互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的高速發(fā)展，更多產(chǎn)業(yè)都對產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方面加大投入。大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能等高新技術(shù)的不斷發(fā)展，智慧城市應運而生。不過，智慧城市因為數(shù)據(jù)承載量大，以往的存儲方式已經(jīng)不能滿足智慧城市所需的底層架構(gòu)，因不具備彈性的擴張存儲容量，且不能同時存儲多種數(shù)據(jù)，同時安全問題也是智慧城市建設之中的重點，區(qū)塊鏈其去中心化的思想與大數(shù)據(jù)的需求結(jié)合，去中心化以簡潔的方式保障城市安全，使城市建設和運行更加穩(wěn)定。

一、大數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈的含義

1.大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)一般指的是海量、復雜的數(shù)據(jù)集。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理軟件無法在合理的時長內(nèi)捕捉并處理這些數(shù)據(jù)。這些大數(shù)據(jù)集包括結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，每一種數(shù)據(jù)集都可以通過分析獲得洞見。

究竟數(shù)據(jù)量多大才算“大數(shù)據(jù)”還有待商榷。但數(shù)據(jù)量通常為拍字節(jié)的倍數(shù)；對于最大的項目來說，數(shù)據(jù)量通常在艾字節(jié)范圍內(nèi)。

通常，大數(shù)據(jù)包括以下三個要素：

海量的數(shù)據(jù)

各種類型的數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)處理和分析的速度

構(gòu)成大數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)來源為網(wǎng)站、社交媒體、桌面和移動應用等。大數(shù)據(jù)的概念來自于使組織能夠?qū)嶋H運用數(shù)據(jù)的組件。此外，企業(yè)還可以用大數(shù)據(jù)解決許多業(yè)務問題，如：支持大數(shù)據(jù)的IT基礎設施；應用于數(shù)據(jù)的分析；大數(shù)據(jù)項目所需技術(shù)；相關技能；以及對大數(shù)據(jù)有意義的實際用例等。

2.區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈是一項徹底改變互聯(lián)網(wǎng)運作方式的技術(shù)。該技術(shù)的工作原理是創(chuàng)建一系列數(shù)據(jù)記錄，其中每個新紀錄都駐留在一個區(qū)塊中并指向前一個記錄。術(shù)語“區(qū)塊鏈”來自這種連接數(shù)據(jù)塊的結(jié)構(gòu)。

區(qū)塊鏈技術(shù)使分布式賬本系統(tǒng)成為可能，從而使記錄更加透明。該技術(shù)使用加密技術(shù)來保護用戶信息，分式賬本系統(tǒng)幾乎不可能被破解。區(qū)塊鏈技術(shù)不僅是加密貨幣的主干技術(shù)，還有其它幾種用途。

區(qū)塊鏈網(wǎng)絡上的加密貨幣交換可呈中心化，也可呈網(wǎng)絡化。去中心化的加密貨幣交換幾乎不可能被破解，因為有多個節(jié)點支持該系統(tǒng)。區(qū)塊鏈技術(shù)使點對點共享內(nèi)容成為可能，無需中間人平臺。無論通過區(qū)塊鏈網(wǎng)絡分享什么內(nèi)容，用戶都保留對內(nèi)容的所有權(quán)，除非用戶將其出售給其他人。個人信息非常安全，并受私鑰加密保護。

簡而言之，區(qū)塊鏈是一種網(wǎng)絡技術(shù)。它可以讓用戶有機會安全地共享內(nèi)容，實現(xiàn)點對點交易，不需要中間人或中央管理系統(tǒng)。

