银行间区块链隐私 区块链如何解决隐私问题

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今天给大家聊到了银行间区块链隐私,以及区块链如何解决隐私问题相关的内容,在此希望可以让网友有所了解,最后记得收藏本站。

各区块链架构的横向比较

各区块链架构的横向比较

时常听人们谈起区块链,从 2009 年比特币诞生至今,各式各样的区块链系统或基于区块链的应用不断被开发出来,并被应用到大量的场景中,而区块链技术本身也在不停地变化和改进。

区块链又被称为分布式账本,与之对应的则是中心化账本,比如银行。与中心化账本不同的是,分布式账本依靠的是将账本数据冗余存储在所有参与节点中,来保证账本的安全性。简单地说,区块链会用到三种底层技术:点对点网络技术、密码学技术和分布式一致性算法。而通常,区块链系统还会“免费附赠”一种被称为智能合约的功能。智能合约虽然不是区块链系统的必要组成部分,但由于区块链天生所具备的去中心化特点,使它可以很好地为智能合约提供可信的计算环境。

为了适应不同场景的需求,区块链系统在实际应用的过程中往往会需要进行各种改造,以满足特定业务的要求,比如身份认证、共识机制、密钥管理、交易频次、响应时间、隐私保护、监管要求等。而实际应用区块链系统的公司往往没有进行这种改造的能力,于是市场上慢慢出现了一些用于定制专用区块链系统的框架,采用这些框架就可以很方便地定制出适用于企业自身业务的区块链系统。

本文将对目前市场上几个典型的区块链框架进行横向对比,看看它们都有哪些特点,以及它们之间到底有哪些区别。为了保持对比的公正性,本文将只针对开源的区块链框架进行讨论。

各区块链架构的简单介绍

1、比特币

比特币(bitcoin)源自一名叫做中本聪(Satoshi Nakamoto)的人在 2008 年发表的一篇名为《比特币:一种点对点的电子现金系统》(Bitcoin: A Peer-to-PeerElectronic Cash System)的论文,文中描述了一种被他称为“比特币”的电子货币及其算法。在之后的几年里,比特币不断成长和成熟,而它的底层技术也逐渐被人们认识并抽象出来,这就是区块链技术。比特币作为区块链的鼻祖,在区块链的大家族中具有举足轻重的地位,基于比特币技术开发出的山寨币(altcoins)的数量有如天上繁星,数不胜数。

从论文中可以得知,中本聪设计比特币的目的,就是希望能够实现一种完全基于点对点网络的电子现金系统,使得在线支付能够直接由一方发起并支付给另外一方,中间不需要通过任何的中介机构。总结来说,他希望比特币的设计能够实现以下这些目标:

● 不需要中央机构就可以发行货币

● 不需要中介机构就可以支付

● 保持使用者的匿名性

● 交易无法被撤销

从电子现金系统的角度来看,以上这些目标在比特币中基本都得到了实现,但是依然有一些技术问题有待解决,比如延展性攻击、区块容量限制、区块分叉、扩展性等。

在应用场景方面,目前大量的数字货币项目都是基于比特币架构来设计的,此外还有一些比较实际的应用案例,比如彩色币、t? 等。

彩色币(coloredcoin),通过仔细跟踪一些特定比特币的来龙去脉,可以将它们与其他的比特币区分开来,这些特定的比特币就叫作彩色币。它们具有一些特殊的属性,从而具有与比特币面值无关的价值,利用彩色币的这种特性,使得开发者可以在比特币网络上创建其它的数字资产。彩色币本身就是比特币,存储和转移不需要第三方,可以利用已经存在的比特币的基础。

t? 是比特币区块链在金融领域的应用,是美国在线零售商 Overstock 推出的基于区块链的私有和公有股权交易平台。

2、以太坊

以太坊(ethereum) 的目标是提供一个带有图灵完备语言的区块链,用这种语言可以创建合约来编写任意状态转换功能,用户只要简单地用几行代码来实现逻辑,就能够创建一个基于区块链的应用程序,并应用于货币以外的场景。

以太坊的设计思想是不直接“支持”任何应用,但图灵完备的编程语言意味着理论上任意的合约逻辑和任何类型的应用都可以被创建出来。总结来说,以太坊在比特币的设计目标之外,还需要实现以下几个目标:

● 图灵完备的合约语言

● 内置的持久化状态存储

目前基于以太坊的合约项目已达到数百个,比较有名的有 Augur、TheDAO、Digix、FirstBlood 等。

Augur 是一个去中心化的预测市场平台,基于以太坊区块链技术。用户可以用数字货币进行预测和下注,依靠群众的智慧来预判事件的发展结果,可以有效地消除对手方风险和服务器的中心化风险。

限于篇幅,基于以太坊智能合约平台的项目就不多介绍了。基于以太坊的代码进行改造的区块链项目也有不少,但几乎都是闭源项目,只能依靠一些公开的特性来推断,所以就不在本文展开讨论了。

