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中国信通院应芳芳:区块链技术赋能数据安全的应用研究 | 数据“新”声

中国信通院应芳芳:区块链技术赋能数据安全的应用研究 | 数据“新”声 CAICT数据基础设施
2025-06-24
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导读:数据“新”声第9期




为了更好地探索和挖掘数据要素的价值,“CAICT数据基础设施”公众号开设了数据“新”声专题。本期,我们邀请到中国信通院工业互联网与物联网研究所工程师应芳芳,剖析区块链技术在金融服务、供应链管理、身份验证、产权保护、医疗健康管理领域的应用情况。以区块链技术为底座,搭建数据全生命周期管理服务平台;围绕数据采集、存储、处理等核心环节,构建一个安全、可信、能追溯的数据管理服务空间,快速实现多主体间的数据安全合规流转,有效保障数据安全。

数据是发展数字经济、引领科技革命、促进产业变革的关键生产要素。产业创新发展需要充分释放数据的价值,充分释放数据的业务贯通、数智决策和对外赋能的三次价值,有利于实现数字经济的倍增效应[1]因此,在数据要素市场化发展过程中,加强数据的可追溯性、合规性、安全性、便捷性等方面的管理尤为重要。区块链技术是一种多方共同维护的账本技术,由共识机制、密码算法、分布式网络、合约脚本等多种技术融合组成,具有分布式可信、不易篡改、多方维护等技术特点[2],适合在数据全生命周期管理过程中发挥重要保障作用

一、数据安全政策法规体系和产业发展概况

2023年,我国数据生产总量达到32.85ZB,同比2022年,增速达22.44%,预测2025年增速超25%[3]。数据生产增速加快,必然会带动数据在流通、应用等方面的加速发展。在数字经济时代,数据面临的安全威胁复杂多变。一方面,数据资产暴露面不断扩大,安全边界持续延伸;另一方面,新技术的应用与产业跨界融合的发展等,也一定程度上造成数据泄露、滥用、窃取、篡改、丢失等事件频发。数据安全不仅关系到数字经济的健康发展,也间接或者直接关系到国家安全。因此,无论是中央与地方的政策引领、产业培育,还是未来发展趋势研判,都必须坚守数据安全底线。

1、顶层规划和法规标准体系逐步完善

我国正在逐步完善数据安全产业发展的全局规划,在顶层立法、国家战略规划和标准体系方面初见成效,为数据安全产业的发展奠定了良好基础。

在顶层立法方面,如《网络安全法》《数据安全法》《个人信息保护法》《反电信网络诈骗法》《关键信息基础设施安全保护条例》《网络数据安全管理条例》等相继发布,逐步健全了我国数据安全法律制度体系。为贯彻落实《数据安全法》,推动数据安全产业高质高效发展,2023年1月,《工业和信息化部等十六部门关于促进数据安全产业发展的指导意见》的印发,为各行业提升数据安全保障能力提供实践指南,也为我国数字经济的健康发展提供了助力。

在国家战略规划方面,从《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》《“十四五”数字经济发展规划》《中共中央国务院关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用的意见》,再到《数字中国建设整体布局规划》,均多次提及数据安全相关内容。2021年至2024年,数据安全连续四年被写入国务院《政府工作报告》,由此可见,国家对数据安全的重视程度正在持续提升。一系列国家战略规划和政策支持体系的推出,有利于加速推动千行百业的数据要素市场化的进程和价值释放,逐步夯实我国数字经济发展基础。

在数据安全标准方面,已形成国家、团体、行业标准联动协同机制。本文以2024年第4季度统计数据为例,数据安全相关标准共29项,其中,国家标准和团体标准各13项,行业标准3项[4]。国家标准发布单位有全国网络安全标准化技术委员会、国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会、中国网络安全产业联盟等,内容多集中在各类服务平台数据安全、个人信息安全、生成式人工智能服务安全等。行业标准内容聚焦在数据识别、数据共享、数据安全分级等。团体标准内容集中在个人信息保护、身份认证、数据安全治理、数据脱敏等。

2、数据安全产业发展势能逐年增强

数据要素作为数字经济发展的关键驱动力,其产业主体按照数据要素价值发挥的规律可分为价值驱动型企业、技术厂商、服务机构3类[5]。价值驱动型企业包含数据源、产品开发、运营、标注等企业;技术厂商包含数据存储与计算、治理、分析应用、流通等厂商;服务机构包含数据登记、评估、审计服务机构。这3类数据要素产业主体基本涵盖了数据采集、存储、处理、应用、销毁等数据全生命周期管理的核心环节。数据安全作为数据要素产业发展的基石,始终贯穿在数据全生命周期管理过程中。

