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电子科技大学网络空间安全研究院院长张小松:构建多方可信直联的数字经济时代新型基础设施

发表时间:2022-12-05 17:17
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  近日,由成都市人民政府主办,世界工程组织联合会创新专委会、中国科协联合国咨商信息与通信技术专委会、中国电子学会、电子科技大学提供学术支持,成都市科学技术局和中国电子学会区块链分会共同承办的2022成都全球创新创业交易会——区块链技术创新发展论坛(以下简称“论坛”)上,电子科技大学网络空间安全研究院院长、中国电子学会区块链分会副主任委员、长江学者特聘教授张小松作了题为“构建多方可信直联的数字经济时代新型基础设施”的主旨报告。他指出基础设施建设是数字经济的关键内容和加速器,建设高效、公平、便利、安全、可靠的新型信息基础设施是确保我国数字经济发展的前提,以区块链技术为基础,构建点对点、端到端的业务可信直联网络,是发展数字经济的重要基础设施。

  国家高度重视数字经济

  近年来国家对发展数字经济高度重视。2022年6月22日中央全面深化改革委员会第二十六次会议,审议通过《关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用的意见》,指出数据作为新型生产要素,已快速融入生产、分配、流通、消费和社会服务管理等各个环节。要建立数据产权制度,推进公共数据、企业数据、个人数据分类分级确权授权使用,建立数据资源持有权、数据加工使用权、数据产品经营权等分置的产权运行机制,健全数据要素权益保护制度。在《数据安全法》《个人信息保护法》以及此次通过的意见指导下,数据产权及构建基础制度已经成为国家整体战略中核心、重要、影响面最为广泛的事项,但数据不同于其它有形资产,其在各行各业每个单位机构中无处不在,但又难以量化管理,主要由于数据的流动性和海量数据难以归类的特性。因此数据产权及基础制度的制定,需要对数据完成以下几个阶段工作。一是数据发现及资产化。应让各单位机构了解自身数据体量,并根据业务需要完成全量数据的资产化动作;二是数据资产合规管理数据资产在使用前,需要根据法规要求进行内容合规自查、分类分级、分权处置,加强数据安全要素;三是数据流通追溯及监管数据资产在流动过程中需要有监管体系,分类分级分权授权使用,可追溯、可回收。

  2020年8月,国务院国资委正式印发的《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》强调,要加快创新数据融合分析与共享交换机制,强化业务场景数据建模,深入挖掘数据价值,提升数据洞察能力。

  2022年7月25日国务院复函同意发改委建立数字经济发展部际联席会议制度,重点推进实施数字经济发展战略,统筹数字经济发展工作,研究和协调数字经济领域重大问题,指导落实数字经济发展重大任务并开展推进情况评估,研究提出相关政策建议。同时协调制定数字化转型、促进大数据发展、“互联网+”行动等数字经济重点领域规划和政策,组织提出并督促落实数字经济发展年度重点工作,推进数字经济领域制度、机制、标准规范等建设。此外进一步统筹推动数字经济重大工程和试点示范,加强与有关地方、行业数字经济协调推进工作机制的沟通联系,强化与各类示范区、试验区协同联动,协调推进数字经济领域重大政策实施,组织探索适应数字经济发展的改革举措。

  基础设施建设是数字经济的关键内容和加速器,建设高效、公平、便利、安全、可靠的新型信息基础设施是确保我国数字经济发展的前提,而以区块链技术为基础,构建点对点、端到端的业务可信直联网络,是发展数字经济的重要基础设施。区块链不仅是信息基础设施,更是创新型和融合型基础设施的重要元素。其中,信息基础设施包括以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施,以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施,以及以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施等。创新基础设施包括支撑科学研究、技术开发、产品研制的具有公益属性的基础设施,比如重大科技基础设施、科教基础设施、产业技术创新基础设施等。融合基础设施包括深度应用互联网、大数据、人工智能等技术,支撑传统基础设施转型升级,进而形成的融合基础设施,比如智能交通基础设施智慧能源基础设施等。

  业务可信直联的特点

  互联网技术解决了经济活动中的“联接”问题,提升了规模效应和协同效率,催生出电商经济模式。互联网技术本质是传输和共享数据,业务逻辑的传输需要第三方中心化平台来制定游戏规则和协同。中心化的“间接联接”或“代理联接”体系暴露出平台垄断、数据滥用、隐私泄露等一系列问题。

