工业互联网联盟:可信工业数据空间系统架构1.0白皮书_56页_14mb
报告摘要
可信工业数据空间系统架构1.0总结
核心内容
可信工业数据空间(Trusted Industrial Data Matrix)是一种新型基础设施,旨在实现工业数据的可信、安全共享和流通。该系统架构基于“可用不可见、可控可计量”的理念,支持工业数据要素市场化,并通过多层次的技术与服务支撑,满足数据提供方和使用方在数据流通中的多样化需求。
主要观点
- 数据流通的重要性:随着制造业的数字化转型,工业数据已成为关键战略资源,其流通与共享对提升效率、竞争力和创新力至关重要。
- 数据流通的挑战:当前数据流通面临质量、主权和交易三大难题,尤其在工业领域,数据安全要求高,企业担心数据泄露和滥用。
- 可信工业数据空间的提出:为解决上述问题,可信工业数据空间被提出,作为数据共享流通的基础设施,其目标是实现数据的可控、可计量和可溯源。
- 技术支撑:可信工业数据空间依赖于七大核心技术:安全技术、隐私计算技术、存证溯源技术、数据控制技术、管理技术、计算处理技术以及OT技术。
- 标准体系:为保障可信工业数据空间的有序发展,构建了涵盖基础共性、关键技术与行业应用的标准化体系。
关键信息
一、可信工业数据空间的系统架构
可信工业数据空间的系统架构从业务视角、功能视角和技术视角三个维度构建,主要包括以下层次:
- 数据接入层:涵盖OT层和IT层的数据源,支持数据采集、溯源和记录。
- 传输处理层:负责数据的传输、处理与计算,包括网络优化、数据清洗、访问控制等。
- 中间服务层:提供身份认证、目录推送、合约达成与执行、交易清算等服务。
- 数据控制层:实现数据的访问控制、使用控制与全生命周期管理。
- 数据应用层:涵盖数据挖掘、建模、知识图谱等应用功能,以及政府监管应用。
二、核心技术分类
可信工业数据空间依赖于以下核心技术:
| 技术类别 | 技术内容 |
|---|---|
| 安全技术 | 文件加密、身份认证、数字签名、数据脱敏、可信执行环境(TEE)等 |
| 隐私计算技术 | 安全多方计算(MPC)、联邦学习(FL)、机密计算、差分隐私、同态加密等 |
| 存证溯源技术 | 区块链存证、日志采集、数据流转记录、使用凭证等 |
| 数据控制技术 | 数据使用控制、数据撤回、数据销毁等 |
| 管理技术 | 数据安全审计、风险识别、标准化认证、等保2.0体系、元数据等 |
| 计算处理技术 | 数据清洗、建模、存储、集成、互操作等 |
| OT技术 | 资产管理壳、信息模型、设备语义互操作等 |
三、标准体系结构
可信工业数据空间标准体系由三部分组成:
- A基础共性:包括通用标准、检测技术、评价方法、实施指南等。
- B关键技术:涵盖数据脱敏、身份认证、数据分类分级、可信服务、联邦学习、多方安全计算等。
- C行业应用:针对不同行业(如钢铁、能源、石化、轨道交通等)制定具体标准,实现标准的细化与落地。
四、产业案例分析
- 东方电气:构建可信数据共享平台,实现CAD模型数据的安全传输与可控撤回。
- 华控清交:采用隐私增强计算平台,实现多方数据联合训练,提升质检模型准确率。
- 国能信控:搭建能源行业数据可信交换平台,实现数据驱动的多业务协同应用。
- 沈鼓测控:通过数据集成与语义互操作技术,实现石化大机组数据的共享与故障预警。
- 中车四方:构建动车产业链数据共享平台,实现数据接入与协同运维。
- 中信戴卡:基于联邦学习实现集团内部数据共享与模型联合训练,提升生产自动化水平。
总结
可信工业数据空间系统架构旨在构建一个兼顾数据价值释放与数据安全的新型工业数据共享与流通体系,通过多层次技术与服务支持,满足企业在数据流通中的核心需求。该架构的实施有助于推动工业数据要素市场化,促进跨企业、跨行业数据协同与应用,为制造业的数字化转型提供坚实支撑。
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