3、Fabric

Fabric 是由 IBM 和 DAH 主导开发的一个区块链框架,是超级帐本的项目成员之一。它的功能与以太坊类似,也是一个分布式的智能合约平台。但与以太坊和比特币不同的是,它从一开始就是一个框架,而不是一个公有链,也没有内置的代币(token)。

超级账本(hyperledger)是 Linux 基金会于 2015 年发起的推进区块链技术和标准的开源项目,加入成员包括:荷兰银行(ABN AMRO)、埃森哲(Accenture)等十几个不同利益体,目标是让成员共同合作,共建开放平台,满足来自多个不同行业各种用户案例,并简化业务流程。

作为一个区块链框架,Fabric 采用了松耦合的设计,将共识机制、身份验证等组件模块化,使之在应用过程中可以方便地替换成自定义的模块。除此之外,Fabric 还采用了容器技术,将智能合约代码(chaincode)放在 docker 中运行,从而使得智能合约可以用几乎任意的高级语言来编写。

以下是 Fabric 的一些设计目标:

● 模块化设计,组件可替换

● 运行于 docker 的智能合约

目前已经有不少采用 Fabric 架构进行开发的概念验证(POC)项目在实施过程中,其中不乏一些金融机构做出的尝试,不过由于项目刚刚起步,还没有比较成熟的落地应用。

4、DNA

DNA(Distributed Networks Architecture,分布式网络架构),是由总部位于上海的区块链创业公司“分布科技”开发的区块链架构,可以同时支持公有链、联盟链、私有链等不同应用类型和场景,并快速与业务系统集成。

与以太坊、Fabric不同的是,DNA 在系统底层实现了对多种数字资产的支持,用户可以直接在链上创建自己的资产类型,并用智能合约来控制它的发行逻辑。对于绝大部分的区块链应用场景,数字资产是必不可少的,而为每一种数字资产都开发一套基于智能合约的转账、发行逻辑是非常浪费且低效的。因此,由区块链底层提供直接的数字资产功能是十分必要的。而对于那些完全不需要数字资产的应用场景,同样可以基于 DNA 提供的智能合约架构来编写任意的自定义逻辑来实现。

DNA 的设计目标主要有以下几点:

● 多种数字资产的底层支持

● 图灵完备的智能合约和状态持久化

● 跨链互操作性

● 交易的最终性

目前已有不少金融机构采用 DNA 架构来进行区块链概念验证产品的开发。除此之外,还有一些已经落地的区块链项目,如小蚁区块链、法链等。

小蚁(antshares)是一个定位于资产数字化的公有链,将实体世界的资产和权益进行数字化,通过点对点网络进行登记发行、转让交易、清算交割等金融业务的去中心化网络协议。它采用社区化开发的模式,在架构上与 DNA 保持一致,从而可以与任何基于DNA 的区块链系统发生跨链互操作。

法链是全球第一个大规模商用的法律存证区块链,一个底层基于 DNA区块链技术,并由多个机构参与建立和运营的证据记录和保存系统。该系统没有中心控制点,且数据一旦录入,单个机构或节点无法篡改,从而满足司法存证的要求。

5、Corda

Corda 是由一家总部位于纽约的区块链创业公司 R3CEV 开发的,由其发起的 R3区块链联盟,至今已吸引了数十家巨头银行的参与,其中包括富国银行、美国银行、纽约梅隆银行、花旗银行、德国商业银行、德意志银行、汇丰银行、三菱 UFJ 金融集团、摩根士丹利、澳大利亚国民银行、加拿大皇家银行、瑞典北欧斯安银行(SEB)、法国兴业银行等。

从 R3 成员的组成上也可以看出,Corda 是一款专门用于银行与银行间业务的区块链架构。尽管 R3 自己声称 Corda 不是区块链,但从各项特征来看,它具备区块链的一些特性。

技术对比

1、数字资产

接下来,将对前文中提到的这些区块链框架进行一系列的技术对比,并从多个维度展开介绍它们的区别与相似之处。

区块链的内置代币通常是一种经济激励模型和防止垃圾交易的手段。比特币天生就有且只有一种内置代币,所以在比特币系统中所有的“交易”本质上都是转账行为,除非通过外部的协议层来给比特币增加额外的数字资产。

以太坊和 DNA 具有内置代币,它们的作用除了以上提到的经济激励和防止垃圾交易之外,还具有为系统内置功能提供一个收费的渠道。比如以太坊的智能合约运行需要消耗 GAS,而 DNA 的数字资产创建也需要消耗一定的代币。

以太坊和 Fabric 没有内置的多种数字资产支持,而是通过智能合约来实现相应的功能。这种方式的好处在于,系统设计可以做到非常简洁,而且资产的行为可以任意指定,自由度极高。然而这样的设计也会带来一系列的负面影响,比如所有的资产创建者不得不自己编写重复的业务逻辑,而用户也没有办法通过统一的方式去操作自己的资产。

