現(xiàn)今，數(shù)據(jù)已然成為了比肩石油的基礎(chǔ)性關(guān)鍵戰(zhàn)略資源，正顛覆各個(gè)行業(yè)的發(fā)展模式。隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的建設(shè)以及數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模的迅速擴(kuò)大，數(shù)據(jù)在各行業(yè)領(lǐng)域不斷地產(chǎn)生、流動(dòng)、交換。

眾所周知，數(shù)據(jù)共享流通是釋放數(shù)據(jù)價(jià)值的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而隨著數(shù)據(jù)交換、共享力度的加大，其權(quán)屬、合規(guī)性、安全性等諸多險(xiǎn)開(kāi)始顯現(xiàn)，出現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享難以及隱私無(wú)法得到保障等問(wèn)題。如何在保證安全、隱私的前提下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享、流通，釋放數(shù)據(jù)的價(jià)值是亟待解決的難題。

數(shù)據(jù)共享業(yè)務(wù)現(xiàn)狀

目前的各個(gè)行業(yè)、領(lǐng)域都存在數(shù)據(jù)擁有方因?yàn)楸姸嘁蛩囟鴮?dǎo)致無(wú)法順利地進(jìn)行數(shù)據(jù)共享的問(wèn)題。包括：

“不愿”共享，數(shù)據(jù)擁有方無(wú)法從共享數(shù)據(jù)中獲益，行業(yè)缺乏數(shù)據(jù)價(jià)值評(píng)估體系，同時(shí)對(duì)各個(gè)共享參與方的激勵(lì)缺失。

“不敢”共享，數(shù)據(jù)的安全性和隱私性訴求無(wú)法得到滿足，數(shù)據(jù)一旦離開(kāi)原使用場(chǎng)景便會(huì)變得不可控，存在不當(dāng)使用或?yàn)E用風(fēng)險(xiǎn)，危害自身利益。同時(shí)，缺乏共享數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)手段以及數(shù)據(jù)使用授權(quán)機(jī)制，也存在著無(wú)法獲取共享范圍、共享參與方合法性問(wèn)題。

“不易”共享，各機(jī)構(gòu)信息標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。不能獲得持續(xù)、多源的、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)資源，阻礙了數(shù)據(jù)交換以及共享效率的提升。

針對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)共享面臨的三個(gè)痛點(diǎn)，業(yè)內(nèi)提出通過(guò)區(qū)塊鏈+隱私計(jì)算技術(shù)解決這些問(wèn)題。

1 隱私計(jì)算

隱私計(jì)算解決最核心的數(shù)據(jù)隱私問(wèn)題，排除數(shù)據(jù)持有方“不敢”共享的顧慮。隱私計(jì)算技術(shù)包括安全多方計(jì)算技術(shù)（MPC）、可信執(zhí)行環(huán)境（TEE）、聯(lián)邦學(xué)習(xí)（FL）這三類(lèi)技術(shù)實(shí)現(xiàn)隱私數(shù)據(jù)的安全共享。

其中，安全多方計(jì)算主要解決在無(wú)可信第三方的情況下利用多方數(shù)據(jù)安全地進(jìn)行計(jì)算，保證各數(shù)據(jù)擁有方除了計(jì)算結(jié)果以外不暴露其他任何數(shù)據(jù)，用于進(jìn)行隱私的算術(shù)運(yùn)算、集合運(yùn)算以及統(tǒng)計(jì)分析?？尚艌?zhí)行環(huán)境主要依賴可信硬件，通過(guò)借助CPU芯片構(gòu)建一個(gè)可信的執(zhí)行環(huán)境，可以在該環(huán)境中對(duì)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密計(jì)算，外部（操作系統(tǒng)，BIOS等）無(wú)法獲取該數(shù)據(jù)，從而保證原始數(shù)據(jù)的隱私安全。