二、區(qū)塊鏈和大數(shù)據(jù)的關系是怎么樣的呢？

1、數(shù)據(jù)安全：區(qū)塊鏈讓數(shù)據(jù)真正“放心”流動起來

區(qū)塊鏈以其可信任性、安全性和不可篡改性，讓更多數(shù)據(jù)被解放出來。用一個典型案例來說明，即區(qū)塊鏈是如何推進基因測序大數(shù)據(jù)產(chǎn)生的。區(qū)塊鏈測序可以利用私鑰限制訪問權(quán)限，從而規(guī)避法律對個人獲取基因數(shù)據(jù)的限制問題，并且利用分布式計算資源，低成本完成測序服務。區(qū)塊鏈的安全性讓測序成為工業(yè)化的解決方案，實現(xiàn)了全球規(guī)模的測序，從而推進數(shù)據(jù)的海量增長。

2、數(shù)據(jù)開放共享：區(qū)塊鏈保障數(shù)據(jù)私密性

政府掌握著大量高密度、高價值數(shù)據(jù)，如醫(yī)療數(shù)據(jù)、人口數(shù)據(jù)等。政府數(shù)據(jù)開放是大勢所趨，將對整個經(jīng)濟社會的發(fā)展產(chǎn)生不可估量的推動力。然而，數(shù)據(jù)開放的主要難點和挑戰(zhàn)是如何在保護個人隱私的情況下開放數(shù)據(jù)?；趨^(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)脫敏技術(shù)能保證數(shù)據(jù)私密性，為隱私保護下的數(shù)據(jù)開放提供了解決方案。數(shù)據(jù)脫敏技術(shù)主要是采用了哈希處理等加密算法。例如，基于區(qū)塊鏈技術(shù)的英格碼系統(tǒng)（Enigma），在不訪問原始數(shù)據(jù)情況下運算數(shù)據(jù)，可以對數(shù)據(jù)的私密性進行保護，杜絕數(shù)據(jù)共享中的信息安全問題。例如，公司員工可放心地開放可訪問其工資信息的路徑，并共同計算出群內(nèi)平均工資。每個參與者可得知其在該組中的相對地位，但對其他成員的薪酬一無所知。

3、數(shù)據(jù)存儲：區(qū)塊鏈是一種不可篡改的、全歷史的、強背書的數(shù)據(jù)庫存儲技術(shù)

區(qū)塊鏈技術(shù)，通過網(wǎng)絡中所有節(jié)點共同參與計算，互相驗證其信息的真?zhèn)我赃_成全網(wǎng)共識，可以說區(qū)塊鏈技術(shù)是一種特定數(shù)據(jù)庫技術(shù)。迄今為止我們的大數(shù)據(jù)還處于非?；A的階段，基于全網(wǎng)共識為基礎的數(shù)據(jù)可信的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)，是不可篡改的、全歷史的、也使數(shù)據(jù)的質(zhì)量獲得前所未有的強信任背書，也使數(shù)據(jù)庫的發(fā)展進入一個新時代。

4、數(shù)據(jù)分析：區(qū)塊鏈確保數(shù)據(jù)安全性

數(shù)據(jù)分析是實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值的核心。在進行數(shù)據(jù)分析時，如何有效保護個人隱私和防止核心數(shù)據(jù)泄露，成為首要考慮的問題。例如，隨著指紋數(shù)據(jù)分析應用和基因數(shù)據(jù)檢測與分析手段的普及，越來越多的人擔心，一旦個人健康數(shù)據(jù)發(fā)生泄露，將可能導致嚴重后果。區(qū)塊鏈技術(shù)可以通過多簽名私鑰、加密技術(shù)、安全多方計算技術(shù)來防止這類情況的出現(xiàn)。當數(shù)據(jù)被哈希后放置在區(qū)塊鏈上，使用數(shù)字簽名技術(shù)，就能夠讓那些獲得授權(quán)的人們才可以對數(shù)據(jù)進行訪問。通過私鑰既保證數(shù)據(jù)私密性，又可以共享給授權(quán)研究機構(gòu)。數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲在去中心化的區(qū)塊鏈上，在不訪問原始數(shù)據(jù)情況下進行數(shù)據(jù)分析，既可以對數(shù)據(jù)的私密性進行保護，又可以安全地提供給全球科研機構(gòu)、醫(yī)生共享，作為全人類的基礎健康數(shù)據(jù)庫，對未來解決突發(fā)疾并疑難疾病帶來極大的便利。

