信通院区块链赋能新型智慧城市白皮书2019年20191134页

区块链赋能新型智慧城市白皮书（2019年）中国信息通信研究院2019年11月版权声明本白皮书版权属于中国信息通信研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的，应注明“来源：中国信息通信研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。编写指导：王爱华、陈金桥、徐志发、魏凯、刘高峰、高艳丽编写小组：陈才、张奕卉、卿苏德、路博、张佳宁、熊锐、郑子辉等前言新型智慧城市是党中央、国务院立足于我国信息化和新型城镇化发展实际而做出的重大决策，是推进智慧社会发展的重要抓手，是贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念。区块链是点对点网络、密码学、共识机制、智能合约等多种技术的集成创新，提供了一种进行信息与价值传递交换的可信通道，并具备不可篡改、可溯源等特性。作为新兴技术，区块链在新型智慧城市诸多领域具有较大潜力。在基础设施方面，运用区块链技术可探索实现信息基础设备间数据信息的高效交换，提升信息基础设施协同能力。在数据资源方面，借助区块链自身数据不可篡改、可溯源等特性，有望打破原有数据流通共享壁垒，提供高质量数据共享保障。在智能应用方面，依托区块链提供的更加可信的合作环境已经涌现出一批“只需跑一次”、“数据多跑路”、“精准服务”等亮点应用。中国信息通信研究院智慧城市研究小组与可信区块链团队共同组织编写了《区块链赋能新型智慧城市白皮书》（2019年）。本白皮书阐述了新型智慧城市发展现状，提出了当前新型智慧城市发展面临的挑战，分析了区块链特点与赋能应用场景，剖析了区块链赋能在部分城市中的探索实践，并提出相应发展建议。目录一、新型智慧城市与区块链发展情况....................................1（一）我国新型智慧城市发展现状..................................1（二）我国新型智慧城市最新态势..................................2（三）区块链技术主要特点........................................4（四）区块链技术在国内外发展情况................................5（五）区块链技术可缓解的城市发展问题............................6二、区块链赋能智慧城市发展具备潜力..................................9（一）城市设施高效智能.........................................10（二）数据治理可信可溯.........................................11（三）惠民服务成效初显.........................................14（四）精准治理多点突破.........................................16（五）生态宜居有待探索.........................................17三、我国主要城市区块链赋能探索实践.................................17（一）北京.....................................................17（二）杭州.....................................................19（三）上海.....................................................20（四）广州.....................................................22（五）深圳.....................................................23四、区块链赋能城市发展建议与展望...................................25（一）坚持顶层设计与局部试点并举，凝聚发展共识.................25（二）坚持能力建设与标准制定并重，夯实基础内功.................25（三）坚持防范风险与鼓励创新并行，稳步探索创新.................26（四）坚持融合发展与因地制宜并进，加快发展应用.................26（五）区块链赋能潜力逐步释放，促进智慧社会发展.................27图目录图1区块链赋能新型智慧城市全景图.................................10图2南京市区块链政务数据共享平台.................................12图3北京市区块链赋能探索实践.....................................19图4杭州市区块链赋能探索实践.....................................20图5上海市区块链赋能探索实践.....................................22图6广州市区块链赋能探索实践.....................................23图7深圳市区块链赋能探索实践.....................................25区块链赋能智慧城市白皮书（2019）1一、新型智慧城市与区块链发展情况（一）我国新型智慧城市发展现状新型智慧城市成为我国经济社会发展重要组成部分。作为重大工程项目，新型智慧城市已纳入《国民经济与社会发展“十三五”规划》，国家各部委及各级政府以此为指引，围绕信息基础设施、信息惠民服务、“智能制造”、“双创”、“互联网+政务服务”等领域，陆续出台和落地标准、产业、人才、试点示范等相关政策，全面推动我国经济社会各领域数字化转型和创新发展。