2017-贵阳大数据交易所：大数据交易区块链技术应用标准16页_1mb

大数据交易区块链技术应用标准总结

核心内容概述

《大数据交易区块链技术应用标准》由贵阳大数据交易所于2017年5月发布，旨在规范区块链技术在大数据交易领域的应用，提升交易的安全性、可信度与效率。该标准从架构标准、治理标准、交易标准和安全标准四个维度进行系统阐述，为各级产业主管部门和从业机构提供技术指导与参考。

主要观点

1. 区块链技术的集成应用
   区块链技术集成了分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等，具备去中心化、不可篡改、可追溯等特性，适用于数据资产确权、可信交易记录、多方共同验证等场景。

2. 联盟链的采用
   标准采用联盟链结构，仅对特定组织团体开放，确保交易环境的安全与可控，同时兼顾效率与可扩展性。

3. 数据分类与隐私保护
   标准对数据进行分类，包括结构化、半结构化和非结构化数据，并提出隐私保护策略，如数据脱敏、权限隔离、零知识证明等，以防止隐私泄露。

4. 共识机制的多样性与适用性
   采用多种共识机制（如PoW、PoS、DPoS、PBFT、PoA），根据不同场景选择合适机制，兼顾合规性、性能、资源消耗与容错性。

5. 系统安全性与风险管理
   强调系统需具备全面的安全体系，包括物理安全、数据安全、应用系统安全、密钥安全、风控机制等，防范各类攻击和风险。

关键信息

1. 范围

• 本标准适用于大数据交易区块链技术的架构、治理、交易和安全等方面。

2. 规范性引用文件

• 引用了多个国内外标准与白皮书，包括：
  • GB/T25069-2010 信息安全技术术语
  • GB/T20261-2006 信息技术系统安全工程能力成熟度模型
  • TMForum GB979 大数据分析指南
  • 联合国《数字货币和区块链技术在构建社会团结金融中如何扮演角色》
  • 英国政府《分布式账本技术：超越区块链》
  • 日本产业经济《区块链技术及相关服务的调查报告（2015）》
  • 工信部《中国区块链技术和应用发展白皮书（2016）》
  • 贵阳市人民政府《贵阳区块链发展和应用》

3. 术语与定义

• 明确了“数据”、“电子数据”、“结构化数据”、“非结构化数据”、“联盟链”、“区块”、“Merkle树”、“数字签名”、“公钥”、“私钥”等核心概念。

4. 架构标准

• 总体结构：采用联盟链结构，支持多节点、多机构、多区域的资产共享。

• 核心技术组件：

  • 通信：基于P2P技术，采用TCP/IP协议。
  • 存储：支持链上存储和链外存储，通过摘要（哈希值）实现数据完整性验证。
  • 安全机制：采用国密级别加密算法，支持多种安全机制如PKI、权限隔离、零知识证明等。
  • 共识机制：根据应用场景灵活选择，包括PoW、PoS、DPoS、PBFT、PoA等。

• 核心应用组件：

  • 支持数字资产发行和智能合约部署。
  • 提供成员管理功能，适用于联盟链场景。

• 节点配置：

  • 每个节点集群包含一个同步节点、一个服务节点和两个全量节点。
  • 节点需部署于多台服务器上，提升系统稳定性与吞吐量。

• 设备规范：

  • 处理器：至强Xeon-E716核以上
  • 内存：64GB以上，支持高级内存纠错、镜像、热备等
  • 硬盘：8T以上
  • 电源：1+1冗余电源，支持交直流兼容
  • 管理：标配管理软件，支持系统诊断与信息收集

5. 治理标准

• 治理结构：采用许可式区块链网络，由参与机构共同维护。
• 身份管理：通过RA、ECA、TCA三级认证体系，实现节点身份管理与交易权限控制。
• 权限隔离：区分验证节点与非验证节点，验证节点负责共识、交易运行与账本维护，非验证节点仅处理与自身相关的交易。
• 交易监管：引入监管机构、中介机构及第三方征信机构，形成监管闭环，确保交易可见性与客户隐私保护。

6. 交易标准

• 交易范围：

  • 用户范围：联盟成员及其提供的数据交易服务用户。
  • 数据范围：涵盖政府、医疗、金融、企业、电商、能源、交通、教育、社交等领域的数据。
  • 不包括：涉密数据、个人隐私数据等违法违规数据。

• 共识机制：

  • PoW：资源消耗高，性能低，容错性允许50%节点出错。
  • PoS：资源消耗较低，性能提升，容错性与PoW相同。
  • DPoS：通过节点选举代理人，性能与PoS相近。
  • PBFT：支持强监管，容错性为33%，性能高、能耗低。
  • PoA：由创世节点授权，直接指定记账权，适合高安全性场景。

• 数据存储：

  • 数据以区块形式存储，包含区块头和区块体。
  • 数据结构支持Key-Value和关系型数据库，部署形式包括单机型和分布式。

• 加密机制：

  • 使用SHA256和RIPEMD160算法生成哈希。
  • 采用Merkle树结构确保数据完整性。
  • 通过ECDSA算法进行签名与加密，确保数据真实性与隐私保护。

• 隐私保护：

  • 采用零知识证明、权限控制、数据脱敏等技术手段，保护用户隐私。
  • 交易数据仅在相关节点间传输，避免全网广播。

• 智能合约：

  • 支持自动化交易、数据服务启停控制等功能。
  • 部署于虚拟机中，具备沙箱封装与隔离能力。
  • 需具备容错机制，确保合约按预期执行。

7. 安全标准

• 安全特性：

  • 数据写入需通过共识机制验证，确保真实性。
  • 数据读取可控制，防止信息泄露。
  • 抵抗DDOS攻击，基于分布式架构实现高可用性。

• 安全体系构建：

  • 包括物理安全、数据安全、应用系统安全、密钥安全、风控机制等。

• 密钥安全：

  • 密钥需加密存储，不得明文存放于同一节点。
  • 实施密钥生命周期管理，定期更换密钥。

• 风控机制：

  • 对网络层、主机操作、数据访问、交易频度等进行监控。
  • 对可疑操作进行告警、记录、核查，实施补救措施，防止再次攻击。

• 算力攻击防范：

  • 采用资产抵押、法律与监管手段相结合的方式，防止51%算力攻击。

总结

该标准为大数据交易区块链技术的应用提供了系统性的指导，涵盖技术架构、治理机制、交易规则与安全措施等多个方面。通过引入联盟链结构、多级加密、权限隔离、智能合约等关键技术，实现数据资产的可信交易与隐私保护。同时，标准强调安全体系的构建，包括物理、数据、应用系统、密钥、风控等维度，确保区块链系统在大数据交易中的稳定性、安全性和合规性。