区块链在核能领域应用的初步探讨

区块链是近年来诞生的新兴信息技术。习近平总书记强调，要加快推动区块链技术和产业创新发展，积极推进区块链和经济社会的融合发展。核能是传统的高技术产业，如能实现与区块链技术深度融合，将极大地促进核能技术革命和产业升级。

区块链在能源领域的应用

区块链本质上是一个共享数据库，以块-链结构存储数据，可以实现数据的一致存储、难以篡改和全程可溯源。区块链包括三类，公有区块链、行业区块链和私有区块链。区块链应用范围已从最初的数字货币迅速扩展到金融、物联网、公共服务、数字版权、保险、公益等领域。

区块链技术架构图

国内能源企业也在布局区块链技术。国家电网打造了基于区块链的电子合同、电力结算、供应链金融、电费金融、大数据征信等金融科技全产业链产品，并成立了专门的区块链公司解决泛在电力物联网建设中面临的数据融通、网络安全、多主体协同等问题。油气企业开展了基于区块链的油品进出口交易，开发了区块链LNG解决方案。南网电动汽车公司推出了采用区块链技术的电动出行服务平台。煤炭贸易市场也开始与区块链技术对接。民营资本纷纷进入能源区块链领域，推动“区块链+能源”全面落地。

区块链在核能领域应用探讨

工程总承包管理。工程总承包模式在我国核能项目中被采用，有利于工程质量、预算控制和施工进度管理，但对总包方调度各方资源能力提出较高要求。经过多年实践，核能项目的总承包模式已日渐成熟，但仍存在配合机制和反馈机制不完善问题，例如在设计与施工之间、设计与设备制造之间存在部分脱节，施工内部各分包单位之间缺少协调配合等。这反映出目前项目总承包中存在一定的协同管理问题，影响项目推动。运用区块链中的智能合约、数据防篡改、开放性、去中心化、数据链扩展等技术，能够较好解决配合机制和反馈机制问题。

在工程实施中，各参建方之间的图纸、设备、材料、施工区段等的移交，设计方、设备制造方、土建施工方、采购方、物流方以及各分包方之间情况的对接和反馈是时刻进行的，可以采用智能合约进行过程管理，将各方权利、义务、争议解决方案等用合约固定并自动执行。在该项目区块链中，任意两方交易都会被其他节点记录，对未按合约执行的行为，系统能够进行溯源性追查并对这种行为进行自动考核，通过将考核结果与绩效挂钩，就可以限制不履约的行为。这个过程根据需要能够扩展，可以将项目各相关方、上级管理部门以及监管方都纳入其中，实现对项目实施过程的有效监控。

工程总承包管理的区块链架构

科研管理。区块链可以与科研项目的申请与立项、组织实施、结题验收、成果转化等各环节密切结合。以区块链模式存储的项目申请，能够有效进行数据溯源、辨别数据真伪。首先，区块链可以为每一个申请者创建全面准确的数字化身份信息，记录其每一份项目申请书和取得的成果，以时间为序列建立申请者的研究轨迹，清楚描述其从事的工作、发表的文章、开展的学术交流等。通过区块链技术中的账本功能，为每一份资料加盖唯一的不可篡改的数字印记，构建一个通用的项目申请书数据库，从而可以为项目申请提供一个通用数字审查标准。在项目申报和评审过程中，任何使用都将被建立在区块链技术上的应用平台记录并跟踪，并为区块链上所有节点可见，从而杜绝抄袭剽窃。

区块链可以让研究者和管理部门将数据加密后将研究的每个过程记录在区块链上，形成不可篡改的记录内容，保证项目研究过程和结论记录的完整性和真实性，不仅有利于项目过程管理，也有利于结题评审专家的科学评判。科研项目离不开专家评审和同行评议，区块链科研管理系统中，可以为每一个专家创建一个数字化身份，在专家匿名评议的同时，全面记录其评议过程行为，系统可以进行追溯和评价打分。区块链记录是永久保存的，任何行为对实施者的信誉都是终身影响，在该模式下，申请者、研究者、管理者和评审者的行为都能得到有效规范，从而保障科研工作的质量。

国际贸易。核领域的国际贸易不仅是商务过程，还关系到核技术和核材料的国际进出口管制。除交易双方外，还涉及进出口管制相关政府部门、最终用户、金融机构、代理商、物流、海关、质检等多个机构，有些还可能涉及国际组织，繁琐的制度和文书工作需要耗费双方大量的时间精力。一方面，可以利用区块链的智能合约技术，按双方预先商定的触发条件自动生效合同并执行合同条款；另一方面也可利用区块链电子文件的一致性、共识机制和不可篡改性，同时向相关各方提出申请，进行实时并联的申报审批，这可以大大提高效率。

行业管理和安全监管。核能由于其特殊的政治、经济、战略性和安全要求，行业受到国家的严格监管，一个项目的规划、立项、前期工作、核准、建设、运行乃至退役，都要取得一系列的行政批准和安全许可。由于涉及部门多、环节复杂，目前项目审批和监管中，存在着数据之间相互割裂、数据来源难以追溯、真实性需要逐个逐次确认等问题，需要大量的时间和经济投入。采用区块链技术可以帮助解决这些问题。

针对项目产生的大量文件和海量数据，区块链的共识机制可以实现资源共享，打破各环节、各部门间存在的数据藩篱和信息壁垒，实现“一次申报、并联审批”。在项目实施过程中，数据在不同阶段打上时间印记先后上链，使数据不可篡改，确保数据真实性，也降低了管理成本。在得到授权后，这些数据可以在任意时间查阅，有助于管理机构随时获得真实数据，实现行业管理和安全监管的飞跃。

区块链与智慧核电

在数字经济时代，智慧化是核电技术发展的方向。智慧核电是对数字电厂、智能电厂的进一步提升，运用大数据、人工智能、工业互联网、无线通信等技术，将智能设计、智能制造、智能建造和智能运维充分融合，对核电站设计、建造、运维、经验反馈等过程中生成的海量数据自动收集、分类、计算、分析和深度挖掘，通过集成智能传感与执行、智能控制与优化、智能管理与决策技术，使核电站具备自学习、自适应、自趋优、自判断、自恢复、自组织的能力。智慧核电站具有智能感知、信息融合、智能算法、智能决策、管控一体化的特点，并具备全生命周期自动持续优化的能力。

可以考虑，将设计、制造、建设和运行等数据，加密后上链，各相关单位间通过智能合约确定双方数据开放的层次和内容，通过分级授权获取所需数据。数字印记和非对称加密可以保证数据不被篡改和恶意获取，任何操作都会被所有节点记录也避免“抵赖”和不履约行为的发生。区块链技术有助于打破不同行业和单位间的界限，实现数据的汇聚共享和深度挖掘，使得智慧核电获得发展的数据基础。

（该文在刊发过程中有删节，完整分析请关注2020年4期《中国核工业》杂志）

文：?荣健

作者单位：中国核电发展中心

策划：杨金凤

编辑：陶春

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编译者/作者：中国核工业

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