)以特定編碼的形式存儲(chǔ)在區(qū)塊中，并與已經(jīng)上鏈的數(shù)據(jù)比對(duì)進(jìn)行確權(quán)、加時(shí)間戳，依據(jù)數(shù)據(jù)特征加密抽象為縮略版的版權(quán)信息，依據(jù)一定規(guī)則生成版權(quán)認(rèn)證證書(shū)，并依據(jù)時(shí)間順序形成正確的鏈條、進(jìn)行全網(wǎng)同步等.在區(qū)塊鏈中，每一位版權(quán)所有者都將擁有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的數(shù)字化身份信息，準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)原創(chuàng)者的工作進(jìn)度、階段性成果，通過(guò)分類賬功能為文字、圖片、圖像等形式的地質(zhì)資料標(biāo)記獨(dú)特的、不可篡改的數(shù)字證書(shū).基于區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建的應(yīng)用平臺(tái)能跟蹤每一項(xiàng)內(nèi)容的使用情況，一旦發(fā)現(xiàn)任何抄襲，能通過(guò)分類賬信息追溯到原創(chuàng)作者.

5.5 地學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)交易

區(qū)塊鏈的交易通過(guò)轉(zhuǎn)賬方式完成，這種轉(zhuǎn)賬本質(zhì)上是對(duì)用戶數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移.依托區(qū)塊鏈的智能合約，可以設(shè)定產(chǎn)權(quán)交易的規(guī)則、觸發(fā)條件、違約條件、追責(zé)等，在無(wú)須第三方機(jī)構(gòu)介入的情況下，觸發(fā)智能合約自動(dòng)執(zhí)行程序，進(jìn)行地質(zhì)資料數(shù)據(jù)的交易，產(chǎn)生公正可信的結(jié)果.假設(shè)智能合約中規(guī)定，當(dāng)購(gòu)買者A向某地質(zhì)資料產(chǎn)權(quán)所有者B支付一定金額的貨幣便可獲得這份地質(zhì)資料，那么當(dāng)A在該合約指定時(shí)間前向B支付了指定金額的貨幣時(shí)，就能觸發(fā)智能合約自動(dòng)執(zhí)行，獲得這份地質(zhì)資料的公鑰和網(wǎng)絡(luò)地址，從而使用這份地質(zhì)資料［26］.

5.6 地學(xué)數(shù)據(jù)維權(quán)

區(qū)塊鏈的不可篡改性確保數(shù)據(jù)每次流通都真實(shí)可靠.比如，當(dāng)版權(quán)所有者將一份地質(zhì)圖的數(shù)字文件上傳到區(qū)塊鏈后，可依據(jù)特定算法存儲(chǔ)為單個(gè)文件并完成確權(quán)，當(dāng)有人盜用、侵權(quán)或違規(guī)使用該圖時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)篩選出侵權(quán)頁(yè)面的源代碼標(biāo)識(shí)加以鎖定，并計(jì)算為可上傳到區(qū)塊鏈的哈希值，且永久有效，以此作為問(wèn)責(zé)依據(jù).如果存在侵權(quán)行為，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)收集證據(jù)并追溯到發(fā)布源頭，通過(guò)智能合約對(duì)該源頭處罰.只有當(dāng)雙方確認(rèn)傳輸過(guò)程合法使用地質(zhì)圖才能打開(kāi)該圖，消除盜版復(fù)制風(fēng)險(xiǎn)［27］.基于區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理流程如圖1所示.

圖1 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的地學(xué)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)流程圖Fig.1 Flowchart of geoscience data management platform based on blockchain

5.7 地學(xué)數(shù)據(jù)的區(qū)塊鏈溯源管理

在分布式存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)里，每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)區(qū)塊的任意微小改變都會(huì)改變區(qū)塊哈希值，使區(qū)塊鏈狀態(tài)改變，影響區(qū)塊鏈溯源，因此具有防偽溯源特性.溯源管理基本流程是：創(chuàng)作者—數(shù)字作品—版權(quán)證明—版權(quán)交易—侵權(quán)監(jiān)測(cè)—維權(quán)服務(wù).

5.8 構(gòu)建良好地質(zhì)商業(yè)生態(tài)

區(qū)塊鏈的本質(zhì)是共識(shí).將區(qū)塊鏈的底層技術(shù)與通證生態(tài)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)通證設(shè)計(jì)地質(zhì)數(shù)據(jù)所有者、地質(zhì)數(shù)據(jù)共享者等成員的共贏機(jī)制，同舟共濟(jì)，實(shí)現(xiàn)共贏，達(dá)到“志愿共享”的局面.通證激勵(lì)更多的地質(zhì)數(shù)據(jù)所有者貢獻(xiàn)自己的數(shù)據(jù)，豐富地質(zhì)數(shù)據(jù)資源儲(chǔ)備.基于區(qū)塊鏈為地質(zhì)科研提供新的資助方案，只需將項(xiàng)目策劃方案公布在區(qū)塊鏈上，并在區(qū)塊鏈生態(tài)中生成智能合約，感興趣的各方就可以直接參與或資助不同項(xiàng)目，通過(guò)用戶投票對(duì)出現(xiàn)的蹩腳項(xiàng)目方案自動(dòng)執(zhí)行刪除.同時(shí)，區(qū)塊鏈具有公開(kāi)透明、可追溯特點(diǎn)，鏈中用戶平等，發(fā)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)內(nèi)容與舉報(bào)低俗內(nèi)容均可獲取通證獎(jiǎng)勵(lì)，優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目方案會(huì)得到更多關(guān)注與資助，人人賦能，構(gòu)建去中心的通證經(jīng)濟(jì)模式下的良好地質(zhì)商業(yè)生態(tài).開(kāi)拓更多通證應(yīng)用場(chǎng)景，用戶是平臺(tái)的參與者也是運(yùn)營(yíng)者，擁有通證就是擁有了股份，從而獲得更多的通證回饋.用地質(zhì)通證激勵(lì)全球地質(zhì)社區(qū)的任何人，形成全球利益共同體，促進(jìn)地質(zhì)數(shù)據(jù)全球共享.

