CN111506916A - 一种基于区块链技术的建设工程电子档案存证方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种基于区块链技术的建设工程电子档案存证方法及系统，提取建设工程电子档案的数字指纹，将数字指纹标记识别码后上传到区块链；将电子档案以及识别码发送给档案需求方；需求方以相同方式提取所接收电子档案的数字指纹，而后从区块链下载识别码对应的数字指纹并比对，若二者一致则判定接收到的电子档案未被更改并接受，若二者不同，则判定接收到的电子档案已被更改，不接受。本发明的实质性效果是：通过提取数字指纹并上链的方案，即保证了企业电子档案文件的扩散可控，又能通过区块链证明原始电子档案文件真实可靠安全，提高大容量电子档案数字指纹的提取效率及大型建设工程设计成果修改升版的管理质量。

Description

一种基于区块链技术的建设工程电子档案存证方法及系统

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种基于区块链技术的建设工程电子档案存证方法及系统。

背景技术

随着信息技术的发展，许多三维设计、BIM模型、音视频资料等非纸质电子档案迫切需要归档。电子档案的“四性”，即真实性、完整性、可用性和安全性，是确保电子文件具备档案性质的重要标准, 对于发挥电子档案的凭证价值具有重要意义。电子文件在使用便利性方面是纸质文件无法企及的，但电子文件的易变性长期以来也制约着人们对它的信任。目前防止伪造、修改的技术手段主要是依赖数字认证（CA）技术。作为第三方存在的电子认证服务提供者，其无法避免存在暂停或者终止电子认证服务的情况。随着无纸化办公的推进和计算机辅助技术的发展，工程建设中产生了大量的电子化工程档案文件，这些工程档案文件需要提交给业主、施工、监理、行政管理等相关各方，当工程建设出现纠纷时，往往因为电子档案无法鉴真证伪，使得纠纷难以快速处理。区块链（Blockchain）技术是一种由多方共同维护，使用密码学保证传输和访问安全，能够实现数据一致存储、难以篡改、防止抵赖的记账技术，也称为分布式账本技术。但工程档案包括各类三维模型、报表、音视频等,有格式多、文件大小跨度大的特点,部分大型的三维模型占用存储空间以G为单位计算，并不适合直接使用区块链技术。

中国专利CN109710823A，公开日2019年5月3日，一种基于区块链的档案管理方法、档案管理网络及电子设备，档案管理方法包括用户节点获取存储在区块链网络中的与待借阅档案文件对应的第一档案标识；获取基于所述待借阅档案文件的内容生成的第二档案标识；将第一档案标识和第二档案标识进行比对，根据比对结果判断待借阅档案文件是否正确，并判断是否接收到对借阅用户进行身份验证的验证通过信息；若待借阅档案文件正确，且接收到对应于借阅用户的验证通过信息，则根据借阅用户的身份信息和待借阅档案文件生成借阅记录，将借阅记录发送至区块链网络，以使区块链网络中的记账节点对借阅记录进行记账。通过上述方法可提高档案管理过程中借出档案文件的准确性。但其不能解决工程档案信任度不高的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前工程档案抗篡改性差和信任度不高的技术问题。提出了一种基于区块链技术的建设工程电子档案存证方法及系统。本建设工程电子档案存证方法能够方便的对工程档案是否存在修改进行判定，提高工程电子档案的可信度，方便电子档案的管理。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种基于区块链技术的建设工程电子档案存证方法，包括以下步骤：提取建设工程的电子档案的数字指纹，将数字指纹标记识别码后上传到区块链，而后将建设工程的电子档案关联识别码后，按已有管理方式保管；将按已有管理方式保管的建设工程的电子档案以及识别码发送给档案需求方；需求方接收到电子档案后，以相同方式提取所接收电子档案的数字指纹，而后从区块链下载识别码对应的数字指纹；需求方将所提取的数字指纹与区块链下载的数字指纹对比，若二者一致则判定接收到的电子档案未被更改并接受，若二者不同，则判定接收到的电子档案被更改，不接受该电子档案。通过提取电子档案文件的数字指纹，在链下按现有管理方式自行妥善管理原始电子档案文件，仅将其数字指纹传送到区块链上，这样既保证了企业电子档案文件的扩散可控，又能通过区块链证明原始电子档案文件真实可靠安全。链的架构可以采用公有链或联盟链，链上成员包括境内、境外所有与项目建设相关的成员，具体指各设计单位、总承包单位、业主单位、施工监理单位、行业协会单位、社会公信力机构、矿工等任何组织和个人。

