基于区块链的不动产电子证照应用系统建设研究

欧翔 周鹏

摘  要：针对传统不动产电子证照服务中数据共享困难，信息孤岛情况严重、业务敏捷性低、业务开放能力僵化等问题，研究区块链技术在不动产电子证照系统中的具体应用。通过区块链技术构建“1+31+N”的全国统一区块链不动产电子证照应用系统，在不动产登记、多部门数据共享、区块链电子证照等领域，开展示范应用，形成可持续发展的区块链政务技术创新生态，促进技术、产业与应用集成创新。通过其信息不可篡改的特性保证不动产电子证照信息的安全且信息全链可追溯，从而提高政务工作效率及人民群众的办事效率。

关键词：区块链;不动产登记;电子证照;电子政务

中图分类号：TP311          文献标识码：A文章编号：2096-4706（2022）02-0021-04

Abstract： Aiming at the problems of difficulties of data sharing， serious information island situation， low business agility， rigid business opening capabilities and so on in traditional real estate electronic license service， the specific application of Blockchain technology in real estate electronic license system is studied. Build a “1+31+N” national unified Blockchain real estate electronic license application system through Blockchain technology， and carry out demonstration applications in the fields of real estate registration， multi-department data sharing， and Blockchain electronic license to form the sustainable and developmental Blockchain government technology innovation ecology and promote the integrated innovation of technology， industry and application. Through the tamper proof characteristics of its information， ensure the security of real estate electronic license information and the traceability of the whole information chain， so as to improve the efficiency of government affairs and the efficiency of the people.

Keywords： Blockchain; real estate registration; electronic certificate; electronic government affair

0  引  言

我国的电子政务开始于20世纪末，普遍来说，我国电子政务的发展大致经历了三个阶段：（1）单机应用阶段，主要借助计算机办公软件来辅助办公;（2）政务信息上网阶段，主要表现在互联网普遍使用后，政务信息在互联网公开;（3）政府信息整合的电子政务协调发展阶段[1]。新世纪以来新兴互联网技术实现了跨越式的发展，电子政务系统也数次更新换代，也凸显出了不少亟待解决的问题。如政务“数据孤岛”、数据资源碎片化、信息协同互认困难、数据真实性验证困难等。面对这些问题各界研究学者也提出了很多解决方案，很多研究者认为将区块链技术引入政务系统是解决这些问题的最佳方案[2]。

不动产登记信息涉及社会公众切身利益，有着广泛而迫切的共享需求，同时也面临着数据可信、隐私保护、授权管理、可追溯、防抵赖等风险与难点[3，4]，这些相应的风险与难点在区块链上都有较为完善的解决办法。通过以区块链为基底，建设不动产电子证照应用系统，以全流程追溯、不可篡改、数据安全共享、多部门业务协同为核心，优化不动产电子证照数据上链、存证、数据调用等全链条管理方式，实现“1+31+N”的全國统一不动产电子证照应用系统[5]。

1  研究思路

1.1  建设目标

根据不动产行业具体需求，围绕“放管服”改革任务，落实“互联网+”不动产登记便民服务，以深入推进不动产登记电子证照信息共享和部门间业务协作为目标，以便民利民为出发点，以区块链、大数据、云计算、密码学等信息技术为支撑，建立基于区块链的不动产登记电子证照应用服务系统，解决不动产登记共享难、协同弱、可信度低、安全性差等难题，努力构建可信、便捷、高效、便民利民的不动产登记电子证照信息共享服务体系，实现不动产交易登记多部门信息共享、协同服务、电子证照共享[6，7]，充分保障不动产登记信息的安全可信，提高不动产登记服务能力。

1.2  整体思路

基于推进不动产登记电子证照信息共享和部门间业务协同这一目标为核心，区块链电子证照服务系统建设需要有以下几个部分组成：

（1）不动产数据共享平台：基于区块链技术的防篡改、可追溯的特点，应用于不动产信息共享服务平台，实现不动产数据在各部门间的可信、实时共享，形成以不动产数据为核心的涵盖不动产信息的全生命周期数据;

（2）数据存储管理平台：基于区块链技术的平权、共建的特点，构建归属各部门的目录体系，以共建共享的原则实现全面数据归集;

（3）身份认证管理系统：基于区块链加密身份认证特点，构建身份认证及管理系统，确保数据安全存储可追溯;

（4）大众服务系统：通过不动产登记电子证照信息共享和部门间业务协同这一手段，实现群众登记使用各方面的便利。

1.3  关键技术研究

本系统研究总体上采用“需求—架构—关键技术—平台”的技术路线展开研究。在研究电子证照区块链服务需求的基础上，构建以业务系统层、数据共享层、应用层为基础的跨部门区块链融合体系架构，打造区块链基底系统，通过脱敏、脱密的手段，进行数据“上链”;通过加密认证、隐私保护等密码学技术实现身份认证与管理，区块链分布式节点共享等技术实现跨链业务数据安全交互;建立基于区块链的不动产电子证照应用系统;实现不动产登记中心、银行、税务、公安等跨部门、跨地区、跨系统电子证照业务协同。

