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文檔簡介

電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)2023年12月·編寫單位中移智庫中移動金融科技有限公司中國電信集團有限公司5G共建共享工作組中國電信天翼數智科技(北京)有限公司聯通數字科技有限公司聯通支付有限公司中國信息通信研究院云計算與大數據研究所專家名單(排名不分先后):段曉東、何申、粟栗、李春梅、余智、宋會敏、劉楊、郝留瑤、馬燕、樊科、王勛偉、李博智、徐秋、李鵬、吳超、周二勝、史楠迪、汪昌帥、李武奇、羅天翔、張錦鋒、翟根深、劉晨溪、張楊、范世曄、戴玥、劉海潮、姜春宇、張奕卉、龐偉偉、劉婷婷·前

言國內外紛紛啟動區(qū)塊鏈基礎設施的研究與建設,期望通過互聯互通的區(qū)塊鏈基礎設施降低用鏈成本、打通鏈級孤島以及促進區(qū)塊鏈規(guī)模化應用進程。電信運營商作為電信基礎服務供應商,在基礎設施建設方面具有豐富的實踐經驗、技術優(yōu)勢和用戶優(yōu)勢。尤其隨著跨運營商的數字資產服務平臺、攜號轉網、跨運營商結算、黑名單共享等區(qū)塊鏈應用實踐的推進,不同運營商之間跨鏈協(xié)作的需求愈發(fā)凸顯。本白皮書聚焦探討基于電信運營商聯盟的區(qū)塊鏈基礎設施的重要意義和建設目標,提出了跨運營商的區(qū)塊鏈基礎設施建設方案,總結了基于該基礎設施的區(qū)塊鏈通用應用能力和應用實踐,旨在號召業(yè)界合作伙伴加入電信運營商聯盟的區(qū)塊鏈基礎設施建設,共同構建國內互聯互通的區(qū)塊鏈基礎設施和應用生態(tài)。本白皮書的版權歸中國移動、中國電信、中國聯通、中國信通院所有,未經授權任何單位或個人不得復制本白皮書的部分或全部內容。電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)目

錄一.背景和意義

............................................................11.1

國內外區(qū)塊鏈行業(yè)背景

................................................

11.1.1.區(qū)塊鏈行業(yè)發(fā)展現狀

..............................................11.1.2.國內外區(qū)塊鏈基礎設施建設現狀

....................................11.2

區(qū)塊鏈行業(yè)存在的問題與挑戰(zhàn)

..........................................21.3

建設電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施的意義

..................................31.4

電信運營商建設區(qū)塊鏈基礎設施優(yōu)勢

....................................3二.電信運營商的區(qū)塊鏈基礎設施建設方案

....................................62.1

目標與原則

..........................................................

62.2

網絡拓撲

............................................................

62.3

技術架構

............................................................

82.4

關鍵技術

............................................................

92.4.1

多層架構

........................................................

92.4.2

數字身份

........................................................

92.4.3

共識機制

.......................................................

102.4.4

跨鏈互通

.......................................................

102.4.5

性能提升

.......................................................

112.4.6

數據保護

.......................................................

122.5

豐富的通用應用能力

.................................................

132.5.1

分布式數字身份系統(tǒng)

.............................................

132.5.2.數字藏品系統(tǒng)

...................................................142.5.3

存證系統(tǒng)

.......................................................

152.5.4.溯源系統(tǒng)

.......................................................152.5.5

算網可信交易系統(tǒng)

...............................................

162.5.6

碳核算核查系統(tǒng)

.................................................

16三.行業(yè)應用實踐

.........................................................173.1

運營商通信場景

.....................................................173.1.1

跨運營商結算

...................................................

18I電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)3.1.2

攜號轉網

.......................................................

193.1.3

數字身份

.......................................................

193.1.4

黑名單共享和反詐服務

...........................................

203.1.5

5G

共建共享運營管理調度平臺

....................................

223.2

資產管理場景

.......................................................233.2.1

數字藏品發(fā)行平臺

...............................................

233.2.2

可信數字資產服務平臺

...........................................

253.2.3

數字資產保險箱

.................................................

26四.未來發(fā)展展望

.........................................................274.1

建設階段推進,擴大應用范圍

.........................................284.2

市場前景廣闊,挖掘應用價值

.........................................284.3

規(guī)劃發(fā)展路徑,實現開放共享

.........................................29參考文獻

.................................................................30II電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)圖

錄圖

1

跨運營商區(qū)塊鏈基礎設施整體架構圖........................................................................7圖

2

區(qū)塊鏈服務建設層級....................................................................................................

7圖

3

電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施功能框架圖....................................................................8圖

4

數字身份系統(tǒng)架構圖..................................................................................................

10圖

5

數據保護平臺功能架構圖..........................................................................................13圖

6

數字藏品系統(tǒng)架構圖..................................................................................................

14圖

7

算力網絡可信交易流程..............................................................................................16圖

8

區(qū)塊鏈結算網絡架構圖..............................................................................................19圖

9

平臺系統(tǒng)架構圖..........................................................................................................

21圖

10

共建共享區(qū)塊鏈調度平臺..........................................................................................22圖

11

跨運營商的區(qū)塊鏈基礎設施建設發(fā)展階段..............................................................28III電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)一.背景和意義1.1

國內外區(qū)塊鏈行業(yè)背景1.1.1

區(qū)塊鏈行業(yè)發(fā)展現狀從

2008

年中本聰提出區(qū)塊鏈的概念到當前的

2023

年,區(qū)塊鏈已經擁有

15年的歷史,區(qū)塊鏈科學研究所創(chuàng)始人梅蘭妮·斯萬根據區(qū)塊鏈的發(fā)展脈絡將區(qū)塊鏈的發(fā)展階段分為三個時代。(1)區(qū)塊鏈

1.0

時代(2008

年-2013

年)是以比特幣為代表的虛擬貨幣的時代,人們普遍關注轉賬、匯款和數字化支付相關的密碼學貨幣交易,區(qū)塊鏈作為分布式記賬賬本滿足虛擬貨幣的需要,該階段被稱為加密貨幣時代。(2)區(qū)塊鏈

2.0

時代(2014

年-2017

年)中,“區(qū)塊鏈

2.0”成為去中心化區(qū)塊鏈數據庫的代名詞。區(qū)塊鏈與智能合約相結合,實現在區(qū)塊鏈上部署應用程序,對金融領域提供了更加廣泛的應用場景,該階段被稱為智能合約時代。(3)區(qū)塊鏈

3.0

時代(2018

年至今)是“區(qū)塊鏈+行業(yè)”應用的時代,人們開始構建完全去中心化的數據網絡,區(qū)塊鏈技術的應用拓展到各個行業(yè)場景,以實現具體行業(yè)應用落地為目標,解決行業(yè)痛點,服務經濟發(fā)展和社會進步。[1]近年來,中國區(qū)塊鏈行業(yè)受到各級政府的高度重視和國家產業(yè)政策的重點支持。國家陸續(xù)出臺了多項政策鼓勵區(qū)塊鏈行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新,為區(qū)塊鏈行業(yè)的發(fā)展提供了明確、廣闊的市場前景,為企業(yè)提供了良好的生產經營環(huán)境。截至

2022年底,國內外共發(fā)布區(qū)塊鏈相關政策

500

多個。工信部和中央網信辦聯合發(fā)布了《關于加快推動區(qū)塊鏈技術應用和產業(yè)發(fā)展的指導意見》。該指導意見提出,到2025

年區(qū)塊鏈產業(yè)綜合實力達到世界先進水平,產業(yè)初具規(guī)模。區(qū)塊鏈應用滲透到經濟社會多個領域,在產品溯源、數據流通、供應鏈管理等領域培育一批知名產品,形成場景化示范應用。中國區(qū)塊鏈市場將保持高速增長,2021-2026

年市場規(guī)模年復合增速達

73%,2026

年的市場規(guī)模將達

163.68

億美元,且在未來

20

年,中國區(qū)塊鏈行業(yè)市場規(guī)模有望達萬億級別。[1]1.1.2

國內外區(qū)塊鏈基礎設施建設現狀全球對區(qū)塊鏈基礎設施支持力度逐步提高。區(qū)塊鏈技術的發(fā)展引領了數字金融的浪潮,美國作為全球最大的金融市場之一,一直處于該行業(yè)的前沿。美國的區(qū)塊鏈虛擬貨幣平臺通過提供交易所、錢包、借貸等服務,為投資者提供全方位1電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)數字資產管理。美國利用在全球金融和技術上的領先地位,希望繼續(xù)引領全球區(qū)塊鏈發(fā)展。歐洲的歐盟委員會宣布啟動歐洲數字基礎設施聯盟,負責監(jiān)督區(qū)塊鏈的開發(fā)和部署,該聯盟擁有推動區(qū)塊鏈政策的政治影響力,并致力于加大發(fā)展力度及與其它大型區(qū)塊鏈基礎設施競爭。日本把區(qū)塊鏈應用于房地產登記、身份登記、銀行間結算、供應鏈金融等領域。韓國制定了區(qū)塊鏈技術發(fā)展戰(zhàn)略,韓國網絡振興院推出扶植區(qū)塊鏈產業(yè)的綜合政策,在智慧城市、智慧工廠、金融科技等領域率先應用區(qū)塊鏈技術。全球針對區(qū)塊鏈基礎設施的投資持續(xù)增加。截止

