云鏈互通標準化體系建設研究★

包小敏，相里朋，莫泳聰

（1.重慶賽寶工業技術研究院有限公司，重慶 401332；2.工業和信息化部電子第五研究所，廣東 廣州 511370）

0 引言

區塊鏈作為一種傳遞信任、共享價值、促進協作的全新的計算機技術應用模式，具有去中介、難篡改、可追溯和多方互信等特性，可廣泛地應用于電子政務、社會征信、5G、工業互聯網和供應鏈金融等領域[1-2]。云鏈互通技術是利用區塊鏈、云計算等技術，構建云與云、云與鏈、鏈與鏈之間的聯系，將云上的數據與區塊鏈相鏈接，實現云與鏈之間的安全可靠流通。云鏈互通技術可廣泛地應用于數字產品知識產權保護、供應鏈金融、動產質押、大數據共享和政務服務等方面，是區塊鏈技術融合應用的創新模式。

1 區塊鏈標準化工作概況

區塊鏈標準化工作已成為當前標準組織及相關協會的工作重點。ISO、IEEE和ITU等知名國際標準化組織紛紛啟動了區塊鏈標準化工作。中國區塊鏈標準化工作于2016年啟動，基本上與國際標準化同步。2017年3月，國家標準化委員會明確，由中國電子技術標準化研究院作為ISO/TC 307（區塊鏈和分布式記賬技術）國內技術對口單位，同時推進國內和國際標準化工作[3]。并成立全國區塊鏈標委會，負責建設和維護國內標準體系，制定國家標準，同時對口ISO組織開展國際標準化工作。

不同的組織多角度地開展區塊鏈標準化工作，提出了不同領域的區塊鏈相關標準；同時，針對關注的焦點領域組織專業力量開展區塊鏈標準的研制工作，例如：區塊鏈安全標準、智能合約標準等[4]。國家標準方面，中國電子技術標準化研究院牽頭編制的國家標準《區塊鏈和分布式賬本技術參考架構》，是區塊鏈領域的首個獲批立項的國家標準，目前國家標準已立項的還包括《信息技術區塊鏈和分布式記賬技術 存證應用指南》 《信息技術 區塊鏈和分布式記賬技術 智能合約實施規范》等。行業標準方面，金融、司法和通信等行業已立項近10項標準，行業標準基本是由中國通信標準化協會（CCSA：China Communications Standards Association）和可信區塊鏈計劃提出。2020年，中國人民銀行發布了《區塊鏈技術金融應用評估規則》《金融分布式賬本技術安全規范》2項金融行業標準。地方標準方面，全國區塊鏈發展的龍頭地區積極發布各自的地區標準，貴州、湖南、深圳、重慶和山東等均已發布區塊鏈地方標準，內容涉及區塊鏈應用、安全、系統測評和數據存證等方面[5]。團體標準方面，中國區塊鏈技術和產業發展論壇、可信區塊鏈計劃和中國電子工業標準化技術協會、中國軟件行業協會等組織已研制出多個區塊鏈標準，目前區塊鏈團體標準的數量最多[6]。

總體來看，不同組織和機構所提出的區塊鏈標準體系雖然有所差異，但是內容基本上都涵蓋了基礎、業務和應用、過程和方法、可信和互操作、信息安全等方面?；A標準用于統一區塊鏈術語、相關概念及模型，為其他各部分標準的制定提供支撐；業務和應用標準用于規范區塊鏈應用開發和區塊鏈應用服務的設計、部署、交付，以及基于分布式賬本的交易；過程和方法標準用于規范區塊鏈的更新和維護，以及指導實現不同區塊鏈間的通信和數據交換；可信和互操作標準用于指導區塊鏈開發平臺的建設，規范和引導區塊鏈相關軟件的開發，以及實現不同區塊鏈的互操作；信息安全標準用于指導實現區塊鏈的隱私和安全，以及身份認證。

2 云鏈互通標準體系分析

2.1 云鏈互通技術

云鏈互通技術融合了云計算和區塊鏈等多種技術，為數據實現商品化自由交易，提供安全可信的共享平臺，打造跨部門、跨地域、跨行業共享數據的新型應用模式。隨著越來越多的證據上鏈、物權上鏈，云鏈結合成為發展趨勢，云是構建產業互聯網、打造數字生態的基石，而區塊鏈是跨產業數字生態聯動的連接器。利用云+鏈的模式，可以連接各個行業，業務和基礎架構數據在一起形成整體的生態。云計算可以為整個IT數字經濟提供計算能力、大數據、AI處理能力和5G能力等。通過大數據、人工智能等新興技術，可將一些關鍵的應用場景在云上搭建整體區塊鏈的平臺，實現多種技術的融合[7]。BaaS服務具備多連接、數據共享和開放平臺等特點，使BaaS服務成為云端區塊鏈服務的理想形態。云鏈互通應用場景中數據需要上云上鏈，適合使用區塊鏈技術的應用場景都可以考慮云鏈結合。云鏈互通的應用場景有數字產品知識產權保護、供應鏈金融、動產質押、大數據共享、政務服務、社會管理和醫療健康等方面。

目前，云鏈互通技術的應用仍然存在多方面的問題。一是數據融合與數據安全的問題。云鏈互通必須要達到數據的高度融合共享，這勢必對數據共享中的實時性和安全性帶來巨大的挑戰。二是從產業賦能的角度存在難以協同的問題。云鏈技術的落地實施，還需要解決缺乏科學的合作協同的標準、信任的機制和關系、信息的協同共享、參與企業間公平合理的收益分配模式等多個方面的產業協同問題。三是上云上鏈的企業存在隱私保護的問題。區塊鏈與云結合后，區塊鏈的應用上云的用戶企業之間信息協同，數據共享更加充分，云鏈互通中的企業面臨更加嚴峻的隱私泄露的威脅。

