区块链在数据流通中的应用

doi:10.11959/j.issn.2096-0271.2018001

大数据 ›› 2018, Vol. 4 ›› Issue (1): 3-12.doi: 10.11959/j.issn.2096-0271.2018001

所属专题：区块链

• 专题：区块链与数据共享 • 下一篇

区块链在数据流通中的应用

闫树,卿苏德,魏凯

中国信息通信研究院，北京 100191

出版日期:2018-01-15 发布日期:2018-02-05
作者简介:闫树（1989-），男，博士，中国信息通信研究院工程师，主要研究方向为数据交易与知识图谱。|卿苏德（1985-），男，博士，中国信息通信研究院高级工程师，主要研究方向为区块链。|魏凯（1981-），中国信息通信研究院云计算与大数据研究所部门主任，中国信息通信研究院互联网领域副主席，国际电信联盟分布式账本焦点组（ITU-T FG DLT）副主席，ITU-T SG16 Q21报告人，中国通信标准化协会TC1大数据与区块链工作组组长。牵头完成数据中心联盟大数据基准测试、可信区块链评测等标准和评测体系。主要研究方向为大数据和区块链相关技术与标准。

Application of blockchain in data circulation

Shu YAN,Sude QING,Kai WEI

China Academy of Information and Communications Technology,Beijing 100191,China

Online:2018-01-15 Published:2018-02-05

摘要/Abstract

摘要：

大数据的流通是创造数据价值的关键一环，然而目前数据流通面临着诸多问题。区块链是一种分布式账本技术，具有去中心化和不可篡改特性，可以解决数据流通过程中的一些痛点问题。介绍了区块链技术的特性，阐述了利用区块链改造授权存证环节、进行数据溯源和实现智能合约的主要思路，梳理了实现数据流通的整体架构。在此基础上，给出了国外利用区块链进行数据流通的应用实例，并介绍了一些其他的数据流通新技术。

关键词: 区块链, 数据流通, 智能合约

Abstract:

Circulation of big data is a key link in the value creation of data,but there are numerous problems to be solved.Blockchain is a distributed ledger technology,which can be applied in data circulation by its decentralizing and immutable property.The main idea of authorized deposit certificate,data traceability and smart contract using blockchain was discussed,and the overall architecture of data circulation by blockchain was proposed.Finally,some applications and other data security solutions were introduced.

Key words: blockchain, data circulation, smart contract

中图分类号:

TP315

闫树, 卿苏德, 魏凯. 区块链在数据流通中的应用[J]. 大数据, 2018, 4(1): 3-12.

Shu YAN, Sude QING, Kai WEI. Application of blockchain in data circulation[J]. Big Data Research, 2018, 4(1): 3-12.

图/表 6

图2

图1

图3

图4

表1

共识算法对比"

算法名称	最小节点数	容错率	简述	特点
PBFT	4	f/(3f+1)	可应对f个节点的丢弃响应、伪造数据、故意返回错误、对不同节点不同响应的欺诈行为	优点：共识即确认，交易确认时间短、效率高；缺点：需要预知节点数量，去中心化程度不如POW
BFT-Raft	4	f/(3f+1)	在 Raft算法基础上加入投票签名与请求、响应签名，不完全相信主节点数据，每个节点需要一个非主节点请求确认，可防止节点欺诈，易于理解实现	优点：共识即确认，交易确认时间短、效率高；缺点：算法需要预知节点数量，去中心化程度不如POW
POW	1	依赖算法难度与参与节点运算能力	采用散列算法，使用多个变换的输入，暴力计算某个符合要求的散列值，并且散列值不小于256 bit，通过计算一个随机数，得出符合要求的散列，根据散列值不可逆的特点，除了暴力计算外，没有其他办法运算，所以如果获得符合要求的散列，则说明在概率上付出了对应的算力，从而证明节点确实做了某项工作，该算法在节点数越多的情况下欺诈的成本越高	优点：完全去中心化，节点自由进出；缺点：暴力造成大量的资源浪费、共识达成的周期较长
POS	3	依赖算法难度与参与记账节点的运算能力及记账节点所占的权重	在POW基础上加入节点权重，引入代币作为权重依据，根据每个节点所占权重的比例和时间，等比例地降低POW难度，从而加快找随机数的速度	优点：减少参与验证和记账节点的数量，可加快共识周期；缺点：依赖于代币
委任权益证明机制	3	依赖算法难度与参与记账节点的运算能力和记账节点所占的权重	在POS的基础上，每个节点根据权重，投票选出一定数量的节点，代替其进行验证和记账	优点：进一步减少验证和记账节点的数量，可以达到秒级的共识验证缺点：依赖于代币