相比之下,DNA 和 Corda 采用了在底层支持多种数字资产的方式,让资产创建者可以方便地创建自己的资产类型,而用户也可以在同一个客户端中管理所有的资产。对于逻辑更加复杂一点的业务场景来说,他们同样可以利用智能合约来强化资产的功能,或者创建一种与资产无关的业务逻辑。

2、账户系统

UTXO(Unspent Transaction Output)是这样一种机制:每一枚数字货币都会被登记在一个账户的所有权之下,一枚数字货币有两种状态,即要么还没有被花费,要么已经被花费。当需要使用一枚数字货币的时候,就将它的状态标记为已经花费,并创造一枚新的与之等额的数字货币,将它的所有权登记到新的账户之下。在这个过程中,被标记为已花费的数字货币就被称为交易的输入,而创造出来的新的数字货币被称为交易的输出,在一笔交易中,可以包含多个输入和多个输出,但是输入之和与输出之和必须相等。要计算一个账户的余额时,只要将所有登记在该账户下的数字货币的面额相加即可得出。

比特币和 Corda 就采用了 UTXO 这样一种账户机制,而以太坊则采用了更加直观的余额机制:每个账户有一个状态,状态中直接记录了账户当前的余额,转账的逻辑就是从一个账户中减去一部分余额,并在另一个账户中加上相应的余额,减去的部分和加上的部分必须相等。DNA 在账户机制上同时兼容这两种模式。

那么 UTXO 模式和余额模式,究竟有什么优缺点呢?UTXO 最大的好处就是,基于 UTXO 的交易可以并行验证且任意排序,因为所有的 UTXO 之间都是没有关联的,这对区块链未来的伸缩性是有很大帮助的,而基于余额的设计就没有这个优势了;反过来,余额设计的优点是设计思想非常简洁和直觉化,便于程序实现,特别是在智能合约中,要处理 UTXO 的状态是非常困难的。这也是为什么以智能合约为主要功能的以太坊选择余额设计的原因,而比特币、OnchainDNA、Corda 这些以数字资产为核心的架构则更倾向于 UTXO 设计。

关于身份认证,比特币和以太坊基本没有身份认证的设计,原因很简单,因为这两者的设计思想都是强调隐私和匿名,而反对监管和中心化,而身份认证就势必要引入一些中心或者弱化的中心机构。Fabric、DNA 和 Corda 不约而同地选择了采用数字证书来对用户身份进行认证,原因在于这三者都有应用于现有金融系统的设计目标,而金融系统必然要考虑合规化并接受监管,此外现有的金融系统已经大范围地采用数字证书方案,这样便可以和区块链系统快速集成。

区块链技术如何保障信息主体隐私和权益

隐私保护手段可以分为三类:

一是对交易信息的隐私保护,对交易的发送者、交易接受者以及交易金额的隐私保护,有混币、环签名和机密交易等。

二是对智能合约的隐私保护,针对合约数据的保护方案,包含零知识证明、多方安全计算、同态加密等。

三是对链上数据的隐私保护,主要有账本隔离、私有数据和数据加密授权访问等解决方案。

拓展资料:

一、区块链加密算法隔离身份信息与交易数据

1、区块链上的交易数据,包括交易地址、金额、交易时间等,都公开透明可查询。但是,交易地址对应的所用户身份,是匿名的。通过区块链加密算法,实现用户身份和用户交易数据的分离。在数据保存到区块链上之前,可以将用户的身份信息进行哈希计算,得到的哈希值作为该用户的唯一标识,链上保存用户的哈希值而非真实身份数据信息,用户的交易数据和哈希值进行捆绑,而不是和用户身份信息进行捆绑。

2、由此,用户产生的数据是真实的,而使用这些数据做研究、分析时,由于区块链的不可逆性,所有人不能通过哈希值还原注册用户的姓名、电话、邮箱等隐私数据,起到了保护隐私的作用。

二、区块链“加密存储+分布式存储”

加密存储,意味着访问数据必须提供私钥,相比于普通密码,私钥的安全性更高,几乎无法被暴力破解。分布式存储,去中心化的特性在一定程度上降低了数据全部被泄漏的风险,而中心化的数据库存储,一旦数据库被黑客攻击入侵,数据很容易被全部盗走。通过“加密存储+分布式存储”能够更好地保护用户的数据隐私。

三、区块链共识机制预防个体风险

共识机制是区块链节点就区块信息达成全网一致共识的机制,可以保障最新区块被准确添加至区块链、节点存储的区块链信息一致不分叉,可以抵御恶意攻击。区块链的价值之一在于对数据的共识治理,即所有用户对于上链的数据拥有平等的管理权限,因此首先从操作上杜绝了个体犯错的风险。通过区块链的全网共识解决数据去中心化,并且可以利用零知识证明解决验证的问题,实现在公开的去中心化系统中使用用户隐私数据的场景,在满足互联网平台需求的同时,也使部分数据仍然只掌握在用户手中。

四、区块链零知识证明

零知识证明指的是证明者能够在不向验证者提供任何有用的信息的情况下,使验证者相信某个论断是正确的,即证明者既能充分证明自己是某种权益的合法拥有者,又不把有关的信息泄漏出去,即给外界的“知识”为“零”。应用零知识证明技术,可以在密文情况下实现数据的关联关系验证,在保障数据隐私的同时实现数据共享。

区块链与隐私计算的结合是必然趋势吗?

