在12月15日的中國AIoT產業年會暨2024年智能產業前瞻洞察大典上,智次方·物聯網智庫聯合萬向區塊鏈、摩聯科技和科舸物聯共同發布了《可信數字底座白皮書(2023)》,期望能為公眾了解可信數字底座提供一個接口,促進可信數字底座更多有價值的應用落地。
作為國內首份關于可信數字底座及其應用的白皮書,其系統介紹了打造可信數字底座的必要性、技術保障、內涵定義、優勢價值、技術和平臺架構等內容。
針對各主要場景當前數字化應用的痛點,白皮書系統闡述了可信數字底座在供應鏈金融、資產管理、能源管理、新基建、醫療、出行、數字政務、城市空間管理、AI治理等經濟、生活、社會各方面的實際應用案例和價值。
最后,結合實踐經驗和“利用可信數字底座更好的推動城市數字化升級、發展數字經濟,優化居民數字生活,支撐數字化強國建設”的愿景期待,白皮書嘗試提出推進可信數字底座的頂層意愿、合作模式、應用基礎和政產企學共創共建建議。
本文將精選白皮書的主要內容,以饗讀者。
業界對于數字底座的涵義尚未有公認的統一表述。但總體而言,數字底座是集聚各種數字技術將物理世界轉向數字世界的核心“連接層”,它涵蓋城市/產業/機構數字化發展所需的基礎網絡、感知神經元、具有數據處置和智能能力的一系列平臺,甚至可能包含與之相關的技術層面的標準和規則、業務層面的制度和規范等。
可信數字底座的構成
來源:《可信數字底座白皮書(2023)》
數字底座集聚物聯網、大數據、區塊鏈、5G、人工智能、可視化技術等各種不斷升級的數字化技術,它不僅能實現物理世界的數字化,而且,不同物理世界的數字底座還可以安全連通、共享、交流,并對未來進行預測、模擬、優化。
概括而言,可信數字底座的技術基礎涵蓋物聯網、大數據、分布式算力、5G、AI、區塊鏈、可信計算等,各項技術的優勢突出,能很好地匹配打造可信數字底座的需求:
物聯網可實現大規模、多元化數據的采集,并對數據進行基礎應用分析和價值挖掘
大數據技術正從面向基本的存儲、處理、分析等需求,向管理、流通安全等延展需求發展,技術體系逐漸完善,并著力降低成本、增強安全,是數字底座基礎中的基礎
分布式算力采用去中心化的架構,具有提高系統效率、降低投入成本、提高數據安全等優勢
5G可以高效地將系統與服務打通和集成,提升資源運用的效率,優化管理和服務
AI算力、數據、算法以及AI大模型的升級和應用可以為人工智能發展提供內生動力,使人工智能可以更靈活地自主學習和管理信息數據,支持信息數據收集、存儲、應用的多元化體系的建立
區塊鏈是共識算法、智能合約、密碼學、隱私保護、塊鏈式數據結構等多種技術組合創新的全新分布式基礎架構,具有去中心化、可追溯不可篡改、高安全和公開透明等特征
可信計算核心技術包含聯邦學習、安全多方計算、機密計算、差分隱私和同態加密等,可在提供隱私保護的前提下,實現數據價值挖掘
眾多數字化技術的集成和融合,可以在創新的數字經濟領域得到新的、有價值的商業模式,例如:
分布式數字原生平臺、分布式物孿生平臺和5G網絡的應用能夠很低成本地收集到海量數據,挖掘數據價值
分布式算力管理和去中心化的邊緣推理可以保障便捷、低成本的海量數據存儲和計算
結合應用區塊鏈技術后,不需要第三方的信任機構就可以低成本獲取海量可信數據
密碼學、隱私計算算法,可以很好地保護這些隱私數據
運用人工智能,集合各種各樣的應用算法,可以高效地分析和使用海量數據
低代碼/無代碼平臺提供了一個可視化和配置化應用開發環境,加速數字底座應用落地
……
技術融匯成就可信應用
來源:《可信數字底座白皮書(2023)》
可信數字底座的最大優勢在于“安全”
可信數字底座旨在打造以可信數據為基礎的、從數據生產到儲存交換到計算賦能都嵌入可信技術、并最終實現可信數據資產化的數據要素價值閉環的系統架構。
與常規數字底座相比,可信數字底座以數據要素的最終價值化、市場化為導向來打通收集-儲存-交換-賦能-應用等各個環節,具有主權唯一、不可篡改、隱私保護等特征,并具備較好的輔助決策技術,賦能數據要素更好地落地應用。
