区块链赋能城市数字化转型

城市数字化转型

人才是地方经济发展和创新的根本动力，围绕着城市经济发展的核心支柱产业，汇聚着大量的专业人才；人们愿意到城市工作，是因为城市能够满足人们在交通、教育、医疗、文化、商圈等生活资源的需求。如图1中所示的关于人、城市经济和生活的闭环图，人的汇聚助力城市建设和技术创新，城市提供更优质的资源满足人的生活，人通过在不同工作岗位建设城市并获取报酬。三者之间的良性影响会让马太效应更加明显，城市的人更多，生活资源更丰富，以及城市经济发展更加迅速。

图1：人、城市经济及生活的关系

自中国改革开放以来，城市化建设速度加快。截至2021年，中国城市总人口超1000万的超大城市有6个（分别是北京、上海、广州、深圳、重庆、天津）、人口在500-1000万的特大城市有12个。城市规模得到迅速扩张，但生活资源却没有得到相应的改善和保障，引起了城市发展的一系列负面效应。

1、城市化发展中的问题

随着城市化的发展，人、生活、城市经济三方面出现了越来越多的问题，从发展初期的良性影响逐渐出现了负面效应。

（1）生活

伴随着城市建设规模和人口的快速增长，生活方面出现的问题越来越多，如安全事故频发、环境卫生恶化、交通拥堵严重、教育资源匮乏、房价炒作过高等问题，城市的生活已逐渐无法满足大多数人的基础需求，越来越多的人选择离开超大、特大城市并走向二、三线城市，而头部城市人口出现负增长的情况。

（2）城市经济

受到生活的影响，超大、特大城市人口逐渐呈现流出态势，让城市建设及技术创新力受到影响，导致城市经济的发展速度放缓，获得资源的能力降低，又进一步促使人的离开，负面影响力逐渐放大。

（3）人

因为城市创新力降低，能够提供的工作岗位减少，现有产业给出的薪资水平也无法保证人在城市的基本生活，而城市生活的成本却一直在快速增长，导致人的加速离开。

2、如何解决“城市问题”？

无论国家十四五规划，还是最新地方经济发展规划，都能够频繁地看到“数字化转型”，这里我们将讨论两个问题：第一、什么是数字化转型？第二、数字化转型能否解决城市发展中遇到的问题？

数字化转型在不同领域有着不同定义，本文围绕城市数字化转型，单从这一个方向上，目前也没有标准的定义，对数字化转型的主要观点如表1所示。

表1：城市数字化转型观点集[1]

虽然不同机构和学者在表述方式上略有差异，但核心观点基本相同，即通过技术来升级城市治理方式，从而提升城市可持续的创新经济发展能力。从概念上我们需要进一步了解，如何通过数字化手段（人工智能、大数据、云计算、区块链等）来提升治理，实现“人 — 城市经济 — 生活”的全面升级，以实现经济可持续性发展。

图2：数字化转型下“人、城市经济、生活”的关系

下面我们将根据图2所示架构，说明如何通过数字化转型，让城市经济和生活更好的适应人民；通过治理，让数字城市建设走得更长远。

（1）城市经济+数字化转型

《数字化转型：分布式认知工业互联网如何赋能于企业数字化转型》一文中，我们详细讲述了工业数字化转型，包括实现OT与IT融合，打破企业间信息系统的数据孤岛，数据赋能企业全局化管理和运营，以及助力城市企业的第一、二、三、四利润源升级。在商业方面，城市出现更多类型的商业形态，为人提供更加丰富、灵活的就业岗位。

治理：从城市发展角度，产业链图谱、企业画像，让政府了解城市支柱经济实时动态发展情况，能够做到政策精准制定和落地。

（2）生活+数字化转型

数字化转型：信息化时代为我们带来了外卖软件、打车软件等，极大方便了用户生活；但不同软件之间又形成了一座座数据孤岛，客户信息分散在不同软件的数据库中，无法发挥数据更大的价值。但进入数字化时代，生活服务便利性会进一步提高，而城市生活治理也会变得更加科学化及高效化。

治理：如图3所示，中国人民大学公共管理学院李文钊教授双层嵌套治理界面，从公民的需求导向，以一体化界面满足公民多样和差异化需求，实现“一网通办”、“接诉即办”、“最多跑一次”的目标；从决策者的供给导向，以一体化界面应对碎片化的部门和多层次政府所导致集体行动困境，让政府更好地为公民服务，包括通过数字化管理手段制定限时、限路段的交通限行计划、科学调整信号灯时长等方式减缓交通压力，通过线上预约、线上报销等一站式服务构建数字化医疗服务，以及通过“物联网+大数据”实时监测环境指标管理环境问题等改善人的生活环境。

图3:双层嵌套治理界面框架[2]

（3）人+数字化转型

人是数字化转型的执行者和影响者，执行者的作用在于数字化转型过程，即需要大量的决策者和技术人才；影响者是数字化转型下，数字化经济和数字化生活下衍生出新的商业生态，提供大量新的工作岗位，在工业场景下需要更多创新研发人员和数据分析人员；在商业场景下则产生更多类型的工作岗位，为大量的服务人员提供更加灵活的工作机会。

区块链保障及赋能城市数字化转型

随着数字化转型的深入，无论人、生活、还是城市都会产生大量的数据，相应出现的是数据安全性和真实性问题。纵观当前市场，中心化数据管理模式下的数据泄露事故频发、数据管理及使用合规成本高、数据价值难以真正发挥。因此，如何低成本解决数据真实性和安全性，成为当下迫切需要解决的问题。

