大数据交易区块链技术应用标准_14页_542kb

大数据交易区块链技术应用标准总结

核心内容

《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，推动其在数据确权、交易记录、信任建立等方面的发展。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，为产业主管部门和从业机构提供技术指导和参考。

主要观点

1. 区块链技术特点
   区块链技术集成了分布式数据存储、点对点传输、共识机制和加密算法等，被认为是推动互联网向价值互联网升级的关键技术。它能够解决信任问题，促进数据资源流通与安全保护，为数字经济发展提供支持。

2. 区块链的应用领域
   区块链技术已广泛应用于物联网、智能制造、供应链管理、数字资产交易等领域，能够为云计算、大数据、移动互联网等新一代信息技术带来新的机遇。

3. 联盟链结构
   本标准推荐采用联盟链作为大数据交易区块链的架构，仅对特定组织团体开放，节点需通过身份验证和协议签订后方可加入网络，形成多方信任的交易环境。

4. 数据确权与隐私保护
   区块链技术可用于数据资产确权，确保数据交易的可信性。同时，标准提出了多种隐私保护措施，如数据脱敏、权限隔离、零知识证明等，以防止数据泄露和隐私侵犯。

5. 共识机制选择
   标准推荐了多种共识机制，包括PoW、PoS、DPoS、PBFT和PoA，分别适用于不同场景。PBFT因其高效率、低能耗和强监管能力，被认为是较为适合大数据交易的共识机制。

6. 安全体系构建
   标准从物理、数据、应用系统、加密和风控等多个方面构建了区块链系统的安全体系，确保数据和系统的安全性。

关键信息

4.1 技术架构

• 核心技术组件：包括通信、存储、安全机制和共识机制四层结构。
• 通信层：采用P2P技术，基于TCP/IP协议实现节点间的路由、数据传播和新节点识别。
• 存储层：数据以区块形式存储，支持链上和链外存储，链外存储需保留摘要（哈希指纹）。
• 安全机制：采用多种密码学原理进行数据加密和隐私保护，要求达到国密级别。
• 共识机制：根据系统类型和应用场景灵活选择，推荐PBFT作为主要共识机制。

4.2 节点要求

• 联盟链节点由实体机构组织构成，需通过授权加入或退出网络。
• 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，以提升系统稳定性和吞吐量。
• 节点设备需具备高性能计算和存储能力，硬件配置要求包括：
  • 处理器：至强Xeon-E7 16核以上
  • 内存：64GB以上，支持高级内存纠错、镜像、热备
  • 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，支持系统诊断和信息收集

5.1 身份管理

• 采用基于PKI的身份管理机制，节点需通过RA、ECA、TCA获得不同级别的安全证书，方可进行交易。

5.2 交易数据管理

• 交易数据通过PKI技术进行加密，实现身份与数据的隐私保护。
• 采用权限控制机制，确保交易数据的隔离性和安全性。

5.3 权限隔离

• 将节点分为验证节点和非验证节点，前者负责共识、交易和账本维护，后者仅负责安全上下文维护和请求服务。

5.4 交易监管

• 引入监管机构和中介机构，实现交易可见性与客户隐私保护的平衡。
• 第三方征信机构参与，形成激励机制，提升交易透明度和可信度。

6.1 交易范围

• 用户范围：包括联盟内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、社交等多类数据。
• 不包含：涉密数据、个人隐私数据等违法违规数据。

6.2 共识机制

• 推荐使用PBFT机制，因其具备强监管、高效率、低能耗、容错性强等优势。
• 各种共识机制的评估维度包括：合规监管、性能效率、资源消耗、容错性。

6.3 数据存储

• 数据以区块形式存储，区块结构分为块头和块身。
• 数据库支持Key-Value型和关系型两种形式，可根据业务需求选择部署方式。

6.4 加密机制

• 采用SHA-256和RIPEMD-160进行哈希计算。
• 使用Merkle树结构确保数据完整性。
• 采用ECDSA算法进行签名加密，地址为公钥的哈希值。

6.5 隐私保护

• 采取多种隐私保护措施，如数据脱敏、权限控制、非全网广播交易、零知识证明等。

6.6 分布式账本

• 所有交易数据由多个分布在不同地点的节点共同记录和验证，确保账本的完整性和可追溯性。

6.7 智能合约

• 智能合约部署于区块链上，支持自动化交易处理、数据服务启停控制等功能。
• 智能合约需在虚拟机中运行，虚拟机需具备沙箱封装或完全隔离，确保合约执行的安全性和可控性。

安全标准

7.1 安全特性

• 写入数据安全：通过共识机制确保数据写入的可信性。
• 读取数据安全：通过加密和权限控制机制控制数据访问。
• DDOS攻击抵抗：采用分布式架构，具备多冗余和无单点失效的特性。

7.2 物理安全

• 区块链系统应部署在受保护的物理环境中，可采用防火墙、物理隔离、VPN专网等方式进行防护。

7.3 数据安全

• 数据交换应采用非对称加密协商密钥、对称加密算法进行加密处理。
• 数据提供方需对数据敏感性进行评估，决定是否上链及是否进行脱敏处理。

7.4 应用系统安全

• 应用系统需从身份认证、权限体系、交易规则、防欺诈策略等方面构建安全机制，确保系统的稳定运行。

总结

该标准全面涵盖了大数据交易区块链技术的架构、治理、交易与安全等方面，强调了区块链在数据确权、交易透明、隐私保护和系统安全方面的优势。通过规范技术组件、节点要求、数据存储、加密机制、隐私保护和智能合约等，为区块链在大数据交易中的应用提供了系统性指导，有助于构建一个可信任、高效、安全的数据交易生态。