作为优选，提取建设工程的电子档案的数字指纹前，将建设工程的电子档案整理成预设的设计成果元数据，所述设计成果元数据包括设计成果标识数据和通用管理数据，设计成果标识数据包括但不限于：发送单位名称及代码、一个或多个接收单位名称及代码、建设工程项目名称、分项名称、阶段名称及代码、设计成果卷册名称、卷册号、图名、图号以及版本号，所述通用管理数据包括但不限于：电子文件名称、大小、格式、产生时间、密级、保管期限、参见号以及附注。设计成果元数据能够方便进行设计成果的管理，提高设计成果数据的管理效率。

作为优选，以数据块的形式上传数据到区块链，所述数据块包括一条或多条设计成果信息包，所述设计成果信息包包括若干个设计成果元数据及其数字指纹。

作为优选，需求方判定接收到的电子档案未被更改并接受后，将判定结果上传到区块链。需求方接受电子档案后将接受结果上链保存，能够使电子档案的传递更具有可信性。

作为优选，提取建设工程的电子档案的数字指纹的方法包括：判断电子档案的大小是否超过设定阈值，若不超过设定阈值，则直接提取电子档案的数字指纹，若超过设定阈值，则将电子档案分段，分别提取每段的数字指纹作为一级数字指纹，将一级数字指纹标记后插入分段的末尾和电子档案一起存储，而后将全部一级数字指纹按顺序拼接后，再次提取数字指纹，作为二级数字指纹，将二级数字指纹作为该电子档案的数字指纹。

数字指纹虽然能够大幅降低需要上链的数据的长度，但对于大容量文件，数字指纹的生成需要耗费大量的时间，电子档案接收方进行数字指纹验证的时间成本高昂，容易造成实际执行过程中，不严格执行全部电子文档的数字指纹验证，导致数字指纹形同虚设，影响电子档案传递的可信度。通过判断电子档案的大小，对于较小的电子档案，直接生成数字指纹，验证时，也读取并对整个电子档案进行数字指纹提取运算，耗费时间较少，能够完成及时验证。当电子档案较大时，如高达数Gb的数据量时，验证数字指纹时，需要对这几个Gb的数据进行提取数字指纹的运算，耗费时间长，难以确保被严格执行。采用二级指纹的方式，直接从电子档案中，读取存储好的一级指纹，验证全部一级指纹的二级指纹是否与区块链上的一致，而后随机抽取若干个分段，验证分段与相应的一级指纹是否一致，若一致，则接受数据。该方案能够大幅降低大型文件数字指纹验证的时间，提高对大型的电子档案管理的效率。

作为优选，若电子档案的大小超过设定阈值，则将电子档案视为二进制数据流，并每隔设定长度T1的数据，就提取长度为T2的电子档案的二进制数据，作为数据片，将全部数据片按顺序拼接后，提取数字指纹，与二级数字指纹一起作为电子档案的数字指纹上传到区块链上。通过抽取和保存部分数据片，只要长度T1足够小使得数据片足够分散，长度T2长度适宜以降低碰撞率，当电子档案被更改时难以不引起被抽取的数据片对应位置二进制数据的更改,从而能够快速发现电子档案的更改，大幅提高篡改电子档案的难度。