5、數(shù)據(jù)流通：區(qū)塊鏈保障數(shù)據(jù)相關權(quán)益

對于個人或機構(gòu)有價值的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，可以利用區(qū)塊鏈對其進行注冊，交易記錄是全網(wǎng)認可的、透明的、可追溯的，明確了大數(shù)據(jù)資產(chǎn)來源、所有權(quán)、使用權(quán)和流通路徑，對數(shù)據(jù)資產(chǎn)交易具有很大價值。

一方面，區(qū)塊鏈能夠破除中介拷貝數(shù)據(jù)威脅，有利于建立可信任的數(shù)據(jù)資產(chǎn)交易環(huán)境。數(shù)據(jù)是一種非常特殊的商品，與普通商品有著本質(zhì)區(qū)別，主要是具有所有權(quán)不清晰、 “看過、復制即被擁有”等特征，這也決定了使用傳統(tǒng)商品中介的交易方式無法滿足數(shù)據(jù)的共享、交換和交易。因為中介中心有條件、有能力復制和保存所有流經(jīng)的數(shù)據(jù)，這對數(shù)據(jù)生產(chǎn)者極不公平。這種威脅僅僅依靠承諾是無法消除的，而這種威脅的存在也成為阻礙數(shù)據(jù)流通巨大障礙。基于去中心化的區(qū)塊鏈，能夠破除中介中心拷貝數(shù)據(jù)的威脅，保障數(shù)據(jù)擁有者的合法權(quán)益。

另一方面，區(qū)塊鏈提供了可追溯路徑，能有效破解數(shù)據(jù)確權(quán)難題。區(qū)塊鏈通過網(wǎng)絡中多個參與計算的節(jié)點來共同參與數(shù)據(jù)的計算和記錄，并且互相驗證其信息的有效，既可以進行信息防偽，又提供了可追溯路徑。把各個區(qū)塊的交易信息串起來，就形成了完整的交易明細清單，每筆交易來龍去脈非常清晰、透明。另外，當人們對某個區(qū)塊的“值”有疑問時，可方便地回溯歷史交易記錄進而判別該值是否正確，識別出該值是否已被篡改或記錄有誤。

為什么要把大數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈結(jié)合起來？

1.安全性

區(qū)塊鏈沒有把數(shù)據(jù)上傳到云服務器上，也沒有把數(shù)據(jù)存儲在一個地方，而是把所有數(shù)據(jù)東西分成小部分并使其分布在整個計算機網(wǎng)絡上。它有效地排除了中間人。沒有必要使用第三方來處理交易。當可以依賴去中心化的、不可篡改的分類賬時，就不必再信任供應商或服務提供者。此外，區(qū)塊鏈上發(fā)生的所有事情都是加密的，并且可以證明數(shù)據(jù)沒有被更改。由于其分布式特性，所以可以檢查網(wǎng)絡中所有節(jié)點上的所有分類帳的文件簽名，并驗證它們是否未經(jīng)更改。

2.數(shù)據(jù)質(zhì)量

區(qū)塊鏈提供的卓越的數(shù)據(jù)安全性和數(shù)據(jù)質(zhì)量，可以改變?nèi)藗兲幚泶髷?shù)據(jù)的方式。這非常有用，因為安全性仍然是物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的主要關注點。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將各種設備和大量數(shù)據(jù)暴露在安全漏洞之下。而區(qū)塊鏈具有強大的潛力，可以阻止黑客入侵，并在從銀行、醫(yī)療保健到智能城市等多個領域提供安全保障。