2022

5

月,全球區(qū)塊鏈投資機構累計投資

2897

個項目,投資金額達

658

億美元。在投資數量方面,基礎設施項目占全部區(qū)塊鏈投資

22%左右,其中

2021

年共有

285

次區(qū)塊鏈基礎設施項目投資,達到

2020

年三倍規(guī)模。在投資金額方面,2021

年投資為

75

億美元,2022

年僅前

5

個月的投資就達到

90

億美元,超過去年全年投資總額。[2]我國對區(qū)塊鏈基礎設施的支持力度持續(xù)增加,各省市基于“十四五”規(guī)劃中數字經濟發(fā)展和區(qū)塊鏈技術創(chuàng)新的指導方向,在資金、政策、產業(yè)、應用層面推出了一系列的政策支持。2022

11

月,電信運營商區(qū)塊鏈聯盟啟動會召開,來自中國信息通信研究院、中國移動研究院、中國電信天翼數智科技(北京)有限公司、聯通數字科技有限公司、中國聯通軟件研究院的嘉賓出席并達成共識。各方共同探索形成面向運營商的統(tǒng)一規(guī)則、統(tǒng)一查驗、統(tǒng)一展示、互通互認的數字資產技術體系,為共建區(qū)塊鏈基礎設施、賦能更多業(yè)務場景打下堅實基礎。1.2

區(qū)塊鏈行業(yè)存在的問題與挑戰(zhàn)當前正處在區(qū)塊鏈技術百花齊放的階段,不同行業(yè)的應用系統(tǒng)選擇的底層區(qū)塊鏈技術平臺各異,這些平臺在數據結構、共識機制、通信協(xié)議等方面千差萬別,導致生態(tài)割裂,網絡碎片化嚴重,這將制約區(qū)塊鏈在全社會的大規(guī)模應用。一是難以實現不同區(qū)塊鏈系統(tǒng)間的跨鏈互通。區(qū)塊鏈跨鏈互通不僅涉及數據的互通,還需實現身份互認、共識轉換和治理協(xié)同,然而不同系統(tǒng)在這些方面實現方案的不同,加劇了跨鏈互通的難度,導致“鏈級孤島”問題日益突出,極大限制了區(qū)塊鏈網絡規(guī)模的擴大。二是難以實現應用在不同底層鏈之間的平滑切換。應用開發(fā)者、參與方管理員、系統(tǒng)管理員通過底層鏈提供的相關接口使用底層鏈功能,而不同底層鏈提供的接口互不兼容的現實,使得應用無法在不同底層鏈之間平滑2電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)遷移,導致應用被底層鏈鎖定。對于電信業(yè)來說,不同區(qū)塊鏈平臺的互聯互通需求也迫在眉睫。下一步需要建立起致力于解決行業(yè)挑戰(zhàn)的電信行業(yè)區(qū)塊鏈互聯互通平臺,讓區(qū)塊鏈聯盟各參與者從中受益,共同打造豐富強大的區(qū)塊鏈生態(tài)系統(tǒng)。1.3

建設電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施的意義區(qū)塊鏈納入新型基礎設施是數字經濟發(fā)展的必然要求:一是數字經濟成為我國新常態(tài)下經濟發(fā)展的主要模式。隨著萬物互聯時代的到來,以

5G、區(qū)塊鏈、人工智能等為代表的新一代信息技術構建了數字化的生活方式。二是新基建為我國數字經濟的發(fā)展提供了新動能,通過數字經濟和高端科技的快速發(fā)展為我國經濟高質量發(fā)展提供動力。三是區(qū)塊鏈技術提高數字經濟下的生產力。區(qū)塊鏈加密算法可以保證數據的通訊安全并防止用戶個人信息泄露,共識機制可以實現數據共享,智能合約有效地提高了工作效率。四是區(qū)塊鏈技術能夠改變數字經濟下生產關系發(fā)展模式,使人們在生產中的地位和相互關系處于平等地位。[5]區(qū)塊鏈納入新型基礎設施是其自身價值的體現:一是區(qū)塊鏈技術在自身發(fā)展的同時,有望推動其他新一代信息技術的融合發(fā)展。二是區(qū)塊鏈技術的發(fā)展有望催生出一批以

BaaS、MaaS、PaaS

等為主,可以服務于產業(yè)發(fā)展的新模式平臺。區(qū)塊鏈技術的應用代表了新一代互聯網技術應用的發(fā)展方向。三是隨著數據商業(yè)資源價值的不斷提升,區(qū)塊鏈技術穩(wěn)固數字經濟下數據信息的確權和使用。四.區(qū)塊鏈有助于實現商業(yè)組織形態(tài)的重構和社會協(xié)作方式重組。從而有助于商業(yè)活動去中介化,實現商業(yè)組織形態(tài)重構。[3]跨電信運營商的區(qū)塊鏈基礎設施能夠打破運營商之間的數據流通壁壘,降低數據泄露、篡改和爭議風險,為建立通信行業(yè)內平等、合規(guī)、可控、可信的業(yè)務合作提供了新模式。電信運營商共同建設跨運營商的區(qū)塊鏈基礎設施,打造和合共生、融合開放的數字經濟生態(tài)圈。1.4

電信運營商建設區(qū)塊鏈基礎設施優(yōu)勢電信運營商在區(qū)塊鏈基礎設施建設中具有天然的優(yōu)勢:一是網絡資源優(yōu)勢:截止

2023

9

月底三家運營商的

5G

基站總數達

313.8

萬個[4]。運營商擅長整合云網邊端鏈各方資源,在網絡資源和終端資源管理上經驗頗豐,能夠提供優(yōu)質高效安全可控的基礎網絡服務。二是用戶資源優(yōu)勢:

截止

2023

8

月底三家運營3電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)商的

5G

套餐用戶總數達

12.79

億戶[5],運營商擁有的龐大用戶群體能進一步促進用戶價值提供和供給側升級,在數字經濟新時代從管道商升級為客戶價值新入口。三是運營經驗豐富且可信度高:

運營商在網絡基礎設施建設方面已有近三十年的豐富經驗,能夠長期提供優(yōu)質的行業(yè)應用和服務,具備多行業(yè)通用的基礎接入和增值能力。區(qū)塊鏈本質是可信任的信息技術,運營商在信息技術領域的豐富運營能力及用戶信任基礎,可以為區(qū)塊鏈基礎服務的高可信度提供保障。在區(qū)塊鏈基礎設施這條新賽道上,三家運營商分別推出了“中移鏈”、“天翼鏈”和“聯通鏈”,運營商正在積極利用自身優(yōu)勢,布局區(qū)塊鏈新型生產模式,創(chuàng)新區(qū)塊鏈應用產品和打造數字化服務生態(tài),推進生態(tài)建設與跨界合作。1.中國移動區(qū)塊鏈基礎設施建設情況中國移動始終堅持打造具備運營商特色的區(qū)塊鏈核心服務理念,以中移鏈為統(tǒng)一品牌,統(tǒng)籌多種產品形態(tài),面向垂直行業(yè)的需求,打造泛在可信安全內生的新區(qū)塊鏈能力。面向當前,中國移動以運營商特色的可信區(qū)塊鏈服務為目標,利用好自身的資源稟賦,推進云網邊端鏈各方資源的深度融合創(chuàng)新。區(qū)塊鏈將在解決數據質量管理,數據安全管控以及數據開放共享等多種難題上面發(fā)揮重要作用。面向未來,中國移動將以算力為中心,網絡為根基,打造多要素融合的新型信息基礎設施,區(qū)塊鏈將在其中發(fā)揮核心要素的作用。例如將在

