基于企业级区块链的数据共享平台.docx

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基于企业级区块链的数据共享平台

基于企业级区块链的数据共享平台

区块链技术给当今互联网时代带来了巨大的想象力。

随着区块链的价值得到广泛的认可，越来越多的行业正在提出自己的区块链解决方案。

区块链技术能够让多种业务主体平等交流，信息共享，实时核对信息一致性，在“弱信任”环境中，有效实现多主体信息共享、有效协作的信息化手段，共享经济的基础是通过实时监控可用资源和应对需求实时调整而实现资产最大化利用。

数据价值共享是一个持续和动态的过程，应随着技术、市场的变化不断迭代，使其价值转化为源源不断的得以转化。

以数据流为核心的社会分工协作，实现数据资源的集聚、整合、开放和共享，这将改变既有的生产方式和市场机制，提升经济运行效率，实现增值发展。

基于可信执行环境构建的信息与价值传递交换的可信通道所形成的“共识、共治、共享”的自组织，将会是区块链技术带来的崭新的商业架构和组织架构，并有望推动经济体系实现技术变革、组织变革和效率变革。

第1章信链方案

1.1信链设计原则与目标

1.1.1设计原则

开放共享:

信链搭建数据共享联盟，开放盟内成员数据上链共享，同时开放盟外需求方查询通道，打造信链共赢生态。

快捷接入:

信链提供「联盟应用端」「应用端SDK」等接入设施，方便联盟成员快速接入使用信链，进行数据的上链和查询。

安全高效:

信链提供「可信数据传输通道」「数据离线隐私计算服务」，保障数据从源头到需求方之间可信传输。

同时信链使用PBFT类联盟链共识算法，加快出块速度，增加上链交易吞吐量。

1.1.2设计目标

信链旨在为行业伙伴提供企业级区块链数据共享基础设施作为行业的解决方案，以及安全可信的数据传输通道，降低企业数据成本，提高运营效率。

通过可视化管理手段，监控数据流转过程中的每个环节。

1.2信链运行机制

信链从技术层面建立去中心化、多中心化的信任，对现有的合作制度基础和参与者关系产生颠覆性影响。

原有的数据共享合作建立在三个基本制度框架之上:

一是依赖法律条文存在的商业信任；二是由独立第三方作为信用中介保障实现的数据共享交易；三是由集中式清算机构或强信用背书参与方自身作为中心处理完成的数据信息转移和交互。

在信链中，可将现有合作基础制度和交易规则固化在区块链底层协议中，推动底层逻辑的标准化和自动化、上层业务应用的分布化，实现去中心化/多中心的价值安全转移，由此可大幅降低联盟成员风险经营复杂度和数据管控成本，进而有效提升组织的运行效率。

1.2.1多通道业务场景

联盟系统中多个机构（节点）可组成一个通道，每个机构也可以加入不同的通道中，通道之间互相隔离。

多通道方案可以消除网络瓶颈，提高系统可扩展性。

各通道业务之间实现通道与通道之间的数据流通、业务交互和价值交付，使信链可承载更广泛的各类业务应用，进而形成跨场景、跨行业应用的立体空间。

1.2.2多中心上链及查询

过去以中心权威机构为中心的系统架构下，如果中心机构的服务器出现问题，相关的交易业务流程都会中断。

联盟链系统减少了对中央服务器的依赖，任何单一节点出现问题，都不会影响整个联盟系统的正常运转。

因为联盟链上的数据在每个成员节点上都能有备份，只要下线的节点数目不至于影响到区块链上数据的共识，整个系统就是安全可用的。

1.2.3可信隐私计算

由于创造价值的往往是对数据进行的加工分析等运算的结果而非数据本身，因此对数据使用过程来说，隐私机制是其中最为核心的部分。

数据隐私问题不但包括区块链上所记录的交易信息的隐私，还包括链下信息上传至链上的过程、链上数据传递时的隐私。

在信链上将用户相关信息（例如姓名、身份证、手机号等）通过散列算法转换成固定长度输出，作为数据的索引，确保数据在链上的匿名性，只有拥有该用户相关信息才能获取到相匹配的数据。