5.9 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的地學(xué)數(shù)據(jù)共享技術(shù)框架

在嚴(yán)格遵守保密協(xié)議的基礎(chǔ)上，地學(xué)數(shù)據(jù)資產(chǎn)可依托時(shí)間戳技術(shù)及不可篡改等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)、更新、產(chǎn)權(quán)保護(hù)、產(chǎn)權(quán)交易、實(shí)時(shí)監(jiān)控等.地學(xué)數(shù)據(jù)共享區(qū)塊鏈架構(gòu)體系如圖2所示.

圖2 基于區(qū)塊鏈的地學(xué)數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)架構(gòu)Fig.2 Structure of geoscience data sharing system based on blockchain

基于地學(xué)大數(shù)據(jù)多元化、多層次的特點(diǎn)，區(qū)塊鏈技術(shù)在地學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用演化出公共鏈、聯(lián)盟鏈和私有鏈3種應(yīng)用模式.公共鏈?zhǔn)峭耆ブ行幕膮^(qū)塊鏈，可以向公眾和社會(huì)各類組織機(jī)構(gòu)提供公共開(kāi)放的地學(xué)數(shù)據(jù)，分布式系統(tǒng)的任何節(jié)點(diǎn)均可參與鏈上數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)、驗(yàn)證、共識(shí).聯(lián)盟鏈?zhǔn)遣糠秩ブ行幕膮^(qū)塊鏈，適應(yīng)于多個(gè)實(shí)體構(gòu)成的組織或聯(lián)盟，比如地質(zhì)高校、研究院所、地勘單位，只有被聯(lián)盟鏈驗(yàn)證并擁有授權(quán)的組織才可以支配其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù).私有鏈?zhǔn)峭耆行幕膮^(qū)塊鏈，適用于各單位內(nèi)部地學(xué)數(shù)據(jù)的共享.同時(shí)在公共鏈、聯(lián)盟鏈、私有鏈間引入交互審計(jì)節(jié)點(diǎn)，在不同鏈網(wǎng)之間信息交互，實(shí)現(xiàn)跨鏈互通.地質(zhì)數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈架構(gòu)如圖3所示.

圖3 地質(zhì)數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈架構(gòu)Fig.3 Structure of geological data system based on blockchain

6 結(jié)語(yǔ)

區(qū)塊鏈實(shí)際上是一個(gè)嶄新的、分布式的代表數(shù)字世界公共總帳本的可信任數(shù)據(jù)庫(kù)，記錄所有數(shù)據(jù)的共享交易記錄.賬本在全網(wǎng)公開(kāi)透明，便于相關(guān)部門實(shí)施監(jiān)管，解決了信息不對(duì)稱問(wèn)題，降低了數(shù)據(jù)共享風(fēng)險(xiǎn).由于區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展尚不完善，區(qū)塊鏈與地學(xué)產(chǎn)業(yè)的結(jié)合仍處在蠻荒的探索階段，本研究雖然對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)在地學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了歸納，并對(duì)基于區(qū)塊鏈構(gòu)建地學(xué)大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)提出了構(gòu)想，但受技術(shù)、政策的局限，構(gòu)想落地還需要繼續(xù)摸索.本文側(cè)重于理論化應(yīng)用場(chǎng)景研究，為后續(xù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)實(shí)現(xiàn)提供思路，希望能深層挖掘地學(xué)產(chǎn)業(yè)與區(qū)塊鏈的契合點(diǎn)，探索區(qū)塊鏈技術(shù)在地學(xué)產(chǎn)業(yè)的可應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)技術(shù)落地.當(dāng)區(qū)塊鏈地學(xué)數(shù)字資產(chǎn)管理平臺(tái)發(fā)展到一定階段后可進(jìn)一步整合各方有效資源，為數(shù)據(jù)原創(chuàng)者提供“確權(quán)－維權(quán)－交易－管理－追蹤”的一站式服務(wù)，吸引更多優(yōu)秀數(shù)據(jù)資產(chǎn)，為供需方交易提供公開(kāi)透明的環(huán)境，形成多元、自主、全球、高效的地學(xué)數(shù)據(jù)資產(chǎn)交易商業(yè)模式，為相關(guān)行業(yè)聯(lián)盟創(chuàng)造條件.