主權唯一。可信數字底座中的交換平臺通過數字身份、數據網關、數據授權、授權協議管理、授權追溯、統計展示、政府監管等模塊組合保證數據主權可溯源、責任主體可確定,從而保障數據在政府、企業、個人之間自由順暢流通。分布式存儲和分布式計算分別解決數據隱私安全和智能體的惡意操縱問題。去中心化云計算將數據存儲在大量的個體計算節點上,其擴大存儲規模的邊際成本較低;同時分布式計算環境下的群體可信協作機制可以解決物聯網面臨的可擴展性、協作能力、信任關系與安全保護等方面的挑戰,使得數據可以多方共同記錄,公私域的配合隱私數據不出域,出域數據則加密后再分享,用戶可以通過私鑰掌控自己的數據信息,第三方只有在獲得用戶私鑰授權的情況下,才能訪問數據,進一步保障數據安全性、權屬唯一性。其中所蘊含的協同、透明、共享和跨邊界的理念,可構建新的產業生態范式,有助于產業集群的形成和發展,服務于我國傳統產業的轉型升級和數字化轉型,助推分布式商業的發展,讓更多的中小企業分享數字時代發展的紅利。
不可篡改。RISC-V中國信芯+區塊鏈+隱私計算多重保障數據生產應用的全過程不可篡改。區塊鏈的去中心化特點使其天然具備較高的數據安全性,數據一旦上鏈,所有的共識節點將存儲數據的副本,少數節點對數據的篡改將無法通過共識,增強了鏈上數據的不可篡改性。中國信芯是芯片和區塊鏈技術的融合,增強感知端數據安全保障。
隱私保護。隱私計算技術的應用保障數據在共享的過程中,可以通過加密數據包的形式,讓被授權組織在不泄露明文的情況下進行隱私計算。解決在數據共享過程中數據的隱私保護問題,保障數據的可用而不可見。
可信數字底座以上的特征可以保障數據安全、明確數據權屬、支撐數據共享和保護數據隱私,更好地發揮數據資產的價值。
保障數據安全。電子數據容易被篡改,且沒有時間標識,其完整性和真實性急需可靠的技術驗證手段;電子數據的復制成本幾乎為零,這使得電子數據容易發生泄露,與傳統載體相比,互聯網間接提升了電子數據泄露的風險;信息化的快速發展使數字政務不只滿足于專網環境,如何確保數據在不可信的互聯網環境下可信傳輸是一個亟待解決的問題。
明確數據權屬。權屬清晰是數據要素市場化的基本條件。數據要素權屬的明確,一方面需要司法規定可交易數據的范疇、產權和交易邊界,清晰界定數據主權方權責利。另一方面需要數據生產、存儲和交換的“底座”技術支撐數據確權。
支撐數據共享。數據要素價值的充分發揮需要數據的高效開放和利用。數據開放共享一方面需要完善的共享合作制度,將數據在政府、企業、機構、公眾之間的共享規則化,明晰各方權責利,促進共創共建共享,建設以互信數據為基礎的新型合作關系。另一方面則需要開放的、可支撐跨部門、跨行業、跨區域交流的技術底座,持續夯實數據基礎,開展精準服務,在保障數據自由順暢共享的同時保障數據安全。
保護數據隱私。數據隱私其實更多的是個人數據主權的一種體現。公民因履行數據采集義務而獲得的數據使用權,包括用戶對數據的自決權和自我控制權,涵蓋個人隱私權、生命財產的數據保護、公民在國際社會中的數據保護等內容。而在數字底座中,數據應用的前提是數據開放和共享,這就難免導致個人隱私數據泄露。頻繁的隱私安全事件導致大數據利用與隱私保護之間的沖突和矛盾日益凸顯,亟需“可信”加持。
可信數字底座的應用價值在于可以廣泛服務于政府、企業、公眾
可信數字底座保證數據要素自由流通,可以形成有效的市場價值,服務政府、企業、公眾,可以充分發揮蘊含于數據之中的科技價值、經濟價值和社會價值。
可信數字底座的應用價值體現
來源:《可信數字底座白皮書(2023)》
服務政府,體現科技價值。一方面,在政務數據共享上,可信數字底座應用的區塊鏈、隱私計算等技術可以保障數據的真實、安全、平等、完整,使政務數據的跨系統、跨層級互通互聯共享共治成為可能??v向打通中央、省、市、縣,橫向協同各部門,為數據價值從政府內部系統向產業、民眾應用領域拓展成為可能,也是可信底座從天然科技價值向經濟價值、社會價值延伸的基礎,是支持國家、經濟與人民生活數字化發展的底座。