  业务直联是指利用区块链技术的不可替代优势来建立点到点、端到端的多方业务共识网络直联体系。业务协同变为B2B、B2C之间直接完成业务交互规则的制定和执行,避免了中心式的互联网平台带来的弊端。打破了中心化平台的垄断,实现了所有参与方的共享共治,从根本上杜绝了数据滥用。

  可信直联下的数据治理

  数据治理是一项需要通力协作的工作,而有效的组织架构是数据治理能够成功的有力保障。为达到数据战略目标,有必要建立体系化的组织架构,明确职责分工。数据治理架构分为设施层、区块层、DDG、数据管理服务、应用网关、上游业务层。设施层是基础层,主要包括计算资源池、存储资源池网络资源池、安全资源池数据管理服务由数据登记模块、数据交易模块、数据处理模块、平台管理构成。数据登记模块主要包括元数据定义、数据资产上传、数据资产查询、数据资产存证、数据目录上链、数据目录查询;数据交易模块主要包括交易规则制定、交易请求处理、交易凭证上链、交易记录查询;数据处理模块由数据读取、数据计算组成;平台管理主要包括用户及权限管理、数据使用记录、应用配置管理。上游业务层分为智慧平台与应用程度、智慧服务、接口服务、平台运营,其中,数据治理渗透到多个领域,衍生出的平台主要有智慧政务平台、城市大数据平台、智慧交通平台、公共卫生应急管理平台、金融管理平台、物流调度平台、文旅管理平台、智慧园区平台、环境管理平台等智慧服务涵盖的范围主要包括民生综合性服务、金融综合服务、工商税务服务、产业资源对接服务、子女教育服务、交通出行服务、劳动就业服务等。数据治理的难点关键在于数据确权、数据定价、数据交易、数据安全、数据增值与协作等方面。

  数据治理的关键环节主要包括数据资产的登记使用、数据资产目录生成、数据确权流程、数据定价、数据安全、数据增值与协作、数据资产的流通使用

  数据资产指由企业拥有或者控制的,能够为企业带来未来经济利益的,以物理或电子方式记录的数据资源。资产化的过程需要经过注册、登记、确权、流通、交易等方式对数据的价值进行挖掘。数据资产登记流程主要分为六个步骤:

  一是数据生产方在平台中创建并定义数据资产,内容包括业务含义,关联的数据项及数据项之间的关系,数据的时间范围,来源等

  二是数据生产方的业务系统产生的直接产生业务数据,或者通过数据治理平台等工具对数据进行初步整理,形成数据资源。

  三是数据生产方对纳入需要纳入资产管理范围的数据资源进行资产登记。

  四是平台通过数据生成节点,为注册的数据资源创建数据凭证,凭证保存信息包括数据的标识数据的hash数据的业务分类元数据结构生产时间数据的生成方标识

  五是数据管理节点收到凭证并进行共识,确认数据信息及归属权。同时通过多个节点的数据共识,完成数据上链登记并确权,形成数据资产。

  六是数据资产上链保存后,数据生产方及数据管理方可通过数据目录,查看登记完成的数据资产。

  数据资产目录生成是生成的数据凭证进行汇总分类,形成企业资产目录,对数据资产的数量、价值、变化趋势、资产分级、分类统计、资产分布地图、资产利用情况等进行统计分析,构成数据资产的全貌。

  数据确权是确定数据的权利属性,其流程主要包括四个步骤:

  一是数据提供方的业务系统产生数据,内部完成数据资产登记,并在提供方自己的数据库或者存储服务中完成存储。

  二是数据提供方通过数据管理服务发布数据目录。内容涵盖数据标识、数据hash、数据业务分类等内容。

  三是数据管理服务将数据目录(数据标识、数据hash、数据业务分类等)传输上链。

  四是数据提供方、数据使用方、监管机构达成共识,完成数据确权。

  数据定价是数据价值链的核心,其定价方式可分为三类:一是数据提供方制定挂牌价格,或提供/使用/监管等多方协商挂牌价格。二是数据价格与数据目录绑定,价格与数据目录共同发布至区块链。三是在挂牌价格基础上,数据提供方与数据使用方可以协商实际成交价格。

