摘要

在数字化转型浪潮中，传统档案管理面临真实性保障难、长期保存挑战大、跨机构协同效率低等痛点。区块链技术凭借其去中心化、不可篡改、全程可溯等特点，为构建新一代可信档案管理系统提供了突破性解决方案。本文系统探讨了区块链如何与人工智能、IPFS分布式存储等新技术融合，实现电子档案全生命周期可信管理，并规划了从试点到全面推广的实施路径。文章结合中国电建、德阳市档案馆等前沿案例，深入分析了区块链在政务、企业、民生等多元场景的应用价值，为档案管理机构提供兼具理论高度与实践指导的数字化转型指南。

关键词：区块链技术、电子档案、真实性保障、单套制管理、数字孪生、IPFS

1 引言：当古老档案遇见区块链革命

档案，作为人类文明的记忆基石，一直肩负着记录历史、保障权益、服务社会的重要使命。然而，在数字化转型浪潮席卷全球的今天，传统档案管理模式正面临前所未有的挑战。电子文件易篡改、难追溯的特性使得档案的真实性保障变得复杂而昂贵；各类业务系统产生的海量电子文件使得传统的"双套制"（同时保存纸质和电子版）管理方式不堪重负；跨机构、跨地区的档案信息共享与协同管理更是举步维艰。

与此同时，区块链技术作为信任机器，正以其独特的分布式账本、密码学算法和共识机制，为档案管理领域带来革命性的解决方案。区块链技术的去中心化、不可篡改、全程可溯等特点，与档案管理对真实性、完整性、长期可读性的要求高度契合。通过将区块链技术引入档案管理，我们能够构建一个更加安全、高效、透明的档案管理体系，使电子档案在法律凭证价值上真正等同于甚至超越传统纸质档案。

本文将深入探讨区块链技术在档案管理系统中的具体应用方案，包括技术原理、应用场景、系统设计、实施路径等关键内容，并结合当今流行的AI、IPFS、数字孪生等新技术，展示如何构建面向未来的智能档案管理系统。

2 区块链与档案管理的契合性分析

2.1 传统档案管理的痛点与挑战

传统档案管理在数字化时代面临诸多系统性挑战，这些挑战在很大程度上可以通过区块链技术得以解决或缓解：

• 真实性保障成本高：传统电子档案多采用数字签名和电子认证技术保障真实性，但存在服务周期有限的问题。根据《电子政务电子认证服务业务规则规范》，电子认证服务的信息保存期一般为证书失效后5-10年，而档案保管期限往往长达数十年甚至永久，存在明显的不匹配。此外，数字签名技术需要专用的软硬件系统支持，系统更新换代快，长期可用性面临挑战。

• 长期保存技术难度大：电子档案的长期保存不仅涉及载体的耐久性，更包括信息的可读性和可理解性。传统方式下，需要定期进行格式转换和迁移，这一过程不仅成本高昂，且每次转换都可能引入新的风险，影响档案的真实性和完整性。

• 跨机构协同效率低下：在当前档案管理体系中，不同机构间的档案协同管理存在诸多障碍。例如，档案室与档案馆之间的电子档案移交、产品设计单位与制造单位之间的电子档案交换等，因缺乏可信环境，难以实现高效协同。各机构独立管理的档案系统形成了信息孤岛，降低了档案资源的整体利用效率。

• 利用服务不便：档案利用过程中，利用方往往对档案保管方提供的电子档案复制件或纸质件的真实性存疑，需要额外的验证程序，增加了利用成本。跨国、跨地区利用时，还可能遇到不同密码算法体系的兼容性问题。

2.2 区块链技术的优势与价值

区块链技术为应对上述挑战提供了全新的思路和方法。其核心优势主要体现在以下几个方面：

表：区块链技术与传统档案管理技术对比

比较维度	传统档案管理技术	区块链档案解决方案
真实性保障	依赖数字签名、CA认证，存在服务周期限制	基于密码学哈希函数，保障永久可验证
信任机制	中心化信任，依赖特定机构背书	去中心化信任，基于算法和共识机制
数据存储	集中式存储，存在单点故障风险	分布式存储，抗攻击性强
追溯能力	有限追溯，依赖人工日志记录	全程可溯，链上记录不可篡改
协同效率	跨系统协同困难，流程复杂	多方协同便捷，规则透明一致
长期成本	重复认证，迁移成本高	一次上链，永久验证，成本递减

