区块链赋能新基建领域应用白皮书

区块链赋能新基建领域应用白皮书目 录“新基建”洞察 1新基建的内涵与实质 1新基建应用领域的划分 2新基建应用的共性需求 4区块链技术及应用价值 5区块链概念及要素 5区块链的“强基础设施”属性 8区块链的“粘合剂”价值 8区块链在新基建的应用价值 10区块链赋能新基建领域应用 13支柱基础设施应用 135G云网融合：区块链+动态频谱共享 13工业互联网：区块链+工业安全 15配套基础设施应用 16车联网：区块链+异构交通网传输 16新能源：区块链+充电桩共享 17衍生基础设施应用 18金融：区块链+供应链金融 18智慧城市：区块链+数据治理+电子身份 19中国通服区块链平台助力新基建应用 21中国通服区块链平台设计原则 22中国通服区块链平台架构 23基础设施层 234.2.2底层 24BaaS层 24应用层 25中国通服区块链平台功能特性 25管理平台功能 25底层技术 28中国通服区块链平台优势 31区块链新基建挑战及思考 31应用方面 32合规方面 32标准方面 32人才方面 33总结与建议 33区块链赋能新基建领域应用白皮书区块链赋能新基建领域应用白皮书PAGEPAGE111.“新基建”洞察（力，成为推动经济高质量发展的重要引擎，并最终实现万物互联的愿景。新基建的内涵与实质2020420（对新型5G、物图1-1新基建的内涵同时，发改委强调，伴随着技术革命和产业变革，新基建的内涵和外延不是体报道等对新基建概念、内涵和范围的解读，对“新基建”作以下界定：5G传统基础设施的数字化改造领域。新基建应用领域的划分基建应用所处的层次和领域，将其划分为“三层四域”，即：图1-2新基建应用领域划分支柱基础设施应用领域，指基于5G5GIDC5G、大数据、区块链等底层技术应用。施进行数字化改造的应用，如智慧城市、智慧园区等。它们分别对应于基础支撑层、配套升级层和融合应用层。外延基础设施应用道交通等。狭义的“新基建”部分应用进行描述。（1）5G网络应用领域5G5GQoS5G人工智能、远程医疗等领域。（2）人工智能应用领域人工智能是新一轮科技革命的关键性战略技术。其以算力、数据、算法等资源为基础支撑，以智算中心、公共数据集、开源框架、开放平台等为主要载体，聚焦于多元化的应用场景，包括金融、安防、能源、医疗等应用领域。（3）工业互联网应用领域产品的服务化延伸等。（4）物联网应用领域（5）数据中心应用领域化需求的业务。数据中心应用领域涉及民生的方方面面。（6）充电桩应用领域慢充桩+大功率快充站”的走向行进。其中，交流桩仍是新能源汽车最主要的充领域仅聚焦于新能源汽车。新基建应用的共性需求的“大融合”特征。鉴于这一特征，可以提炼出新基建应用的共性需求。（1）安全保障需求5GmMTC（计算和存储资源有限eMBBURLLC产系统的安全和稳定。（2）数据存证需求交易情况、账务信息等在内的物联网数据进行存证。（3）数据共享需求（4）业务协同需求最大程度降低供需关系的响应延迟，提升密切协作能力。2.区块链技术及应用价值区块链概念及要素2008基本要素包括以下四部分：（1）密码算法2020202079%，SM3（消息摘要）75%，SM4（无线局域网标准的分组数据算法）68%。（2）共识机制（BFTRaft20206厂商都已经支持提供可选择多种共识机制的支持，可以满足不同的应用场景。（3）智能合约HyperledgerFabricEVM，WASMGoJava75%的链系统能够支持多种合约语言。（4）分布式账本P2PGossipDHT（DistributedHashTable，分布式哈希表混合型网络逐渐成为了行业主流的选择。发展历程可分为三个阶段（1）区块链1.0（2）区块链2.0（3）区块链3.0区块链技术进一步成熟和发展，与5G、物联网等技术相结合，广泛应用到运行效率和整体信任水平。区块链分成公有链、联盟链、私有链三类：（1）公有链开放的场景。（2）联盟链联盟链是指权限仅赋予特定的群体成员和有限的第三方，内部指定多个预选机构间应用场景。（3）私有链参与节点需要经过严格审核的区块链，适用隐私要求较高场景。区块链的“强基础设施”属性的创新。