区块链技术在建筑工程领域的应用研究

摘要：作为比特币的底层技术，区块链技术在经过10余年的发展之后，有关区块链技术的各种项目，全面显示了这一技术在各个行业发展中的作用。建筑行业作为我国经济发展中的重要基础行业，在其现代化发展的过程中，区块链技术是信息技术的重要代表，同样可以在建筑工程领域内广泛应用，能够持续推动我国建筑工程行业的现代化、信息化发展。本文基于区块链技术的定义及核心特点，在分析建筑工程领域问题的前提下，探讨了区块链技术在建筑工程领域中的实际应用。

关键词：建筑工程；区块链；技术应用 1、区块链技术的定义及核心特点 1.1定义

区块链是由多方参与维护，使用密码学方法相关联，可信任的分布式数据库，即创造信任的机器。狭义而言，区块链是基于时间，将写入数据的区块依次链接而成的链式数据结构;广义而言，区块链技术是通过链式区块结构验证和存储数据，通过共识机制生成与更新数据，通过密码学原理保障数据安全，通过基于自动化脚本代码的智能合约规范数据操作的分布式基础架构和计算范式。与传统需借助第三方中介的中心化集中式交易模式不同，区块链技术通过密码学方法建立信任机制，采用直接点对点的方式实现去中心化交易。

1.2核心特点

区块链是依托于多项现有技术，如5G、物联网、人工智能等，加以独特性组合及创新而成的集成型综合技术，在10多年的发展过程中不断更新和完善。技术体系有3大不可缺少的关键机制:密码学原理、共识机制和数据存储结构。

1.

密码学原理基于哈希(Hash)算法和非对称加密技术。哈希算法是信息领域里非常基础的数据摘要算法，可将任意长度的明文字符串输出为固定长度的哈希值，而这种哈希值具有一定隐秘性，用户不能根据哈希值倒推出原始明文内容。非对称加密是指加密密钥和解密密钥不相关的数据加密算法，明文数据通过公钥加密为密文，但解密过程需通过非公开的个人持有的私钥进行解密，从而加强数据保密性。

2.

共识机制是基于信任网络基础，参与多方在一定规则和算法下，达成对数据存储及交互的一致认可。不同于传统交易参与多方需彼此建立信任关系的模式，区块链通过共识机制建立信任度和公信力，多方共同参与并互相监督，保证数据库的可信赖度。

3.

数据存储结构区块链技术采用默克尔树(Merkletree)结构分布式存储数据。默克尔树是树状的数据存储结构，由1组叶节点、1组中间节点和1个根节点(root)构成，存储数据是经过密码学原理加密后的哈希值。

2、建筑工程领域面临的问题与挑战 2.1建筑工程招投标阶段

招投标作为市场经济条件下衍生的规范化交易方式，在实际工程领域中却成为滋生的主要地带。招投标信息渠道不畅、交易过程不透明、盲目追求低报价而不考虑技术质量，对招投标活动进行人为干预等，均造成招投标过程乱象丛生的现状。初期加大对企业及人员资质审核管理的时间与人力成本，导致流程冗长、进展缓慢。

2.2建筑工程设计阶段

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，人们对建筑结构、功能和美观的要求越来越高，给建筑设计带来更大的挑战。建筑工程设计阶段涉及建筑、结构、机电等各专业协同合作，实际工程设计中，各小组往往缺少及时有效的信息

互通和协调配合，常常返工和改图，提升人力成本，也直接造成材料资源的大量浪费。

2.3建筑工程施工阶段

施工过程中，由于各施工部门或分包单位交流不畅，反馈机制不完善，彼此间缺少协调配合，导致建筑工程施工进度缓慢、效率低下。管理人员无法完全掌控施工现场，增加安全管控难度，不能有效控制建筑材料使用数量;且逐一查验进场物料，浪费大量人力资源。

2.4建筑工程运营阶段

在建筑工程运营使用过程中，存在一系列复杂问题，给建筑设备设施和使用安全带来极大干扰。目前投入建筑运营的技术人员大多缺乏专业的学习培训机制和规范化管理制度，不了解建筑设备性能，对设施运行状况监督不足，易导致维护不当或管理缺失，提高设备更换率，大幅缩短建筑有效使用寿命。

3、区块链技术在建筑领域的应用

3.1区块链技术在工程数据采集与存储上的应用

在工程的勘察设计阶段和施工阶段有大量数据采集类的工作，例如地形数据的测量和复核，地形数据的准确性直接关系到土石方的计量结果，在实际工程中，特别是大型基础设施建设的过程中，土石方的造价占比较大，而且也是容易产生信任问题和滋生的一个环节，因此保证地形数据的准确性和真实性是相关利益方共同关心的问题。如何保证土石方量计算时所依据的基础测量数据是真实和未被修改的，这是目前需要考虑和解决的问题，基于区块链技术的不可篡改性，可以把区块链技术应用于此领域。全站仪是工程测量的重要设备，通过在全站仪上配置区块链装置，实时获取全站仪捕捉的方位和标高数据，区块链装置可以将获取的第一手基础数据实时上链，当区块链上的节点完成了数据同步后，该数据就实现了不可篡改性，并且永久可验真。

3.2在点工数量及机械台班计量中的应用

对于工程施工建设过程中的点工签证、机械台班签证等方面的操作而言，通常会出现较大的信任问题，各项有关数据都需要通过反复细致的现场统计工作方能获得，这也意味着无法全面实现实时监控机械计量的目标，最终得到的数据结果通常都是凭借签字确认，委托方在实施审计工作的过程中，很容易对于实际使用量产生疑问，并且资料的真实性也很容易被其他人质疑。即便承包人严格按照实际情况进行签证之后，同样也无法使用对应的数据进行佐证。但区块链和物联网技术的结合能够有效的解决这一问题，对于点工和现场台班而言，可以通过设置区块链装置，将行动轨迹的GPS数据、功率输出数据等用来有效证明人力和设备工作状况的数据实施上链统计，并且各项数据都能够在事后进行溯源，甚至于可以借助数据全面分析，得出中场的休息时间以及低效工作的时间。正是因为有了大量的基础数据作为支撑，施工现场作假事件的发生基本被杜绝，能够为委托方的现场人员进行工作量确认工作提供相应的便利，并且这些基础数据可以直接在区块链上进行储存，以便为后续的审查使用提供数据支持。

4、总结

在我国建筑工程现代信息化发展的过程中，区块链技术得以在点工数量和机械台班计量、工程数据采集和储存等方面发挥重要的作用，能够更好的规避建筑工程施工中多个领域存在的问题。在我国今后建筑工程持续发展的过程中，需要合理引入区块链技术，保证工程施工的顺利进行，同时也能够促进我国建筑业的现代化发展。

参考文献

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