2.3 技术可行性分析

从技术可行性角度看，区块链在档案管理中的应用已经具备了相当成熟的条件：

• 政策支持：新修订的《中华人民共和国档案法》明确规定“电子档案与传统载体档案具有同等效力”，从法律层面确认了电子档案的地位。国家档案局近年来也将区块链技术在文件档案领域应用的相关研究列入科技项目立项指南，体现了主管部门对这项技术的重视。

• 技术基础：区块链技术与IPFS分布式存储、人工智能等新技术结合，可有效解决电子档案长期保存中的实际问题。例如，中兴通讯股份有限公司开发的基于IPFS与区块链技术的企业电子档案可信管理系统，实现了档案真实性查证、验证与数据恢复的全流程管理。

• 成功案例：国内外已有多个区块链档案管理应用的成功案例。中国电建集团通过区块链技术实现了电子文件单套制管理，每年可节约成本近亿元；德阳市档案馆将区块链技术融入智慧城市建设，实现了档案资源的可信管理；英国国家档案馆开展的ARCHANGEL项目，探索了区块链在档案长期保存中的应用。

3 区块链在档案管理中的应用场景

区块链技术在档案管理领域具有广泛的应用前景，以下重点分析几个核心应用场景：

3.1 电子档案真实性保障

电子档案的真实性保障是区块链技术最能发挥价值的场景。传统电子档案真实性保障主要依靠数字签名和第三方认证，存在服务周期有限、依赖特定机构、成本高等问题。区块链技术通过分布式共识机制和密码学哈希函数，为电子档案真实性保障提供了全新的解决方案。

基本原理：将电子档案的哈希值存储在区块链上，通过哈希值唯一代表电子档案的内容。任何对电子档案的修改都会导致哈希值的变化，从而可以被系统检测到。由于哈希值存储在全网多个节点上，且区块链的不可篡改性，这种真实性验证机制具有极高的可靠性。

流程图：基于区块链的电子档案真实性保障流程

中国电建集团的实践表明，区块链技术在电子档案真实性保障方面具有显著优势。该集团开发了自主可控的区块链基础平台，选取7个节点搭建电建联盟链，为电子档案存证、验证和追溯提供服务。通过区块链技术，中国电建建立了以哈希值识别电子档案、以管理环节上链信息为基础的电子档案溯源多重认证体系，从源头上保障了电子文件的真实性及全生命周期可追溯性。

3.2 单套制档案管理

传统的档案管理多采用“双套制”（即同时保存纸质和电子版本），不仅增加了管理成本，也影响了管理效率。区块链技术的应用为推行“单套制”（仅保存电子版本）创造了条件。

单套制管理的可行性：区块链技术通过不可篡改的特性保障了电子档案的真实性，使得电子档案在法律证据效力上能够替代纸质档案。中国电建集团的实践表明，通过单套制管理，纸质档案大幅减少，节省了整理、保管、利用等成本。据统计，中国电建总部OA系统和外事管理系统平均归档电子文件3.1万件/年，每年减少纸质档案输出约31万张，累计可节省成本约295万元/年。如果全系统实现单套制，预计每年可节约成本近亿元。

湖州市水利局的案例进一步证明了单套制管理的可行性。该局通过“管理+技术+制度”系统推进电子文件单套制全流程管理，利用数字档案馆和水利应用系统的迭代升级，加强平台融合，构建“电子文件形成系统—电子文件统一管理平台—基层档案管理系统—档案馆管理系统”全流程归档模式，确保数据“一键推送、一个入口接收、归档一站管理”，实现了水利电子文件接收、归档、移交、利用全流程管理。

