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1、隐私计算与区块链技术融合研究报告第一章背景数据要素市场化已成为我国新一轮数字科技革命和产业变革的焦点。聚合多维海量数据,充分挖掘和利用其内在价值,是各个产业机构的战略重点。数据要素市场化发展的关键环节,在于能否打破数据孤岛,解决数据权属模糊问题,推动安全、可信的数据共享及价值流转,最大化挖掘数据的生产要素价值。近年来,隐私计算和区块链技术逐渐成熟并快速普及,促进数据要素安全流通,为激活数据要素市场流动性提供了安全可靠的解决方案。第一节数据流通政策进展数据开放与流通是各国数字经济发展的核心要点数字经济在各产业领域带来的效率增长和产出增加已成为推动经济发展的主引擎。近年来,各国密集出台相应政策大力
2、支持数字经济发展,核心都着眼于更加安全的数据流通和开放。美国于2018年-2019年先后发布了数据科学战略计划、美国国家网络战略和联邦数据战略与2023年行动计划等相关国家战略规划,明确提出促进数字经济发展的相关内容,以及将数据作为战略资源开发的目标,并通过建立执行机制和管理体系确保数据开放落实。英国是政府数据开放共享程度较高的国家之一,具有较为完善的数据开放政策法规体系,推出了数字经济战略(2015-2018)、英国数字战略等战略计划,旨在通过数字化创新来驱动社会经济发展,并确立把英国建设成为数字化强国的方向。欧盟主要是在政策层面寻求各成员国的统一,以便利数据在欧盟内部的流通,并建立真正的欧
3、洲单一数据市场。2023年初欧盟发布了欧洲数据战略,年底发布数据治理法、数据市场法、数据服务法等草案,体现了欧盟对内促进数据流通共享的一系列举措。另外,德国、日本、东南亚等国家也陆续推出了数据开放的相关战略规划,以大力促进数据流通的发展。我国先后发布一系列鼓励数字经济的政策规划,并多次将数字经济写入政府工作报告。同时在“十四五规划”中提出,要发展数字经济,推进数字产业化和产业数字化,推动数字经济和实体经济深度融合,打造具有国际竞争力的数字产业集群。首次明确数据是一种生产要素。2023年4月发布的关于构建更完善的要素市场化配置体质机制的意见中,明确提出要加快培育数据要素市场,成为推动数据要素市场
4、构建的重要指导。安全合规的数据流通是数据要素市场健康发展的前提随着数字经济的不断发展,由数据共享带来的数据滥用、盗用等不良现象层出不穷。相应的监管要求也在不断优化与加强,旨在营造公平公正、健康稳定的市场环境,完善数据的流通规则,确保数据安全有序被利用。欧盟于2018年出台了通用数据保护条例(GDPR),成为全球个人数据安全立法中极具标志性的一部法窠。GDPR赋予了数据主体同意权、访问权、更正权、被遗忘权、限制处理权、拒绝权及自动化自决权等规范数据权利。但也要看到,欧盟在2023年发布的各项数据战略中,也深刻反思了GDPR带来高昂合规成本对数字经济带来的伤害和限制。美国各州对个人数据进行分散立法
5、。被称为美国“最严厉、最全面的个人隐私保护法案”加利福尼亚消费者隐私法案(CCPA),规定了新的消费者权利,涉及企业收集的个人信息的访问、删除和共享,旨在加强消费者隐私权和数据安全保护。但同严苛的GDPR不同,CCPA针对个人数据利用问题显得更为开放,更强调市场的自我调节。日本以专项保护法律为核心,同其他法律共同构成个人数据法律体系。日本个人信息保护法就个人数据的正当处理,对其基本理念、政府制定的基本方针以及其他个人信息保护措施的基本事项作出规定,对国家及地方公共团体的职责等予以明确。我国在民法典、数据安全法、网络安全法、数据保护法、个人信息保护法(草案)中,以各种形式规定了数据使用合法合规的
