李志1、李刚1、左晨亮1、王黎明2、朱红勤2
1.安徽继远软件有限公司，安徽合肥 230088 2.国网江苏省电力有限公司，江苏南京 210024
摘 要：传统的电子评价存证由于第三方权限过于集中，无法保证数据的真实性与可靠性，总是会出现恶意黑评和评价造价等问题。区块链的智能合约控制的信用存证能够依赖于链式数据结构、分布式共识机制等实现去中心化可信存证，但是即便如此也是过于简单化的区块链可信评价上链存证。因此，如何提高区块链智能合约存证的数据管理维度，提供丰富的多维评价数据处理、存证和取证功能，成为了区块链智能合约多维信用评价研究、开发和应用所关心的热点。本文提供了一种在智能合约下提高信用评价维度的一种研究方法，并且基于区块链多维信用评价的可信效果，解决评价体系不真实和不可靠的业务痛点问题。通过这项研究可以解决含有评价体系平台和软件的信用评价打分不准确、评价不靠谱的问题。
关键词：区块链；多维度；信用评价；可信存证；智能合约
Research on multi-dimensional credit evaluation based on blockchain smart contract
Zhi Li1, Geng Li1 , Chenliang Zuo 1 , Liming Wang2, Hongqing Zhu2
(1. Anhui Jiyuan Software Co., Ltd., Hefei 230088, Anhui Province
2. State Grid Jiangsu Electric Power Co., Ltd., Nanjing 210024, Jiangsu)
Abstract:Due to the centralized authority of the third party, the traditional electronic evaluation deposit certificate can not guarantee the authenticity and reliability of the data, and there are always problems such as malicious Black Evaluation and evaluation cost. The smart contract controlled L / C of blockchain can rely on chained data structure and distributed consensus mechanism to realize decentralized trusted deposit, but even so, it is too simplistic to evaluate the trustworthiness of blockchain. Therefore, how to improve the data management dimension of blockchain smart contract and provide rich multi-dimensional evaluation data processing, certificate storage and evidence collection functions has become a hot topic in the research, development and application of multi-dimensional credit evaluation of blockchain smart contract. This paper provides a research method to improve the dimension of credit evaluation under smart contract, and based on the credible effect of multi-dimensional credit evaluation of blockchain, it solves the problem of untrue and unreliable business pain points in the evaluation system. Through this research, we can solve the problems of inaccurate and unreliable credit evaluation with evaluation system platform and software.
Keywords: Blockchain; multi-dimensional; credit evaluation; trusted deposit certificate; smart contract
0 引言