结合区块链技术特征，围绕数据价值转移主要体现在：P2P信息孤岛，实现数据共享；希算法，非对称加密算法和数字签名等技术保障数据安全；节均可确认，举证与追责；流转的过程中保护用户隐私。区块链的“粘合剂”价值“粘合剂”的作用。（1）区块链的可信本质块链技术的电子证据具有可信性和真实性。电子数据证据认定的有效性，提高了电子证据在司法存证方面的诉讼效率。（2）区块链的流通价值更加公开透明和真实可信,使不同参与者在进行资源共享时能体现出价值变现化和价值转移化。（3）区块链的融合属性区块链自带“融合”属性，其共识机制、数据隐私等可参与到其他数字技术（如5G、大数据、人工智能等）的数据增信和协调中。在5G5G节约传统运营商的建设投入，也为频谱资源可信共享提供可信的技术支撑。数据分析结果的正确性得到保证。智能实现产品的自动化追踪。在工业互联网方面，区块链能够在工业制造和工业安全方面有很好的融合应ID，确保工业产业链中各个主体可信安全的关系一致性，推动设备监控的运高交易的安全及可控性。区块链在新基建的应用价值的服务模式：基础链与公共服务平台。图2-1区块链新基建形态HyperledgerFabricQuorumRippleXuperChainJDChainTrustSQL联盟链发展迅速，弥补了国内区块链底层核心技术的缺失。TBaaSBaaSBaaSBSN2020BSNBaaS建的应用中，具有以下的价值：（1）数据安全伴随大数据应用服务的进一步提升，设备系统存在漏洞的新闻也不断出现，ID（2）数据共享服务平台方面具有天然的优势。的全国通票运营。（3）数据开放有序流动、数据共享和数据定价，进一步营造数据的“新生态”。序发展。（4）降本增效通过应用区块链技术，能够起到降低运营成本的作用，主要体现在以下方面：降低项目资金管理成本：各个参与方可充分利用区块链的分布式存储、中心各个环节的信息进行检测和整合，最终降低实际运营成本。之间的沟通和信息传达的成本，从而达到提升管理效率的作用。3.区块链赋能新基建领域应用支柱基础设施应用5G云网融合：区块链+动态频谱共享者之间可以进行频谱出租/租赁和资产结算。不同区域间的子链根据通道状况及（如防火墙3-1图3-1频谱区块链整体设计模型3工业互联网：区块链+工业安全仍然是一个非常小的数字。在工业互联网的发展中存在着如下的核心痛点：IT/OT影响工业生产的连续性，甚至影响环境安全和人身安全。界安全架构的认知盲点，构建全新的安全架构去解决企业的问题。仍然持观望态度，数据共享意愿不强。图3-2基于区块链的工业互联网组网结构区块链在工业互联网的应用核心在于解决工业企业之间的数据安全共享问LinuxDapp(分布式应用程序)，实现现场设备的控制逻辑。数据采集和脱敏过程严格遵守工业现场安全SDN(配套基础设施应用车联网：区块链+异构交通网传输（主要面临以下问题：ITS决策等。ITS享能力。图3-3区块链在ITS的应用ITSA、BCA、BC。ITSA、BCITS况信息。ITSITS能力。新能源：区块链+充电桩共享车主们外出时，如果要寻找公共充电桩资源，一个手机里需要下载多个充电桩APP。找桩难、支付更难等具体问题的背后，本质原因在于不同充电桩隶属于不APP户等多方参与共建的共享充电联盟，提升新能源汽车充电资源利用率。图3-4区块链共享充电桩平台架构业壁垒，大大提升桩、车企业间的合作效率，真正实现资源共享。衍生基础设施应用金融：区块链+供应链金融物流和资金流，实现流线型供应链金融。图3-5基于智能合约技术的票据全流程链上流转务的流转效率和灵活性，降低中小企业的资金成本。低操作难度。智慧城市：区块链+数据治理+电子身份区块链与智慧政务的结合以业务去中心化+管理中心化的方式，以提升政务（1）区块链+数据治理据平台构建创新数据共享解决方案，实现数据内容共享和数据价值的流通。通过建立可信资源目录链平台将具有业务数据交换共享需求的相关部门的图3-6目录区块链多方数据交互示意图算等技术，实现了数据的安全可靠利用,形成了一整套基于区块链的数据共享新格局和数据治理新秩序，从根本上解决数据共享难题。