通过区块链预言机服务实现链上链外数据互联互通，支持跨链外部HTTP访问，作为隐私计算服务与链上和联盟应用端通信中间件。

离线隐私计算服务（OfflinePrivacyComputingService）进行验证请求签名确认用户身份，与区块链预言机服务进行通信，对数据进行解封运算，并对结果以及原始数据哈希进行签名。

隐私合约链上部署业务合约实现链上用户管理、数据索引登记管理、业务规则配置管理等模块。

通过以上方案，可解决联盟内外部成员在数据合作过程中的数据安全和隐私保护问题，将计算移动到数据端，达成数据可用不可见，安全促进联盟业务。

1.2.4价值评分模型

数据行业存在较为严重的信息不对称和市场混乱现象，数据价值与产业链的结合度较低，在提升经济运行效率质量中的贡献与作用未能充分显现。

同时，由于缺乏顶层设计和整体规划，市场组织化程度低、规模小、经营管理手段落后，企业的数据由于散、小、弱，且未能形成行业联盟，这也导致一直未能形成稳定的价值交换载体。

利用区块链去信任的技术特性，并从联盟顶层建立多层级的价值评分体系，使多市场多行业间实现信息共享与互利过程中形成稳定联盟，才可促进成员间互相协调，互惠共赢，提高行业企业协同发展的能力。

信链针对不同行业提取不同维度的数据构建信用评分模型，基于积极的管理、定期监测和调整，实现评分决策的自动化。

将企业在行为信息作为模型构建的重要输入变量，包括上链数量、行为频率、质量反馈等信息，围绕企业的链上链下行为进行多维度的模块化分类观测和评分，评价企业在联盟的整体表现，并通过对积极检验改善其预测能力和稳定性。

为规范成员的行为、提高信息透明化，将实时公开适度脱敏联盟成员的信用情况。

1.2.5仲裁机制

通过可信执行环境解决了数据传输过程中完整性、真实性、安全性的问题，降低了传输的风险，但对于链上数据质量问题，是无法在链上得到确认后，必须建立事后控制措施进行制约，增加仲裁通道。

针对联盟成员上传的任意一条数据，数据查询方若对数据存有异议，可以向联盟管理委员会发起仲裁，由联盟管理委员会组织仲裁，并将仲裁结果发布到联盟链上公开，对于作恶行为将直接进行处分。

1.2.6智能定价机制

为促进联盟成员更好的维护链上环境，形成有效的正向循环，联盟管理委员会负责统一制定实时定价机制，通过贡献度调控联盟成员的支付成本，并使成员间共享数据时获得应有的市场回报。