近年来随着区块链技术高速发展以及习近平总书记把区块链作为核心技术自主创新重要突破口，加快推动区块链产业与各项业务结合，例如：“区块链+金融”、“区块链+政务”、“区块链+能源”等。区块链技术在各行各业的落地实践已经如火如荼地展开。在这一趋势下，利用区块链不可篡改和无法伪造的特性来解决信用评价信息的不可靠，上链信息不完整的业务痛点问题。据张佳辰介绍，与人为的、主观的决策过程相比，更先进的建模技术和客观的信用评分有助于企业评估风险，从而做出更快、更经济、更基于数据的决策[]。现在，随着发展中国家经济社会发展，信用评分变得格外地重要，而一个完整的评价体系将会给很多行业提供了合作判断的依据，逐步应用与金融与社会信用的各个场景之中。由于区块链技术的发达，信用评分体系将迎来新的大爆发，它将提升信息的真实性和安全性，给信用评价体系建设装备更大的引擎。
1 信用评价痛点
1.1 信用评价系统分析
可靠的信用评价体系如果可以健全，那么对于更多的投资者而言，就等于有了多个更好的投资方向以及理智规避风险的选择，用于引导其做出正确的投资决策。对于企业来说，更需要一个这样可靠的信用评价体系来帮助企业做出合理的招投标方向。可靠的信用评价体系对于供应商而言，可以充分利用自己的信用声誉，进一步得到其他企业的认可。
由此可见可靠信用评价体系是非常重要的，这将影响我们对其他企业的看法，也会因为评价而更加努力的通过良好工作态度来证明自己，反过来促进信用体系建设。
1.2 信用评价目前现状
目前而言信用评价出现两大缺点，一是没有全面统一的评估标准，不能够反映该企业的真实信用情况；二是没有一个可靠可信的评价信息系统，使得其他平台提供的评价信息无法作为评价标准。这两个问题一直围绕着企业，让投资者无法做出准确的判断。
1.3 信用评价体系难点分析
针对可靠信用评价体系建设的三大难点进行分析：
（1）参与方要是所有企业：既然需要建立信用评价体系，就要有全体企业都认可的信用评价方式，这就很难有一个针对信用而言的评价标准。只有大家都认可的信用评价标准，才是一个完整的评价体系。
（2）评价维度复杂，多方面都可以作为信用评估的标准。我们可以假设，当用户买完一个商品进行评价后，对发货速度以及暂时的外观进行评价，这评价的评价真实还是一段时间后评价更真实？类似这种侧面表现出的信用评价更加接近真实情况。所以在这里我们采用了多维度的信用评价，就是既要有正面的评价评分，侧面隐含的评价分数也是我们的依据。
（3）信用评价的可靠性。这是最大的问题，但是当下就有一个很好的解决方法——区块链。我们通过信息上链，用户签字确认，上链数据不可篡改等属性，保障了信用评价的真实可靠性。这样不仅仅达到了可靠性的要求，还可以进行信息共享，不同业务链之间建立联系，把可信信用评价进行开放，使得链上用户都可以看到。
本文结合区块链技术去中心化、分布式自治、安全开放、可监管等特点，针对以上问题提出对应的解决方案，并对方案的可行性、性能进行了测试验证。
2 区块链信用评价应用研究
2.1 区块链技术研究
在区块链的发展进程中，已经从原来的1.0简单数据上链，到2.0智能合约的出现，目前3.0阶段中主流的区块链系统结构如图1.0所示:
.png)
图1 区块链基础架构
Fig.1 Infrastructure of Blockchain
区块链技术可以按照公开程度与准入方式，分为三种类型[13]：公有链、联盟链和私有链。
2.2 区块链在多维信用评价体系中的应用
尽管早期的区块链研究主要集中于金融和数字货币范畴，但是随着区块链技术的发展和演化，越来越多的研究者开始关注区块链在信用评价体系中的应用。
在区块链领域应用信用评价有很多，但是形成体系的却不多。大多数的应用都是单体的评价，没有从多方位角度进行综合分析。例如：银行信用贷款，就是对客户在使用期间没有没有出现信用问题，但是也仅仅是在本行业领域；淘宝电商评价，除了客户的直接打分和销售量反应电商信用问题以外，也没有从其他方面进行信息采集评判。通过以上两个例子，我们可以知道传统的信用评价系统都是从自己所在的领域进行信用评价，虽然都是中心化的系统，但是依旧没有打破信息孤岛的局面，对于客户没有一个综合的评判体系。
本文采用了区块链也会面临信息孤岛的问题，但是我们采用“一主多从”的方式，将信息孤岛打破，使得信用评价体现出多维性，形成一个庞大的体系来管理，将区块链多维信用评价体系放到应用层面去放大它的作用。这样一来数据之间是可信的，并且评价信息互通便于主链进行多维的综合评价。当评价完成后，又将评价信息反馈给各个从链，提供给信用业务判断作为依据。这就是区块链中多维信用评价体系，不仅仅做出可靠综合的评价，还将评价反馈给从链做业务判断的条件，当业务完成后，从链将重新提供新的信用评价素材，让主链进一步做出符合当前信用综合评价。以此形成负反馈调节机制，构建出一个区块链闭环的信用体系评价系统，弥补信用体系在区块链业务上的缺失。
本文提出的一种基于区块链技术的多维信用评价模型，将会以图文的方式进行介绍，从基础从链建设到主链评价建设的架构方式进行推演介绍。从简单数据模型进行分析举例说明以及评价方式等角度进行阐述。
3 基于区块链的多维评价模型
本章节在3.1中将介绍评价体系的基础从链建设以及从链评价模型设计，并说明从链模型建设的优劣。在3.2中在基于上述信用基础从链设计基础上，给出主链的建设方式，并且将数据打包方式和数据处理模型进行介绍。在3.3中将评价模型按照相应的处理方式进行评分，分析模型中相关内容进行判断模型评分方式。