3.隱私性

這是區(qū)塊鏈與當今常見的傳統(tǒng)技術(shù)模式的主要區(qū)別之一。區(qū)塊鏈不需要網(wǎng)絡層本身的任何標識。這意味著下載和開始使用該技術(shù)不需要姓名、電子郵件、地址或其他任何信息。不會嚴格要求用戶個人信息意味著沒有中央服務器存儲用戶信息，這使得區(qū)塊鏈技術(shù)比可能被破壞的中央服務器更安全，不會使其用戶的敏感數(shù)據(jù)處于危險之中。

4.透明性

區(qū)塊鏈技術(shù)最吸引人的一個方面是它的隱私性。然而，這導致了一些關于隱私性和透明性如何有效共存的困惑。區(qū)塊鏈之所以透明，是因為每個公共地址的持有和交易都是公開的。使用帶有用戶公共地址的資源管理器，可以查看他們的資產(chǎn)和交易。這種透明性以前從未在金融體系中存在過，特別是在大型企業(yè)方面，并增加了迄今為止尚未存在的某種程度上的問責制。

5.自動化

如今，業(yè)務流程無疑正在從緩慢的手工方法，轉(zhuǎn)為更加自動化和集中化的趨勢。自動化流程有很多好處：更快地完成任務、增加可見性、標準化輸出、減少錯誤和降低成本等等。盡管自動化在幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率方面做了大量工作，但未來還會發(fā)生進一步的變化。特別是，區(qū)塊鏈工作流程自動化可以幫助那些嚴重依賴交易和基于文檔的流程的組織在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中邁出重要一步。

四、區(qū)塊鏈在大數(shù)據(jù)中的應用起到的作用

將區(qū)塊鏈技術(shù)應用于大數(shù)據(jù)之中，使得平臺上數(shù)據(jù)無法隨意修改、增刪，使得大數(shù)據(jù)極具彈性，存儲量也隨之增加，安全性和技術(shù)性兼得。區(qū)塊鏈技術(shù)對大數(shù)據(jù)的影響在于對于數(shù)據(jù)方面的確認以及數(shù)據(jù)存儲方面，為大數(shù)據(jù)平臺提供有力的技術(shù)補充。依托大數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈技術(shù)融合，凸顯區(qū)塊鏈技術(shù)價值，使得所存儲數(shù)據(jù)安全和信息都真實兼?zhèn)?，便于后期預測和分析。區(qū)塊鏈是數(shù)字經(jīng)濟時代不可或缺的重要技術(shù)。

在智慧城市基礎平臺的搭建之中，大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢明顯。區(qū)塊鏈技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的結(jié)合，使得智慧城市網(wǎng)絡中，中心化管理機制不復存在，取而代之的是區(qū)塊鏈技術(shù)賦予的分布式管理機制，消除了數(shù)據(jù)集中破壞的風險，免除了數(shù)據(jù)被人為的篡改，保障了城市數(shù)據(jù)安全，使得智慧城市各項功能更加完善。通過大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建智慧城市，也增強了數(shù)據(jù)的可靠性，使得智慧城市平臺的數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定。

利用區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢，也使得城市的“數(shù)據(jù)孤島”得以打破，為智慧城市的建設和管理提供了有力的技術(shù)支持，利用相關方面技術(shù)，智慧城市基礎數(shù)據(jù)建設規(guī)模方面也會增加，數(shù)據(jù)存儲量大。反饋過程之中的精準度高，規(guī)避了更多智慧城市建設之中的各類問題。

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及城市人口的增多，城市面臨著各種各樣的壓力，城市管理、交通水平、公共服務等方面的問題層出不窮，智慧城市的建設發(fā)展隨之興起。隨著大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，在智慧城市的建設之中成為重要的基石。智慧城市包含智慧交通、智慧消費以及智慧環(huán)境等等多個領域，多種產(chǎn)業(yè)，而區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)也僅僅是科技發(fā)展之中互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的縮影，只有充分發(fā)揮信息技術(shù)才能使得城市智慧化建設快速發(fā)展以致成熟。
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