2.2 云鏈互通標準現狀

2019年云鏈技術逐步地走進人們的視線，將區塊鏈技術與云平臺的特性相結合，為數據實現商品化自由交易，提供安全可信的共享平臺，實現跨部門、跨地域和跨行業共享數據。目前，云鏈互通的標準化體系建設方面仍處于起步階段，多是參照區塊鏈和分布式賬本技術的通用標準。云鏈互通標準建設面臨的問題與區塊鏈標準體系建設的問題相似，一是標準研制進度緩慢，我國國家標準制定周期平均為3年，遠遠地落后于產業快速發展的需求，標準更新速度也緩慢。二是標準體系不完善，標準化工作大部分集中在基礎標準的研究，缺乏云鏈技術的應用和融合方面的標準。三是云鏈互通技術應用程度偏低，云鏈互通的金融屬性與監管要求的矛盾和云鏈互通應用的盈利模式不清晰的問題嚴重地阻礙了云鏈互通技術的應用發展。因此，為了確保云鏈互通技術的應用安全性、可靠性和規范性，云鏈互通標準體系的構建刻不容緩。

2.3 云鏈互通標準體系分析

根據云鏈技術發展的實際需要，云鏈互通標準體系應包括總體標準、基礎共性標準等通用標準，以及能夠體現云鏈互通技術和應用特點的關鍵技術類、安全服務類和通用應用類標準，對于通用標準和特色標準應采取不同的策略來開展標準研制工作。通用類標準可以參考區塊鏈和云計算的相關標準，而云鏈互通特色標準需要組織行業專家團隊根據云鏈技術的特點進行研制，能夠適用于不同行業、不同應用場景的安全可靠的應用。云鏈互通標準體系如圖1所示。

圖1 云鏈互通標準體系

a）總體標準研究

主要側重于規范和指導標準化工作的總體綱領與參考，界定云鏈互通標準研究的范圍和總體原則，明確標準化方向。重點規范云鏈互通的系統架構，主要應包括區塊鏈與存儲技術支撐的底層支撐、數字通證系統、云鏈交換網關和應用單位等部分?？傮w標準是標準體系的總領性的指導內容，需要重點投入精力去研制。

b）基礎共性標準研究

主要側重于統一云鏈互通的相關術語和參考模型，是認識和理解進而實現云鏈互通應用的基礎，為開展其他方面的標準研究提供支撐。包括術語、參考模型和相關的評估規范等。其中，技術參考模型可分為區塊鏈信息系統基礎設施層、原生層、業務封裝層、平臺層和中間層，重點規范各層的基本功能和各層之間的支撐和交互情況。

c）關鍵技術標準研究

主要側重于規范云鏈互通的關鍵技術要素，指導云鏈互通技術相關產品的技術研發、測試驗證等。包括基礎平臺技術、數據格式等技術要求規范、技術實現的過程與方法等。數據格式規范與區塊鏈通用標準類似，包括用戶、區塊、事務和合約等數據格式，結合云鏈互通的特性，應重點關注云鏈互通綜合服務平臺的存證溯源、智能交易等特殊的功能性。

d）安全服務標準研究

主要側重于建設云鏈互通的安全服務體系，保障云鏈互通安全可靠地運行和維護。這應包括安全服務基礎、智能合約安全、共識機制安全和密碼學技術安全等安全標準。安全服務標準是順利開展云鏈互通服務的基礎，需要組織行業的專業力量，以及有關信息安全、區塊鏈與云計算的專家學者等，提出符合云鏈互通應用要求的標準規范。

e）通用應用標準研究

主要側重于結合云鏈互通在各行業的應用的基礎上，以指導不同行業、不同場景的應用需求。針對不同的行業和領域或者不同的應用流程提出規范應用的標準，例如：針對知識產權保護領域，可研制音樂版權區塊鏈、視頻版權區塊鏈和圖片版權區塊鏈、教育版權區塊鏈等應用標準；針對不同的應用流程，可研制智能交易流程技術規范、智能維權流程技術規范等標準。

3 云鏈互通標準工作建議

a）做好頂層設計的規劃工作

云鏈互通標準化工作是基礎性工作。為了讓云鏈互通標準發揮應有的作用，需要做好頂層設計規劃，全面分析云鏈互通的特點，研究構建科學合理、支撐云鏈互通綜合服務平臺建設的標準體系[8]。

b）積極制定標準制修訂計劃

實現云鏈互通高效協同應用，體現在建立云鏈互通綜合服務平臺的規劃、建設、驗收、評估和運行管理的每個環節，建設目標的實現需要統一的標準。在相關行政法規和制度規范的基礎上，規劃云鏈互通標準體系及關鍵標準的制修訂計劃，在技術條件成熟的情況下，爭取承擔國際、國家和行業標準制修訂。

c）建立標準咨詢和評估機制

建立云鏈互通標準體系評價指標體系，建立專家咨詢機構，建立標準咨詢和評估機制，對標準執行的效果、效益和效率做出評價。開展標準的宣貫培訓活動。建立有效的標準化工作運行機制，加強標準體系的宣貫培訓，確保標準的有效實施。

4 結束語

云計算與區塊鏈技術的融合應用，有助于打造一個高效、彈性、可信的綜合服務平臺，解決區塊鏈技術應用的資源和效率問題。構建統一的云鏈互通標準體系，能夠為云鏈技術的應用與規范運作提供指引，保障云鏈技術應用的安全性和可靠性，特別是在一些與政府公共治理相關的領域。能夠爭取云鏈技術領域的話語權，為今后云鏈技術大規模產業化應用奠定基礎。能夠促進云鏈技術綜合服務平臺的互聯互通和保護擁有自主知識產權的關鍵技術。