2023年1月,《工业和信息化部等十六部门关于促进数据安全产业发展的指导意见》提出,到2025年,数据安全产业规模超过1500亿元,年复合增长率超过30%,建成3~5个国家数据安全产业园。据国家互联网信息办公室统计,截至2022年底,我国大数据产业规模达1.57万亿元[6]。大数据产业规模的快速发展必然会带动数据安全产业需求和价值,从而驱动更多数据安全技术发展细分领域。按照数据安全处置阶段,数据安全技术框架可分为7大类[7]:识别、防护、检测、响应、恢复、反制、治理,如图1所示。每个类别对应的技术保障侧重点不同,更能有效提升数据控制点的覆盖面,构建多维度实战性强的数据安全防护体系。按照当前数据安全产业发展潜力来看,数据加密、脱敏、识别、标注、水印、隐私计算等技术将成为产业界投融资和企业研发、应用重点。综上所述,在政策引领和产业各界携手努力的驱动下,数据安全产业展现出巨大的发展潜力。数据安全产业规模的发展壮大势必会加速推动数据要素产业集聚。两者是互为促进的关系,也能全面筑牢数据要素市场化发展的基石。

1 数据安全技术框架[7]

二、区块链技术的应用

区块链技术作为一种分布式数据库技术,由交易、区块、块链式数据结构等构成分布式账本,具备去中心化、透明性、不可篡改性、匿名性、智能合约等特点,因此被广泛应用在金融服务、供应链管理、产权保护等领域。区块链技术的应用领域如图2所示。各领域应用区块链技术的侧重点有所不同,总体上是借助区块链技术的优势实现数据的可靠性、安全性、完整性、真实性等,提高交易速度和效率,降低交易成本和风险。

2 区块链技术的应用领域

1、金融服务

在金融服务领域的应用,多体现在支付与清算、信贷与融资、资产管理、证券交易等多个方面。以跨境支付为例,使用区块链技术可简化支付流程,缩短交易时间,降低交易成本。典型应用有瑞波(Ripple)的xCurrent和xRapid实时结算解决方案。其中,xCurrent允许金融机构实时跟踪和协调跨境支付,具备强大的追踪和协调功能,可提高支付效率和降低运营成本。据统计,xCurrent已经支持超过130种货币。XRapid是一个利用XRP(瑞波币)进行支付的工具,它允许金融机构通过XRP进行快速、低成本的跨境支付。与xCurrent相比,xRapid更多地关注于实际支付,更适合需要快速完成支付流程的金融机构。目前,xRapid已经与墨西哥的桑坦德银行、Bitso交易所和跨境支付平台RippleNet等多家金融机构合作。

2、供应链管理

在供应链管理领域的应用,多体现在产品溯源、库存管理、供应商管理、物流追踪等多个方面。以库存管理为例,区块链技术可以帮助企业提高库存管理的效率和准确性,降低成本和风险,并提升供应链的透明度和可靠性。典型应用有IBM公司的FoodTrust追溯平台,通过智能合约等技术,可以实现自动化的业务流程和规则执行,该平台已经覆盖了从农场到餐桌的整个食品供应链,包含养殖/种植、生产加工、存储运输、销售等各个环节。目前,已经与沃尔玛、雀巢、卡夫食品、伊利、蒙牛等多家全球领先的食品公司进行合作。该平台为合作企业提供了更全面的数据分析和洞察能力,既能帮助企业提升食品质量和安全管理的效率,也能优化运营决策和战略规划。

3、身份验证

在身份验证领域的应用,多体现在去中心化身份验证、多因素身份验证、隐私保护等多个方面。以隐私保护为例,区块链技术可以提升数据的安全性、完整性和隐私性,确保企业或者用户对数据的信任度和安全感。典型应用有Evernym项目。该项目致力于解决数字时代下的身份认证和数据隐私问题,应用集中在身份认证与授权、数据脱敏与隐私保护、合规性管理、数字身份钱包等多个方面。目前,Evernym项目正在探索与金融机构、教育机构、政府机构、医疗机构等进行合作,共同构建一个由合作伙伴、开发者、企业和机构组成的生态系统,共同推动区块链技术在数字身份认证和隐私保护方面的发展和应用。

4、产权保护

在产权保护领域的应用,多体现在数字版权保护、防止侵权、创意众筹、专利保护等方面。以防止侵权为例,区块链技术可以确保数字内容的唯一性和不可篡改性,从而为产权保护提供可靠的证据,并通过智能合约自动执行版权使用条款,以此来保障产权持有人的权益。典型应用有Eris Industries的ErisGuard平台,利用区块链进行版权侵权追踪和维权,应用集中在数字指纹、时间戳、分布式存储、侵权追踪等多个方面。目前,ErisGuard平台已经与多个版权保护组织、法律机构、执法机构等建立了合作关系。此外,该平台与多家技术公司共同研发和推广版权保护技术,致力于推动区块链技术在产权保护领域的应用深度和广度。