3.3 跨机构协同档案管理

区块链技术的去中心化特性特别适合跨机构协同档案管理场景。在工程项目、行政审批、司法证据交换等涉及多个机构的场景中，区块链可以建立可信的协同机制。

应用模式：构建联盟链，将涉及档案协同管理的各方作为节点加入联盟链，通过智能合约约定协同规则，实现档案的可信流转与共享。

表：区块链在跨机构档案协同管理中的应用案例

应用领域	参与机构	区块链应用方案	应用效果
飞机制造	设计方、制造方、监管部门、购买方	建立联盟链，将飞机设计、制造、监管全过程文件上链	解决各方对电子档案真实性的疑虑，提高协同效率
政府信息公开	归档单位、档案馆、申请人	基于区块链搭建可信平台，实现档案提前移交与政府信息公开的协同	满足《档案法》要求，优化工作流程
建设项目管理	设计、施工、监理、运营单位	将各环节形成的文件上链，建立多方参与电子文件协作管理的可信环境	实现设计、施工、监理、运营文件无缝流转和文档一体化管理

中国电建集团的实践表明，区块链系统可以帮助数字电站建设项目建立一个多方参与电子文件协作管理的可信环境和可信机制，实现多节点共同对同一批电子文件进行管理，并将各自的行为记录上链交易，极大方便了单位之间的协同与合作。

3.4 智能档案管理与利用服务

人工智能与区块链技术的结合，可以大幅提升档案管理与利用的智能化水平。中国电建集团的案例展示了人工智能技术在档案管理中的多种应用场景：

• 智能鉴定：基于档案鉴定要求和大数据思想进行计算机程序设计、编码，形成适用于计算机自动判定保管期限的规则和逻辑，实现档案智能鉴定。通过这套适用于计算机的智能鉴定方法设计，中国电建实现了由计算机自动处理电子文件归档的“最后一公里”，使档案鉴定的人工参与比例低于8%，降低了人工出错的可能性。

• 智能检索：应用人工智能技术驱动档案检索功能更新，开发基于电子档案语料库的对话式搜索引擎，应用大模型技术，通过机器学习、自然语言处理、知识图谱、语义分析等核心技术进行智能应答，并关联答案所在的档案数据源，有助于以更低成本、更高效率为档案用户服务。

• 数字孪生应用：结合大数据和物联网技术研究探索智慧档案应用，为项目建设数字孪生提供档案数据支撑。在互联协同、科学智能的项目管理环境下，梳理项目建设期归档的各阶段设计成果、BIM模型和数据、项目相关系统数据、文档等信息并进行处理，根据应用需求建立信息模型，自动输出并智能关联，实现底层档案数据支撑数字孪生与物理实体间的对应表达。

4 基于区块链的档案管理系统设计

4.1 总体架构设计

基于区块链的档案管理系统应采用分层架构设计，确保系统的灵活性、可扩展性和安全性。系统总体架构如下：

基础设施层：提供计算、网络和存储资源。考虑到档案数据的安全性要求，建议优先采用私有云或政务云部署。例如，德阳市档案馆的数字档案馆系统主要依托政务云进行部署，配备虚拟服务器24台、对象存储空间90T和云备份空间50T。

存储层：采用混合存储模式，将档案元数据及哈希值存储在区块链上，而大型档案文件本身则存储在IPFS（星际文件系统）或传统存储系统中。中兴通讯股份有限公司的实践表明，将档案著录项信息存储在区块链、档案原文内容存储在IPFS的方式，可以有效平衡存储成本与安全性要求。

核心层：包含区块链核心组件，如共识机制、网络通信、智能合约等。根据档案管理的特点，建议采用联盟链模式，只有经过认证的节点才能参与共识过程。

接口层：为上层应用提供统一的API接口，同时负责身份认证、权限管理和安全加密等功能。

应用层：提供档案收集、管理、利用和监督等业务功能，满足不同用户的需求。

4.2 核心功能模块

基于区块链的档案管理系统应包含以下核心功能模块：

4.2.1 档案收集与归档模块

该模块负责从各业务系统收集电子文件，并完成归档操作。关键功能包括：

• 自动捕获：通过标准接口从OA系统、业务系统等自动捕获电子文件及其元数据。德阳市档案馆构建了全域档案资源收集管理平台，实现全市档案资源统一归档管理。通过统一电子公文归档接口标准，在政务云部署集中式电子文件归档管理系统，与市域内机关企事业单位OA系统对接，推动高效归档管理。