6G

中發(fā)揮對網絡資源調度、網絡參數配置、網絡數據共享的協(xié)調作用。區(qū)塊鏈的不可篡改且各個環(huán)節(jié)可追溯的特性,可以為整個網絡以及信息安全提供保障。在區(qū)塊鏈領域持續(xù)深耕與布局,中國移動的中移鏈產品和服務體系已經全面建成。借助中國移動的資源稟賦,中移鏈已形成廣泛覆蓋,為客戶提供靈活簡單易用的部署方式。中國移動集成大網安全能力的同時通過可信計算雙密算法實現內核級的安全增強。在區(qū)塊鏈行業(yè)應用方面,中國移動充分利用跨云跨網跨鏈互通、共識機制、數字身份、性能提升、隱私計算、多層架構等技術,賦能數字藏品、存證、溯源、數字身份、雙碳等應用場景,陸續(xù)打造出一批標桿案例。中國移動將攜手產業(yè)鏈的各方力量,共同推動集成創(chuàng)新和融合發(fā)展,構建安全可信高效泛在的運營商特色的區(qū)塊鏈服務能力,來服務全社會數字化轉型。2.中國電信區(qū)塊鏈基礎設施建設情況4電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)中國電信于

2020

年自研上線了區(qū)塊鏈平臺-天翼鏈。自天翼鏈推出以來,已支撐電信聯通

5G

共享共建調度平臺等集團內外項目達幾十個。累計積累核心專利

40

多項,參與制定行業(yè)標準

20

多項。已形成一套商用級高可靠性、平臺化易用性、多場景部署靈活性的企業(yè)級區(qū)塊鏈產品服務體系。天翼鏈區(qū)塊鏈服務平臺底層兼容中國電信

CTchain、Fabric、FISCO

BCOS、長安鏈等區(qū)塊鏈底層,支持同構、異構跨鏈服務。天翼鏈依托中國電信云網優(yōu)勢,支持跨云組鏈,實現了“云、網、鏈”一體化融合,具備支撐區(qū)塊鏈大規(guī)模部署的能力,同時支持便捷的區(qū)塊鏈創(chuàng)建和區(qū)塊鏈服務管理,具有高可靠性、高可運維性、高安全性和適配全球部署等優(yōu)勢;平臺原生嵌入隱私計算模塊,為數據提供更安全的保護,同時支持兼容

SM2

等全套國密算法,技術核心國產可控;平臺已支撐同構、異構跨鏈服務,方便實現對多種區(qū)塊鏈平臺的兼容互通。同時天翼鏈平臺拓展開發(fā)了天翼存證平臺、天翼溯源平臺、天翼數字身份平臺等多項應用層平臺,實現了對農業(yè)溯源、金融反詐、司法存證、文宣數字資產等多個行業(yè)區(qū)塊鏈應用項目的落地支撐。3.中國聯通區(qū)塊鏈基礎設施建設情況自

2016

年起,中國聯通“超前”布局區(qū)塊鏈技術研究,經過五年的研究與沉淀,中國聯通于

2020

12

30

日發(fā)布了由聯通數科和聯通研究院等單位自主研發(fā)的“聯通鏈”?!奥撏ㄦ湣庇伞?”個基礎平臺(底鏈、分布式

BaaS、一體化)、“8”種通用服務組件構成區(qū)塊鏈能力基座,結合技術及行業(yè)雙向融合產品,聚焦“存證”、“溯源”、“監(jiān)管”、“審計”和“可信數據服務”場景,打造“N”種區(qū)塊鏈賦能的創(chuàng)新應用,形成了“自主可信、端網融合、跨云跨鏈、開放合作”的特色優(yōu)勢,以多底鏈兼容的區(qū)塊鏈架構,融合分布式身份和隱私計算等技術形成一體化平臺,已支撐電子證照、一網通辦、供應鏈金融等政企應用升級,在政務、金融、司法多個領域均有標桿應用。聯通鏈以推動數字經濟建設、提升政府治理水平為目標,以解決行業(yè)實際問題為導向,融合聯通

5G、網、云、大、物、智、安等新一代信息技術能力,支撐集團內部及政企客戶項目需求。聯通鏈承擔科技部重點研發(fā)專項課題兩項,獲得一系列社會認可,形成了產研用聯動能力。在中央網信辦聯合十八部委發(fā)布的區(qū)塊鏈創(chuàng)新應用試點工作中,聯通鏈支撐客戶成功申報八項試點。同時、聯通鏈還承擔科技部重點研發(fā)專項課5電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)題兩項,形成

27

項發(fā)明專利、23

個軟著,8

個資質測評,20

余個行業(yè)獎項及標桿案例,參與

10

余項國家標準和行業(yè)標準的制定,撰寫行業(yè)指南

4

項,參與開源項目

4

個。二.電信運營商的區(qū)塊鏈基礎設施建設方案2.1

目標與原則跨電信運營商的區(qū)塊鏈基礎設施建設目標如下:(1)各運營商能夠互信地交換傳遞底層數據,使得數字經濟在信息安全、交易效率、信任機制等方面得到極大提升。(2)發(fā)揮運營商豐富的基礎設施建設和運營經驗,做強做大區(qū)塊鏈基礎設施,加速區(qū)塊鏈應用和落地進程。(3)通過互聯互通技術解決平臺碎片化問題,進行已有能力聚合和減少未來重復建設,快速豐富上層通用應用能力。(4)利用運營商的影響力和開放性,吸引上下游廠商加入,建設繁榮的區(qū)塊鏈產業(yè)生態(tài)。跨運營商的區(qū)塊鏈基礎設施建設原則如下:(1)具備完善的監(jiān)管、審計和治理機制,確保區(qū)塊鏈基礎設施及其上運行的應用服務符合國家的相關政策、法律和法規(guī)。(2)遵從各項安全標準,充分發(fā)揮密碼學、隱私保護等相關技術,結合全方位監(jiān)測、實時預警等運維能力,保障系統(tǒng)的安全性。(3)通過自主研發(fā)和基于優(yōu)秀開源項目,實現關鍵核心技術自主可控,積極采用新興技術,保證基礎設施的技術先進性。(4)采用通用性技術和模塊化設計,具備良好的可擴展性,支持核心能力的可插拔、可替換、可擴展。(5)具備良好的開放性和互操作性,易于與外部系統(tǒng)進行對接和互動。[6]2.2

網絡拓撲電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施的建設將延續(xù)傳統(tǒng)的電信運營商網絡基礎設施的多層架構,通過分層的節(jié)點結構,設置國家級節(jié)點、省市級節(jié)點和地市級節(jié)點,對于不同層級的節(jié)點設置不同的權限和訪問控制策略,實現對敏感數據和操作的隱私保護。國家級節(jié)點可以對整個網絡進行監(jiān)管和管理,省市級節(jié)點負責管理和維護本地區(qū)的電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施,而地市級節(jié)點可以控制本地區(qū)的具體操作和數據訪問權限。多層架構可以根據實際需求進行靈活的擴展和部署,以滿足不斷增長的業(yè)務需求,為電信行業(yè)的區(qū)塊鏈應用提供可靠的基礎設施和網絡支持。6電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)跨運營商區(qū)塊鏈基礎設施的整體架構如下圖所示,整體自下而上分為數據層、區(qū)塊鏈服務層和應用層三層。該架構支持橫向和縱向兩個方向的互通和擴展。在橫向上,可以支持跨運營商基礎設施的區(qū)塊鏈之間的跨鏈互通。在縱向上,可以支持鏈下數據的一鍵上鏈和上層應用對底層區(qū)塊鏈基礎設施的一鍵切換。圖

1

跨運營商區(qū)塊鏈基礎設施整體架構圖如下圖所示,區(qū)塊鏈服務層按照國家級、省市級、地市級三層進行建設。由地市級平臺負責面向應用的區(qū)塊鏈建設和運營,以就近支撐各種數據上鏈和應用接入需求,保證通信和運營效率。在省市級建立以管理為目的的區(qū)塊鏈,存儲區(qū)塊鏈管理運營過程的相關信息,提升區(qū)塊鏈內部管理運營過程的透明性。在國家級建立以運營商之間信息共享為目的的區(qū)塊鏈,存儲資源目錄、身份權限等信息,實現運營商之間的信息共享和協(xié)同。通過中繼鏈+網關等主流跨鏈技術,實現地市內、省內、跨省、跨運營商的不同區(qū)域范圍的區(qū)塊鏈互聯互通。圖

2

區(qū)塊鏈服務建設層級7電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)2.3

技術架構電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施的功能架構從底向上共分為六個層級:基礎設施、云原生、底鏈引擎、BaaS、統(tǒng)一接入和應用層。每個層級的具體功能和作用如下:圖

3

電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施功能框架圖(1)基礎設施層:在該區(qū)塊鏈基礎設施的整體框架中,基礎設施層位于最底層,提供了構建整個系統(tǒng)所需的基礎功能和資源。(2)云原生層:位于基礎設施層之上,采用云計算的理念和技術,為整個區(qū)塊鏈基礎設施提供靈活性、彈性和可擴展性。(3)底鏈引擎層:整個區(qū)塊鏈基礎設施的核心組成部分,支持多種鏈的部署和管理,并提供跨鏈功能。(4)BaaS(區(qū)塊鏈即服務)層:基于底鏈引擎層構建的區(qū)塊鏈服務平臺,為上層的應用提供了一系列的服務和管理功能。通過以上的功能,BaaS