另一方面,可信數字底座綜合利用數字孿生等各類數字化技術手段,對城市的土地、河流等自然資源以及市政、交通等公共服務資源和人口、經濟增長水平進行關聯,進行從物理空間到數字空間的模擬管理,可以最大限度的利用城市資源,提升城市規劃質量和水平,打造“以人為本”的數字城市,從數字化層面對城市空間進行外延。
服務產業,體現經濟價值。在金融服務方面,可信數字底座,通過數據資產化管理提供金融服務,可以協助農業養殖業等資產分散、不好評估、難以監管、信貸難度大又是政府重點扶持對象的領域企業提供服務,幫助他們獲取資本資金支持。同時,也能為金融機構提供反欺詐、風險預警等方面的方案,保障金融環境的穩定與安全。
在能源管理方面,可信數字底座中區塊鏈的分布式網絡結構特點使其非常適用于分布式能源管理,這對于光伏太陽能等清潔能源的儲能、上網、交易、支付管理都是很大的助力,能夠促進能源消費結構清潔化轉型。比如針對“綠證”賦信,區塊鏈技術可以驗證該信用額的真實性,并創建一個真實的追蹤鏈條,以顯示可再生能源“從哪里來”、“到哪里去”和“在哪里用”,從而保證該信用額在不同發電主體之間交換,衍生出經濟價值。同理此種應用可以延伸到“碳交易”平臺。
服務公眾,體現社會價值。可信數字底座使得在保障隱私的前提下共享醫療數據成為可能,從而使得跨機構就醫更為便利;可支持藥品防偽監督,保障用藥安全;可用于基因庫等涉及個人隱私安全的生物數據庫的數字化,以便保證有需求的個人可以更高效的匹配到醫療健康資源;可以共享專病患者病例全周期追蹤數據,降低科研機構樣本采集成本。
可信數字底座中區塊鏈技術支持零延遲數據的采集與存儲交換,能有效地降低數據丟失和數據損壞的成本,增強參與交通管理各方之間的聯系,可以服務居民高效出行,大大提升城市居住幸福指數。
此外,可信數字底座可保障食品從原料采購、生產、包裝、運輸、銷售、消費全鏈條數據的跟蹤采集、存儲分析,可以根據終端消費者需求,回溯食品各環節數據。從而大幅度減少檢測檢疫參與,節省勞動力成本;同時提高流程標準化程度,節省時間成本;極大減少食品安全事故,保障食品安全等。
經濟數字化應用
包括供應金融、資產管理、能源管理、智慧畜牧業和新基建等。
供應鏈金融。可信數字底座在供應鏈金融場景應用中,布局整個供應鏈管理與運營,明確資金流向,交易流程閉環,加強風險管理,降本增效。針對供應鏈金融倉單質押安全這一痛點,中科創達與摩聯科技聯合推出了集成有BoAT SDK的TurboX? Edge Kit區塊鏈保險箱解決方案。該方案可以利用區塊鏈技術形成一個完整的“鏈”,將產業上下游大量中小微企業和核心企業全部都納入其融資服務范疇中,有效控制和化解質押資產的風險,例如,能夠對資產進行出入庫賬本管理,標識資產并上鏈,實時監控資產,對異常挪動位置等情況進行告警,以及對抵押物資進行遠程盤點等,從而確保供應鏈金融質押資產管理更安全更高效。
資產管理。可信數字底座能讓政府對政務資產監管服務更高效、產品全程可追溯、屠宰交易更快捷、保險理賠免勘查,高效滿足資產管理的多樣化需求。例如,萬向區塊鏈聯合南京三才數字科技有限公司、南京豐頓科技有限公司共同打造的以“BoAT+Venachain物聯網數據賦能平臺”為底層設施構建的“生物資產金融服務平臺”,可實時采集動態數據,記錄和監控畜禽從入欄到出欄的全生命成長周期,再過加密傳輸至生物資產金融服務平臺進行存儲,利用區塊鏈+物聯網技術,構建肉牛育肥階段可信數字底座和商業閉環。摩聯科技與奔馳星睿二手車、戴姆勒Mobility Blockchain Factory、矩陣元聯合發布的MoveX車輛資產數字化管理解決方案,以基于摩聯科技BoAT區塊鏈應用框架的Hardware Car Wallet為資產價值的實物錨點,以承載于矩陣元聯盟區塊鏈Venachain上的戴姆勒Mobility Blockchain Platform為實物資產的鏈上管理平臺,并并輔以KYC身份認證機制,在奔馳星睿二手車業務中,實現車輛資產的認證、車輛鏈上數字孿生和資產全生命周期價值管理等。