将区块链技术应用于不动产领域所涉及的关键技术研究如下：

（1）面向跨部门政务协同的区块链融合体系架构。利用政务数据安全交互技术，设计政务协同数据的开放式命名规则，构建区块链政务数据共享调度机制，形成链上政务数据管理体系。基于哈希运算、数字签名、共识算法和智能合约的数据、应用管理、业务管理、服务与安全的整体协同设计，形成一体化的基础设施、平台、管理与安全、应用与服务等能力，形成面向跨部门政务协同的区块链融合体系。

（2）基于区块链的身份认证与身份管理技术。基于脱敏、脱密的手段，进行数据“上链”，形成全方位的链上数据档案库。结合加密认证、隐私保护等密码学技术，实现个体信息在个体授权、多方验证情况下的“自证”，无需第三方机构出具证明。

针对当前中心化管理系统面临的问题，基于跨域、跨联盟的联盟链，通过交易过程中的智能合约账户管理技术、区块链身份与链下用户公私钥绑定技术、通证激励技术，实现对账号管理方式、身份使用范围、用户数据存储、数字证书等方面的实时管理。

（3）面向跨链的业务数据安全交互方法。采用随机节点选择、节点轮训、身份管理和密码算法等技术，解决共识阶段集中或重复问题，并根据其共识机制可能面临的攻击方式进行改进;基于Hotstaff算法及其改进算法的拜占庭共识机制，研究能够解决拜占庭容错机制的简便数学论证方法，实现节点验证、节点签名和消息验证;基于PoA+PBFT、Raft+PoS等主流混合共识机制，研究混合共识机制在去中心化程度、节点扩展性、安全性、效率问题、开放性问题等方面的兼容性，并根据其共识机制存在的安全风险进行改进。基于数据可信访问，研究数据调用和合约交互技术，实现多条区块链间业务自动化、多部门协同和行为可审计。

2  系统建设

2.1  总体框架

主要包括电子政务外网区和互联网区两部分。平台总体构成如图1所示。

为解决传统政务服务中数据共享困难，信息孤岛情况严重、业务敏捷性低、业务开放能力僵化等问题，满足跨部门、跨地区、跨系统政务协同等需求，融合区块链、大数据、网络智能化等新兴技术，本项目提出面向跨部门政务协同的区块链融合体系架构，建立全国1+31+N个节点组成的联盟链体系，建设“便民服务平台、区块链管理平台、电子证照信息共享平台、业务协同平台、登记管理平台”五位一体的区块链政务服务体系，实现政务数据、应用管理、业务管理、服务与安全的整体协同设计，形成一体化的基础设施、平台、管理与安全、应用与服务等能力。

2.2  业务框架

利用区块链技术，搭建基于政务数据共享平台，纵向实现信息透明，横向实现数据互联，解决电子证照数据使用过程中归属权、管理权和使用权界定等难题;各部门可以节点的方式加联盟链，通过智能合约获取不动产登记信息，也可將本部门数据上链，供不动产登记部门在链上调用，实现安全可信的业务协同办理;对于不动产登记联审联办业务，以为人民群众办好一件事为主线，梳理并优化业务流程，约定业务协同办理的流程及数据结构，以可信、公开透明的方式实现部门间业务高效协同。具体业务流程框架如图2所示。

创新构建区块链同构/异构跨链交互技术架构，从而解决政务数据的交互问题，避免数据被篡改、泄露、滥用等风险，以基于区块链的互联互通跨链通信技术为基础，高性能共识的中继链为核心，构建安全的跨链网络结构及平行链动态接入机制，保证了跨链技术的高效性、扩展性和安全性，实现业务自动化、多部门协同和行为可审计的跨链业务数据安全交互。

2.3系统功能

2.3.1  区块链基底系统构建

利用区块链技术，将全国各级不动产登记机构办理的不动产登记结果及电子证照统一纳入区块链管理系统，在电子政务外网与一体化政务服务平台对接，为相关政府部门提供不动产登记信息共享服务，在互联网（网页、APP）为社会公众提供不动产登记电子证照信息统一核验服务，并通过区块链技术，实现与公安、民政、税务、市场监管等部门实现业务协同共享。针对实际业务情况，要求对未来系统扩容保持良好的平滑性。系统本身采用具有账户体系的账本结构，兼容具有账户体系结构的区块链账本技术，同时可通过智能合约方式模拟UTXO的账本结构。系统支持可插拔的共识协议，将各种共识算法，如DPOS+PBFT、POW、POA等设计为模块组件，根据不同平台和场景选择不同的共识算法。支持外部系统与区块链的交互，通过区块链子网关，相关系统能够与基于区块链的全国不动产登记电子证照应用服务系统进行对接，或者将相关信息存储到链上，实现链上链下交互。