区块链与隐私计算的结合是必然趋势吗?

我们目前对这个问题的思考框架是:如果不与隐私计算技术结合,区块链技术的应用是 否受到限制、无法向前发展;如果不与区块链技术结合,隐私计算技术是否受到限制、无法 向前发展。如果二者对彼此都是刚需,那么它们相结合的趋势就是必然。

以下为我们对这个问题的思考:

1、隐私计算技术的应用是否区块链技术的刚需

区块链技术有巨大的优势,但是如果没有隐私计算技术,区块链技术的应用会大大受到 限制,因为无法解决链上数据的隐私保护问题,这使得大量涉及敏感数据的场景不愿应用区 块链技术,比如金融和医疗领域。

(1)区块链技术的局限性

第一,链上数据公开透明,数据的合规处理和隐私保护能力不足 区块链作为分布式账本系统,数据的公开透明尽管有利于存证、防篡改,但也存在数据 可轻易被复制、泄漏个人隐私的风险。区块链在公有链上要求不同节点对交易和交易状态进 行验证、维护,形成共识,因此每个参与者都能拥有完整的数据备份,所有的交易数据公开 透明。如果知道某个参与者的账户,就很容易获取其每一笔交易记录,从而据此推断其 社会 身份、财产状况等。以消费场景为例,平台之间存在竞争壁垒,用户也希望保留消费隐私, 因此区块链缺乏对用户流水、物流信息、营销情况等与企业、个人隐私相关的数据缺乏保护 能力,往往导致数据拥有方不愿意让数据进入流通环节。在链上系统的交易不再受中心账本的控制,用户通过使用唯一的私钥进行交易,交易过 程被加密且加密前数据很难还原,仅以私钥作为交易凭证使得区块链内的交易变得更加匿名 和不可控。在分布式账本系统上,所有的转账以地址形式进行,一但发生了诈骗或者洗钱等 金融犯罪,即便可以公开查询地址,但对资金追踪的难度极大,且私钥作为交易凭证很难证 明使用者的身份,因此许多企业、个人通过区块链进行洗钱等违法交易,不利于数据的合规 处理和合法共享。

第二,数据处理能力不足,制约技术的进一步落地和商业化拓展 链上计算受限于网络共识的性能,使得链上交易难以具备实时性和高效率,区块链智能 合约的计算能力需要扩展。以最大的加密支付系统比特币为例,每秒钟只能够处理大约 3 到 7 笔交易5 ,且当前产生的交易的有效性受网络传输影响,往往需要等待 10 分钟左右的记账周 期才能让网络上的节点共同知道交易内容。此外,如果链上有两个及以上节点同时竞争到记账权力,则还需要等待下一个记账周期才能确认交易的准确性,最终由区块最长、记账内容 最多的链来完成确认。

完全去中心化的系统与现实中大部分现有体系的兼容性不足,缺乏链上链下协同、多业 务发展的系统和功能,制约区块链技术的进一步落地。在区块链的技术落地过程中,首先, 各行业本身具有成熟的体系,区块链完全去中心化的形式不一定适合所有的领域和行业;其 次,区块链的平台设计和实际运行成本巨大,其所具备的低效率和延迟性的交易缺陷非常明 显,是否能够弥补原系统更换的损失需要经过一定的精算和比较;此外,使用区块链存储数 据需要对原有数据格式进行整理,涉及到政务、司法领域的敏感数据,更需要建立链接线上 和线下数据的可信通道防止数据录入有误,这带来了较高的人力、物力成本。

(2)隐私计算技术对区块链技术的帮助

隐私计算技术保障数据从产生、感知、发布、传播到存储、处理、使用、销毁等全生命 周期过程中的隐私性,弥补区块链技术的隐私保护能力,实现数据的“可用不可见”。通过 引入隐私计算技术,用户的收支信息、住址信息等个人数均以密文的形式呈现,在平台进行 数据共享的过程中,既能防止数据泄露,又能够保障用户个人隐私的安全,有利于进一步打 破数据孤岛效应,推动更大范围内的多方数据协作。隐私计算技术可与区块链技术形成技术组合,提升数据处理能力、扩大可应用范围。隐 私计算技术通过对数据进行规范化处理,能够提升数据处理、数据共享的效率,提升区块链 的数据处理能力。此外,隐私计算技术+区块链技术的技术组合能够应用于缺乏中心化系统、 但又对敏感数据分享有强烈需求的合作领域,扩展区块链技术的应用场景。

区块链技术的应用是否隐私计算技术的刚需

(1)隐私计算技术的局限性

第一,数据共享缺乏安全检验,制约数据流通的可信性

数据共享的整个流程涉及到采集、传输、存储、分析、发布、分账等多个流程,隐私计 算主要是解决全流程的数据“可用不可见”的问题,但是难以保证数据来源可信和计算过程 可信。