能源管理。可信數字底座不僅能打造更可信可靠的碳交易監管環境、助力園區使用清潔能源、促進各行業節能降碳等,還能支持居民家電“碳減排”。在與海爾智家的合作中,萬向區塊鏈與摩聯科技聯合打造的“Venachain+BoAT物聯網可信數據賦能平臺”結合海爾智家的家電物聯網系統,可精確優化家電設備的能源使用,實現城市電力負荷和碳排放的雙降。此外,“Venachain+BoAT物聯網可信數據賦能平臺”為家電的全生命周期管理提供了可信的基礎設施,結合海爾智家“家電物聯網系統”,可對家電進行可信數字化、資產化、服務化,進而試行“以租代售”的金融創新。兩者的融合,還為家電從銷售、使用、能效管理、維修到電器的環保回收進行數字化閉環管理提供了可能。
智慧畜牧。科舸物聯針對原生態畜牧業行業痛點,基于可信數字底座,結合物聯網、衛星通信、區塊鏈、數字原生等多種技術,以科技為基礎構建全程可信溯源,依靠“品種+牧場+數字化”打造生態畜產品高端品牌,讓其在消費市場體現其真正的價值:在廣袤生態草原牧場建設“全覆蓋”的“LoRaWAN+衛星/蜂窩”物聯網,定制適配牧羊的LoRaWAN版監測設備,集數字身份標識、定位、活動量、體溫等于一體;對草原生態畜牧產業鏈全面改造,構建種、育、養、屠、加、營等各環節全流程數據截取、加密存證,確保數據無法篡改,建立可信溯源系統,實現信息公開、源頭可溯、去向可追、生產消費互信互認;對接新營銷系統,為線上線下、直播、旅游預售等多種營銷方式提供可信溯源數據,實現產品增值牧民增收。
新基建。鏈接區塊鏈的物聯網,可以支持邊緣區塊鏈能力,實現海量物聯網數據安全上云可信上鏈,賦能物聯網企業挖掘應用和數據的價值。鼎橋通信與摩聯科技宣共同推出的“5G+區塊鏈”工業級智能網關(eCube-A)擁有強勁的邊緣計算能力、支持多種容器化技術以及豐富的IoT接口,分擔部署在云端的計算資源,承載邊緣側AI算法的推理與應用,在物聯網邊緣節點實現數據優化、實時響應、敏捷鏈接、模型分析等業務。
生活數字化應用
包括醫療健康、高效出行、綠色環保等。
醫療健康方面,區塊鏈數據不會被篡改,可以做到公開透明的同時,又能為數據提供隱私保護。區塊鏈+物聯網應用在醫療大數據管理中,可以保證醫療檢測結果真實可靠又能在機構之間共享,鏈接各級機構,降低分級診療難度;同時在保障病人隱私的前提下,挖掘數據的社會和經濟價值。萬向區塊鏈與矩陣元聯合搭建的支持隱私計算的新一代聯盟區塊鏈平臺Venachain與中國創新藥物靶標發現領先者吉凱基因達成合作,將攜手搭建基于生物醫藥大數據萬納鏈的腫瘤關鍵基因標注以及數據共享平臺。該平臺以Venachain萬納鏈為基礎,運用數據確權、安全共享、隱私保護等區塊鏈技術為醫院、研發機構、監管部門和政府提供可信的數據協同環境,促進醫療產業創新發展。
高效出行方面,按需出行、共享出行是解決交通問題的有效手段之一,但交通系統的各種出行模式信息的不連通、不準確、不及時造成效率低下。在將與上海市虹口區人民政府攜手共建的“北外灘國際區塊鏈創新生態港”中,萬向區塊鏈計劃構建一個基于區塊鏈的城市交通系統,通過將各種交通模式全部整合在統一的服務體系與平臺中,從而充分利用大數據決策,調配最優資源,滿足出行需求,并以統一的APP來對外提供服務。
綠色環保方面,區塊鏈可以用共享賬本來記錄低碳經濟中綠色減排行為、積分和減排量等流向,讓上下游、不同環節相互校驗,穿透信息“孤島”,讓全流程可管理,保證公眾參與減排活動的數據真實性和可追溯性,實現數據增信。同時,區塊鏈可以與物聯網技術相配合。物聯網設備采集相關數據之后,數據自動上鏈,減少了人為干預,保障數據在上鏈環節的真實準確性。
治理數字化應用
包括數字政務、城市空間管理、AI治理等。