層為運營商提供了一套完整的區(qū)塊鏈服務平臺,使得應用開發(fā)者能夠更加便捷地利用區(qū)塊鏈技術構建各種創(chuàng)新的應用。同時,BaaS

層的存在也降低了應用開發(fā)者對底層技術和復雜性的要求,加速了區(qū)塊鏈技術的推廣和應用。(5)統(tǒng)一接入層:連接用戶和區(qū)塊鏈基礎設施的關鍵部分,提供了與外部系統(tǒng)和應用的交互接口。統(tǒng)一接入層為上層的應用和用戶提供了便捷的接入方式。(6)應用層:

位于最頂層,是用戶最直接面向的部分,包括各種基于區(qū)塊鏈技術的具體應用和業(yè)務場景。使得區(qū)塊鏈技術能夠發(fā)揮更廣泛的作用,實現各種實際應用的創(chuàng)新和變革。[6]8電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)2.4

關鍵技術電信運營商的區(qū)塊鏈基礎設施需要采用的關鍵技術包括:多層架構、數字身份、共識機制、跨鏈互通、性能提升和隱私計算等。2.4.1

多層架構多層架構的電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施是一種分層的節(jié)點結構,其中包含國家級節(jié)點、省市級節(jié)點和地市級節(jié)點。多層架構的設計靈感來源于傳統(tǒng)的電信運營商網絡基礎設施,旨在為電信行業(yè)的區(qū)塊鏈應用提供可靠的基礎設施和網絡支持。國家級節(jié)點是電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施的最頂層,由國家級機構或相關主管部門負責管理和運營,具有較高的安全性和可信度,承擔著整個網絡的監(jiān)管和調控職責。省市級節(jié)點位于國家級節(jié)點之下,根據行政區(qū)劃設置,負責管理和維護本地區(qū)的電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施。它們作為網絡的中間節(jié)點,與國家級節(jié)點和地市級節(jié)點之間進行信息交互和數據傳輸。地市級節(jié)點是電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施的最底層,根據具體地市進行設置,由當地的電信運營商或相關機構管理和運營。它們作為最基礎的節(jié)點,負責處理本地區(qū)的區(qū)塊鏈交易、數據傳輸和驗證等任務。多層架構允許不同層級的節(jié)點設置不同的權限和訪問控制策略,實現對敏感數據和操作的隱私保護。國家級節(jié)點可以對整個網絡進行監(jiān)管和管理,而地市級節(jié)點可以控制本地區(qū)的具體操作和數據訪問權限。多層架構可以根據實際需求進行靈活的擴展和部署。當網絡規(guī)模擴大或新的區(qū)域需要接入時,可以通過添加新的省市級節(jié)點和地市級節(jié)點來實現擴展,以滿足不斷增長的業(yè)務需求。2.4.2

數字身份去中心化的身份驗證:在電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施中,每個用戶可以擁有一個唯一的身份標識,該標識由區(qū)塊鏈網絡中的節(jié)點驗證和維護。通過去中心化的身份驗證,用戶可以更好地控制自己的身份信息,并減少對集中式機構的依賴。數字身份管理:通過采用標準化的身份協(xié)議和互操作性機制,不同運營商之間可以進行身份認證和互通。用戶在不同的運營商網絡中可以使用同一個數字身份進行身份驗證,無需重復注冊和驗證,從而簡化用戶的身份管理并提高用戶體驗。9電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)隱私保護:零知識證明允許用戶證明自己的某些屬性或信息,而無需泄露具體的數據內容。同態(tài)加密則可以對數據進行加密和計算,而不泄露數據本身。通過應用這些隱私保護技術,可以保護用戶的隱私數據免受未授權訪問,并增強用戶對數字身份系統(tǒng)的信任。圖

4

數字身份系統(tǒng)架構圖2.4.3

共識機制共識機制是區(qū)塊鏈系統(tǒng)中用于實現關于賬本狀態(tài)的分布式協(xié)議的程序,是一個時間段內對事物的前后順序達成共識的一種算法,是區(qū)塊鏈技術應用的核心,一般是在有很多進程和用戶的網絡中實現的。共識機制是用于在分散的計算機網絡中達成協(xié)議、信任和安全的任何方法。共識機制通過加密和使用自動組驗證在保護信息方面發(fā)揮著重要作用。比較流行的共識機制類型以及工作方式包括:工作量證明(POW)、權益證明(POS)、委托權益證明(DPOS)、容量證明(POC)、經過時間的證明(POET)、身份證明、授權證明、活動證明等。在區(qū)塊鏈和加密貨幣的背景下,工作量證明

(PoW)和權益證明

(PoS)

是兩種最普遍的共識機制。不同的區(qū)塊鏈基礎設施也會采用相同的共識算法,然而在無法跨鏈形成互聯互通的區(qū)塊鏈基礎設施的情況下,即使采用相同的共識算法,也無法跨鏈形成共識。2.4.4

跨鏈互通實現橫向可擴展的電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施需要考慮以下關鍵技術和機制:(1)跨鏈通信協(xié)議:該基礎設施需要支持跨鏈通信協(xié)議,允許不同區(qū)塊鏈系10電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)統(tǒng)之間進行消息傳遞和數據交換。(2)共識橋接:共識橋接機制可以通過將不同區(qū)塊鏈系統(tǒng)的共識信息轉化為統(tǒng)一的格式,使得它們能夠相互理解和交流。(3)資產映射:通過設計合適的資產映射機制,可以在不同區(qū)塊鏈系統(tǒng)之間實現資產的轉移和流通,確保價值的無縫跨鏈傳輸。(4)跨鏈智能合約:跨鏈智能合約可以在不同區(qū)塊鏈系統(tǒng)之間執(zhí)行邏輯和觸發(fā)操作,實現跨鏈應用的復雜業(yè)務邏輯。(5)安全和隱私保護:通過采用密碼學技術和隱私保護機制,確??珂溄换ズ蛿祿鬏數陌踩院捅C苄?。[6]橫向可擴展的電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施的應用場景包括但不限于:(1)跨鏈資產轉移:用戶可以在不同區(qū)塊鏈系統(tǒng)之間實現數字資產的跨鏈轉移和交易,實現多鏈資產管理和流通。(2)跨鏈身份驗證:用戶可以在不同區(qū)塊鏈系統(tǒng)之間進行身份驗證,實現跨鏈身份認證和授權。(3)跨鏈數據交換:不同電信運營商之間可以通過區(qū)塊鏈基礎設施實現數據的跨鏈交換和共享,促進數據協(xié)同和合作。(4)跨鏈智能合約:不同區(qū)塊鏈系統(tǒng)之間可以通過智能合約實現復雜的跨鏈業(yè)務邏輯和操作,促進跨鏈應用的創(chuàng)新和發(fā)展。通過橫向可擴展的電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施,不同區(qū)塊鏈系統(tǒng)之間可以實現高效、安全、可信的跨鏈互通,打破了區(qū)塊鏈系統(tǒng)之間的壁壘,為電信行業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展提供了更大的空間和機遇。2.4.5

性能提升區(qū)塊鏈的性能問題主要體現在以下幾個方面:(1)交易吞吐量:由于區(qū)塊鏈中每個交易都需要被驗證和記錄,而且需要遵循共識機制,因此交易吞吐量往往較低。(2)交易確認時間:公共區(qū)塊鏈網絡的交易確認時間通常較長,特別是當網絡負載較高時,可能需要幾分鐘甚至更長的時間才能完成交易確認。這在某些場景下可能不適用,例如需要快速交易確認的支付系統(tǒng)。(3)可擴展性:由于每個節(jié)點都需要復制整個區(qū)塊鏈的數據并執(zhí)行共識算法,隨著網絡規(guī)模增大,節(jié)點數量和數據量的增加可能使得網絡變得不穩(wěn)定,并影響整體性能和響應時間。(4)能源消耗:傳統(tǒng)區(qū)塊鏈的共識機制往往需要大量的計算能力和能源消耗。(5)隱私性:區(qū)塊鏈中所有交易都是公開透明的,這意味著每個參與者都可以查看和驗證交易信息。這可能對某些場景下的隱私敏感數據造成問題,并限制了某些應用在區(qū)塊鏈上的廣泛應用。11電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)要解決區(qū)塊鏈的性能提升問題,可以考慮以下幾種方案:(1)優(yōu)化共識算法:通過改進現有的共識算法,減少計算和通信的復雜性,提高區(qū)塊鏈網絡的吞吐量和延遲性能。(2)分層架構設計:可將區(qū)塊鏈網絡拆分為多個層級,每個層級負責不同的功能和數據處理,從而減少整個網絡的負擔。例如,將數據存儲和處理拆分到不同的節(jié)點或鏈下系統(tǒng),可以提高整體性能。(3)引入副鏈和側鏈:副鏈和側鏈是一種將部分交易或數據從主鏈中分離出來處理的機制。通過將一些交易放入副鏈和側鏈中進行處理,可以減輕主鏈的負擔,提高系統(tǒng)的處理能力和性能。(4)優(yōu)化數據管理:合理管理和優(yōu)化區(qū)塊鏈中的數據存儲和傳輸,可以提高性能。可以采用壓縮算法、索引技術等手段,減少數據存儲和傳輸的成本和延遲。(5)硬件升級和優(yōu)化:通過升級硬件設備,如高性能服務器、存儲器等,可以提高區(qū)塊鏈的計算和存儲能力。此外,還可以優(yōu)化網絡設備和基礎設施,提高數據傳輸的速度和穩(wěn)定性。(6)引入并行計算:可以探索并行計算的方式,將任務分配給多個節(jié)點同時處理,提高整體的計算能力和性能。(7)優(yōu)化交易的確認機制:改進交易確認的機制,如基于隨機性的確認方式,提高交易的確認效率。區(qū)塊鏈的性能提升是一個復雜的問題,需要綜合考慮不同層面的因素。具體的解決方案和措施應根據具體的應用場景和需求進行評估和選擇。2.4.6