结合智能合约技术可以构建数据质量验证体系，有效验证数据的波动性、活泼度等特征，同时实现响应业务需要的链上数据与链下源数据一致性效验功能，（2）区块链+电子身份围绕人社、教育、民政、公安等需要用到身份数据认证的委办局节点构建可3-7图3-7可信身份平台部署架构示意图/授权/DID4.中国通服区块链平台助力新基建应用业附加产值的关键。基于区块链在赋能新基建方面的重要价值，为更好的促成区块链与数字化、互联网化、物联网化的“新基建”融合发展、融合推进的关系，中国通服研究总态沃土。极作用，赋能行业，服务社会，融入数字经济和智慧城市的建设大潮。中国通服区块链平台设计原则决方案和应用。中国通服区块链平台的设计秉承以下原则：区块链系统，专注于上层应用的创新和开发，快速实现应用落地。管理和隔离机制，支持核心技术如共识算法、同态加密、海量存储等，可视运维：提供故障预警告警的运维监控体系，提供可视化运维界面，为链代码和链上应用提供全天候的可视化资源监控能力。5G、物联网、现商业成功。中国通服区块链平台架构图4-1中国通服区块链平台架构图4-1BaaS基础设施层由计算资源、网络资源、存储资源组成，基于云计算技术为底链层、BaaS层、应用层提供基础资源支撑。底层TPS能力，为大规模商业级应用奠定了基石。底层平台提供的核心技术包括安全高效的共识机制、分布式账本存储机制、支持多语言的智能合约引擎、安全隐私保护与加密技术等。BaaS层设备接入访问控制服务监控区块链BaaS（BlockchainasaService，区块链即服务），是指将区块链框架嵌BaaS制、服务监控和区块链平台四个主要环节，如下图所示。设备接入访问控制服务监控区块链图4-2中国通服区块链平台BaaS接入流程开发者平台与管理平台。区块链平台，提高业务事务处理效率，推动企业快速转型和持续发展。管理平台主要分为：底层资源的管理、区块链管理、平台管理三部分：底层资源管理：云资源管理、云资源适配器管理等理、区块浏览器以及链码和链上应用的监控等服务如账户管理、日志管理、系统资源监控等。应用层APISDK切需要。中国通服区块链平台功能特性BaaS核心在于技术，BaaS管理平台功能（1）云资源管理DockerAPIAPI对上层调用模块提供统一的资源管理接口。容器）和网络资源、进行初始化配置、对已有资源进行扩容或缩容等操作。（2）节点部署管理2功能包括：节点信息管理、自动部署。节点信息管理：管理平台上进行节点信息的添加、修改、删除等操作，IPCPU、内存、存储、网络带宽等计算机资源。区块链上，部署成功后即可进行共识验证或记账等行为。（3）账户管理账户管理是中国通服区块链平台的重要功能，通过该功能进行公私钥生成，appidkey，idkey非托管账户：用户在申请时需要提供区块链账户地址，密钥自行保管，U电子签名等安全的客户端体系相结合。（4）智能合约管理智能合约管理主要有发布智能合约、审核智能合约、合约模板管理三大功能。址和账户，才能被相关应用使用。合约不合法而对平台功能造成影响。平台同时兼顾区块链可定制性与易用性。（5）联盟管理才允许新成员加入该联盟链。（6）可视化运维监控通常只有平台管理员有权查看系统监控数据。（7）区块链浏览器浏览器，以免用户信息泄露。功能如下：表4-1区块链浏览器功能清单功能模块功能单元描述区块信息区块哈希等信息。交易信息交易状态、交易内容、交易发起方等信息节点信息IP息。智能合约信息展示智能合约列表及合约的详细信息，包括合约代码、合约名称、合约调用记录等。（8）日志管理（（包括异常日志log管理员可以通过用户日志来查询自己做过的历史操作记录，方便管理区块链。底层技术（1）高效率的分布式存储机制BaaS录通过节点内的自校验性和准实时多节点数据校验来保证已经存储的数据记录字指纹)保存到链上用以自证。P2P图4-3分布式账本存储机制图自适应快速共识技术提出共识结果，直接被其他节点认同后并最后有可能成为最终共识结果。共识技术是区块链的核心，也是区块链与传统分布式系统的最大区别之处。它保障底层数据的强一致性的同时，能很好的解决拜占庭问题。图4-4拜占庭容错机制图中国通服区块链平台的共识服务具备以下特点：PBFT、RAFT速安全达成共识；应用友好的智能合约技术4-