  数据安全是在数字信息的整个生命周期内保护其不受未经授权的访问、损坏或盗窃等行为。数据安全从使用性质上可分为数据存储安全和数据传输安全。数据存储安全是指数据生产方的数据存储在其自有数据存储设施或者服务上,自行管理数据安全,数据登记确权未将原始数据上传至区块链。同时数据生产方可以通过数据库加密、硬件加密卡等加密技术保障本地数据存储安全。数据传输的安全性主要体现在四个方面:一是数据交易全流程采用签名验证,规避恶意攻击;二是数据提供方根据凭证校验数据使用签名;三是通过非对称加密机制保障传输过程安全,且数据不上链,通过点对点网络安全传输;是数据接收方通过哈希值校验数据有效性。

  数据的增值与协作包括数据共享和多方协作两个方面。数据共享通过区块链技术构建数据交易平台,切实支撑行业数据共享,打破数据孤岛,有效提升数据价值。多方协作通过区块链技术实现多方机构的可信直接联接,构建多方高效协作的数据开放共享生态。

  目前,数据流通主要是针对原始业务数据进行采集、加工、存储,最后以数据服务或者结果数据导出的方式给到应用,这种模式下既无法将数据以标准化产品形态进行规模化开发和流通,也无法保证数据的安全,需要以数据资产管理形态的产品进行数据流通和数据安全的监控管理。数据资产流通使用的步骤分为六个方面:数据请求方发起数据使用请求数据使用节点将数据使用请求封装成使用凭证并发送至区块链,等待其他节点共识数据管理节点接收到数据使用凭证,并对请求进行业务共识投票,同意或禁止使用数据数据生产节点接收到数据使用凭证,并对请求进行业务共识投票,同意或禁止使用数据如果使用申请通过共识被允许,数据生产节点依据数据凭证从数源系统中读取数据数据生产节点通过区块链网络将数据点对点传输至数据使用节点。

  可信直连的未来展望

  区块链作为实现数据要素确权、数据资产登记的去中心化分布式账本技术,是构成元宇宙的价值引擎和可信数字的基础,使得元宇宙中的价值归属、流通、变现和监管机制的良性发展,以及虚拟身份的认证和社区治理成为可能。元宇宙与区块链相互成就,区块链是元宇宙的底层架构,区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。为“元宇宙”提供了底层数据的可追溯性和保密性

  “元宇宙”一词最早见于尼奥·斯蒂文森创作于1992年的科幻小说《Avalanche》,其被描述为一种“现实人类通过VR设备与虚拟社群共同生活在一个虚拟空间”的未来场景。近年来,AR、VR、物联网、区块链等数字技术的飞速发展、智能终端的普及以及开放共享经济的萌芽,为人类社会走向数字世界更深处,在技术基础设施及经济机制等方面,做了一系列准备元宇宙概念因此兴起并持续升温,呈现出空前的爆发力。元宇宙生态体系包括技术系统、内容系统、经济系统、协作系统和治理系统。其中技术系统是新一代信息技术的融合;内容系统具有开放性,可让更多的人参与到元宇宙中;经济系统强调交换的激励机制和权益保障机制,协作系统强调实时、多方、公平的协作模式;治理系统关注规则与治理,如版权保护、身份认证、内容过滤、金融监管等。

  此外数字文创成为元宇宙+区块链应用的热土。以数字藏品和数字文创为代表的数字新经济领域发展势头迅猛,2021年中国数字藏品发行规模1.5亿元,预计3年内规模有望达800亿元同时,数字藏品品类逐渐丰富,主要包括艺术品和收藏品,游戏资产,虚拟环境的身份认证,各种会展活动的门票、入场券等,音乐、影像等数字资产等,并数字图片、音乐、视频、3D模型、电子票证、数字纪念品等形式呈现。目前,国内已涌现出超1000家的相关企业,腾讯、字节跳动、小红书等多家互联网巨头先后进军数字藏品市场,从起初的通过小程序,再到推出独立APP。此外,蚂蚁集团的鲸探、腾讯的幻核、京东的灵稀,以及唯一艺术、IBox等数字藏品交易平台也遍地开花

  当前,“十四五”规划纲要对加快数字经济发展作出了具体部署,作为驱动全球数字技术创新、数字经济发展的关键技术,区块链将会促进数字技术与实体经济实现更深层次的融合,切实赋能实体经济全面升级,特别是在“为实体经济降成本”“提高产业链协同效率”以及“构建诚信产业环境”等方面发挥着越来越重要的作用。未来随着多方可信直联等新型数字基础设施的突破和发展,我国的数字经济将迎来高质量发展,在不断催生新产业新业态的同时实现做强做优做大数字经济产业的目标。(中国电子学会)


编辑:李芊诺

责编:张永杰

审核:陈雪辉

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