其中，《国家新型城镇化规划(2014-2020年)》和《关于深入推进新型城镇化建设的若干意见》，明确将智能交通、智能管网、智能园区、智能水务等发展，作为提升城市和中小城镇公共服务水平作为新型城镇化建设的重点方向之一，深化了新型智慧城市建设与新型城镇化融合发展的内涵。新型智慧城市建设普遍进入第二轮升级规划建设阶段。全国已有近半数城市发布新型智慧城市总体规划、顶层设计、专项规划，西部、县域、新区智慧城市规划更遍地开花。新型智慧城市建设呈现省级城市领跑、地级市跟进、县级市及城市群起步的态势，其中超过94%省级城市、超过71%地级市、超过20%的县级市及城市群均提出建设智慧城市，并涌现出一批城市智脑、“最多跑一次”、数据资产登记、多功能智慧杆柱、公众广泛参与等特色亮点应用和模式，中国已成为全球智慧城市技术产业创新发展的重要力量。区块链赋能智慧城市白皮书（2019）2（二）我国新型智慧城市最新态势分级分类推进新型智慧城市建设成为必然选择。《国家信息化发展战略纲要》、《“十三五”国家信息化规划》等国家重大政策文件中，均明确提出要加强顶层设计，分级分类推进新型智慧城市建设，提高城市基础设施、运行管理、公共服务和产业发展的信息化水平。国务院发布的《新一代人工智能发展规划》明确，部署智慧城市国家重点研发计划重点专项，加强人工智能技术的应用示范。《2019年推进新型城镇化建设的重点任务的通知》提出，优化提升新型智慧城市建设评价工作，指导地级以上城市整合建成数字化城市管理平台，增强城市管理综合统筹能力。集约融合成为新型智慧城市主旋律。新型智慧城市进一步强化统筹力度，提供业务融合、技术融合、数据融合于一体，跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的协同服务，具体包括基础设施的共建共享、数据资源加速整合、核心平台统筹谋划和应用服务多合一。与此同时，新型智慧城市全面推动通信设施、局房管道、数据中心等共建共享，探索2G、3G、4G等频率授权综合利用。数据资源加速整合、核心平台统筹谋划。政务数据形成统采统存的数据资源池，部门间按照权限有序共享，并利用城市数据共享交换平台服务和第三方数据服务，实现涵盖政府、企业、行业的城市主数据资源体系，为各类智慧应用系统提供一体化协同管理和服务能力。区块链赋能智慧城市白皮书（2019）3数据驱动、有序治理成为新型智慧城市发展核心命题。传统智慧城市建设只关注城市自身内在系统发展，而未能实现上下联通、条块联动，逐步出现上下级系统难对接、横向数据资源无法打通等问题。新型智慧城市建设，不仅要求城市内部系统、数据资源实现整合，也需要实现与国家、省级管理部门协同配合，需要在城市层面打通条块系统和信息资源壁垒，聚焦设施互联、资源共享、系统互通，实现垂直型“条”与水平型“块”互融互通，协同运作、共同推进城市层面智慧化建设。当前，我国地级市共享交换平台和基础数据库建设进展较快，已有81.7%的地级市建成或在建共享交换平台，86.9%建成或在建基础数据库。惠民服务全面推行，65.6%地级市启动多卡合一建设，超过50%的地级市已着手建设集约化智慧城市管理中心，43%的地级市已开展“多网格合一”工作。区块链等新技术的应用，正在大幅提升智慧城市的供给能力。区块链正重塑社会信任，成为维系智慧城市有序运转、正常活动的重要依托，其具备全网节点共同参与维护、数据不可篡改与伪造、过程执行透明自动化等特性，有助于全面升级基于信任的智慧城市应用与服务。智慧城市正在构建新的创新生态。在开放的体系中，创业者、企业、创新服务机构等创新主体围绕城市治理、公共服务、生产效能等方面的需求，提出各种创意，并通过创新创业过程将创意变成现实，随着区块链、人工智能、移动物联网等领域的重大技术突破，未来在智慧城市领域将出现更多的独角兽企业。区块链赋能智慧城市白皮书（2019）4（三）区块链技术主要特点区块链是一种由多方共同维护，使用加密技术保证信息传输和访问安全，按照时间序列存储的分布链式结构数据库。区块链存储的基本单元是区块，记录着存储期间所有状态改变的过程和结果，新增的区块又保留着前一区块的所有信息，每个区块按生成顺序排列联结组成链表，就构成了区块链。区块链因具有不可篡改、智能合约、分布存储等技术特征，构建了独特的信任机制，在城市领域得到广泛应用。相比于传统数据库，区块链具有如下几项主要特征1：一是分布存储。传统分布式计算是将海量数据切分为成百上千的碎片，交给多台服务器并行运算，实现海量数据的快速计算。区块链分布式存储，则是将所有数据同步到网络每一个节点，没有中心节点，每个节点都是平等的，都保存着整个数据库。因此，区块链的分布式储存架构节点越多，数据存储的安全性也就越高。二是不可篡改。传统数据库具有增加、删除、修改和查询四个经典操作，区块链放弃“删改”，仅保留了“增查”两个操作。对于全网数据而言，用加密技术保障信息传输安全，数据传输历史随时间叠加进入区块中并严格按时间顺序单向推进。时间不可逆使得任何试图入侵篡改区块链数据的行为都很容易被追溯，导致被其他节点排斥，从而有效限制相关不法行为。三是多方维护。传统的数据库是一种单方维护的信息系统，不1中国信息通信研究院：《区块链白皮书（2018年）》区块链赋能智慧城市白皮书（2019）5论是分布式架构，还是集中式架构，都对数据记录具有高度的控制权。区块链引入一种多方维护的共识机制，写入数据不由单一主体单方面控制，需要经过多方验证形成共识，才能写入。数据维护方式的改变，增强了数据存储的一致性。四是智能合约。传统上，财务资金流和商务信息流是两个截然不同的业务流程，商务合作签订的合约，在人工审核、鉴定成果后，再通知财务进行打款，形成相应的资金流。智能合约基于事先约定的规则，通过算法代码形成一种将信息流和资金流整合同步的“内置合约”，实现履约自动化和智能化。（四）区块链技术在国内外发展情况从全球看，主要国家都在加快布局区块链技术发展。美国对区块链风险防范与产业发展并重，一方面强化加密货币在金融领域的风险监管，另一方面积极