若联盟成员欲通过索引值碰撞获取链上所有数据，需要为此付出巨大经济代价，以经济损失约束其作恶动机。

1.2.7增值服务

信链可为联盟成员提供可灵活配置的数据服务和链上交易管理服务：

数据管理：

能够提供交易订单、清结算订单可视化操作；数据智能采集、信用数据多源验证，以及出具信用数据分析报告等；

便捷交互：

数据可视化分析和报表系统、数据报告水印服务等；

规则配置：

根据联盟行业范畴不同，提供灵活的数据范围及格式配置功能，设定该通道业务适用的数据要求；

流转管理：

从数据流转角度监测流转过程中的收发速度、响应速率等，对各机构节点，数据传输过程中产生的问题进行收集、分类并提供处理机制，为提高链上质量提供保障；

知识库应用：

对监测结果的问题进行记录，积累形成问题知识库，在此基础上生成对问题内容提供解决方案，提高响应速度；

1.2.8安全监管

区块链的分布式记账架构杜绝了各联盟成员篡改交易数据的可能，也更利于监管者对链上行为交易实施监管。

监管方只需成为信链联盟中的节点，就可以实时获得链上的记录，有利于及时发现异常情况。

通过监管节点，可更好地监测企业运行情况，监督约束行业企业行为，及时发现交易市场运行中出现的问题，保证市场的高效安全运行。

1.3信链整体架构

1.3.1信链核心组件

1.3.1.1联盟及区块链账户管理

信链属于企业级区块链（联盟链），使用信链将会有准入门和退出机制。

信链联盟管理模块进行联盟链的创建，邀请机构加入联盟链，配置维护联盟链环境，管理联盟链上的应用。

通过联盟管理模块，可实现机构与链上账户进行关联绑定。

1.3.1.2智能合约

智能合约可以看作是部署在区块链上的小应用，利用由自动化脚本组成，不受人为控制，执行过程开放可见，用来执行和操作数据。

1.3.1.3数据可信传输通道

信链数据流转的可信通道，当需求方查询数据时，数据将从源头经过「可信传输通道」到达需求方，数据流转过程中数据加密经过「可信传输通道」，保障的数据的安全性。

1.3.1.4区块链预言机

区块链是一个确定性的、封闭的系统环境，目前区块链只能获取到链内的数据，而不能获取到链外真实世界的数据，区块链与现实世界是割裂的。

一般智能合约的执行需要触发条件，当智能合约的触发条件是外部信息时（链外），就必须需要预言机来提供数据服务，通过预言机将现实世界的数据输入到区块链上，因为智能合约不支持对外请求。

区块链是确定性的环境，它不允许不确定的事情或因素，智能合约不管何时何地运行都必须是一致的结果，所以虚拟机（VM）不能让智能合约有networkcall（网络调用），不然结果就是不确定的。

也就是说智能合约不能进行I/O（Input/Output，即输入/输出），所以它是无法主动获取外部数据的，只能通过预言机将数据给到智能合约。

1.3.1.5离线隐私计算服务

信链数据流计算服务，当需求方查询数据时，数据在传输过程中使用「离线隐私计算服务」公钥加密，数据进入「离线隐私计算服务」解密计算。

1.3.1.6数据存储和隐私保护

信链中所有的数据都存在贡献方自己服务器中，上链的数据为数据的指纹索引加密信息，链上作为数据的注册表的功能，保障链上数据的隐私性，查询通过用户的指纹信息进行指纹索引的碰撞，碰撞到后将会在链上冻结需求方积分作为本次查询的存证和成本。

贡献方收到请求后校验链上查询存证是否存在来确定是否返回数据，返回的数据通过「隐私计算服务」的公钥进行加密保护，保障在传输过程中的安全性。

1.3.1.7运营监控

信链提供区块链浏览器进行运营监控，主要包括以下内容：

✧区块链网络信息：

收集并展示区块链节点机器的健康状态和消耗的资源，如CPU、内存、磁盘、网络等数据。

✧区块链交易行为记录：

监控信链上使用者的交易记录，交易发生的时间等信息。

✧区块链账户信息：

查看信链区块链账户状态、积分等情况。

✧区块链上链数据监控：

监控上链数据的频率，规范等。

1.3.2信链系统架构

1.3.2.1系统边界

1．联盟成员

构成信链网络的机构，拥有联盟记账节点，能使用「联盟应用端」快捷与区块链进行通信，包括链上账户维护、用户索引加密上链、链上查询（通过「联盟管委会平台」API）、数据加密通信等服务。

