【可信数据空间-Trusted Data Space综合设计方案】

一.简介与核心概念

1.什么是可信数据空间

可信数据空间不是一个单一的软件或数据库，而是一个基于标准和规则的、去中心化的数据共享基础设施与环境。它旨在让参与者在保持数据主权的前提下，安全、可信、高效地交换和协同处理数据。

• 核心思想： 数据不动，算法/计算动 或 数据使用权与所有权分离。数据所有者无需复制和传输原始数据即可实现数据价值的流通。
• 类比： 就像是一个“数据市场”或“数据协作联盟”，但有一套所有参与者都必须遵守的“宪法”（规则、标准、协议），确保公平、安全和可信。

2.核心特征

• 数据主权： 数据所有者始终完全控制其数据。谁的数据，谁决定谁在什么条件下用于什么目的。

• 可信与安全： 通过加密、区块链、数字身份等技术，确保数据来源可信、传输安全、使用可追溯。

• 互操作性： 基于共同的标准和接口，允许不同技术平台和系统的数据与服务无缝交互。

• 生态系统： 连接数据提供者、使用者、应用开发者、基础设施提供商等多个角色，形成价值网络。

3.主要应用场景

• 工业制造： 供应链协同、预测性维护、产品碳足迹追踪。

• 医疗健康： 跨机构医疗研究、病历安全查询、药品溯源。

• 金融： 联合风控、反洗钱、中小企业信贷。

• 智慧城市： 交通流量优化、公共安全数据协作、能源管理。

二、 产品设计

1. 产品定位

打造一个面向企业级用户的、开箱即用的可信数据空间解决方案平台，降低企业参与数据流通的技术和合规门槛。

2. 目标用户

• 数据提供方： 希望数据变现或通过数据合作优化自身业务的企业。

• 数据消费方： 需要外部数据来提升模型效果、进行分析决策的企业。

• 数据空间运营方： 行业协会、政府机构、平台运营商，负责空间的治理和运营。

• 应用开发者： 基于空间内的数据和服务开发新应用。

3. 核心功能模块

a. 身份与访问管理

基于数字证书/DID的去中心化身份系统。

细粒度的权限管理（基于属性的访问控制ABAC）。

b. 数据目录与服务发现

提供数据的元数据注册和发现功能。数据本身不上传，只上传描述信息的元数据。

支持按主题、格式、质量、提供商等条件检索。

c. 策略执行与合约管理

图形化或DSL（领域特定语言）的策略编辑工具，定义数据使用规则（如“仅可用于分析，不可下载”、“结果需脱敏”）。

智能合约自动执行策略，实现“用法控制”。

d. 数据连接与计算

提供安全的数据连接器（Connector），这是数据空间的技术核心。

支持多种计算模式：联邦学习、安全多方计算、可信执行环境等，实现“数据不出域”的联合计算。

e. 审计与溯源

所有数据访问、使用、交易事件均被不可篡改地记录（通常上链）。

提供完整的审计日志，满足GDPR等法规的合规要求。

f. 计量与清算

记录数据使用量、计算资源消耗。

集成支付通道，实现自动化的清结算。

g. 控制面板

为各方提供可视化界面，监控数据资产状态、使用情况、收益报告等。

三、 技术架构

采用分层、松耦合的云原生架构，确保弹性、可扩展性和安全性。

工作流举例（数据消费方申请使用数据）：

消费方通过Web控制台在数据目录中发现所需数据的元数据。

1. 发起使用申请，系统触发策略服务，要求其提供使用目的、承诺等。

2. 提供方审批通过，策略服务生成一个数字合约，规定使用条款。

3. 消费方的连接器根据合约，与提供方的连接器建立安全加密连接。

4. 双方连接器在安全环境（或在TEE中）执行预定的计算任务（如SQL查询、模型训练）。

5. 只有计算结果（非原始数据）返回给消费方。

6. 审计服务将此次操作的哈希记录上链，计费服务完成清算。

四、 数据库设计方案

数据空间涉及多种类型的数据，必须采用多模型数据库或多种数据库组合的方案，没有一种数据库可以解决所有问题。

1. 数据库分类与选型