• 智能鉴定：基于人工智能技术，自动判定电子文件的保管期限和归档范围。中国电建集团基于档案鉴定要求和大数据思想形成了一套适用于计算机自动判定保管期限的规则和逻辑，实现了档案智能鉴定。

• 哈希计算与上链：计算电子文件的哈希值，并将其写入区块链，确保档案的唯一性和真实性。

4.2.2 档案存储与管理模块

该模块负责电子档案的长期安全存储与管理，关键功能包括：

• 分布式存储：将电子档案数据分布式存储在多个节点上，确保数据的安全性和可用性。中兴通讯股份有限公司采用IPFS技术进行分布式存储，利用其去中心化的特点提高存储的可靠性和安全性。

• 区块链存证：将电子档案的哈希值、关键元数据等存储在区块链上，利用区块链的不可篡改性保障电子档案的真实性。

• 定期检测：通过区块链技术定期检测电子档案的完整性，及时发现被篡改或损坏的档案。德阳市档案馆在档案管理系统中集成“四性”检测工具，按照45项指标对文书类电子档案进行检测，保障电子档案质量。

4.2.3 档案利用与服务模块

该模块负责向用户提供档案利用服务，关键功能包括：

• 真实性验证：用户可以通过电子档案的哈希值，验证档案的真实性和完整性。中国电建集团开发了电子文件真实性验证平台，用户可通过该平台验证电子文件真实性，并获得验证结果证明。

• 权限管理：基于智能合约的精细权限控制，确保只有授权用户才能访问相关档案。

• 智能检索：基于人工智能技术，提供自然语言检索、相似档案推荐等智能检索功能。中国电建集团应用人工智能技术驱动档案检索功能更新，开发了基于电子档案语料库的对话式搜索引擎，大幅提高了档案检索效率。

4.2.4 审计监督模块

该模块负责对档案管理全过程进行审计监督，关键功能包括：

• 操作日志：记录所有对档案的访问和操作，并将日志哈希值定期写入区块链，确保日志的不可篡改性。

• 智能审计：基于人工智能技术，自动分析档案管理过程中的异常行为，及时发现安全隐患。

• 追溯查证：利用区块链的可追溯特性，实现对电子档案全生命周期的追溯查证。

4.3 技术实现路径

4.3.1 区块链选型考量

选择合适的区块链平台是系统成功的关键。在选择区块链平台时，需要考虑以下因素：

• 性能要求：档案管理系统通常需要处理大量数据，因此需要选择高性能的区块链平台。联盟链一般比公有链具有更高的性能，更适合档案管理系统使用。

• 权限控制：档案管理涉及不同机构的参与，需要精细的权限控制机制。联盟链或私有链通常能提供更灵活的权限控制机制。

• 存储容量：区块链本身不适合存储大量数据，需要与IPFS等分布式存储系统结合使用。中兴通讯股份有限公司的实践表明，将档案著录项信息存储在区块链、档案原文内容存储在IPFS的方式，可以有效解决区块链存储容量有限的问题。

• 成本考量：需要考虑区块链平台的部署和维护成本，在满足需求的前提下，尽量选择成本较低的方案。

4.3.2 集成AI与大数据技术

区块链与人工智能、大数据等技术结合，可以大幅提升档案管理的智能化水平：

• 智能鉴定：利用自然语言处理和机器学习技术，自动分析电子文件内容，判定保管期限和归档范围。中国电建集团应用人工智能技术提升电子文件归档鉴定效率，使档案鉴定的人工参与比例低于8%。