区块链作为一种新兴技术，用密码技术将共识确认的区块按顺序追加形成的分布式账本，实现数据的不可篡改。如图4所示，区块链在城市数字化转型中，形成一个金字塔模型；通过区块链保障数据的真实性和安全性，同时助力数据价值的发挥，进一步赋能城市经济创新。

图4：区块链赋能数字化转型模型

1、数据真实性

关于数据真实性，既要保证数字世界各节点数据的一致性，又要保证物理世界和数字世界的一致性。从供应链角度，数据真实性又分为两部分：第一部分是源头数据的真实性，包括数据主体的生产时间、地点、质量等；第二部分是流通阶段数据的真实性，主要包括交易信息、物流信息等。基于区块链技术的源头数据真实性，主要通过物联网可信设备实现数据自动收集及上云上链，减少人为干预；此外，配合人工智能、大数据分析等技术对数据进行实时感知，发现终端数据异常，及时预警或应急处理。对于流通阶段数据，通过两种方式保证数据真实性，第一种是事前预防法，即在物理世界里通过第三方权威机构作为背书，数据需要在第三方机构监督下完成上传，区块链的作用是对数据上传人和第三方权威机构行为的共同监督；第二种是区块链本身的特性，即所有流通数据上链存储，保证不可篡改，且每一环节数据可以做到来可追溯、去可追踪，如有做假，很容易在流程任意环节被发现，因此这种方式是通过提高作假风险来避免作假的动机。

2、数据安全性

数据安全性包括数据存储的安全性和数据交换的安全性。

（1）存储的安全性

第一是工业场景下物联网终端设备信息的安全性，或商业场景下用户个人信息的安全性问题。通过分布式数字身份技术DID，如图5所示，实现数字身份的通用性，减少个人信息在不同平台的重复填写导致信息泄露风险增加。在DID体系下，第三方仅可验证数据真实性，保证具体业务流程的顺利进行，但无法读取到目标对象的具体信息。

图5：分布式数字身份架构[3]

第二是信息存储的安全性，在区块链技术下，采用分布式存储技术，即使单点攻击也无法让攻击者获取完整数据。

（2）数据交换的安全性

数据开放才能最大程度发挥数据价值，然而传统市场，数据持有者无法控制数据在公开、共享、交换过程中的安全性，极大影响数据交换的动机和意愿。隐私计算成为当下备受关注的技术，能够实现数据可用不可见，包括三大方向：联邦学习、安全多方计算、可信计算；结合区块链技术，做到数据使用过程的记录，很大程度上阻止了数据外泄的风险。

①联邦学习：一种分布式机器学习技术和系统，包括两个或多个参与方，参与方通过安全的算法协议进行联合机器学习，可以在各方数据不出本地的情况下联合多方数据源建模和提供模型推理与预测服务。分为“横向联邦学习”和“纵向联邦学习”。

②安全多方计算（MPC）：一种在参与方不共享各自数据且没有可信第三方的情况下安全地约定函数的技术和系统。通过安全的算法和协议，参与方将明文形式的数据加密后或转化后再提供给其他方，任一参与方都无法接触到其他方的明文形式的数据，从而保证各方数据的安全。

③可信计算：借助硬件CPU芯片实现可信执行环境（TEE），从而构建一个受保护的“飞地”（Enclave），对于应用程序来说，它的Enclave是一个安全的内容容器，用于存放应用程序的敏感数据与代码，并保证它们的机密性与完整性。

3、数据价值

在数字化时代，真实的数据就是原油，它不仅能推动经济发展，还是实现信息技术突破的重要燃料，而区块链技术在数据市场最基本的使命是保证数据的真实性，同时保证数据存储及流通的安全性。在解决了数据真实性和安全性基础上，可以开始挖掘数据的价值。根据中国信通院在《数据价值化和数据要素市场发展报告（2021）》中提出的数据价值化“三化”框架：如图6所示，首先需要将数据资源化，使无序、混乱的原始数据成为有序、有价值的数据资源；其次是数据资产化形成数据交换价值，即数据通过市场流通交易给数据所有者或控制者带来经济利益；最后是将数据资本化，实现数据要素社会化配置的过程。

图6：数据价值化“三化”框架

4、数据治理

基于区块链技术的城市数据治理会随着区块链生态的建设而不断多样化。在数据治理初期，基于数据的真实性、安全性、价值，形成城市公共数据多方共享，让政务数据、企业数据、个人数据实现跨地域、跨领域的共享，发挥数据最大价值。此外，基于底层联盟链的区块链生态不同于公有链生态，如何应用合法化的技术手段，如积分、合法化token等，让城市中的组织、机构和个人都能意识到，城市建设和维护并不是政府一方面的工作，而关系到城市中每一个人的利益，以此鼓励更多人自愿加入到城市治理中，让城市生态向着一个更加积极方向前行。

图7：数据治理架构

5、商业创新

前面所提到的区块链各种功能，仅仅是“+区块链”形式，也就是使用存证功能解决传统行业存在的各种信任问题，在这种模式下区块链仅仅是一种“技术”。但区块链并不只是一种“技术”，更应该看作一种“思维”。通过技术解决信任问题，重塑各种“关系”的信任机制，让很多在传统模式下做不到的事情变成可能。在这种思维下，会有很多“区块链+”的新兴生态出现。例如NFT项目，使用区块链技术保护数字知识产权，鼓励更多人加入到知识、艺术的创作中去。我们正在处于“区块链+”的概念提出阶段，未来更加广阔的蓝海等待人、城市、生活去挖掘。