2．盟外用户

信链盟外需求方，通过联盟管理委员会进行链上身份注册，资金充值。

通过管理委员会「联盟管委会平台」授权后，由「数据离线隐私计算服务」代理发送区块链交易。

3．联盟管理委员会

联盟管理委员会可进行信链用户管理、信链余额充值、信链规则上链等功能。

4．可信计算环境

该环境为第三方可信执行环境，由联盟管委会提供环境中执行端应用，执行指定的业务规则，应用代码经过审计，并记录环境指纹。

确保数据计算的安全性。

5．区块链网络

联盟成员使用信链区块链BaaS服务构建区块链网络，每个联盟成员将会有一个或多个节点。

节点分为记账节点与共识节点。

记账节点负责记录区块信息，共识节点负责共识出块。

1.3.2.2数据流转

STEP1「数据提供方】需要预先获取「数据接收方」公钥，然后随机产生对称密钥，并使用该密钥加密数据；

STEP2「数据提供方」使用公钥对对称密钥进行加密；

STEP3「数据提供方」把数据密文和对称密钥密文一起发送给「数据接收方」；

STEP4「数据提供方」使用自己的私钥对密钥密文解密，获取对称密钥；

STEP5「数据接收方」使用密钥对数据密文进行解密，获取铭文数据；

1.3.2.3系统组件

系统分为信链底层模块和信链应用层模块：

◆信链底层模块为BaaS平台构建的联盟底链，提供的一系列底链相关运维侧和开发工具侧的产品。

包括：

「CloudIDE」：

智能合约开发工具

「联盟构建管理」：

构建底层链，可视化邀请加入联盟，管理联盟。

「合约开发SDK」：

与区块链通信SDK，包含JAVA、JS、C++版本SDK。

「可信环境与预言机」：

使用隐私合约链和可信执行环境分别进行数据的索引加密上链和数据隐私加密计算，使用「区块链预言机」实现与区块链和链外数据源通信。

「区块链浏览器」：

使用信链区块链浏览器，监控信链链上交易、区块及底层服务信息。

◆信链应用层封装了整套业务场景中的数据可信流转通道、上链工具等通信设施，实现了信链与联盟成员系统间的方便对接，以及数据流转的可信通道。

业务规则在智能合约中体现，能方便的兼容各种信用类业务场景。

主要模块如下：

「联盟应用端」：

部署在联盟成员本地的WEB应用服务，联盟成员可以进行查看上链数据；提供界面和API的形式，实现数据的快速上链。

提供「联盟成员业务服务」原始数据与「区块链预言机」对接API，实现与「区块链预言机」加密通信；提供「联盟成员业务服务」与「联盟管委会信用报告查询API」加密通信。

「隐私计算服务」

接收「区块链预言机」分发采集报告任务，向「区块链预言机」发起采集报告请求，通过「区块链预言机」实现与「联盟应用端」的数据加密通信；采集数据后进行数据的组装清洗，将清洗后的数据报告指纹通过「区块链预言机」上链，并触发链上分账；「隐私计算服务」将清洗后的数据报告使用用户公钥加密，数据加密后通过「区块链预言机」返回「联盟管委会平台」。

「隐私合约链」

定义了信链上链数据结构、账户资金管理、账户贡献值管理、链上变量等信息。

1.3.2.4系统架构

1）信链-底层模块

区块链层使用的BaaS平台构建的联盟底链。

使用BaaS平台中的可视化联盟管理、合约链等服务。

2）信链-核心模块

联盟服务层提供支撑信链所需的所有服务模块，目前可见模块如下：

a.智能合约

使用Go、JAVA、JS编写信链业务合约，部署升级智能合约，定义业务规则。

b.链上账户管理

管理信链所有用户账户，包括联盟成员和联盟外部用户。

c.联盟数据查询

联盟成员主动进行查询联盟内数据，进行链上查询、付费、清洗、解密等操作。

d.数据安全通信

联盟内数据通信使用类似预处理、数字信封、加密传输等方式进行安全传输通信。

e.隐私计算

接受数据查询请求，进行上链冻结费用-分发采集数据-解密组装数据-数据报告指纹上链并分账等

功能。

f.多通道业务监控

对各业务通道进行监控，例如监控数据来源、数据汇总、分账情况、数据量等。

g.开放API

暴露开放API，提供联盟成员接入方式。

h.区块链浏览器模块

查询信链的区块链交易，包含区块高度、哈希值、发布时间和出块的节点、交易信息等。

3）联盟应用层

联盟服务层服务产品化，提供联盟应用端和信链SDK，使联盟成员方便接入。

4）应用展示层

信链输出的展示模块，包含联盟应用端、盟外用户查询端、管委会端的展示应用。

1.3.2.5应用架构

1.3.3信链安全

信链上只存储数据的指纹索引加密信息，不存在明文敏感信息。

原始数据存储在贡献方自己业务服务器，只有当数据需求方付出成本后，才能获取贡献方的原始数据，贡献方的原始数据在传输的过程中，均使用非对称加密算法加密，保障了在传输过程中的安全性。

数据采集和处理通过「离线隐私计算服务」进行计算，数据的加密方式通过「离线隐私计算服务」的公钥进行加密，处理完成后，再通过数据需求方的公钥进行重新加密，保障了从需求方查询到数据源头的各个环节都无法拿到数据的明文信息。