3.1 基于区块链从链架构及从链评价模型设计
在信用评价中，使用区块链技术来提高数据可信度，的确是一个很好的办法，但是数据处理能力以及多维方向综合对于区块链节点来说压力是很大的。所以我们会在每一个维度都设计一个从链，这样一来每一个维度的数据都会在各自从链节点上进行评价评分，减轻了主链节点的压力，提高评价过程中评价数据生成及上链效率。这样设计的会使所有从链只提供评分、方向类型和数据凭证信息（哈希值），数据量小，数据内容简洁的打包模型很容易被主链获取和计算上链。其主从链关系如图2所示，从链之间没有关系，但是从链会将打包数据交给主链进行处理。
.png)
图2 主从链数据处理图
Fig.2 Data processing diagram of master slave chain
主从链数据处理方式可以看出，各从链各司其职只负责各从链的特殊数据，进行评价打分，但是都要共同的部分，就是N从链都需要进行打包数据进行主链上链动作。而主链负责将不同数据对应的客户先进行智能合约的分类，然后将已有数据进行打分，并且将简化后的打包数据上链存储，保证可溯源的基本性质。由此可见该模型利用主从链的这一特性，把任务分配到每一个从链，充分利用每一个节点来提高整体的工作效率，是一种资源合理分配的分配方式。之所以采用这种方式，是因为我们需要多维性信用评价，而这个多维就体现在从链上，不仅仅是从链数量多也会涉及到从链也是其他从链的主链部分如图3多维主从链架构图。针对这种主从链架构可以充分体现出信用评价的多维性。
.png)
图3 多维主从链架构图
Fig.3 Multi dimensional master slave chain architecture
3.2 跨链方式和数据模型处理
在本文模型中，从链节点要将收集来的数据进行评分或筛选，并打包最新数据，上传到中继链上，再由主链主动从中继链拿数据，从而实现跨链数据的价值转移。我们在设计这类价值转移的方式时，要考虑数据处理难度等问题。跨链方式及数据模型包括：
（1）跨链方式的选择：在目前四种跨链技术的支撑下，只有中继的方式最为合适，它不仅仅可以多数据交互，而且灵活性较强，数据兼容性大。而公证需要一个第三方“验证器”，有点强制转化各从链价值；私钥控制是一个过于中心化的中转机构，不利于分布式管理，当然分布式私钥控制也可以实现，但是建设难度较大；哈希锁定，需要人为控制这会使跨链信息出现不对称问题。所以综上，最好的跨链技术就是中继方式。
（2）数据模型：针对不同数据来源，数据处理方式也大不相同，但是提交给主链的数据必须要有以下几点，评价分数、评价人、评价方向和评价级别。如图4从链打包数据模型图，由图可鉴打包数据时传输到中继链上的，而并非直接给主链提供。
.png)
图4 从链打包数据模型图
Fig.4 Packaging data model diagram from chain
（4）模型处理：对于主链来说，从中继链上获取的数据是无法直接用的，先处理方向，由于不同方向评价占比是不同的，也会影响到综合评判，并且可以根据该方向历史记录进行进一步评判；然后是确定类型，普通类型是可以直接应用的，针对于一些影响因子类型就会特殊处理该方向的普通评价分数的权重；最后就是评价上链留存主链上的历史数据，提供可靠凭证。这一系列动作都是主链智能合约完成的复杂数据简单处理模型，如图5链上数据处理流程解析图。
.png)
图5 链上数据处理流程解析图
Fig.5 Flow chart of data processing on Chain
在如此先进的跨链方式下，设计出这样的数据处理模型，正好可以给区块链一个很好的发挥空间。结合3.1的内容充分利用从链节点和本结充分使用智能合约的思想，更进一步说明多维信用评价体系与区块链可以完美结合，并非是为了区块链而给该项目强加区块链。
3.3 评价公式模型设计
在评价计算模型上的设计，是非常重要的，如果没有这部分公式模型的设计，区块链也仅仅只是评价数据上链的工具而已，并不能具备提供综合评价的标准。
这部分就需要智能合约进行控制，以下将分为两个部分进行讲解：一是，作为从链来说，他的评价分数的产生和评价标准的制定，由从链所管控的数据各不相同，所以要为每一类制定一个标准，并且是动态可变的；二是，主链的综合评价方式以及动态参数权重，控制综合评价的走向。有了这两个“动态”标准公式，才能真正呈现出多维动态评价的多维性、综合性和动态性。
从链评价模型设计，主要以业务模型为依据，数据创建时间为辅助条件和模型数据量做加和平均数，产生的结果值就是该从链对该业务的一次评价。从链分数计算如下：
.png)
通过各从链各节点安装相应的评价智能合约，得出一个准确的分数水平，如图6数据结构展示及评价流程展示图。
.png)
图6 从链打包数据模型图
Fig.6 Packaging data model diagram from chain
先是评级内容上链验证，确保是该供应商本人上链数据，会进行身份验证，将信息传到供应商节点上接受下一步处理。
根据链上已有的数据和相关标准的查询，选出一个标准的判断模式，这里假设是厂房质量的评价，那么首先查选该厂房的评价历史记录。