數字政務。依托區塊鏈可以搭建一套完整的政務數據協同體系,并使得數據可信度大大提升,跨地區、跨部門互通互信成為可能。圍繞上海建設具有全球影響力的科創中心布局要求,萬向區塊鏈與上海市北高新(集團)有限公司及其他合作單位攜手推動市北區塊鏈生態谷建設及區塊鏈產業生態集聚。萬向區塊鏈通過研發突破“基因優化”的萬納鏈,實現了自主的隱私保密組件、性能高效的可擴展機制、管理便捷的節點治理服務等功能,并在跨境貿易、供應鏈金融、資產數字化、工業制造等領域落地應用示范,打造了自主區塊鏈技術體系,為全國區塊鏈技術在生產制造、社會治理等領域樹立了全國標桿示范。
城市空間管理。以區塊鏈技術為核心的分布式智能城市管理系統,結合隱私計算技術保障系統安全,可以降低城市各類基礎設施系統之間的互相依賴,避免因一個子系統的基礎設施故障引起整個系統的“鏈式反應”,減少管理失效情況的發生。
AI治理。與AI技術一起飛速發展的還有對侵犯隱私與數據安全的擔憂。利用區塊鏈多方共識、數據難以篡改的特性,AI技術使用區塊鏈能讓隱私數據的使用走出黑盒,在保護商業隱私前提下公開數據使用,對數據主權人友好、對監管友好。利用物聯網+區塊鏈芯片和模組,快速改造硬件設備,將為設備配置唯一鏈上身份ID,保障上鏈數據源頭真實可信。
《可信數字底座白皮書(2023)》鄭重提出了可信數字底座的愿景目標:堅持“以人為本”,以需求為導向,以客戶為中心,統籌推進可信數字底座的技術研發、設施建設、場景引用,人才培養,利用可信數字底座更好的推動城市數字化升級、發展數字經濟,優化居民數字生活,支撐數字化強國建設。
為達成這一愿景目標,白皮書針對政產學企各方提出了相應的共創共建建議:
政府側:推動出臺頂層規劃及機制規則
出臺頂層規劃。建議政府集合各職能部門及相關企業、專業人士,建立全面的發展規劃,對可信數字底座各方面、各層次進行統籌,確定各層級政府發展目標,明確實施步驟和責任,形成切實可行、便于推廣的頂層設計方案。
推進試點示范項目。在完成頂層規劃的基礎上,選擇重點場景,開展應用試點示范項目,總結可復制的推廣經驗。
建立相關鼓勵監管機制。積極發揮國家專項基金等資金和扶持政策的引導推進作用,鼓勵產業領軍企業進行技術和服務以及應用創新;鼓勵科研院校與企業產研用結合,加大核心技術研發投入;建立各種監管機制,管理研究資金的應用、數據應用等。
完善規則法律體系。在規則方面,建立有有助于數據要素價值實現的市場規則體系和服務體系,完善數據確權交易等相關法律法規,保障數據確權和有序流動,合理分配利益。
標準側:加強相關技術標準制定
重點關注可信數字底座所涉及的各類技術標準研究工作,構建標準體系,對技術參考架構、評價體系、安全要求、管理原則等多方面進行標準化。制定應用標準,以標準化形式將過往探索與實踐經驗進行固化,規范應用,引導有序推廣,充分發揮落地應用的標準引領和支撐作用。
學研側:培育人才孵化技術升級
加強人才梯隊建設。充分發揮專業學術優勢,通過重大研發課題、試點示范項目、應用研究等,集聚人才、培養能力,推進科研用融合,打造分層次、分領域、立體復合型人才梯隊。
組織引導政、產、學研多方共同開展關鍵技術研究,實現核心技術自主可控,形成“技術發展以服務應用需求為導向、應用價值反哺基礎研發“的良性價值循環,供需對接,生態協同。
企業側:促進技術與場景匹配落地
積極探索新技術,以解決各類場景應用痛點;結合實際應用,協同垂直行業技術攻關核心技術、開發產品,打造完整的國產知識產權體系;提高自身綜合解決方供給能力,打造跨部門、跨領域、跨地域優勢。
《可信數字底座白皮書(2023)》內容豐富,其直面當前“網絡信息安全”、“數據安全”等痛點,為“數據要素市場化”提供行之有效的解決方案,相信對處于數字化轉型的我國將帶來有益啟發。更多精彩內容,歡迎讀者掃碼下載閱讀。
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