从数据来源可信的角度来说,在数据采集的环节,数据内容本身可能不完整,数据的录 入可能会存在失误;在数据传输的环节,数据的传输可能会被其他的客户端攻击,导致数据 在传输的过程中泄漏;在数据的储存环节,储存数据的角色方有可能会篡改数据或者将数据 复制转卖到黑市,这些都不会被隐私计算技术记录。如果无法保证数据共享各方的身份得到 “可信验证”,就有可能导致数据的隐私“名不副实”。从计算过程可信的角度来说,在数 据分析和发布的环节,数据的共享方有可能私自篡改数据的运行结果和发布内容,对最终数 据处理的结果进行造假。因此,一旦信息经过验证并添加到隐私计算的环境中,很难发现数 据是否被篡改、被泄漏,很难防止不同时间点不同节点的数据造假的情况,在涉及到金融、政务、医疗、慈善等关键领域里,如果数据有误则产生的一系列法律问题则难以追究。

第二,业务水平整体层次不齐,制约技术平台的扩展

当前,隐私计算的技术实现路径主要分为三种:多方安全计算、联邦学习、TEE 可信执行 环境。三种技术路径存在各自的应用缺陷和问题,由于行业内不同公司对于技术的掌握能力 和研发能力有限,导致技术平台的实际应用范围有限,可扩展能力不足。

多方安全计算尽管具有复杂高标准的密码学知识,但其计算性能在实际应用的过程中存 在效率低的缺陷。随着应用规模的扩大,采用合适的计算方案保证运算时延与参与方数量呈 现线性变化是目前各技术厂商面临的一大挑战。多方安全计算虽然能保证多方在数据融合计 算时候的隐私安全,但是在数据的访问、控制、传输等环节,仍然需要匹配其他的技术手段 防止数据泄露、篡改。

联邦学习技术目前在业内的应用通常以第三方平台为基础模型,在基础模型之上进行隐 私计算,这样的基础模型本身存在被开发者植入病毒的隐患。此外,联邦学习的机制默认所 有的参与方都是可信方,无法规避某个参与方恶意提供虚假数据甚至病害数据,从而对最终 的训练模型造成不可逆转的危害。由于联邦学习需要各个参与式节点进行计算,因此节点的 计算能力、网络连接状态都将限制联邦学习的通信效率。

TEE 可信执行环境在国内目前核心硬件技术掌握在英特尔、高通、ARM 等少数外国核心供 应商中,如果在关键领域从国外购买,则存在非常高的安全风险和应用风险。第三,数据共享缺乏确权机制,制约数据流通的应用性 隐私计算通过使用多方数据共同计算、产生成果,然而在实际合作的过程中,由于各个 数据共享方业务水平不同、数据质量不一导致在数据处理的每一个环节难以实现合理的确权。

按照常规的利益分配机制,拥有高质量数据、高成果贡献率的数据拥有方理应从中获取更多 的利润,但是隐私计算仅考虑到数据的“可用不可见”,数据共享方难以从最终结果来判断 谁的数据对于成果的贡献最大,造成利益分配的不公平。如果缺乏合理的成果贡献评估机制和利益分配机制,就会难以激励数据所有者和其他数 据持有者进行合作。尤其是在不信任的多方合作的场景下,会更加增加合作的信任成本,使 得多方协作难以达成,制约数据流通的实际应用性。

(2)区块链技术对隐私计算技术的帮助

区块链技术通过数据流通的所有环节、所有参与者进行记录,实现数据共享流程中的权 责分明,提升了数据流通的可信性。在数据传输的环节,区块链记录数据的提供者,确认数 据提供方身份的真实性和有效性,有利于数据确权,为公平可行的利益分配机制提供参考;在数据储存的环节,区块链保证数据的每一次修改都有迹可循,防止数据的恶意篡改。区块 链技术可作为隐私计算技术的底层平台,保证了加密数据本身的真实有效性,提升了隐私计 算平台里数据流通的可信性,拓展隐私计算技术的应用范围。

3. 结论

隐私计算技术和区块链技术的融合是必然的趋势。对于数据资产的流转来讲,没有隐私 计算,不能解决数据本身的安全和隐私保护问题;没有区块链,不能解决数据的确权问题以 及在更大范围内的数据网络协作问题。将区块链和隐私计算二者结合起来,建设大规模数据 流通网络,在目前的实践中成为有所共识的 探索 方向。

区块链与隐私计算的结合会改变什么?