6、有关准则和规范,安全的数据流通逐渐成各级政府和广大民众关注的重点。随着政策法规不断完善,数据野蛮使用和随意共享的时代已经落幕。要使数据要素在合法合规、保证各方权益的前提下有序流通,需要明确数据要素流通的价值,探索数据要素流通的可行模式,构建保障各方主体权益的规范性制度,对于加快培育数据要素的流通配置体制有着重要的现实意义。第二节隐私计算及区块链应用价值隐私计算及区块链是数据安全流通的关键技术数据安全流通需要制度和技术双管齐下,传统的数据共享手段难以适配跨机构数据共享的旺盛需求和日趋严格的数据合规要求。多源异构的大数据时代需要更丰富、更安全、更具适用性的技术手段。如何打破数据孤岛桎梏、确保数据安
7、全有序被利用、实现数据价值最大化,是数字经济发展中亟待解决的问题。隐私计算技术和区块链技术的融合为此提供了很好的解决方案。隐私计算是一套包含密码学、数据科学、人工智能、安全硬件等众多领域交叉融合的跨学科技术体系,以保护数据全生命周期隐私安全为基础,实现对数据处于加密状态或非透明状态下的计算和分析,从而达到促进数据要素流通融合、有效提取数据要素价值的目标。在保证各方原始数据安全隐私性的同时,完成对多方数据的融合计算,实现多方数据的“可用不可见”。然而,数据的真实性、数据来源、数据确权及流转过程是否安全和合规是隐私计算技术面临的难点。同时,由于多方数据质量参差不齐,数据所有者缺乏可信的激励机制、贡
8、献评估和利益分配流程,使得是隐私计算技术同时面临多方难互信、多方难协作等问题。区块链具有数据可溯源、难以篡改、公开透明、智能合约自动执行等技术特点,是解决多方协作和多方信任问题的一把利器。通过共识机制在参与方之间建立信任基础,实现点对点的价值传递。通过智能合约实现链上数据真实性验证和审计。通过协同机制、激励机制的设置与共识,促进数据开放共享与价值协作。隐私计算与区块链都综合利用了密码学、分布式系统等技术,既有相似之处又各有特点。通过将隐私计算和区块链相结合,不仅融合了二者的优势,也能解决双方技术面临的部分难点问题,实现既能在数据共享过程中有效保护个人信息,实现数据的安全流通,还能为数据的真实性
9、、数据确权等合规问题提供可行解决方案,实现数据共享全流程可记录、可验证、可追溯、可审计,并为进一步建设高效、高安全和高流动性的数据要素市场打下基础。第三节隐私计算及区块链产业发展现状隐私计算及区块链技术为数据要素市场化进程提供新燃料截止2023年底,我国数据要素市场规模将达到704亿元,预计在“十四五”期间将突破1749亿元,总体上进入高速发展阶段。在“十三五”期间,数据采集、数据清洗、数据标注、数据决策等数据要素核心环节驱动数据要素市场规模快速增长。伴随着各行各业数据价值沉淀和数据价值挖掘逐渐饱和,企业个体对另类数据的饥渴态势逐渐显现。然而,当前企业数据泄露事件屡见不鲜,黑客据客非法获取并量
10、贩个人信息,地下黑灰产对数据明码标价进行买卖,已形成规模化市场。数据交易存在大量需求却“无技可施”,大量的数据供应方与数据需求方之间缺少安全、透明、可控的交易桥梁,而隐私计算和区块链技术的融合使得数据合规交易“有技可循”。近年来,数据交易市场再次升温,各大数据交易平台借助隐私计算、区块链等手段,解决数据确权、数据资产化、数据定价等难点问题,推动多维度数据有序流通融合,加快我国数据红利释放。截止2023年底,我国数据交易市场规模将达到68亿元,预计在“十四五”期间,数据交易市场规模将达到497亿元。随着顶层设计和配套设施逐渐完善,基于隐私计算与区块链等技术,具备合法资质的数据交易平台可有效保护企
11、业个体的隐私与权益,将是企业个体获取另类数据的合规途径。隐私计算及区块链技术被初步运用并逐渐普及随着大数据生态的繁荣以及数据共创合作深入和细化,各机构之间的数据共享、样本碰撞、联合建模需求越来越多,各行业纷纷探索隐私计算及区块链技术应用,积极开展相关应用落地,希望能够提供安全的数据共创环境,促进并深化政企协同、行业协同、区域协同力度。企业内部通过数据流通技术打通各业务线“数据孤岛”,产业链条通过数据流通技术打通上下游的“数据壁垒”,各垂直领域通过数据流通技术打通行业间的“数据鸿沟”O2025年将有一半的大型企业机构,在不受信任的环境和多方数据分析用例中使用隐私计算处理数据,大数据生态的普惠性协