表1

图5

参考文献 8

[1]	安庆文 . 基于区块链的去中心化交易关键技术研究及应用[D]. 上海:东华大学, 2017.
	AN Q W . Research and applications on the key techniques of decentralized transaction based on blockchain[D]. Shanghai:Donghua University, 2017.
[2]	刘德林 . 区块链智能合约技术在金融领域的研发应用现状、问题及建议[J]. 海南金融, 2016(10): 27-31.
	LIU D L . Current situation,problems and suggestions for the development and application of the block chain smart contract technology in financial field[J]. Hainan Finance, 2016(10): 27-31.
[3]	刘倩 . 利用区块链技术健全大数据价值流通体系[N]. 中国信息化周报,2017-09-11.
	LIU Q . Using block chain to improve the value circulation system of big data[N]. China Information Weekly,2017-09-11.
[4]	尹冠乔 . 区块链技术发展现状及其潜在问题文献综述[J]. 时代金融, 2017(2):299,301.
	YIN G Q . Development and potential problems in block chain technology[J]. Times Finance, 2017(2):299,301.
[5]	韩涵 . 区块链渗入数据交易解决溯源与授权“痛点”[J]. 通信世界, 2017(19):53.
	HAN H . Solving source tracing and authorization problems by block chain in data transaction[J]. Communications World, 2017(19):53.
[6]	ZYSKIND G , NATHAN O , ALEX . Decentralizing privacy:using blockchain to protect personal data[C]// The 2015 IEEE Security and Privacy Workshops,May 21-22,2015,San Jose,USA. Washington,DC:IEEE Computer Society, 2015: 180-184.
[7]	AZARIA A , EKBLAW A , VIEIRA T ,et al. MedRec:using blockchain for medical data access and permission management[C]// International Conference on Open and Big Data,August 22-24,2016,Vienna,Austria. Washington,DC:IEEE Computer Society, 2016: 25-30.
[8]	蒋瀚, 徐秋亮 . 实用安全多方计算协议关键技术研究进展[J]. 计算机研究与发展, 2015,52(10): 2247-2257.
	JIANG H , XU Q L . Advances in key techniques of practical secure multiparty computation[J]. Journal of Computer Research and Development, 2015,52(10): 2247-2257.

[1]	高玮军, 王凯. 基于联盟区块链的公益善款溯源系统研究[J]. 大数据, 2023, 9(3): 150-167.
[2]	黄京磊, 李金璞, 汤珂. 数据信托：可信的数据流通模式[J]. 大数据, 2023, 9(2): 67-78.
[3]	贵向泉, 郭志礼, 杨裔, 秦炳峰. 基于区块链技术的旅游积分通兑系统设计[J]. 大数据, 2023, 9(2): 147-162.
[4]	王子航, 禹向群, 斯洪标, 傅思敏, 张旭龙, 彭绍亮. 基于算力网络的元宇宙分层处理模型设计[J]. 大数据, 2023, 9(1): 51-62.
[5]	阮雯强, 徐铭辛, 涂新宇, 宋鲁杉, 韩伟力. 数据租赁——数据流通的新方式[J]. 大数据, 2022, 8(5): 3-11.
[6]	李懿, 王劲松, 张洪玮. 基于区块链与函数加密的隐私数据安全共享模型研究[J]. 大数据, 2022, 8(5): 33-44.
[7]	邓钇敏, 司世景, 王健宗, 李泽远, 肖京. 去中心化金融的交易机制综述[J]. 大数据, 2022, 8(4): 67-84.
[8]	许小颖, 陈熙, 陈源, 谢永靖. 区块链在个性化推荐系统中的应用研究综述[J]. 大数据, 2022, 8(3): 87-102.
[9]	王陈慧子, 蔡玮. 元宇宙数字经济：现状、特征与发展建议[J]. 大数据, 2022, 8(3): 140-150.
[10]	李源, 高宁, 孙晶, 赵会群. 基于区块链的大数据交易模式研究与探索[J]. 大数据, 2021, 7(4): 37-48.
[11]	赵明, 董大治. 基于区块链技术的数据资产管理机制研究[J]. 大数据, 2021, 7(4): 49-60.
[12]	刘彦松, 夏琦, 李柱, 夏虎, 张小松, 高建彬. 基于区块链的链上数据安全共享体系研究[J]. 大数据, 2020, 6(5): 92-105.
[13]	张召, 田继鑫, 金澈清. 链上存证、链下传输的可信数据共享平台[J]. 大数据, 2020, 6(5): 106-117.
[14]	王鹏, 魏必, 王聪. 区块链技术在政务数据共享中的应用[J]. 大数据, 2020, 6(4): 105-114.
[15]	汪靖伟, 郑臻哲, 吴帆, 陈贵海. 基于区块链的数据市场[J]. 大数据, 2020, 6(3): 21-35.

区块链在数据流通中的应用

Application of blockchain in data circulation

在线阅读

PDF下载

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 6

参考文献 8

相关文章 15

Metrics

推荐阅读 0