數據保護在電信運營商的區(qū)塊鏈平臺中,數據保護可以與區(qū)塊鏈相結合,以提供更安全和保護隱私的服務,可能的結合方式包括:(1)匿名身份管理:電信運營商可以利用區(qū)塊鏈技術建立匿名身份管理系統(tǒng)。通過使用零知識證明等隱私計算技術,用戶能夠匿名地驗證其身份而無需透露真實身份信息,在進行電信服務時用戶的隱私可以得到保護。(2)隱私保護通信:電信運營商可以使用區(qū)塊鏈和隱私計算技術提供安全的通信服務。通過使用加密算法和智能合約,通信內容可以被加密和保護,只有授權的參與者才能解密和訪問通信內容,保護用戶的隱私和通信安全。(3)數據共享與隱私計算:電信運營商可以使用區(qū)塊鏈平臺實現數據共享。在共享過程中,使用隱私計算技術對敏感數據進行保護,確保數據不會在共享過程中泄露或被未經授權的訪問。參與方可以通過智能合約,以可信的方式訪問共享數據。(4)數據安全審計:區(qū)塊鏈平臺可以記錄和存儲各種數據操作和事務。通過將隱私計算技術應用于這些數據,可以對數據的使用和訪問進行安全審計,確保數據的隱私得到保護,并且能夠進行合規(guī)性檢查。12電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)總的來說,在電信運營商的區(qū)塊鏈平臺中,可以通過保護身份信息、加密通信內容、隱私保護數據共享和安全審計等方式,實現更安全、保護隱私的通信和數據處理。這有助于提高用戶的信任度和數據保護水平,同時保持安全性和合規(guī)性。具體的結合方式和實現方法需要根據電信運營商的具體業(yè)務場景和需求進行設計和定制。圖

5

數據保護平臺功能架構圖2.5

豐富的通用應用能力2.5.1

分布式數字身份能力區(qū)塊鏈分布式數字身份,簡稱

DID(Decentralized

Identifier),是一種去中心化的數字身份認證解決方案。它通過利用區(qū)塊鏈技術的安全性和不可篡改性,確保每個身份都是獨一無二的、可信的,并可在任何時間和地點進行驗證。DID

通常采用基于區(qū)塊鏈技術的實現方式,包括分布式賬本、標準的

DID

協(xié)議、標準的可驗證憑證協(xié)議和以此構建的應用生態(tài)。在實現上會基于區(qū)塊鏈完成身份的注冊、發(fā)現,可驗證憑證的申請、簽發(fā)、授予和驗證,以及相關數據的隱私存儲等。DID

的應用場景非常廣泛,在金融服務場景,DID

可用于銀行開戶、貸款申請等方面,提高了身份認證的安全性和效率;在社交媒體場景,DID

可用于社交13電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)網絡網站,控制用戶身份和信息的訪問權限;在物聯網設備場景,DID

可用于物聯網設備的身份認證,確保其身份可信等。區(qū)塊鏈分布式數字身份具備安全性、可靠性、隱私性、互認性等多種優(yōu)勢。在接下來的技術探索里,基于跨鏈技術,區(qū)塊鏈分布式數字身份也可以實現身份跨鏈互認互通。2.5.2.數字藏品能力數字藏品是

NFT(Non

Fungible

Token,非同質化權證)的一種應用形式,原理是通過加密運算技術將圖片、音頻、模型等數字資產或實體寫入智能合約,具有獨立認證代碼和元數據,可供收藏、交易、流通。在保護其數字版權的基礎上,實現真實可信的數字化發(fā)行、購買、收藏和使用。圖

6

數字藏品系統(tǒng)架構圖基于底層區(qū)塊鏈系統(tǒng),數字藏品系統(tǒng)主要實現包括設計、制作、鑄造、展示、發(fā)行、銷售、體驗、分享、贈予、銷毀等數字藏品全生命周期應用。數字藏品系統(tǒng)主要包括數字藏品管理、商城應用、支付清結算、風控安全、客戶服務、數據管理、商戶管理等。C

端交易模式依靠藏品的自身藝術價值、IP

影響力以及附加捆綁的商品/權益來吸引消費者。B

端運營模式在流轉受限情況下,數字藏品在

B

端營銷更具價值。數字藏品依托圖畫、動畫、3D

模型等豐富形式,可以良好建設品牌調性,承載

IP

價值,持續(xù)賦能商業(yè)化變現。數字藏品平臺運營方通過數字藏品系統(tǒng),為數字藏品發(fā)行方提供可信數字藏品發(fā)行能力,也可以提供數字藏品系統(tǒng)接口能力對接行業(yè)系統(tǒng),通過行業(yè)客戶自14電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)有運營平臺發(fā)行數字藏品,提供

PaaS

服務能力。并同時具備如下條件:(1)區(qū)塊鏈基礎設施:需要建立電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施,包括節(jié)點網絡、共識機制和智能合約平臺等。(2)星際文件系統(tǒng)(IPFS):需要建設分布式文件存儲系統(tǒng),保證數字藏品永久保存、不可篡改、獨一無二,具備公信力。(3)C

端用戶實名認證能力:需要驗證

C

端用戶真實身份,確保數字藏品收藏安全、可靠,全流程清晰透明,滿足監(jiān)管要求。2.5.3

存證能力隨著互聯網時代的發(fā)展,電子證據廣泛應用于在刑事犯罪、民事糾紛案件的審理過程中?;ヂ摼W企業(yè)對于電子證據的核心需求是“數據電文的原件形式”,要求確保電子證據的原始性、真實性,以及事后可追溯、可驗證。區(qū)塊鏈技術正是為了解決這一問題而被廣泛應用的一種分布式、去中心化的技術。區(qū)塊鏈存證是一種基于區(qū)塊鏈技術的數字存證方式,通過將證照、信息資料、合同、視頻、圖片、證據等在區(qū)塊鏈上存儲和流轉使用,具有防篡改、防破壞、防泄漏、防丟失等優(yōu)勢。區(qū)塊鏈存證應用場景非常廣泛,主要應用于法律行業(yè)的法律文件存證、電子合同存證、司法鑒定等;版權保護領域的音視頻作品存證、軟件代碼存證、專利申請存證等;金融行業(yè)的交易數據存證、基金份額變動記錄存證、信用評級報告存證等;不動產登記領域的房地產權證存證、土地使用證書存證等;醫(yī)療行業(yè)的病歷、影像、醫(yī)學檢驗報告存證等;郵政快遞的快遞物流信息存證、快遞寄件人身份證明存證等;跨境貿易領域的進出口貨物清關單存證、國際貿易合同存證等;政務管理領域的政府文件存證、政務數據存證、公共服務記錄存證等等。2.5.4.溯源能力區(qū)塊鏈溯源系統(tǒng)適用于各種溯源場景,利用區(qū)塊鏈的多方共識、數據不可篡改特性,追蹤記錄業(yè)務全流程各個環(huán)節(jié)數據,解決信息流轉不暢、數據篡改、來源不可追溯等問題,實現產品流向可追蹤、風險隱患可識別、監(jiān)管信息可共享。區(qū)塊鏈溯源系統(tǒng)包括智能合約和鏈下應用兩部分。智能合約實現溯源項目數據管理功能,通過環(huán)節(jié)配置及管理參數對環(huán)節(jié)數據上鏈進行管控。鏈下應用實現多方協(xié)作,支持各參與方分別基于自有節(jié)點部署區(qū)塊鏈溯源能力,通過唯一項目ID