一种基于区块链技术的建设工程电子档案存证系统，用于执行如前述的一种基于区块链技术的建设工程电子档案存证方法，包括区块链和若干个用户端，若干个所述用户端接入所述区块链，所述用户端包括存储模块、通信模块、数字指纹提取模块、数字指纹验证模块和人机交互装置，所述通信模块与区块链通信，所述存储模块、数字指纹提取模块以及数字指纹验证模块均与通信模块连接，所述数字指纹提取模块以及数字指纹验证模块均与人机交互装置连接，所述存储模块存储有电子档案，所述数字指纹提取模块根据人机交互装置收到的提取指令，从存储模块读取电子档案并生成相应的数字指纹，而后将数字指纹通过通信模块上传到区块链，所述数字指纹验证模块从存储模块读取电子档案并生成数字指纹，而后与通过通信模块从区块链下载相应的数字指纹对比，并将对比结果显示到人机交互装置。

本发明的实质性效果是：通过提取数字指纹并上链的方案，即保证了企业电子档案文件的扩散可控，又能通过区块链证明原始电子档案文件真实可靠安全，建设行政管理单位、仲裁机构、法院等社会公信机构能够验证各方电子文件的真实性，确认其原始记录性及凭证性，提高电子档案管理的可信度；通过改进的数字指纹提取方法，提高了大容量电子档案的数字指纹提取的效率；通过应用该系统,各相关单位可以很方便地得到整个建设工程的最新设计成果清单，确认各方提交、接收的状态，提高大型复杂建设工程设计成果交付、修改、升版的管理质量。

附图说明

图1为实施例一建设工程电子档案存证方法流程框图。

图2为实施例一数据块的数据结构示意图。

其中：100、设计成果元数据，101、设计成果标识数据，102、通用管理数据，200、数字指纹，300、数据块。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。

实施例一：

一种基于区块链技术的建设工程电子档案存证方法，如图1所示，本实施例包括以下步骤：将建设工程的电子档案整理成预设的设计成果元数据100，以数据块的形式上传数据到区块链，如图2所示，数据块300包括一条或多条设计成果信息包，设计成果信息包包括若干个设计成果元数据100及其数字指纹200。设计成果元数据100包括设计成果标识数据101和通用管理数据102，设计成果标识数据101包括但不限于：发送单位名称及代码、一个或多个接收单位名称及代码、建设工程项目名称、分项名称、阶段名称及代码、设计成果卷册名称、卷册号、图名、图号以及版本号，通用管理数据102包括但不限于：电子文件名称、大小、格式、产生时间、密级、保管期限、参见号以及附注。设计单位在设计成果完成归档后，首先根据设计成果原始电子档案文件，包括图纸、报告、三维设计成果、BIM建筑模型、数据文件、音视频资料等。产生设计成果元数据100，提取其数字指纹200，并将二者上传到链上。而后将建设工程的电子档案关联识别码后，按已有管理方式保管。

然后按照法律法规及合同约定，通过光盘、移动硬盘、电子邮件、FTP文件服务器、互联网应用系统等目前常规方式将设计成果原始电子档案文件提交给业主、施工、监理、行政管理等相关各方，完成设计成果提交任务。设计成果接收方在接收到设计成果原始电子档案文件后，通过基于通用消息摘要算法的数字指纹提取方法，独立提取其数字指纹200，同时根据设计成果元数据100从链上下载其相应的数字指纹200，并将这两个对应同一设计成果但不同来源的数字指纹200进行比对验证。如果两个数字指纹200者不一致，则说明设计成果已经被修改，接收方拒绝接收该设计成果；如果两者完全一致，则说明其收到的设计成果原始电子档案文件与设计单位提供的完全一致，应该确认收到该设计成果，并将确认结果回传到链上。设计单位对设计成果进行了升版修改、取消后，则将相关信息上传到链上，并将修改后的设计成果原始电子档案文件提交给接收方。