• 智能检索：结合知识图谱和自然语言处理技术，实现智能检索和知识发现。中国电建集团开发了基于电子档案语料库的对话式搜索引擎，应用大模型技术提高检索效率。

• 风险预警：利用大数据分析技术，对档案管理过程中的风险进行预警，提高档案安全性。

4.3.3 安全与隐私保护

档案数据通常包含敏感信息，需要采取严格的安全和隐私保护措施：

• 数据加密：对敏感档案数据进行加密存储和传输，确保即使数据被窃取，也无法被解读。

• 身份认证：采用基于数字证书的多因素身份认证机制，确保只有授权用户才能访问系统。

• 隐私保护：对于特别敏感的信息，可以采用零知识证明、同态加密等隐私保护技术，实现“数据可用不可见”。

5 实施路径与策略

5.1 分阶段实施策略

区块链在档案管理系统中的实施应采取分阶段推进的策略，确保项目稳步推进并取得实效：

第一阶段：试点示范（6-12个月）

选择个别业务系统或部分档案类型开展区块链应用试点。试点阶段应重点关注技术可行性和应用效果验证。中国电建集团首先在OA系统和外事管理系统中开展电子文件单套制归档和区块链应用试点，取得经验后再逐步推广。试点阶段的主要任务包括：

• 需求分析：明确业务需求和技术需求，确定试点范围和目标。
• 平台搭建：搭建区块链基础平台，选取适量节点组建联盟链。
• 系统开发：开发基于区块链的档案管理核心功能。
• 试点应用：在选定范围内开展试点应用，验证技术可行性。
• 评估总结：评估试点效果，总结经验和教训，为全面推广奠定基础。

第二阶段：全面推广（1-2年）

在试点成功的基础上，逐步扩大区块链档案管理的应用范围。全面推广阶段应重点关注系统的扩展性和稳定性。主要任务包括：

• 功能完善：根据试点反馈，完善系统功能，提高系统稳定性。
• 标准制定：制定相关技术标准和管理规范，为系统推广提供标准支撑。
• 培训推广：开展用户培训，提高用户接受度和使用能力。
• 推广应用：逐步扩大应用范围，最终实现全覆盖。

第三阶段：深化应用（长期）

在区块链档案管理系统稳定运行的基础上，不断深化应用，拓展应用场景。深化应用阶段应重点关注与新兴技术的融合和创新应用。主要任务包括：

• 技术融合：进一步深化区块链与人工智能、大数据、物联网等技术的融合。
• 应用拓展：拓展应用场景，如数字孪生、智能决策支持等。
• 持续优化：根据技术发展和业务需求变化，持续优化系统功能和性能。

5.2 组织与保障措施

区块链档案管理系统的成功实施需要有力的组织和保障措施：

制度建设：制定和完善相关制度规范，为区块链档案管理提供制度保障。湖州市水利局在推进电子文件单套制全流程管理过程中，制定了《水利局电子文件电子档案移交与接收办法》、《水利局电子文件归档和电子档案管理办法》、《水利局电子文件归档整理规则》等15项制度规范，为全市电子文件归档提供制度保障。

人才队伍建设：加强人才培养，打造既懂档案业务又懂信息技术的复合型人才队伍。中国电建抽调系统内档案人员和信息化人员组成专项工作组，通过多轮研讨、设计、形成工作方案及实施工作，培养出一批高水准的档案信息化专业人才。

安全保障体系：建立完善的安全保障体系，确保档案数据的安全。德阳市档案馆构建了体系化的安全防护网，按档案数据类型分类分网管理，在四网边界处部署防火墙、入侵检测、漏洞扫描和安全审计等安全设备，制定并严格执行安全管理制度，明确系统安全保密职责。

6 案例分析与未来展望

6.1 典型案例分析

6.1.1 中国电建集团：区块链助力电子档案单套制管理

中国电建集团在“数字电建”建设过程中，面临大量具有档案价值的电子文件对归档提出的迫切需求。集团引入区块链技术，有效解决了电子档案真实性保障难题。

解决方案：以国产软硬件自主可控为前提，开发自主可控的区块链基础平台，选取7个节点搭建电建联盟链。根据业务需求建设多个功能模块，为电子档案存证、验证和追溯提供服务。功能设计结合模块化、容器技术等特点，剥离原有扩展功能，将业务功能以插件方式增加，保持核心功能稳定。