查看历史记录中的面积位置是否有移动，如果发生变化就按照原评价基础进行加分，如果没有就重新评估。
①按照原评价加分：根据外部数据测量地理位置的地价作为加分基线；厂房面积按照超出比例部分乘以评分剩余比例叠加；位置不变时间加一分数也相应提高；市值是根据位置基线厂房面积确定的；
②如果位置改变，则建厂时间和分数为基线分数，其他部分需要重新评估标准按照在所在位置的其他供应商厂房排序比较进行评价。
在各项分数都计算好后集中到主链中，把某一部分计算完整后，直接加权，将最后的分数计算出来，以上的过程也会记录到评价中去。
在动态性上，我们可以增加从链，并且编制智能合约，来动态增加评价项，更改评价因子；或者在从链上加从链，使得原来的从链更加精细化。
以上一个是从广度拓展评价维度体现动态性，一个是从深度拓展细化评价的过程。
由于都是智能合约控制加权比例，所以这一套比例也可以在区块链中进行修改，将完全转向智能化，将评价的整个过程以每一个叶子节点进行上传。以此构成基于区块链智能合约的多维动态评价机制的。
4 结论
传统的电子评价存证由于第三方权限过于集中,无法保证数据的真实性与可靠性，总是会出现恶意黑评和评价造价等问题。区块链的智能合约控制的信用存证能够依赖于链式数据结构、分布式共识机制等实现去中心化可信存证，但是即便如此也是过于简单化的区块链可信评价上链存证。因此,如何提高区块链智能合约存证的数据管理维度,提供丰富的多维评价数据处理、存证和取证功能,成为了区块链智能合约多维信用评价研究、开发和应用所关心的热点。本文提供了一种在智能合约下提高信用评价维度的一种研究方法，并且基于区块链多维信用评价的可信效果，解决评价体系不真实和不可靠的业务痛点问题。通过这项研究可以解决含有评价体系平台和软件的信用评价打分不准确、评价不靠谱的问题。
参考文献
[1]郭璇. 全球治理中国方案的话语建构与国际认知[D].上海外国语大学,2018.
[2]邰雪,孙宏斌,郭庆来.能源互联网中基于区块链的电力交易和阻塞管理方法[J].电网技术,2016,40(12):3630-3638.
[3]尤毅,刘东,于文鹏,陈飞,潘飞.主动配电网技术及其进展[J].电力系统自动化,2012,36(18):10-16.
[4]Hosseinian S H , Karimyan P , Khatami R , et al. Stochastic approach to represent distributed energy resources in the form of a virtual power plant in energy and reserve markets[J]. IET Generation, Transmission & Distribution, 2016, 10(8):1792-1804.
[5]李欣智. 探索适用分布式发电交易政策体系[N]. 中国电力报,2017-12-19(003).
[6]王丹,苏朋飞,桂勋,刘博,王伟亮,马喜然.售电侧市场开放环境下微网端对端电能交易关键技术综述及展望![J].电力建设,2019,40(01):112-122.
[7]陈绍真. 泛在电力物联网技术的应用研究——以“光-车”互联系统为例[A]. 中国电机工程学会电力信息化专业委员会.生态互联 数字电力——2019电力行业信息化年会论文集[C].中国电机工程学会电力信息化专业委员会:人民邮电出版社电信科学编辑部,2019:4.
[8]张元星,江冰,刁晓虹,李涛永,张晶,刘永相,许庆强.基于车联网平台的分布式能源交易体系[J].电力建设,2019,40(07):10-17.
[9]Cappers P, Mac Donald J, Goldman C, et al.An assessment of market and policy barriers for demand response providing ancillary services in U.S.electricity markets[J].Energy Policy, 2013, 62 (11) :1031-1039.
[10]Swan M . Blockchain: Blueprint for a New Economy[M]// Blockchain : blueprint for a new economy. O'Reilly, 2015.
[11]张俊,高文忠,张应晨,郑心湖,杨柳青,郝君,戴潇潇.运行于区块链上的智能分布式电力能源系统:需求、概念、方法以及展望[J].自动化学报,2017,43(09):1544-1554.
[12]李鸣,李佳秾,孙琳.区块链标准化现状及思路[J].中国信息安全,2018(05):96-98.
[13]于韶源,杨胜春,李亚平,耿建,石飞.基于区块链智能合约的分布式发电市场化交易机制研究[J].智慧电力,2018,46(10):43-48.
[14]https://www.cnblogs.com/HouZhiHouJueBlogs/articles/4741203.html.Gossip算法介绍