1、形成大规模数据流通网络和数据要素市场

当前,数据流通存在三方面问题:数据拥有方的数据保护和数据确权难以实现;不同来 源数据的整合处理成本过高、缺乏统一标准;数据利益的分配机制不完善。

如前文所述,区块链和隐私计算技术相结合,可以一方面解决隐私保护问题,一方面解 决数据确权和多方协作问题,从而建立大规模的数据流通网络。

在大规模数据流通网络建立的基础上,真正意义上的数据要素市场才能够形成,数据作 为生产要素的价值才能够被充分发掘出来。

2、推动数据资产化的发展

所谓资产,是指由企业过去的交易或事项形成的,由企业拥有或者控制的,预期会给企 业带来经济利益的资源。

数据的资产化就是让数据在市场上发现价值,能够为企业创造新的经济益。

大规模数据流通网络和数据要素市场的形成,将大大推动数据价值的发现、数据资产化 的发展。

从企业一侧来看,企业的生产经营活动当中沉淀下来的数据会成为宝贵的资产。一方面, 对这些数据的分析和运用,将推动企业改善自身的业务;另一方面,与外部机构进行数据的 共享,能够推动数据发挥出更大的价值,企业自身也将从中获取更多收益。这会反过来进一 步推动企业的数字化转型和对数据资产的管理。未来,对数据资产的盘点可能成为企业在资 产负债表、现金流量表、利润表之外的“第四张表”。

数据资产化的发展,也会推动围绕数据价值挖掘形成全新的服务体系。其中包括数据确 权、定价、交易等各个环节。上海 社会 科学院信息研究所副所长丁波涛将未来数据资产服务体系中的机构分成四类:

第一类提供中介服务,包括数据经纪人,还有数据代理。

第二类提供数据评估,由于数据市场信息不对称或信息混乱,需要提供合规评估、数据 质量和数据价格的评估。

第三类提供价格咨询,如提供法律、经济咨询或者是上市辅导等的咨询服务企业。

第四类提供专业技术服务,包括数据开发、数据处理服务、数据交付服等。数据资产化的发展,带来的将是人们认知的提升、生产效率的提高、生产要素的重组、 创新的产生、经济的发展以及全 社会 整体福利的提升。

3、对现有业态的改变

区块链与隐私计算的结合,将提升企业和个人分享数据、利用数据的积极性,进一步推 动打破“数据孤岛”。其对现有业态的改变主要体现在以下几个层面:

第一,这将带来新的数据和 科技 变革。

首先,这将推动数据密态时代的到来。数据密态时代的核心,是数据流通使用方式的巨 大改变,数据将以密态形式在主体间流动和计算,显著降低数据泄露的风险,并在合规前提 下支撑各种形态业务的发展。此前,数据被加密之后只能用来传输或者存储,但是未来数据 在加密状态下可以被计算。这将带来一系列新的问题和挑战,引发许多相关技术领域的连锁 反应。

其二,这将重塑大数据产业。随着数据流通的安全化,以往较为敏感的数据领域逐渐开 放。以政务数据为例,隐私计算使联合政务、企业、银行等多方数据建模和分析成为可能, 进一步释放数据应用价值,创造了多样化的应用机遇。

其三,人工智能产业将获得新一轮的发展。数据、算法和算力是人工智能发展的三要素。近几年来,由于缺乏可用的数据,人工智能的发展遭遇瓶颈。未来,5G 和物联网的发展将使 得万物互联,数据量大幅增长。区块链+隐私计算技术的应用,可以使得人工智能利用海量数 据优化模型,真正迈向“智能化”。其四,这将为区块链产业的发展带来新的机遇。区块链与隐私计算相结合,将拓展联盟 链的节点数量,从而进一步扩大可协同利用的数据资源的范围。

第二,在 科技 变革的基础之上,区块链与隐私计算相结合,将给许多传统产业带来变革。

在政务领域,一方面,可以实现政府不同部门之间的互联互通及数据共享,从而促进政 府不同部门的协同,提高政府的效率以及决策质量,推动智慧城市的建设;另一方面,可以 促进政务数据与民间数据的双向开放。政务数据向 社会 开放,可以为企业或学界所用,释放 更多价值。民间的数据源向政府开放,可以提高政府在决策以及政务流程等方面的效率。

在金融领域,支付、征信、信贷、证券资管等各个领域都会因之发生变化。总体来看, 主要是影响到金融的风控和营销两个方面。区块链与隐私计算技术的结合,可以在符合法律 规定、不泄露各方原始数据的前提下,扩大数据来源,包括利用金融体系外部的互联网数据, 实现多方数据共享,联合建模,从而有效识别信用等级、降低多头信贷、欺诈等风险,也有 助于信贷及保险等金融产品的精准定价;同样,内外部多方数据的共享融合也有助于提高金融机构的反洗钱甄别能力。

在医疗领域,未来在疾病治疗、药物研究、医疗保险等多个领域,区块链与隐私计算都 能助推医疗信息化建设,带来巨大变革。在疾病治疗和药物研究方面,区块链与隐私计算结 合,能够促进更多的医疗数据被联合起来进行分析和研究,从而为许多疾病的治疗带来新的 突破。在医疗保险方面,区块链与隐私计算技术结合,主要是可以使得保险公司可以应用到 更多的数据,改善保险产品的设计、定价、营销,甚至可以促进保险公司对客户的 健康 管理 等。