应用效果：通过单套制管理，纸质档案大幅减少，节省了整理、保管、利用等成本。据统计，中国电建总部OA系统和外事管理系统平均归档电子文件3.1万件/年，每年减少纸质档案输出约31万张，累计可节省成本约295万元/年。如果全系统实现单套制，预计每年可节约成本近亿元。同时，通过应用智能鉴定，使档案鉴定的人工参与比例低于8%，档案整理效率和质量成倍提升。

6.1.2 德阳市档案馆：数字档案馆与智慧城市融合创新

德阳市档案馆积极推进“规划引领、技术融合、服务创新、安全保障”四大战略举措，将档案工作与智慧城市建设紧密结合，构建“全域一体化、服务立体化、安全体系化”的数字档案馆体系。

解决方案：市政府将数字档案馆工作纳入《智慧德阳规划（2020—2025年）》和《德阳市“十四五”数字经济发展规划》，对数字档案馆建设工作进行专项部署。按照“统一规划、分级管理”原则，建成集中式数字档案室系统和数字档案馆系统。德阳市数字档案馆的主要业务系统依托政务云部署，既节省建设资金，又消除了与各立档单位业务系统对接归档的网络障碍。

创新特色：利用智慧城市数字底座能力，运用统一身份认证功能，实现一次注册后各系统的便捷身份认证和数据互联互通。借助区块链技术确保电子档案真实性，利用AI能力如OCR文字识别、音频档案转写、照片和视频档案人脸识别等，提升档案数字化水平。

6.1.3 中兴通讯：IPFS与区块链融合的可信档案管理

中兴通讯股份有限公司申报了“基于IPFS与区块链技术的企业电子档案可信管理研究”国家档案局科技项目，采用将档案著录项信息存储在区块链、档案原文内容存储在IPFS的方式，建立附属于档案管理系统的电子凭证系统，实现企业电子档案的可信管理。

解决方案：系统总体采用去中心化的分布式存储技术，将区块链和IPFS技术相结合，通过区块链网络+IPFS网络，以双网协作的方式弥补了区块链网络存储容量受限的不足，并实现了链上链下协同。具体方案是将归档内容拆分为归档关键信息和归档文件两个部分，后者存储在IPFS网络，前者通过智能合约存储在区块链网络上，通过对IPFS存储文件的哈希连接完成上链。

技术优势：利用IPFS降低存储、带宽成本的优势，解决了区块链在实际的应用场景中长期性受限、存储效率低、成本高的缺点。IPFS提供点对点内容分发网络，对于内容完全相同的文件（即同一哈希值的文件）只会存储一次，节约了存储资源，降低了存储成本。

6.2 未来展望

随着技术的不断发展和应用场景的持续拓展，区块链在档案管理中的应用将呈现以下趋势：

技术融合深化：区块链与人工智能、大数据、物联网、数字孪生等技术的融合将不断深化，推动档案管理向智能化、精准化、可视化方向发展。中国电建集团已经开始结合大数据和物联网技术研究探索智慧档案应用，为项目建设数字孪生提供档案数据支撑。

标准体系完善：随着区块链档案管理应用的深入，相关的标准规范将逐步完善，为区块链档案管理的规模化应用提供标准支撑。目前，国家档案局已经开始关注区块链技术在档案管理中的应用，并组织相关研究和标准制定工作。

应用场景拓展：区块链在档案管理中的应用场景将不断拓展，从当前的电子档案真实性保障、单套制管理等场景，向智慧档案、数字孪生、决策支持等更广泛的场景扩展。中国电建集团的实践表明，区块链技术不仅可以用于档案管理本身，还可以为数字孪生环境提供数据支撑。

生态体系构建：围绕区块链档案管理将形成一个包括技术提供商、档案管理部门、监管机构、利用者等在内的生态体系，推动档案管理模式的创新和变革。湖州市水利局的案例表明，区块链技术可以帮助构建跨机构、跨地区的档案协同管理生态。

综上所述，区块链技术为档案管理提供了全新的解决方案，有望解决长期困扰档案工作中的真实性保障、长期保存、跨机构协同等难题。随着技术的不断成熟和应用场景的拓展，区块链将在档案管理领域发挥更加重要的作用，推动档案工作向数字化、智能化、现代化转型。