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2019-2020区块链 +新型智慧城市 研究报告 2019年 11月 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 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。 1 （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。 2 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。 3 （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 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，另一方面积极支持区块链技术在实体产业的应用。今年 6 月，美国发布国防部数字现代化战略，明确将探索区块链技术在网络安全领域的应用。德国积极支持区块链发展，今年 9 月颁布德 国区块链战略，明确了区 块链技术在稳定金融、激发创新、规范投 资、行政服务、知识普及等五大领域采取优先行动。同时，明令禁 止私有稳定币对法定货币构成威胁。 2018 年，欧盟立法机构通过区 块链：前瞻性贸易政策决议，促进该地区自由贸易和商业领域的区块链应用。英国将区块链提升到国家战略高度，由财政部、数字 经济部两部门共同主导推动。日本颁布支付服务法案，正式承认 比特币支付的合法地位，对数字资产交易也提出了明确的监管要求。 从国内看，我国区块链起步较美国稍晚，更加注重技术创新与实体经济融合应用。 2016 年 12 月，我国首次将 “ 区块链 ” 作为战略性 前沿技术纳入 “ 十三五 ” 国家信息化规划。各地政府也相继出台了区块链相关政策文件，积极推进区块链产业发展。目前，我国区块 链已初具产业规模，在数字金融、物联网、智能制造、供应链管理、数字资产交易等领域广泛应用。 （五）区块链技术可缓解的城市发展问题 新型智慧城市经过几年发展，已有长足进展，但仍存在一些根本性的问题，包括发展路径不清、数据共享不足、应用体验不佳以及体制机制等方面。其中在技术层面，围绕数据的“可用” 、“可享”、 “可管”、“可信”等问题更为突出。 城市基础设施转型需求迫切。一是城市信息基础设施急需实现协同共用。随着我国城镇化的快速发展，城市人口和产业承载能力不断提升，城市信息基础设施将拥有超过百亿级传感终端。当前， 单一传感终端获取所需信息相对片面，而不同传感终端所属不同提供商，设备间信息协同需聚合至统一平台，信息协调效率低，且存在较高商务壁垒。此外，智慧城市发展遵循以人为本，应面向自然人、法人、城市三大对象提供全方位服务。但当前，各地市仍缺乏 “云、管、端”一体化协同发展的信息基础设施，导致针对不同对象、使用不同载体的信 息交互协同能力薄弱。二是城市传统基础设施亟待加强运行管控。在能源方面，城市内、城市间能源传输网络已基本建成，以电力为例，随着城市用电量持续上升、城市峰值用电差日益显著，城市内、城市间电力运营调度及电力公司与民电供电交易管理等方面矛盾日益突出，能源设施运行管理能力亟需提升。此外，在城市管网方面，供水、排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、工业等地下管线已成为保障城市健康运行的重要基础设施，而随着城市快速发展，地下管线建设规模不足、管理水平不高等问题凸显。建成统一规划、统一建设、统一管理的地下综合管廊运营管理系统，同样面临参与主体多、数据规模大等挑战。 城市数据治理亟待攻坚克难。一是城市数据流通共享难。电子政务应用不断发展深化，产生大量的政务数据，数据资源有效共享成为提升城市治理能力的关键，但目前政务数据面临着“纵强横弱” 的局面。一方面，行政区隔形成天然屏障。政府部门存储着个人、 组织及活动等大量数据，这些数据分散保存在不同部门的不同系统， 条块打通困难。此外，政务系统重复性建设，缺乏标准统一的数据结构与访问接口，业务数据难以实现跨部门流通共享。另一方面， 政务协同共享缺乏互信。在“谁主管、谁提供、谁负 责”和“谁经手、谁使用、谁管理、谁负责”的政务信息共享原则下，当前技术手段难以清晰界定数据流通过程中的归属权、使用权和管理权，政