12、作将达到前所未有的水平。截止2023年6月,我国数据总量达9ZB,全国联盟链总节点数已达36000,通过区块链技术进行流通的数据已达80PBo隐私计算节点数已达4500,通过隐私计算技术进行流通的数据已达2PBo目前数据安全流通量不足数据总量的十万分之一,未来有广阔的数据蓝海有待探索。各行业应用落地百花齐放,区域化发展趋势凸显北上广浙苏依托自身人才与技术优势,大力发展数据流通关键技术,围绕中心经济地带的地域,结合自身特点发展相关业务应用。在应用层面,隐私计算在互联网行业渗透率最快,金融、电信、医疗等行业渗透率提速攀升。区块链在政务、供应链、金融等领域得到逐步普及,应用落地多向开花,其他行业渗透
13、率稳定攀升。在全球抗击新冠疫情的战役中,隐私计算及区块链技术在联合诊断、医疗信息共享、冷链溯源、公益捐赠管理、个人身份管理、打击假新闻等方面发挥重要作用,为政府部门提供切实的解决方案。区块链厂商抢先布局隐私计算,助力数据价值流通近两年,隐私计算产业迸发式增长,互联网巨头、数据服务商、初创企业、金融机构、运营商纷纷加入隐私计算赛道。目前国内56项隐私计算产品,其中21项出自区块链背景企业。由于隐私计算与区块链技术形成了天然的互补以及两者产品形态同源异流,区块链企业凭借长期技术积淀和切身业务诉求驱动,率先探索隐私计算产品研发与应用。行业共识逐渐凝聚,标准制定稳步推进随着隐私计算和区块链技术的兴起,
14、国内对于两项技术的标准化研究也在快速发展中。隐私计算相关标准主要集中在对各类技术的整体框架、调度管理、数据处理、功能描述、算法实现和安全要求等方面进行统一的规划梳理。区块链相关标准旨在围绕区块链技术的概念、技术和应用三个维度,提升不同平台的一致性和互操作性,基于建立行业共识的基础上为构建整体的区块链生态提供规范的基础资源框架。国外开源项目逐年增多,国内开源生态仍有待培育随着区块链行业的不断发展,国外开源项目数量持续增多,不断推进开源生态进步,开源项目数量呈现逐年增加的趋势。其中可信执行环境是联盟链开源项目的主要研究方向,零知识证明是公有链开源项目的主要研究方向。我国开源项目起步时间明显晚于国外
15、,但国内开源意愿不强烈,项目活跃度与国外开源项目有较大差距。第四节隐私计算及区块链技术发展现状各研究方向逐步明晰,鲁棒性、通用性和扩展性快速提升在过去20年,多方安全计算和同态加密的性能提升了3-7个数量级。随着实际生产中对隐私计算的需求快速增加,学界、业界等各方积极研究通信效率更高、计算速度更快的安全协议。随着软硬件技术不断突破和算法不断优化,同态加密、多方安全计算、零知识证明等关键技术的门槛会越来越低,支持的复杂运算任务将会越来越多,灵活易用、多元化、通用的隐私计算产品将会是大势所趋。2023年、2023年参与中国信通院可信区块链测评一共46项区块链产品,其中具备隐私保护能力的产品占71%
16、,国密算法支持率达78%o区块链支持的隐私保护手段逐渐多样化,以传统加密、同态加密、权限控制为主,可信执行环境、多方安全计算和零知识证明均有产品尝试。专利数量迅速增长,通用隐私计算是区块链领域的研发重点全球区块链结合隐私增强技术的相关专利申请起步于2014年,我国在该领域的专利申请起步于2016年,随后在2018年起呈现爆发式增长,申请人数量和申请量几乎成正比增长,呈现典型的新兴技术萌芽发展态势。在区块链隐私保护的技术体系中,全球技术研究布局始于身份隐私、计算隐私和硬件隔离,逐渐向多元化路线发展。2017-2019年期间,研究重点是区块链参与者身份和交易金额的隐私保护,随后研究方向逐渐从单一隐私保护算法向混合的、通用的隐私计算技术发展。其中安全联合建模和数据授权计算是近期的研发重点,具有较大发展潜力。高效的全同态加