實(shí)際應(yīng)用中，需要在安全多方計(jì)算或TEE之上封裝應(yīng)用協(xié)議，才能在具體場(chǎng)景中利用隱私計(jì)算技術(shù)，場(chǎng)景包括聯(lián)合查詢、聯(lián)合統(tǒng)計(jì)、聯(lián)合建模、聯(lián)合預(yù)測(cè)。

聯(lián)合查詢：隱私集合運(yùn)算，包括隱匿查詢、隱私交集、差集和并集等運(yùn)算。

聯(lián)合統(tǒng)計(jì)：數(shù)值運(yùn)算，包括數(shù)據(jù)的隱私加減乘除、平均數(shù)和方差等運(yùn)算。

聯(lián)合建模：隱私計(jì)算建模能力，支持多方不暴露隱私數(shù)據(jù)情況下聯(lián)合訓(xùn)練模型。 

聯(lián)合預(yù)測(cè)：隱私計(jì)算的預(yù)測(cè)能力，支持參與方離線執(zhí)行或在線預(yù)測(cè)訓(xùn)練好的模型。

2 區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈技術(shù)提供共治共管能力，負(fù)責(zé)整個(gè)數(shù)據(jù)流通過(guò)程中各個(gè)數(shù)據(jù)參與方、數(shù)據(jù)使用方以及數(shù)據(jù)流通基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)方之間的可信協(xié)作。區(qū)塊鏈為數(shù)據(jù)共享過(guò)程中的三個(gè)痛點(diǎn)均起到了關(guān)鍵作用。

解決“不愿”共享問(wèn)題：區(qū)塊鏈聯(lián)盟治理提供數(shù)據(jù)流通過(guò)程中各個(gè)參與方之間的協(xié)同治理機(jī)制以及數(shù)據(jù)要素可信數(shù)據(jù)流通的服務(wù)管理機(jī)制，通過(guò)基于區(qū)塊鏈智能合約的投票策略進(jìn)行聯(lián)盟參與方利潤(rùn)分配參數(shù)調(diào)整、聯(lián)盟成員準(zhǔn)入退出、系統(tǒng)升級(jí)改造等事務(wù)管理工作，解決數(shù)據(jù)共享者的激勵(lì)問(wèn)題。

解決“不敢”共享問(wèn)題：與隱私計(jì)算通過(guò)直接解決數(shù)據(jù)隱私問(wèn)題、從而排除“不敢”共享的顧慮有所不同，區(qū)塊鏈?zhǔn)潜Ｕ蠑?shù)據(jù)流轉(zhuǎn)過(guò)程中，數(shù)據(jù)使用、授權(quán)、監(jiān)管的真實(shí)性，來(lái)幫助消除數(shù)據(jù)方因擔(dān)心數(shù)據(jù)濫用、數(shù)據(jù)未經(jīng)授權(quán)、偽造授權(quán)使用而帶來(lái)的“不敢”共享的顧慮。通過(guò)智能合約確權(quán)授權(quán)服務(wù)提供各個(gè)數(shù)據(jù)的權(quán)屬關(guān)系確認(rèn)以及權(quán)限控制能力，并結(jié)合數(shù)字身份等有效機(jī)制確保數(shù)據(jù)的確權(quán)和授權(quán)精確到人；追溯審計(jì)服務(wù)支持可信數(shù)據(jù)流通過(guò)程中的關(guān)鍵步驟上鏈登記，同時(shí)基于可信數(shù)據(jù)提供多維度、全方位的記錄審計(jì)能力，方便監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)流通進(jìn)行全流程監(jiān)管查詢。