2.3.2  不动产登记电子证照制证、管理

不动产登记电子证照制证、管理系统结合区块链与电子认证的优点，部门业务系统调用不动产登记电子制证、管理系统提供的Web Service服务，完成证照照面信息到电子证照综合管理的推送，同时，由不动产登记电子制证、管理系统返回盖章页面URL给业务系统进行在线盖章，通过不动产登记电子制证、管理系统证照生成模块进行盖章处理，最后生成电子证照并进行入库操作，以便系统进行统一管理。

2.3.3  电子证照共享服务

电子证照共享服务是互联网+政务服务应用核心模块，平台是以标准规范为基础，集电子证照目录编制、证照数据采集、证照生成和证照共享服务于一体的电子证照共享服务体系。在不动产登记电子证照信息共享系统设计过程中，首先，通过将不动产登记电子证照信息记录到区块链网络上实现信息的共享。各个部门通过搭建一个区块链节点加入到不动产登记电子证照区块链网络中，上链数据以json格式组织数据，序列化后通过区块链API接口写入到区块链网络。经过区块链共识后，所有数据都在区块链节点上存储。区块链上已经存储下来的数据，可以通过区块链的API接口进行查询，接口采用Restful接口方式，很容易实现业务系统与区块链之间的数据对接。

不动产登记电子证照信息数据在共享的过程中，完全通过智能合约进行自动判定并严格执行，确保共享的数据会被存证系统完整记录。数据共享时，有对数据进行公私钥加密并签名，确保数据在共享过程中不会被第三方截获或被第三方伪造。

2.3.4  不动产登记信息统一核验

全国不动产登记信息统一核验系统应具备用户账户体系。该账户体系应以机构账户为主，并逐步开放个人账户。用户在进行核验操作前，需要完成账户的注册，实现机构的认证及个人的实名认证。在用户已完成实名认证的情况下，用户采有权利对不动产登记信息进行核验。

核验的方法采用获取电子证照数据，并与存储在区块链上的电子证照数据的哈希值进行哈希比对，如果比对正确，则证明电子证照核验无误。最后，将整个比对过程数据记录到区块链上，包括：进行比对的用户、被比对的不动产登记信息、比对时间、比对结果等等信息。

当用户提交网上办理业务申请和申报材料时，就可以预先通过信息共享进行信息核对，帮助地方登记机构进行智能核验，通过核验后的信息，再转发给登记机构进行预受理和审核，解决了现有不动产登记过程的信息共享难、业务协同难等问题，减少各级不动产登记机构的工作任务，提高不动产登记效率，形成全国统一的不动产登记体系。

3  结  论

本研究中针对现有不动产电子证照使用中的具体问题，结合区块链技术建立跨部门政务协同的区块链融合体系，解决了传统政务服务中数据共享困难，信息孤岛情况严重、业务敏捷性低、业务开放能力僵化等问题，满足跨部门、跨地区、跨系统政务协同等需求，实现政务数据、应用管理、业务管理、服务与安全的整体协同设计，形成一体化的基础设施、平台、管理与安全、应用与服务等能力。以高性能共識的中继链为核心，构建安全的跨链网络结构及平行链动态接入机制，保证跨链技术的高效性、扩展性和安全性，实现业务自动化、多部门协同和行为可审计的跨链业务数据安全交互。

参考文献：

[1] 贾文珏，张菲菲.基于区块链的全国不动产登记信息共享服务思路初探 [J].国土资源信息化，2020（2）：3-8.

[2] 张飞，韩欢欢，李冬青.基于区块链与电子认证的不动产登记电子证照系统的设计与实现 [J].江苏科技信息，2019，36（35）：42-46.

[3] 叶必召.HN省不动产登记信息化研究 [D].西安：长安大学，2020.

[4] 董承玮.关于区块链技术在北京市不动产登记工作中的应用实践和思考 [J].中国测绘，2020（11）：72-75.

[5] 贾文珏，李泽慧.区块链技术在自然资源管理中的应用初探 [J].国土资源信息化，2020（4）：3-8.

[6] 吴成燕，张季一，于金羽，等.二三维一体化不动产登记电子证照系统的建设 [J].北京测绘，2021，35（3）：331-334.

[7] 《区块链应用蓝皮书：中国区块链应用发展研究报告（2019）》 [J].企业观察家，2019（11）：122-123.

作者简介：欧翔（1970.01—），男，汉族，中级工程师，硕士研究生，研究方向：地理信息系统软件开发。