通过提取电子档案文件的数字指纹200，在链下按现有管理方式自行妥善管理原始电子档案文件，仅将其数字指纹200传送到区块链上，这样既保证了企业电子档案文件的扩散可控，又能通过区块链证明原始电子档案文件真实可靠安全。链的架构可以采用公有链或联盟链，链上成员包括境内、境外所有与项目建设相关的成员，具体指各设计单位、总承包单位、业主单位、施工监理单位、行业协会单位、社会公信力机构、矿工等任何组织和个人。设计单位、接收单位可以很方便地得到整个建设工程的最新设计成果清单，同时也很容易确认是否提交、接收到最新成果文件，提高工程建设过程中设计成果管理效率，避免由于升版修改带来的差错。工程建设过程中或完工后，如果对设计方案、设计成果产生纠纷，则相关各方可以提供自己保存的设计成果原始电子档案文件，并根据链上的数字指纹200信息来证明其真实性，是原始的，未被修改过的，确认其原始记录性及凭证性。

提取建设工程的电子档案的数字指纹200的方法包括：判断电子档案的大小是否超过设定阈值，若不超过设定阈值，则直接提取电子档案的数字指纹200，若超过设定阈值，则将电子档案分段，分别提取每段的数字指纹200作为一级数字指纹200，将一级数字指纹200标记后插入分段的末尾和电子档案一起存储，而后将全部一级数字指纹200按顺序拼接后，再次提取数字指纹200，作为二级数字指纹200，将二级数字指纹200作为该电子档案的数字指纹200。若电子档案的大小超过设定阈值，则将电子档案视为二进制数据流，并每隔设定长度T1的数据，就提取长度为T2的电子档案的二进制数据，作为数据片，将全部数据片按顺序拼接后，提取数字指纹200，与二级数字指纹200一起作为电子档案的数字指纹200上传到区块链上。通过抽取和保存部分数据片，只要长度T1足够小使得数据片足够分散，长度T2长度适宜以降低碰撞率，当电子档案被更改时难以不引起被抽取的数据片对应位置的二进制数据的更改,从而能够快速发现电子档案的更改，大幅提高篡改电子档案的难度。

数字指纹200虽然能够大幅降低需要上链的数据的长度，但对于大型文件，数字指纹200的生成需要耗费大量的时间，电子档案接收方进行数字指纹200验证的时间成本高昂。容易造成实际执行过程中，不严格执行全部电子文档的数字指纹200验证，导致数字指纹200形同虚设，影响电子档案传递的可信度。通过判断电子档案的大小，对于较小的电子档案，直接生成数字指纹200，验证时，也读取并对整个电子档案进行数字指纹200提取运算，耗费时间较少，能够完成及时验证。当电子档案较大时，如高达数Gb的数据量时，验证数字指纹200时，需要对这几个Gb的数据进行提取数字指纹200的运算，耗费时间长，难以确保被严格执行。采用二级指纹的方式，直接从电子档案中，读取存储好的一级指纹，验证全部一级指纹的二级指纹是否与区块链上的一致，而后随机抽取若干个分段，验证分段与相应的一级指纹是否一致，若一致，则接受数据。该方案能够大幅降低大型文件数字指纹200验证的时间，提高对大容量的电子档案管理的效率。

一种基于区块链技术的建设工程电子档案存证系统，用于执行如前述的一种基于区块链技术的建设工程电子档案存证方法，包括区块链和若干个用户端，若干个用户端接入区块链，用户端包括存储模块、通信模块、数字指纹200提取模块、数字指纹200验证模块和人机交互装置，通信模块与区块链通信，存储模块、数字指纹200提取模块以及数字指纹200验证模块均与通信模块连接，数字指纹200提取模块以及数字指纹200验证模块均与人机交互装置连接，存储模块存储有电子档案，数字指纹200提取模块根据人机交互装置收到的提取指令，从存储模块读取电子档案并生成相应的数字指纹200，而后将数字指纹200通过通信模块上传到区块链，数字指纹200验证模块从存储模块读取电子档案并生成数字指纹200，而后与通过通信模块从区块链下载相应的数字指纹200对比，并将对比结果显示到人机交互装置。