解決“不易”共享問(wèn)題：區(qū)塊鏈技術(shù)提供鏈上數(shù)據(jù)目錄+數(shù)據(jù)流通任務(wù)生命周期管理等能力，為共享過(guò)程提供便捷檢索和順暢協(xié)作服務(wù)。其中鏈上數(shù)據(jù)目錄記錄了所有參與數(shù)據(jù)流通的數(shù)據(jù)的元信息，包括數(shù)據(jù)名稱(chēng)、所屬單位、訪問(wèn)方式、發(fā)布時(shí)間，借助區(qū)塊鏈不可篡改的特性提供可信數(shù)據(jù)的檢索、分類(lèi)、校驗(yàn)等服務(wù)；數(shù)據(jù)流通任務(wù)生命周期管理包括分布式隱私計(jì)算任務(wù)的生命周期管理、任務(wù)狀態(tài)管理、參與方管理等。

區(qū)塊鏈提供了共享安全性以及可信的存儲(chǔ)，引入數(shù)據(jù)共享合約實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈上精準(zhǔn)授權(quán)，以及提供數(shù)據(jù)供需撮合，記錄收授、予取的流轉(zhuǎn)交換記錄。通過(guò)區(qū)塊鏈完成數(shù)據(jù)使用憑證頒發(fā)，撤銷(xiāo)，使用過(guò)程中的糾紛仲裁。

數(shù)據(jù)共享的流程

上面從宏觀上介紹了組成基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)的兩個(gè)核心技術(shù)，以下從共享流程展開(kāi)，以流程來(lái)串起整個(gè)技術(shù)脈絡(luò)。

概要地講，區(qū)塊鏈提供可信元信息存儲(chǔ)媒介，通過(guò)構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)之上建模、實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)共享流程。通過(guò)構(gòu)建業(yè)務(wù)計(jì)算模型，模型按鏈上元信息編程，模型隨流程流轉(zhuǎn)，使用本地?cái)?shù)據(jù)執(zhí)行，在流程運(yùn)行、流轉(zhuǎn)中完成共享目標(biāo)。過(guò)程中不同機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)不需出庫(kù)、僅計(jì)算結(jié)果進(jìn)行共享和傳遞。

1 參與者角色

數(shù)據(jù)提供方，數(shù)據(jù)的所有者。數(shù)據(jù)提供方將本地用戶的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)密碼學(xué)進(jìn)行處理。

發(fā)起方，共享結(jié)果需求者。向平臺(tái)提供共享任務(wù)請(qǐng)求。

參與方，指數(shù)據(jù)交換共享任務(wù)實(shí)際執(zhí)行者，自己也提供本地?cái)?shù)據(jù)參與計(jì)算。

協(xié)調(diào)者，計(jì)算任務(wù)的協(xié)調(diào)者，調(diào)度流程，計(jì)算任務(wù)執(zhí)行。

在一次共享任務(wù)流轉(zhuǎn)中，數(shù)據(jù)提供方，參與方各自可以有一個(gè)或多個(gè)，協(xié)調(diào)者必須參與。

2 共享流程

基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)為各種數(shù)據(jù)源構(gòu)建一套在網(wǎng)絡(luò)中協(xié)作、共享的數(shù)據(jù)表示、索引、定位、查詢、交換和數(shù)據(jù)追溯審計(jì)的統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，并提供業(yè)務(wù)流程定制等能力，支持快速開(kāi)發(fā)、部署和實(shí)現(xiàn)共享業(yè)務(wù)、開(kāi)展業(yè)務(wù)合作，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)間數(shù)據(jù)的可信互聯(lián)互通，解決數(shù)據(jù)協(xié)作過(guò)程中的安全隱私問(wèn)題。

流程分為數(shù)據(jù)提供方的發(fā)布和數(shù)據(jù)需求方的獲取使用，整個(gè)過(guò)程分兩部分：

（1）數(shù)據(jù)提供方的發(fā)布流程

導(dǎo)入：數(shù)據(jù)上傳至本地?cái)?shù)據(jù)共享節(jié)點(diǎn)。導(dǎo)入提供了數(shù)據(jù)管理的需求，導(dǎo)入過(guò)程會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的表示。根據(jù)導(dǎo)入的數(shù)據(jù)類(lèi)型不同，進(jìn)行不同的處理，會(huì)有分片，文件系統(tǒng)服務(wù)。 