区块链与隐私计算技术相结合,目前应用的重点领域是政务、金融、医疗领域,但是未来其应用将不仅仅局限于这三个领域,还将在更多领域发挥作用。

第三,数据权利、利益将重新分配。

这可能是区块链与隐私计算技术相结合所带来的最为核心,也是最为深刻的,与每一个人 的切身利益都息息相关的变革。

首先,这涉及到每个产业链不同环节利益的重新分配。

前述在广告营销领域的应用落地为例,此前广告营销的利益分配主要是在广告主与渠 道商之间。但是,未来应用区块链和隐私计算技术,可以在更大范围内进行数据协作,则要 解决广告主、多个渠道方、消费者之间多方数据协作的问题,这其中就涉及到多方之间权责 的划分、利益的重新分配。

其次,这还涉及到企业与个人之间利益的重新分配。

欧盟的 GDPR,美国的 CCPA 等法案中涉及用户的一项重要权益即“portability,(可携 带权)”。即第三方应用不能封锁个人数据,一旦个人有下载的诉求,APP 需要提供便利的 API 利于个人拷贝数据。美国公司已陆续为用户提供 API,如果在这方面功能缺失,个人客户 可以提出诉讼,而公司也将面临巨额的罚款。在中国的《个人信息保护法》当中,也有相关的条款。《个人信息保护法》第四十五条规 定,“个人有权向个人信息处理者查阅、复制其个人信息”、“个人请求查阅、复制其个人信息 的,个人信息处理者应当及时提供。个人请求将个人信息转移至其指定的个人信息处理者, 符合国家网信部门规定条件的,个人信息处理者应当提供转移的途径。”

目前,中国公司的区块链+隐私计算 探索 主要集中在 To B 服务领域,但是区块链是全球 化的商业,如果美国已经出现这样的模式,中国大概率不会完全不受影响。伴随着消费级软硬件技术能力的提升,区块链与隐私计算技术结合,会逐步对个人与机构 之间的数据服务进行变革。对于个人用户而言,将有机会获得自身隐私数据的完全掌控权, 并为数据业务过程中所涉及的数据隐私需求获得更强的技术性保障。目前关于 To C 服务的相关问题,国内业界还在探讨当中。

为什么区块链+隐私计算的应用尚未大规模普及?

第一,区块链+隐私计算的落地应用,主要是在涉及需要多方数据协作的情况,目前实际需求尚未爆发。

从隐私计算技术发展的角度来看,目前隐私计算尚在落地初期,解决的主要是两方之间 的数据协作问题,涉及到多方的场景还不多,因此很多时候还没有体会到对区块链+隐私计算 应用的需要。

从区块链技术发展的角度来看,区块链技术在许多领域的应用目前并非刚需。不少问题 可以应用区块链解决,但是不用区块链技术也能解决,而应用区块链技术解决的成本更高。因此,目前区块链项目的建设主要是政务部门和大型企业较为积极,因为政府和大型企业从 长远发展的角度来考虑,可以做前瞻性的投资建设和技术布局,但是大多数商业机构需要衡 量投入与产出。

区块链技术与隐私计算技术结合,主要是用于处理数据协作问题。从数据治理的角度来 看,目前大多数机构都在处理自身内部的数据治理问题,内部的数据体系梳理好之后,才涉 及到与外部进行数据协作,因此还需要时间。

第二,区块链+隐私计算的落地应用较为复杂,涉及到新商业模式的创造、权责以及利益 的重新分配,因此需要的时间更长。

以在广告营销领域的应用落地为例,目前的大多数应用 都只是落地了隐私计算平台,主要涉及两方数据协作,直接应用隐私计算技术,延续此前商 业应用即可。但是,如果引入区块链技术,则要解决广告主、渠道方、消费者之间多方数据 协作的问题,这其中可能涉及到多方之间权责的划分、利益的重新分配,新商业模式的形成 需要时间进行 探索 。

应用的大规模普及,还需要解决哪些问题?

区块链+隐私计算的应用在大规模铺开之前,还需要具备三方面的条件:

第一,从外部环境来看,需要全 社会 整体的数字化水平的提高。 打个比方,区块链+隐私 计算将来会形成数据流通的高速公路,但是路上要有足够的车。目前全 社会 的数字化正在快 速推进当中,大多数机构都是正在进行自身内部的数据治理,他们需要先处理好自己的数据, 之后才能产生更多的与外部数据进行协作的需求,这还需要时间。

第二,从技术发展来看,技术成熟尚需投入。 区块链+隐私计算技术的应用,实际上是牺 牲了数据流通的效率、提升了安全性,但是数据流通的效率也非常重要,未来需要在效率和 安全这两个方面形成一定的平衡,安全要保障,足够的效率也要满足,这其中涉及到许多技 术的研发、行业标准的制定,技术产品化的发展和完善、技术成本的进一步降低,还需要时 间。

第三,还需要相关法律法规的完善,以及数据交易商业模式的形成。 不过,这一条件与 前两个条件相比,其在目前的重要性相对次之。因为随着需求的爆发、技术的完善,相关的法律法规以及商业模式就会随之形成,这一条件在现阶段并非限制区块链与隐私计算技术落 地应用的最关键因素。

区块链+隐私计算的应用中还蕴藏着哪些趋势?