下图为联盟外部用户通过信链平台提供的SaaS平台查询数据解密流程图：

1.4技术特色与优势

1.4.1快速接入

信链提供了「联盟应用端」及相应SDK，方便数据贡献方和数据需求方快速的接入和使用。

通过「联盟应用端」，可通过「联盟应用端」提供的页面和上链接口，贡献方无需掌握区块链技能就可以直接与区块链进行交互，进行数据索引快速上链。

对接成本较低。

数据需求方可通过信链提供的多种渠道进行数据的查询，信链提供可视化页面进行注册登录直接查询，下载数据报告并使用用户私钥在客户端解密；机构也可通过「联盟应用端」进行直接查询，并可将数据同步返回需求方自身业务服务器。

1.4.2高性能

信链使用高效的共识算法，增加共识出块速度，能极大的提升信链的性能。

在信链中，所有「信链节点」和「联盟应用端」将分布式部署，机构直接与部署在机构本地的「信链节点」进行交互，当某些成员的查询量较大时，该成员可进行水平扩展，增加数据的吞吐量。

1.4.3高安全性

信链采用非对称加密保证业务请求在传输的过程中不被第三方篡改，信链底层共识机制保证各个节点数据一致性，使用链式数据存储，保证一存储的数据记录无法被篡改。

数据采集和处理通过「离线隐私计算服务」进行计算，数据的加密方式通过「离线隐私计算服务」的公钥进行加密，处理完成后，再通过数据需求方的公钥进行重新加密，保障了从需求方查询到数据源头的各个环节都无法拿到数据的明文信息，数据流转过程中的所有服务都是加密数据的搬运工。

第2章商业模型

2.1联盟治理

联盟管理委员会由浙江科技有限公司主导发起设立，各联盟成员参与治理，负责对各业务链的行政治理、底层技术维护，完善各业务联盟的运行机制，积极推动信链在基于区块链技术的信用领域发展，让更多的电子商务企业、互联网机构等组织自愿组成的合作联盟。

联盟管理委员会是信链治理架构的核心，管理委员会的成员由联盟组织内成员轮值。

管理委员会的权限和职责主要有以下几个方面:

1）调整价值评分模型；

2）联盟链上的各项参数设定和调整；

3）处理联盟内的纠纷和针对联盟的外部问题；

4）处理联盟提案，如对于联盟各运营机制的改进、联盟业务扩展等；

5）收取成员服务费以支撑联盟运作；

6）其他和联盟相关的事宜；

联盟管理委员会是信链治理的重要组成部分，除了需要管理联盟链的各项参数，需要处理联盟内外问题和纠纷，更为重要的是要为多中心化的治理结构做最后的把关者，守门员。

当然由于其特殊的地位，为了保证每个决定都能反映大部分权益相关者的意愿，联盟管理委员会每做出的每一个决定都需要大部分委员成员赞成才可以通过，而每一个委员成员都是由其历史贡献表现来决定，这使得信链的运作能够在民主性以及公平性上能够达到一个最优的平衡点。

2.2盈利模式

统一由联盟基金会提供定价机制，联盟内外成员均可以在链上自由查询，充值资金转化账户余额，以余额形式在联盟内进行结算。

联盟管理委员会服务费为每次查询费用为5%，向数据提供方收取。

未来5年的财务预测数据如下：

注：

1、所接入机构的每月查询次数，以数字营销类数据为主进行预测；

2、随着政策倾向，数字营销领域的数据共享频率会快速增长；

第3章项目路线图

将从电商企业、广告流量企业、行业组织等方面切入，逐步构建丰富的场景业务。

目前已与多家机构确立合作关系，前期先将失信黑名单进行上链，使用用户相关信息（例如姓名、身份证号、手机号、IP地址等）通过散列算法转换成固定长度输出，作为数据的索引，确保了数据在链上的匿名性，只有拥有该用户相关信息才能获取到相匹配的数据。

可根据不同的商业化业务场景构建多业务channel，并实现多业务channel之间的信息交互，使得企业间实现数据加密不泄露具体信息的情况下的进行交叉验证与共享，降低交易成本。