實現業(yè)務數據的分布式同步。模板管理也在鏈下應用實現,創(chuàng)建新項目時可選擇指定環(huán)節(jié)模板完成項目環(huán)節(jié)的快速配置,不同的溯源項目可配置不同的環(huán)節(jié)15電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)模板,整個溯源過程將以環(huán)節(jié)配置為依據,確保溯源流程的合規(guī)性。常見的應用場景包括:供應鏈管理、數字化場景溯源、商品溯源等。2.5.5

算網可信交易能力針對算網交易中涉及到的數據溯源、賬單對賬、電子協(xié)議存證等應用場景,利用電信運營商的區(qū)塊鏈技術為各應用場景搭建底層聯盟鏈網絡,在此基礎上提供區(qū)塊鏈應用接口,實現算網門戶交易數據、電子協(xié)議、賬單數據等關鍵信息上鏈,保證關鍵數據不被篡改且可追溯,確保多方數據一致性,為交易的公平、公正提供技術保障。圖

7

算力網絡可信交易流程從區(qū)塊鏈聯盟鏈網絡到應用能力,通過保障算力網絡的可信交易,實現交易方身份可信、交易協(xié)議可信、交易執(zhí)行可信、交易訂單可信、交易環(huán)節(jié)可信、交易賬單可信,打造算力網絡可信交易行業(yè)標桿。2.5.6

碳核算核查能力區(qū)塊鏈作為新一代信息技術,具有高可靠性、不可偽造、全程留痕、可以追溯、公開透明、集體維護等優(yōu)勢,適合于支撐碳排放核算核查過程的多方協(xié)同過程,支撐采集-核算-流轉-核查的完整生命周期,確保碳排放數據的權威性、公正性、高質量和安全性,具體可體現在如下方面:(1)可信流轉:基于區(qū)塊鏈的存證和溯源,構建碳排放數據可信流轉能力,可避免流轉過程的人為篡改。(2)可信采集:基于區(qū)塊鏈智能合約,原始數據采集過程中,根據質量認證體系的要16電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)求,記錄采樣過程性證據,并隨同被采集數據本身一同上鏈存證,確保數據質量。(3)可信核算:基于區(qū)塊鏈智能合約,根據國家標準和地方標準,實施可信核算,將能耗數據轉化為碳排放數據。(4)可信審核:區(qū)塊鏈集成一定的專家智能,對于采集、核算、統(tǒng)計報告等全流程進行合規(guī)性審核。(5)數據安全:依托賬本分離、以及加密脫敏、訪問控制等技術,實現碳排放數據的安全使用,兼顧跨企業(yè)跨組織數據流轉和避免泄露企業(yè)敏感信息的要求。三.行業(yè)應用實踐3.1

運營商通信場景3.1.1

數字身份在數字身份方面,電信運營商已經先后發(fā)布

5G

超級

SIM

卡,以有效滿足

5G相關業(yè)務對

SIM

卡功能和安全性的更高要求。一方面,5G

超級

SIM

卡實現存儲卡和

SIM

卡功能整合,有效擴展手機容量,支持

AR/VR、4K/8K

大視頻等應用的普及;

內容存儲在

SIM

卡上也為用戶一鍵換機提供更大便利。另一方面,5G

超級

SIM

卡還可以加載賦能豐富的行業(yè)應用,成為行業(yè)用戶連接個人用戶的橋梁,有效促進其他消費互聯網業(yè)務的發(fā)展。通過整合

NFC,超級

SIM

卡匯聚了銀行

U盾、公交卡、門禁卡等功能。在統(tǒng)一認證方面,盡管認證方式多樣,但都與手機號碼緊密捆綁,將基于手機號碼的短信驗證碼作為一次或二次驗證,這也是電信運營商統(tǒng)一認證普遍的業(yè)務形式。近幾年,電信運營商將大數據和網關能力深度應用到認證業(yè)務中,積極推進網絡認證服務發(fā)展,實現一鍵免密碼認證登錄,通過提升個人用戶登錄體驗來吸引行業(yè)用戶。為進一步發(fā)展電信運營商在數字身份領域的優(yōu)勢,更好的賦能區(qū)塊鏈、Web3.0

等行業(yè),部分運營商將卡號認證與區(qū)塊鏈深度融合,積極探索

Web3.0

數字身份發(fā)展路徑,具體表現在如下方面:(1)Web3.0

下的數字身份,建立在區(qū)塊鏈技術之上,致力于實現去中心化、安全、隱私保護和用戶自治的網絡環(huán)境。Web3.0

的核心思想是去中心化,數字身份在

Web3.0

中可以用于實現去中心化的身份管理。(2)區(qū)塊鏈數字身份可以用于在線平臺、應用程序和服務的身份驗證和訪問控制。用戶的身份信息被存儲在區(qū)塊鏈上,通過加密和分布式存儲的特性,確保身份信息的安全性和可信度。(3)區(qū)塊鏈數字身份可以用于供應鏈管理,確保供應鏈中各個參與方的身份可追溯和可驗證。通過區(qū)塊鏈的不可篡改性和可溯17電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)源性,可以減少供應鏈中的欺詐和假冒行為,提高交易的透明度和可信度。(4)區(qū)塊鏈數字身份可以用于醫(yī)療健康領域,管理和共享個人的健康記錄。患者的醫(yī)療信息和隱私可以被安全地存儲在區(qū)塊鏈上,同時患者可以授權醫(yī)生和其他醫(yī)療機構訪問特定的醫(yī)療數據,以提供更精準和高效的醫(yī)療服務。(5)區(qū)塊鏈數字身份可以用于數字版權保護和管理。通過將創(chuàng)作者和作品的身份信息存儲在區(qū)塊鏈上,可以確保版權歸屬的透明性和不可篡改性,有效防止盜版和侵權行為。3.1.2

跨運營商結算用戶跨網通信費用需在各運營商間進行結算,由于跨運營商結算存在業(yè)務運營全鏈條長、參與方眾多、規(guī)則多樣復雜、協(xié)同能力差等問題,導致結算流程繁瑣、數據交互關系復雜、各參與方之間溝通成本和協(xié)作成本極高,因此以區(qū)塊鏈技術為基礎的結算模式應運而生。2022

年,中國移動、中國聯通在構建跨運營商區(qū)塊鏈公共基礎設施建設上取得重大突破,共同建設的“結算鏈”正式投入商用,于

2022

7

月成功利用結算鏈實現廣東、遼寧、寧夏、河南、河北

5

省運營商網間業(yè)務結算出賬。結算鏈首次運行結果顯示,業(yè)務耗時平均減少

60%,預計每年節(jié)約人力運營成本可達千萬余元。結算鏈是由電信運營商打造的跨

BaaS

平臺企業(yè)級聯盟鏈,為企業(yè)提供了跨云互通的實時數據通道,是一種透明、互信和高效的結算網絡。結算鏈基于智能合約,將結算數據、結算公參和結算規(guī)則加密上鏈,為結算各方提供結算信息安全共享、賬單數據加密交換、自動對賬、數據確權與結算等服務,使交易過程實時留痕并可追溯,確保了結算過程的透明化,提升了結算的安全性與可信度。結算鏈打破了運營商之間的數據流通壁壘,消解了數據泄露、篡改和爭議風險,為建立通信行業(yè)內平等、合規(guī)、可控、可信的業(yè)務合作提供了新模式?;凇爸幸奇湣焙汀奥撏ㄦ湣钡膮^(qū)塊鏈技術,實現結算鏈中雙方組網節(jié)點地位公平對等、共同執(zhí)行對數據和業(yè)務邏輯的驗證,確保結算業(yè)務流程的透明、可信。在應用規(guī)模方面,已覆蓋全國

12

省,實現跨企業(yè)聯合運營。整體業(yè)務效率提升

67%,作業(yè)自動化率提升

42%,雙方結算項總體差異降低到

0.5%以內。在社會效益方面,響應國家“雙碳”戰(zhàn)略目標,實現結算全流程無紙化,每年減少約上百萬張紙質文檔打印、郵寄、存檔,為“雙碳”高質量發(fā)展貢獻力量。在經濟18電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)效益方面,運行前四個月直接節(jié)約運營成本

