20220126-中国信通院-可信工业数据空间系统架构1.0_56页_14mb

报告摘要

可信工业数据空间系统架构1.0总结

核心内容

可信工业数据空间（Trusted Industrial Data Matrix）是实现工业数据开放共享和可信流通的新型基础设施和技术解决方案。该系统架构基于“可用不可见、可控可计量”的原则，旨在解决工业数据在共享与流通中的安全、合规、信任问题，同时促进数据要素市场化和工业数据价值释放。

主要观点

数据作为关键生产要素：随着新一代信息技术与制造业的深度融合，数据已成为提升制造业生产力、竞争力和创新力的关键要素。
数据流通面临挑战：当前工业数据流通存在质量、主权和交易难题，亟需构建新型数据共享流通机制。
可信工业数据空间的必要性：可信工业数据空间可实现对数据的全流程控制、日志存证和可信服务，为工业数据的流通提供基础设施支持。
多方协作与技术融合：可信工业数据空间需结合多种技术，如安全技术、隐私计算、存证溯源、数据控制等，以保障数据的可用不可见、可控可计量。

关键信息

1. 数据流通现状与需求

数据流通场景广泛：96%的工业企业存在数据流通场景，覆盖研发、生产、物流、销售、服务等全生命周期。
数据提供方顾虑：主要担忧数据被用于合同外用途、商业情报泄露、技术外流及数据保管不善。
数据使用方期望：希望数据来源清晰、可溯源、质量有保障，同时期待数据目录、第三方监管及合同执行监督。

2. 系统架构

可信工业数据空间的系统架构从业务视角、功能视角和技术视角三个维度进行构建：

业务视角

点对点模式：适用于离散制造等场景，数据提供方与使用方直接对接。
星状网络模式：支持多方安全计算、数据沙盒和联邦学习等技术，实现更高效的共享与协同。
可信工业数据空间融合模式：涵盖五类参与方（数据提供方、数据使用方、存证方、中间服务方、IT基础设施提供方），形成完整业务流程。

功能视角

数据接入层：负责数据的来源管理、数据采集和数据溯源。
传输处理层：包括数据传输、访问控制、数据清洗、计算处理等。
中间服务层：提供身份认证、目录推送、合约执行、交易清算等服务。
数据控制层：实现对数据的使用控制、日志存证、数据销毁等。
数据应用层：支持数据挖掘、建模、知识图谱等应用创新。

技术视角

核心技术：包括安全技术、隐私计算技术、存证溯源技术、数据控制技术、管理技术、计算处理技术、OT技术。
技术应用：
- 安全技术：如文件加密、数字签名、可信执行环境（TEE）等。
- 隐私计算技术：如安全多方计算（MPC）、联邦学习（Federated Learning）等。
- 存证溯源技术：如区块链存证、日志采集与存证等。
- 数据控制技术：如访问控制、使用控制、数据沙盒等。

3. 标准体系

可信工业数据空间标准体系包括A基础共性、B关键技术和C行业应用三个部分，涵盖术语定义、系统架构、检测技术、隐私计算、数据脱敏、区块链存证、联邦学习、多方安全计算、数据分类分级、数据质量管理等。

优先制定的标准

A基础共性标准：《可信工业数据空间系统架构》
B关键技术标准：
- 《可信工业数据空间功能组件功能要求》
- 《可信工业数据空间功能组件测试规范》
- 《可信工业数据空间数据共享流程规范》
- 《可信工业数据空间数据交换流程规范》
- 《可信工业数据空间存证管理技术规范》
- 《可信工业数据空间身份认证技术规范》
C行业应用标准：面向钢铁、能源、轨道交通、石化、医疗等多个行业，细化可信工业数据空间的应用要求。

4. 产业案例分析

东方电气：采用可信流通测试床实现CAD模型数据的可信共享，提升研发效率。
华控清交：基于多方安全计算与联邦学习，实现零件生产商间的数据联合训练，提升质检模型准确率。
阿里云DataTrust平台：通过隐私增强计算技术，实现数据不出本地的共享与流通，满足零售、政务、金融、医疗等场景的隐私安全需求。
国能信控：搭建能源行业数据平台，实现智慧燃料调运、电力协同营销等应用，提升业务协同效率。
沈鼓测控：构建石化大机组数据安全流通平台，提升设备故障预警能力。
中车四方：通过数据共享平台实现动车产业链上下游数据协同，提升运维效率。
中信戴卡：采用联邦学习实现铝合金车轮生产的自动化与知识沉淀。

总结

可信工业数据空间系统架构1.0旨在构建一个安全、可控、可计量的工业数据共享流通体系，满足企业对数据隐私、数据质量、数据主权等多方面需求。通过融合多种技术手段，如隐私计算、区块链存证、可信执行环境等，该架构为工业数据要素市场化提供实现路径。同时，标准体系的构建和产业案例的实践验证了可信工业数据空间的可行性和应用价值，为未来工业数据共享流通提供了理论支持和实践参考。

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