命名：通過(guò)自描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，形成網(wǎng)絡(luò)唯一的ID，也提供文件系統(tǒng)路徑的概念。提供數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的定位、查找能力。 

發(fā)布：發(fā)布可共享數(shù)據(jù)的元信息（如數(shù)據(jù)標(biāo)題、數(shù)據(jù)使用描述等）至區(qū)塊鏈，可為某些機(jī)構(gòu)設(shè)置默認(rèn)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)權(quán)限。 

同步：將數(shù)據(jù)元信息同步至基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)是鏈上數(shù)據(jù)匯集的集合，任意方可查詢，獲取此處的數(shù)據(jù)。

（2）數(shù)據(jù)需求方的獲取流程

需求方獲取數(shù)據(jù)，編排業(yè)務(wù)流程，啟動(dòng)數(shù)據(jù)共享，節(jié)點(diǎn)會(huì)根據(jù)流程的指示分派共享任務(wù)，同時(shí)節(jié)點(diǎn)的虛擬機(jī)會(huì)加載業(yè)務(wù)計(jì)算模型，利用本地?cái)?shù)據(jù)執(zhí)行計(jì)算邏輯。

檢索：通過(guò)基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)檢索所需的數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)的統(tǒng)一描述以及鏈上元數(shù)據(jù)信息，這些信息構(gòu)建了檢索的索引。

請(qǐng)求：請(qǐng)求相關(guān)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)憑證Token，提供平臺(tái)內(nèi)的積分機(jī)制，根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)布方式，請(qǐng)求數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)進(jìn)行積分轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)授權(quán)記錄上鏈。當(dāng)數(shù)據(jù)是授權(quán)訪問(wèn)時(shí)需要向數(shù)據(jù)提供方發(fā)起數(shù)據(jù)訪問(wèn)申請(qǐng)，獲得數(shù)據(jù)提供方審核后智能合約頒發(fā)的Token。

獲?。簲?shù)據(jù)請(qǐng)求方通過(guò)自身的業(yè)務(wù)定制流程以及計(jì)算模型，根據(jù)流程流轉(zhuǎn)到不同的機(jī)構(gòu)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)ID以及獲取到的Token向提供方獲取數(shù)據(jù)，基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)或計(jì)算結(jié)果。

使用：計(jì)算模型會(huì)使用授權(quán)得到的或者積分購(gòu)買(mǎi)到的數(shù)據(jù)，通過(guò)加載模型來(lái)使用本方數(shù)據(jù)，計(jì)算得到結(jié)果。

總結(jié)

區(qū)塊鏈和隱私計(jì)算技術(shù)盡管發(fā)展迅速，但是相關(guān)的應(yīng)用落地仍然不足，目前的數(shù)據(jù)流通方式仍以原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞綖橹?，?shù)據(jù)隱私安全問(wèn)題亟需解決。數(shù)據(jù)流通行業(yè)從業(yè)務(wù)發(fā)展、技術(shù)演進(jìn)、政策及標(biāo)準(zhǔn)的制定等方面都呈現(xiàn)出快速發(fā)展的形態(tài)。數(shù)據(jù)價(jià)值要能夠最大限度地被挖掘，數(shù)據(jù)就必須進(jìn)行充分的流通，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)在隱私安全方面做得不夠，一定程度上制約了數(shù)據(jù)流通，隨著區(qū)塊鏈、隱私計(jì)算、大數(shù)據(jù)等多方可信協(xié)作和數(shù)據(jù)處理技術(shù)的不斷發(fā)展，以及國(guó)家政策法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，數(shù)據(jù)的安全共享、流通也將逐步得到解決，數(shù)據(jù)價(jià)值也將逐步得到釋放。

作者 | 高文俊

視覺(jué) | 王朋玉

統(tǒng)籌 | 祖德光

轉(zhuǎn)載自：中國(guó)光大銀行科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室