178

萬元,預計雙方

31

省每年運營與建設成本壓降數千萬元。區(qū)塊鏈為跨電信運營商的結算鏈帶來如下顯著優(yōu)勢:(1)提高效率和降低成本:結算鏈可以實現跨運營商之間的結算和清算,簡化了多方參與者之間的結算流程。通過區(qū)塊鏈智能合約的自動執(zhí)行,可以降低中間環(huán)節(jié)的人為干預,并減少因繁瑣的結算過程而產生的錯誤和成本。(2)增強透明度與可信度:結算鏈將交易信息記錄在區(qū)塊鏈上的分布式賬本中,確保信息的透明度和公正性。參與者可以共享同一份真實、不可篡改的結算數據,增加了交易的可信度,并減少了潛在的欺詐和糾紛。(3)加強安全性與隱私保護:結算鏈使用加密算法和區(qū)塊鏈技術保護結算數據的安全性。通過引入隱私計算技術,敏感信息可以被加密和保護,并只在授權的條件下被訪問,從而保護用戶的隱私和數據安全。(4)促進合作與創(chuàng)新:跨運營商的結算鏈為不同運營商之間的合作和創(chuàng)新提供了基礎設施和框架。它可以為不同服務提供商提供共享平臺,促進多方協(xié)同合作,推動各種價值鏈的創(chuàng)新發(fā)展。圖

8

區(qū)塊鏈結算網絡架構圖3.1.3

攜號轉網區(qū)塊鏈作為一種不可篡改、多方共識的分布式數據庫,天然適合數據共享、數據存證等業(yè)務。區(qū)塊鏈的智能合約機制能夠提高攜轉業(yè)務內部流程的自動化程度,因此基于區(qū)塊鏈共享平臺,聯盟鏈的參與者通過搭建并使用安全和不可篡改19電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)的信息交換通道,提高了攜號轉網數據同步共享的精準度,簡化了攜號轉網服務流程,也為監(jiān)管方提供了穿透式監(jiān)管以及全局協(xié)調的能力?;趨^(qū)塊鏈實現攜號轉網服務的方案,將用戶攜轉數據、用戶計費數據或其他關鍵數據,作為數據資產上鏈存儲。通過構建一套分布式體系架構,實現用戶攜轉數據的鏈上快速分享,而不需要層層傳遞,從而提高了數據傳輸效率。監(jiān)管機構和攜號轉網服務參與運營商均處于同一區(qū)塊鏈聯盟鏈網絡中,通過訪問區(qū)塊鏈數據獲取用戶攜轉相關信息,基于區(qū)塊鏈共識機制的數據同步方法可以規(guī)避數據同步不準的問題。另外,鏈上數據不可篡改、可溯源,也為數據審計和監(jiān)管提供有力抓手。在區(qū)塊鏈底層架構中,聯盟鏈類型區(qū)塊鏈既集成了區(qū)塊鏈本身的特點和優(yōu)勢,又能夠提供一個相對集中的管理機制。區(qū)塊鏈能夠為電信運營商攜號轉網帶來的收益包括:(1)減少運營成本和業(yè)務流程復雜性:傳統(tǒng)的攜號轉網過程通常涉及多個運營商之間的協(xié)調和數據共享,操作復雜且存在風險。而基于區(qū)塊鏈的攜號轉網可以借助智能合約和分布式賬本技術,實現安全、高效的號碼轉移,并降低了運營商的成本和業(yè)務流程復雜性。(2)增強數據安全與隱私保護:區(qū)塊鏈技術提供了加密存儲和隱私保護等特性,可以加強用戶數據的安全性和隱私保護。用戶的敏感信息和通信記錄可以被加密存儲在區(qū)塊鏈上,用戶和運營商都可以獲得更高的數據安全保障。3.1.4

黑名單共享和反詐服務隨著信息技術的發(fā)展,數字金融詐騙的防范和追蹤愈加困難,為了嚴厲打擊新型網絡犯罪,提高金融風控能力,響應工信部、中宣部、人民銀行、銀監(jiān)會組織開展打擊治理通信網絡新型違法犯罪專項行動,電信運營商與多家金融機構聯合構建城市金融反詐反洗錢平臺。中國電信、中國移動、中國聯通等通過運用區(qū)塊鏈、多方安全計算和聯邦學習等隱私計算技術建設數據綜合應用平臺,提供黑灰名單匿名查詢、潛在風險識別預警、風險排查處置管理、反洗錢調查等功能,有效防范打擊電信網絡違法犯罪,維護金融秩序,保護人民群眾財產安全。通過融合區(qū)塊鏈與隱私計算技術體系,搭建安全可信、隱私強化的數據流通基礎設施,可有效支撐多商業(yè)銀行間的多方數據聯合統(tǒng)計需求,可初步實現黑灰敏感核查、一人多卡、精準阻詐和異議處理等實時/批量統(tǒng)計功能。其中區(qū)塊鏈平臺負責管理控制流,具有“不可偽造”“全程留痕”“可以追溯”“公開透明”“集體維護”等特征,隱私計算引擎負責基于多方安全計算及聯邦學習等技術,20電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)實現數據的安全計算流,真正做到數據的“可用不可見”。“區(qū)塊鏈+隱私計算”的雙引擎架構將有效解決數據信息安全、效率成本、監(jiān)督管理等方面存在的欠缺,進一步完善機制、提升效率,擴大成果。圖

9

平臺系統(tǒng)架構圖以某地市基于區(qū)塊鏈&隱私計算雙引擎+電信運營商數據的聯合反詐項目為例,項目基于天翼鏈搭建聯盟網絡,融合電信運營商和商業(yè)銀行數據,運用隱私計算等技術更好的支撐了多商業(yè)銀行間的多方數據聯合統(tǒng)計需求。截止

2022

年12

31

日,系統(tǒng)涉及公安涉詐人員名單

86.3

萬條,商業(yè)銀行賬戶信息

1.35

億條,比傳統(tǒng)反詐手段覆蓋率更廣。區(qū)塊鏈為電信運營商的黑名單共享和反炸服務的賦能具體表現在:(1)實時共享和更新:區(qū)塊鏈可以提供實時共享和更新黑名單數據的能力,使得電信運營商能夠及時獲得各種欺詐行為、詐騙號碼和惡意活動等信息。通過實時更新和共享,可以更加準確地識別和阻止?jié)撛诘钠墼p行為。(2)提高欺詐檢測率:區(qū)塊鏈可以集成各個電信運營商的黑名單數據,并通過智能合約實現驗證和共識機制。這使得欺詐檢測更加全面和準確,提高了欺詐檢測率并減少了誤報和漏報。(3)加強合作和聯防聯控:區(qū)塊鏈為多家運營商提供了共享平臺,促進了運營商之間的合作和聯防聯控能力。通過共享黑名單數據,電信運營商可以共同對抗跨運營商的欺詐行為,形成更強大的防御網絡。(4)增強用戶保護和信任:電信運營商利用區(qū)塊鏈建立的黑名單共享和反詐服務,能夠更好地保護用戶免受詐騙和欺詐行為的侵害。提供可靠的防護措施和預警機制,增強了用戶對電信運營商的信任21電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)感,維護了良好的用戶體驗。(5)降低成本和提高效率:基于區(qū)塊鏈的黑名單共享和反詐服務可以減少重復投入資源的情況。參與的電信運營商可以共享黑名單數據,并基于智能合約自動實施驗證和共識,從而降低了運營成本并提高了業(yè)務處理的效率。3.1.5

5G

共建共享運營管理調度平臺為高效建設

5G

網絡,降低網絡建設和運維成本,提升網絡效益和資產運營效率,中國電信和中國聯通于

2019

年簽訂了

5G

共建共享的合作協(xié)議,將分配的不同

5G

頻率共享出來建設全國一張接入網。5G

共建共享場景中涉及到的頻譜資源、5G

網元設備的配置管理、網絡優(yōu)化、業(yè)務結算等多維度的數據統(tǒng)計直接關系到雙方的資源分配、資源結算、用戶行為、網絡質量、業(yè)務發(fā)展等諸多方面。本著加強雙方協(xié)同,落實合作互信機制,提升網絡共建共享共維共優(yōu)效率的初衷,中國電信和中國聯通基于天翼鏈和聯通鏈共建了“共建共享區(qū)塊鏈調度平臺”。[6]圖

10

共建共享區(qū)塊鏈調度平臺共建共享區(qū)塊鏈調度平臺以區(qū)塊鏈技術為基礎,構建多方共享互通互信的數據底座,充分融合雙方云服務、大數據及已有系統(tǒng)能力,在中國電信天翼云與中國聯通天宮云統(tǒng)一部署、跨云組鏈,共同打造聯合數據管理、聯合網絡規(guī)劃、聯合建設調度、聯合運營分析、聯合辦公協(xié)同等五大應用能力。平臺原創(chuàng)性地設計了關鍵共享參數存證核驗、工單雙邊確權、智能合約資源調度三大區(qū)塊鏈生產應用場景。22電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)基于共建共享區(qū)塊鏈調度平臺,共享雙方可根據真實資源占用情況,對系統(tǒng)資源進行優(yōu)化分配,實現設備的高效節(jié)能配置。其次,雙方可及時獲取可信的資源及業(yè)務量數據,監(jiān)督雙方資源使用情況,提升費用結算效率。最后,通過智能合約實現對共享設備管理設置的自動下發(fā)和記錄溯源,確保網絡優(yōu)化邏輯的自動可信執(zhí)行,高效支撐了中國聯通和中國電信雙方共建共享業(yè)務的全流程協(xié)同,全面提升了雙方的