1、国产化的趋势

区块链+隐私计算的应用,涉及网络安全、数据安全,未来将成为新基建的重要组成部分。这是关乎网络空间主权、国家安全和未来发展利益的重要方面,因此这个领域的国产化是未来趋势。

在区块链+隐私计算技术应用的国产化当中,软件的国产化是相对容易实现的。难点在于 硬件的国产化,其中最难的部分是芯片的国产化。

这一部分的发展,与信创领域的发展相关。信创,即信息技术应用创新产业,其是数据 安全、网络安全的基础,也是新基建的重要组成部分。信创涉及到的行业包括 IT 基础设施:CPU 芯片、服务器、存储、交换机、路由器、各种云和相关服务内容;基础软件:数据库、操 作系统、中间件;应用软件:OA、 ERP、办公软件、政务应用、流版签软件;信息安全:边 界安全产品、终端安全产品等。

在区块链+隐私计算领域,目前已经有企业在尝试产品的国产化。例如,前文提到的,蚂 蚁链自研了密码卡、隐私计算硬件以及自研可信上链芯片,同时还推出了摩斯隐私计算一体 机。创业公司如星云 Clustar、融数联智也在进行相关国产化硬件产品的研发。

2、软硬件技术相结合、更多技术融合发展的趋势

目前,在区块链与隐私计算技术相结合的实践中,也呈现出了软硬件技术相结合、更多 技术融合发展的趋势。这主要是缘于几方面的需求:

第一,是加强数据安全性的需求。

隐私计算主要是解决数据在计算过程中不泄露的问题,区块链主要是解决存证问题,二者结合仅能解决数据安全的一部分问题。数据从产生到计算再到消亡,会涉及采集、传输、 存储、计算、销毁等多个环节,其生命周期可能会有数十年之久,要真正保障数据安全需要 一个更加全方位的、体系化的解决方案,以使得每个环节上都有对应的技术体系保障数据安 全 在数据采集阶段需要精心设计设备可信架构,在网络传输阶段需要合理运用安全协议, 在存储阶段需要兼顾加密与性能,在数据计算阶段需要灵活选择可信执行环境与密态运算。除此以外,计算环境的可信与安全在防御纵深建设上也至关重要。这些安全保障能力的技术 图谱会涉及到可信计算、软硬件供应链安全、隔离技术、网络与存储的透明加密、密钥管理、 可信执行环境等等。这其中每一个技术点都有软硬件结合、多种技术融合发挥的空间。

第二,是提升计算性能的需求。

隐私计算的性能目前还比较低,在计算机单机、单机和单机之间、计算机集群之间这三 个层面上都存在。

在计算机单机上,隐私计算由于运用了密码学技术,计算过程中涉及到很多加密解密的 步骤,这使得计算量以几何级数增加。以全同态算法为例,在通用芯片上密文运算的速度比 明文运算慢了 10 万倍。这意味着,做同样的运算,如果用全同态算法,在 Intel 最新的 Icelake 处理器上,跑出来的效果等同于 Intel 的第一代 8086 处理器,直接回退了数十年。这使得全 同态加密在现实情况下就不具备可用性了。算力问题也是导致全同态算法一直未得到广泛应 用的根本原因。

在单机之间和计算机集群之间,会涉及到单机之间和集群之间的通信效率问题。一方面, 主流的隐私计算技术无论是联邦学习还是多方安全计算,都有通信问题。密文膨胀、传输次 数膨胀,会导致单机之间网络传输效率成为隐私计算的瓶颈之一。另一方面,由于大多数隐 私计算的场景都是跨多方的,多方要通过公网进行通信,公网的带宽与时延目前也是巨大的 鸿沟。

性能的问题,会随着时间的推移越来越严重。2021 年,隐私计算的落地尚处于颇为早期 的阶段,主要是在一些机构内部或者是两方、三方之间应用,处理的数据量较小,这个问题 还不明显。可是未来,多方数据交换需求的到来、5G 和物联网的发展所带来的数据量急剧增 大,最终导致的将是数据量爆发式的增长,这需要消耗大量的算力。

到那时,隐私计算的性 能将面临巨大的挑战。现在在硬件的创新方面正处于体系结构的黄金时代。这是因为,移动互联网的飞速发展 使得应用场景发展很快,上层的软件也发展很快,这使得在计算机底层进行支持的硬件甚至 芯片都需要随之进行改变,进入了新一轮的创新周期。

而从区块链与隐私计算结合的长远发展来看,软硬件结合、多技术融合,对隐私计算来 说,可以提升性能、安全性和计算效果;对区块链来说,可以促使更多机构低成本加入联盟 链,扩大联盟链应用范围。

END

编辑 | 领路元

来源 | 零一 财经 《区块链+隐私计算一线实践报告(2022)》

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