5、医疗健康管理

在医疗健康管理领域的应用,多体现在电子健康记录管理、药品溯源和监管、医疗隐私保护、远程医疗和健康管理等多个方面。以远程医疗为例,通过使用区块链技术来建设医疗数据的共享平台,用于存储和管理患者的电子健康记录,便于医生能够随时调取患者医疗历史信息,提高服务效率,提升安全性和隐私性。典型应用有TeladocHealth公司利用区块链进行远程医疗服务管理,应用集中在数据安全与隐私保护、电子健康记录管理、药品溯源与供应链、临床试验与科研数据共享等多个方面。目前,Teladoc Health正在探索与众多医疗机构、保险公司和制药公司合作,提供远程医疗咨询、慢性病管理、心理健康服务等多种远程医疗服务,致力于共同推动医疗服务行业的创新和发展。

三、区块链技术在数据安全方面的应用思路

在数据全生命周期中,管理容易面临数据泄露、滥用、窃取、篡改、丢失、未授权访问等数据安全问题。为提升数据的可靠性、安全性、完整性等,降低数据要素在市场化发展过程中的交易成本和风险,探索区块链技术在数据安全保障方面的应用,搭建的数据全生命周期管理服务平台如图3所示。该平台围绕数据采集、存储、处理、应用、销毁等核心环节,通过区块链技术构建一个安全、可信、能追溯的数据管理服务空间,旨在实现数据全生命周期管理的操作留痕、过程可追溯、结果可倒查、各参与主体的可信共识,快速实现多主体之间的数据安全合规流转,打通各主体间的数据孤岛,提升协同效率。

图3  数据全生命周期管理服务平台

数据全生命周期管理服务平台包含基础层、应用层、服务领域三部分。基础层建设以区块链技术为底座,按照平台需求搭建服务器、创建数据库、部署中间件等。应用层的每个环节都有相应的技术支撑。数据采集技术:传感器可以实时采集所需参数和物理量的数据,网络爬虫可以根据预设的规则和目标网站,模拟人工浏览网页并提取所需信息。数据存储技术:云存储能提供可扩展、低成本的存储服务,适合大规模数据的备份和归档,数据仓库用于存储和管理大规模的数据集,支持复杂查询和分析操作。数据处理技术:数据建模用来描述数据之间的关系和规律,实现预测分析和决策支持;数据挖掘是使用特定算法和技术从数据中获得相关有用信息。数据应用技术:商业智能可将原始数据转化为可操作的商业洞察,用来支持企业的战略规划;机器学习可使用训练算法模型,在各类数据中完成自动学习和持续改进,从而实现预测分析、推荐系统、自动化决策等功能。数据销毁技术:包含物理销毁、数据擦除、数据覆盖等。数据全生命周期管理服务平台可应用的领域包含金融服务、智慧医疗、供应链管理等多个领域,可在保障数据“可用不可见,可控可计量,可算不可识”等方面发挥重要作用。

四、结束语

随着物联网、云计算、人工智能、区块链、大数据等技术快速发展,数据安全面临的挑战日益严峻,数据安全作为数据产业发展的重要基石,需要统筹全局来谋划数据安全产业发展新格局。未来,还需要不断融合区块链、隐私保护、使用控制、互联互通等技术,搭建数据产品开发、流通、交易的统一技术底座,才能更好地实现千行百业的数据融合,加速推动数据要素市场化发展进程,构建以价值和技术为双轮驱动的数据要素产业生态体系。


参考文献

1 应芳芳.互联网行业数据要素市场化发展路径研究[J].电信快报,2024(9):41-44.

2 谢家贵,李海花.区块链与工业互联网协同发展构建新基建的思考[J].信息通信技术与政策,2020(12):38-45.

3 全国数据资源调查工作组.全国数据资源调查报告(2023年)[R],2024.

4 杭州极盾科技有限公司.2024Q4数据安全政策、法规、标准、报告汇总[EB/OL].(2025-1-3)[2025-2-1].https://mp.weixin.qq.com/s/Cf6bMFcv5cxi-04x7ZlfDg.

5 闫树,吕艾临,马闻达.我国数据要素产业发展现状与趋势[J].信息通信技术与政策,2024,50(4):2-8.

6 国家互联网信息办公室.数字中国发展报告(2022)[R],2023.

7北京炼石网络技术有限公司.2021数据安全与个人信息保护技术白皮书[R],2021.

*本文引自:电信快报.《区块链技术赋能数据安全的应用研究》[J],20255


专家介绍

应芳芳


中国信通院工业互联网与物联网研究所工程师,主要从事工业互联网、数据要素、网络安全等领域相关研究工作。近四年来发表《互联网行业数据要素市场化发展路径研究》《我国网络安全产业发展态势研究》《关于“5G+工业互联网”融合应用的网络安全发展态势研究》《关于5G与工业互联网融合应用发展成效的研究》等多篇学术成果。

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