5G

網絡共建共維共管能力與效率。[7]中國電信和中國聯通基于天翼鏈和聯通鏈共建的“共建共享區(qū)塊鏈調度平臺”具備如下優(yōu)勢:(1)高度可信和安全:基于區(qū)塊鏈技術,平臺上的數據交換和交易記錄具有去中心化的特性,確保了數據的可信性和安全性。參與者可以共享和查看不可篡改的交易信息,從而建立起更高度的信任。(2)提升調度效率:區(qū)塊鏈技術通過智能合約實現自動化的數據驗證和透明的交易記錄,減少了人工操作和中間環(huán)節(jié)的干預,從而提高了調度的效率。各種資源和要素可以更快速、高效地進行調配和管理。(3)促進資源共建共享:共建共享區(qū)塊鏈調度平臺為中國電信和中國聯通等運營商提供了一個協(xié)同合作的平臺。各運營商可以在平臺上共享資源和服務,實現共建共享,避免重復投資,提高資源利用效率。(4)透明和可追溯:區(qū)塊鏈的分布式賬本特性保證了交易記錄的透明性和可追溯性。平臺上的所有交易都可以被參與者共同查看和核實,確保了數據的一致性和公正性。(5)數據安全和隱私保護:區(qū)塊鏈平臺采用了加密和權限控制等安全機制,保護數據的隱私和安全。參與者可以根據權限設置訪問和管理數據,確保數據的安全性和隱私保護。(6)降低成本和風險:共建共享平臺可以避免運營商重復建設的情況,降低了成本和風險。通過共享資源和服務,運營商可以更有效地利用有限的資源,提高經濟效益。3.2

資產管理場景3.2.1

數字藏品發(fā)行平臺國內數字資產的主要表現形式為數字藏品,主要基于聯盟鏈發(fā)行。數字藏品應用場景由數字文創(chuàng)、藝術品為主的原生應用向品牌營銷、數字文旅、數字社交等衍生應用不斷擴展,正成為數字原生經濟發(fā)展的重要推動力。中國移動、中國電信、中國聯通等單位紛紛利用構建了數字藏品發(fā)行平臺,比如中國移動的數藏寶、中國電信的麟翼數藏、中國聯通的聯通數藏。以上數藏平臺本著以科技賦能中華優(yōu)秀文化傳承傳播,講好中國故事,盤活文旅融合資源,23電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)讓文化和旅游

IP

活起來的初衷,累計發(fā)行了數十萬的數字藏品,覆蓋紅色文物、非遺作品、文學文化傳承等多個領域。為進一步提升電信運營商在數字藏品方面的服務能力,可建立基于電信運營商聯盟鏈的區(qū)塊鏈基礎設施,降低運營商間的跨鏈協(xié)作成本,利于數字藏品、攜號轉網、積分通兌、對賬結算、算網運營與調度等共性業(yè)務需求的推進??捎芍袊磐ㄔ鹤鳛榈谌綑C構,負責“統(tǒng)一查驗平臺”的規(guī)劃、建設與運營,從而實現三家運營商數字資產可在統(tǒng)一查驗平臺查詢與瀏覽三家運營商發(fā)行的所有數字藏品。平臺對原有的架構和業(yè)務沒有改動,只需要通過跨鏈協(xié)議同步必要的賬本信息給中立方和聯盟方。運營商數字藏品交易平臺由三家運營商通過部署跨鏈服務,向自有平臺或外部平臺提供快速接入服務,使其可靈活的對數字藏品業(yè)務進行管理。每個聯盟成員與其客戶直接簽訂商務協(xié)議,并直接對客戶提供服務,其他聯盟成員與某一成員客戶無直接商務關系,聯盟成員及中立背書機構共同簽訂四方商務協(xié)議,約定首單報備機制。聯盟成員共同商議統(tǒng)一市場定價,如數字藏品的鑄造、領取、轉贈、銷毀等接口調用收費。聯盟成員及中立機構之間,按照鏈上賬本定期結算。多元化商業(yè)模式具有中立性、易用性及透明性的優(yōu)勢,中立機構提供信用背書,三家運營商統(tǒng)一查驗,有利于業(yè)務發(fā)展長期運營。運營商間的數字藏品交易將構建統(tǒng)一的跨鏈接口規(guī)范,為上層業(yè)務平臺提供便捷的接入方式及靈活的管理模式。該統(tǒng)一數字藏品查驗平臺具備如下特點:(1)統(tǒng)一性和便捷性:通過“統(tǒng)一查驗平臺”,用戶可以在一個平臺上查詢和瀏覽三家運營商發(fā)行的所有數字藏品,無需分別進入每個運營商的平臺。這種統(tǒng)一性和集中性可以提升用戶體驗的便捷性,并減少繁瑣的操作步驟。(2)原有架構和業(yè)務無需改動:該方案不需要對原有的架構和業(yè)務進行改動,只需通過跨鏈協(xié)議同步必要的賬本信息給中立方和聯盟方。這樣可以最大限度地保護運營商的現有資源和業(yè)務,降低技術改造和運營成本。(3)快速接入服務:通過部署跨鏈服務,運營商數字藏品交易平臺可以向自有平臺或外部平臺提供快速接入服務。這意味著其他平臺可以靈活地接入運營商數字藏品業(yè)務,實現數字藏品的流通和管理,拓展業(yè)務渠道和合作伙伴。(4)靈活的商務模式:每個聯盟成員與其客戶直接簽訂商務協(xié)議,并直接提供服務,確保了與客戶的直接商務關系。其他聯盟成員與某一成員客戶之間沒有直接商務24電信運營商區(qū)塊鏈基礎設施白皮書(2023

版)關系,減少競爭和沖突,促進聯盟成員之間的合作和共贏。(5)規(guī)范的市場定價:聯盟成員共同商議統(tǒng)一市場定價,包括數字藏品的鑄造、領取、轉贈、銷毀等接口調用收費。這樣可以減少價格不透明和競爭不公平的問題,為用戶提供公平和可預測的交易環(huán)境。(6)鏈上賬本定期結算:聯盟成員及中立機構按照鏈上賬本進行定期結算,確保交易和資金流動的透明性和可信度。這樣可以降低風險,增強信任,促進合作關系的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。該方案通過使用電信運營商跨鏈技術以及中國信通院作為第三方中立機構的角色,為運營商數字資產的查詢、管理和交易提供了統(tǒng)一的平臺和規(guī)范的商務模式。這將帶來更高效、便捷和安全的數字藏品服務,促進合作聯盟的發(fā)展和數字資產市場的健康成長。3.2.2

可信數字資產服務平臺隨著區(qū)塊鏈技術和應用的發(fā)展,數字資產領域呈現出快速增長的態(tài)勢。數字資產作為向

C

端用戶公開售賣的商品,資產信息的透明性與安全至關重要。為此,主流數字資產發(fā)行方均建設了數字資產發(fā)行信息展示、數字資產查詢核驗服務平臺,但已有查詢核驗平臺僅服務于自身業(yè)務,缺乏跨組織、跨平臺的數字資產查詢核驗服務平臺。同時,不同的機構或者平臺發(fā)行和管理數字資產服務平臺之間缺乏統(tǒng)一的標準和互操作性。隨著數字資產的跨鏈跨域流通性增強,一個跨平臺的數字資產查詢核驗平臺可以為數字資產的發(fā)展提供重要的支持,同時也可以提高數字資產的流通性和透明度。為了提高數字資產的流通性、透明性和安全性,中國信息通信研究院聯合中國移動、中國電信、中國聯通三大電信運營商,共同構建可信數字資產服務平臺,提供跨運營商的數字資產查詢核驗及信息展示服務,服務廣大

C

端用戶群體?;谶\營商的可信數字資產服務平臺,通過底層跨鏈技術,對基于三家運營商區(qū)塊鏈發(fā)行的數字資產進行鏈上查驗和鏈上資產溯源,用戶能直觀查詢到鏈上資產歸屬、鏈上資產交易信息、鏈上資產詳情信息等,為數字資產確權管理、數字資產流通提供交易憑證。目前基于運營商的可信數字資產服務平臺主要提供數字藏品查驗溯源服務,未來會擴展提供數字身份、數字版權等其他數字資產的查驗溯源服務。同時,為了加速數字資產的跨域跨鏈流通

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