【先进计算产业发展联盟】2023基于区块链的算力并网交易平台研究报告_39页_2mb

基于区块链的算力并网交易平台研究
（2023年12月）

研究背景
国家政策推动算力基础设施发展，2020年起以“新基建”为核心，2021年“东数西算”工程提出跨区域算力调度目标。算力泛在化趋势形成云-网-边-端多级架构，算力并网可整合异构算力资源，提升应用服务的灵活性与效率。区块链技术凭借防篡改、可追溯、分布式特性，为算力交易提供安全保障与信任支撑，助力构建算力共享经济生态。

问题与挑战
当前算力交易平台面临交易效率、安全性、多样性及监管等核心问题：

1. 交易效率：数据上链过程存在较高开销，需结合链上链下技术优化处理，避免非关键数据全链上链。
2. 交易安全：需解决数字身份伪造与数据隐私泄露风险，需构建可信身份验证及数据访问控制机制。
3. 交易多样性：算力供需方计费策略差异大，需支持多维度激励机制与数据可信流转。
4. 资源调度：传统固定评分函数难以适应动态市场及用户需求，需引入数据驱动优化模型。
5. 监管需求：异构联盟链间数据互通性差，需设计兼容性监管架构及违规数据屏蔽技术。

关键技术
研究围绕六大核心技术展开：

1. 分布式数字身份与可信凭证：通过DID（分布式身份标识符）与VC（可验证凭证）技术，实现用户身份自主管理与数据隐私保护，支持跨平台互操作。
2. 链上链下结合的交易处理：采用分层架构分离数据存储与计算，结合闪电网络等技术降低交易成本，提升处理效率。
3. 多维度激励机制：构建动态参数模型，整合价格、低碳、公益等多维激励因素，优化交易撮合与资源分配。
4. 数据访问控制策略：利用属性加密、零知识证明等技术实现细粒度授权，最小化敏感信息披露。
5. 数据驱动的资源调度：基于计算最优传输理论，通过个性化权重与全局共享权重结合模型，动态匹配用户需求与算力资源。
6. 区块链监管技术：设计自适应监管架构，支持跨链数据标准化接口、智能合约与加密策略协同的违规数据屏蔽方案。

解决方案
提出包含数字身份链、交易链、DAPP及交易通道控制器的系统架构：

1. 数字身份链：存储用户DID文档及可验证凭证，通过权威机构认证供给用户资质，支持链下身份验证与数据授权。
2. 交易链：采用VC凭证模型管理交易数据，设计支持灵活交易模式的智能合约，实现定时结算、动态激励参数计算及资源调度优化。
3. 算力交易平台DAPP：整合交易、DID服务及凭证管理模块，提供用户友好接口并实现跨链数据交互。
4. 交易服务通道控制器：管理链下交易通道，通过身份认证确保交易安全，并采用动态上链策略平衡结算效率与链负载。

总结与展望
本研究旨在构建高性能、高安全的区块链算力交易平台，解决算力供需匹配、多维激励、数据隐私及监管适配等难题。通过融合DID、VC、智能合约与数据驱动调度技术，实现算力资源的高效协同与可监管共享。未来需持续优化算法模型，强化跨链协作，推动行业标准化进程，以支持人工智能、元宇宙等场景的算力需求，促进数字经济生态建设。

术语与缩略词：DID（分布式身份标识符）、VC（可验证凭证）、CPT（凭证声明模板）、CP-ABE（基于密文策略的属性加密）、DAPP（去中心化应用）、CSP（计算服务提供商）、PBFT（实用拜占庭容错）、BOINC（伯克利开放计算网络）、EGI（欧洲网格计算基础设施）、SHIXP（上海新型互联网交换中心）等。