本实施例的实质性效果是：通过提取数字指纹200并上链的方案，即保证了企业电子档案文件的扩散可控，又能通过区块链证明原始电子档案文件真实可靠安全，建设行政管理单位、仲裁机构、法院等社会公信机构能够验证各方电子文件的真实性，确认其原始记录性及凭证性，提高电子档案管理的可信度，通过改进的数字指纹200提取方法，提高了大容量电子档案的数字指纹200提取的效率；通过应用该系统,各相关单位可以很方便地得到整个建设工程的最新设计成果清单，确认各方提交、接收的状态，提高大型复杂建设工程设计成果交付、修改、升版的管理质量。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种基于区块链技术的建设工程电子档案存证方法，其特征在于，

包括以下步骤：

提取建设工程的电子档案的数字指纹，将数字指纹标记识别码后上传到区块链，而后将建设工程的电子档案关联识别码后，按已有管理方式保管；

将按已有管理方式保管的建设工程的电子档案以及识别码发送给档案需求方；

需求方接收到电子档案后，以相同方式提取所接收电子档案的数字指纹，而后从区块链下载识别码对应的数字指纹；

需求方将所提取的数字指纹与区块链下载的数字指纹对比，若二者一致则判定接收到的电子档案未被更改并接受，若二者不同，则判定接收到的电子档案被更改，不接受该电子档案。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的建设工程电子档案存证方法，其特征在于，

提取建设工程的电子档案的数字指纹前，将建设工程的电子档案整理成预设的设计成果元数据，所述设计成果元数据包括设计成果标识数据和通用管理数据，设计成果标识数据包括但不限于：发送单位名称及代码、一个或多个接收单位名称及代码、建设工程项目名称、分项名称、阶段名称及代码、设计成果卷册名称、卷册号、图名、图号以及版本号，所述通用管理数据包括但不限于：电子文件名称、大小、格式、产生时间、密级、保管期限、参见号以及附注。

3.根据权利要求2所述的一种基于区块链技术的建设工程电子档案存证方法，其特征在于，

以数据块的形式上传数据到区块链，所述数据块包括一条或多条设计成果信息包，所述设计成果信息包包括若干个设计成果元数据及其数字指纹。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于区块链技术的建设工程电子档案存证方法，其特征在于，

需求方判定接收到的电子档案未被更改并接受后，将判定结果上传到区块链。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种基于区块链技术的建设工程电子档案存证方法，其特征在于，

提取建设工程的电子档案的数字指纹的方法包括：

判断电子档案的大小是否超过设定阈值，若不超过设定阈值，则直接提取电子档案的数字指纹，若超过设定阈值，则将电子档案分段，分别提取每段的数字指纹作为一级数字指纹，将一级数字指纹标记后插入分段的末尾和电子档案一起存储，而后将全部一级数字指纹按顺序拼接后，再次提取数字指纹，作为二级数字指纹，将二级数字指纹作为该电子档案的数字指纹。

6.根据权利要求5所述的一种基于区块链技术的建设工程电子档案存证方法，其特征在于，

若电子档案的大小超过设定阈值，则将电子档案视为二进制数据流，并每隔设定长度T1的数据，就提取长度为T2的电子档案的二进制数据，作为数据片，将全部数据片按顺序拼接后，提取数字指纹，与二级数字指纹一起作为电子档案的数字指纹上传到区块链上。

7.一种基于区块链技术的建设工程电子档案存证系统，用于执行如权利要求1至6任一项所述的一种基于区块链技术的建设工程电子档案存证方法，其特征在于，

包括区块链和若干个用户端，若干个所述用户端接入所述区块链，所述用户端包括存储模块、通信模块、数字指纹提取模块、数字指纹验证模块和人机交互装置，所述通信模块与区块链通信，所述存储模块、数字指纹提取模块以及数字指纹验证模块均与通信模块连接，所述数字指纹提取模块以及数字指纹验证模块均与人机交互装置连接，所述存储模块存储有电子档案，所述数字指纹提取模块根据人机交互装置收到的提取指令，从存储模块读取电子档案并生成相应的数字指纹，而后将数字指纹通过通信模块上传到区块链，所述数字指纹验证模块从存储模块读取电子档案并生成数字指纹，而后与通过通信模块从区块链下载相应的数字指纹对比，并将对比结果显示到人机交互装置。

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