3.1第一阶段：

搭建电商数据联盟，共享流量欺诈数据

在电子商务领域，流量欺诈是各机构面临的严峻考验。

各大平台多综合利用短信验证码、实名验证、交易行为特征交叉验证结合地理位置定位、设备信息采集、多平台流量预警等手段，从事前、事中、事后等方面进行综合防控。

但是仍然限制于数据拥有者出于安全考虑而未能充分参与、以及信息范围的局限性，导致无法从根本上解决风险识别精度和好客户误杀的两难问题。

数据共享联盟的先验阶段以电商流量欺诈领域作为切入点，各联盟成员以合规安全的形式，通过可信执行环境进行数据上链及共享交换，使得各机构流量欺诈数据具备极强流通属性，将隐藏在海量数据中的符合共享开放规则的信息作为应用商品在联盟链上流通，强化数据使用者在欺诈风险防控方面的能力，更好的解决风险识别能力。

输出产品：

数据标签（白名单用户、黑名单用户、可信程度标签）、用户行为（消费信息、快递物流等）信息验证服务（位置、设备信息等）

完成时间：

2019年Q4

3.2第二阶段：

扩大数据范围，构建多维信用画像

每一个企业均拥有能够为企业带来未来经济利益的数字资产,当数据资产充分融合业务所需,可充分释放数据价值。

基于电商流量欺诈领域数据共享方案的经验积累，逐步将数据范围扩散至大数字营销、网络消费、文娱出行、金融领域等方面。

或用于减少企业业务成本，或用于提供行业研究分析报告，构建多维用户画像。

输出产品：

多维信用画像

完成时间：

2020年Q3

3.3第三阶段：

一体化数据开放平台，输出全景信用报告

区块链技术去中心化的特点，讲求数据资源的整体性和完整性、参与主体多元化。

为使得数据开放更加有序，需要利用区块链技术给复杂且庞大的数据群体赋予不同的调用规则，依据需求的不同，在可信环境下获取不同的数据组合。

数据开放平台，是提供基于可信执行环境的、多中心化的、合规、公平、自治的数据联盟开放平台，各行业用户均可通过开放平台进行数据交易和共享，进行不同领域的数据组合。

搭建基于可信执行环境的区块链技术为支撑的一体化平台，获取符合需求的数据即操作简单快捷，又省去了数据更新迟缓、维护的困难。

一体化平台还能够将数据的增、删、查、改做到有据可循，多元主体在特定联盟管理规则下，可以共同对联盟账本进行监控，但却无法独立修改，保障数据资源的完整、安全。

随着联盟链不断注入大数据基因，在丰富的数据联盟基础上，可全方位的将数据加以组装后进行呈现，对信用数据的画像较传统渠道会更加丰富、准确、生动。

在联盟链上，既可微观审视目标用户某一切面的信用数据，也可得到用户全景画像。

也可使得能够更宏观把某个地域或者某个行业领域的整体信用状况加以评估，为信用评判、决策分析、趋势预测、流程优化等方面提供强大的数据支撑。

输出产品：

个人全景信用报告、行业数据报告

完成时间：

2021年Q3

第4章共创未来

随着全球区块链发展的政策、技术和应用环境不断优化，区块链技术将带动经济和产业格局的重大调整，实现跨越式发展。

技术创新只有和产业经济深度融合，推动产业经济发展，切实改变产业玩法、降低产业成本、提升产业效率、改善产业环境创新，技术价值才能得以充分发挥。

中国区块链产业生态发展迅猛，从区块链底层基础架构到细分领域的场景应用，从国家战略到企业实践，区块链技术受到广泛高度关注。

随着越来越多地项目实际落地，整个产业开始进入了一个应用加速落地的周期。

未来三年将是传统行业与区块链更紧密融合的时期，随着区块链开始改变市场结构，带有可信执行环境、智能合约技术的新生态系统会被整合到在各行各业中。

新型的商业模式和监管服务模式将会涌现，社会效率将会大大提高，切实推动产业经济转型升级、提质增效。

让信任创造价值，信链将秉承“保障信息安全、提高协作效率、促进数据共享”的宗旨，推进信用共享联盟，形成高效的场景数据协同，构建更为立体的信息维度，形成区块链价值网络，助力完善信用发展并推动社会诚信体系建设。

信链天下，携手共创未来！