區塊鏈應用發展將由單一技術轉向多種技術綜合,區塊鏈與多方計算結合可搭建更安全、更靈活的數字基礎設施底座。

原文標題:《多方計算——打開區塊鏈應用新場景》
撰文:杜寧、陳希
來源:學習時報

當今,全球主要國家都在加快佈局區塊鏈技術發展,想要確保我國佔據區塊鏈領域的創新制高點,需要加快區塊鏈和相關前沿信息技術的深度融合,推動集成創新和融合應用。多方計算作爲我國自主原創性創新技術,可以使多個非互信數據庫在數據相互保密的前提下進行高效數據融合計算,其和區塊鏈技術有效結合,將加速區塊鏈場景落地,推動我國區塊鏈應用發展。

學習時報:區塊鏈與多方計算結合將成應用落地新趨勢

把握區塊鏈應用落地的新趨勢

下一階段的區塊鏈應用發展應完成以下兩個轉變:一是單一技術轉向多種技術綜合應用。區塊鏈技術與雲計算、人工智能、5G、物聯網等新一代信息技術結合更爲緊密,初步形成「區塊鏈+」應用解決方案。如「區塊鏈+雲計算」基於雲資源可創建更簡便高效的區塊鏈雲上環境,並能提供部署、運行、監控的一體化運維解決方案,降低區塊鏈的使用門檻;「區塊鏈+人工智能」提升區塊鏈對複雜業務的支持能力,擴大區塊鏈的使用價值。「區塊鏈+5G+物聯網」爲區塊鏈提供高效的數據採集能力,並能大幅提升數據傳輸速度、減少網絡擁堵,使得區塊鏈性能得以大幅提升。未來區塊鏈與多種技術結合應用的解決方案也將完全取代單一技術,成爲技術創新與發展的重要引擎。

二是單一場景轉向多場景融合應用。區塊鏈技術現已從金融領域擴展到政務、醫療、教育、物流、食品安全等多個領域,也在跨行業場景融合應用中顯現出價值。如「政務+金融」通過區塊鏈打通政府部門與金融機構數據共享通路,實現資金的透明使用及有效監管。未來,區塊鏈在跨領域多場景的融合應用也將重塑當前社會商業模式,成爲產業浪潮的重要推手。

隨着區塊鏈應用範圍的不斷擴展,四個問題也逐漸凸顯:一是數據隱私保護問題。區塊鏈目前在隱私保護方面的技術處於早期發展階段,仍存在諸多隱私泄露風險。二是性能效率的侷限性。區塊鏈的運行機制依賴於大量實時的數據通信。隨着數據量的膨脹使得鏈上節點數量不斷增長,區塊鏈的系統性能和處理效率問題也將直接影響其進一步商用普及。三是鏈上鍊下數據打通的挑戰。目前鏈上數據有限,還需與鏈下系統打通解決信息孤島問題,而目前國內外鏈上鍊下協同技術仍處於早期研究階段。四是上鍊數據真實性問題。區塊鏈可在技術上實現難以篡改,但如何保證其上鍊數據真實性,也是當前區塊鏈應用中的一大難題。

推進區塊鏈結合多方計算的新探索

多方計算理論是由圖靈獎得主姚期智院士於上世紀 80 年代率先提出和創立,是中國原創性的計算機底層技術,其突出特徵是可在密文狀態下實現數據計算並能得到與明文計算同樣的結果。近兩年,隨着算法和工程設計的重大突破與改進,多方計算產品初步落地商用化,也爲區塊鏈的應用發展瓶頸提供了新的解決思路。

區塊鏈難以篡改、可追溯的優點,結合多方計算能實現數據「可用不可見、按規定的用途和用量使用」的強項,可實現數據隱私保護、數據存證、數據覈驗、聯合計算、聯合建模等多種功能,開拓區塊鏈應用的嶄新局面。

「區塊鏈×多方計算」解決鏈上隱私、跨鏈協同及性能效率問題。區塊鏈記錄和存證技術解決了傳統模式中數據流轉時常發生的造假問題,但由於多節點共同參與區塊鏈系統的數據驗證、存儲和維護,使得數據隱私泄露風險增大。現結合多方計算技術可有效應對數據隱私泄露問題。具體應用如在政務領域,政務數據上鍊有助於推動數據共享和流通,然而政務數據中有些高敏感的信息直接上鍊將極有可能被不法分子在某單點攻破截獲,因此通過結合多方計算技術,對政務部分敏感數據在上鍊前先做關聯處理,用合約的方式將數據授權、用法用量控制等業務審批權限放於鏈上,鏈下則通過多方計算平臺實現數據的隱私計算及結果反饋。通過這樣的模式能有效解決區塊鏈上敏感數據隱私泄露問題,並且這樣的方式也解決了大量數據上鍊導致的多節點共識行爲影響性能效率問題,同時也降低了鏈上數據的存儲成本。此外,在調用政務數據進行計算時,如涉及鏈下或跨鏈數據,可通過多方計算的最新技術——明密文協同計算技術進行融合計算,爲鏈上鍊下數據打通也提供了有效的解決方案。

「區塊鏈+多方計算」覈驗鏈上數據真實性。通過區塊鏈技術可實現數據的一致存儲和難以篡改,由此大大增加了上鍊數據造假的難度和成本,也打消了大部分人羣及機構對數據信用的顧慮。然而,僅靠區塊鏈技術並無法保證上鍊數據的絕對真實,通過結合多方計算,可從當前鏈上難以獲得的信息中對上鍊數據信息真僞進行有效覈驗。具體應用如在金融監管領域,金融機構將相關交易數據上傳至區塊鏈便於監管機構對鏈上數據進行審查分析和行爲監管,但有些大額高風險交易數據爲了不被監管機構察覺,金融機構很有可能在上鍊前就作了修改,爲避免金融交易數據造假導致行業風險擴散,監管機構可通過多方計算技術從金融機構提供的交易信息對手方或上下游行業獲取相關的數據,再與金融機構所提供的鏈上交易數據進行分析比對,即可及時發現金融機構是否有交易數據造假行爲,從而有效增強金融監管的穿透性和專業性。

「多方計算+區塊鏈」實現數據可溯源、可監管。多方計算爲區塊鏈應用提供了有效的解決方案,而區塊鏈也對多方計算應用落地提供了有益的補充。如多方計算由於使用的是密文計算模式確保數據計算參與方都無法看到其他方的數據,如果參與方惡意輸入錯誤數據將影響整體計算結果,通過區塊鏈對參與計算的數據以及計算過程進行加密存證,可有效追蹤惡意輸入,同時也有利於監管部門對敏感數據流通及融合計算等場景進行有效監管。多方計算開創了區塊鏈應用新境界,兩者的緊密融合將產生更多相互促進的積極效果,爲數字社會治理、交易和數字經濟發展提供重要支撐。

積極探索社會治理新模式

基於區塊鏈與多方計算融合技術可創建更安全可信的數據共享流通平臺,減少信息不對稱,使得社會治理組織能及時獲得更準確、更高質量、更全範圍的社會行爲信息,讓社會治理變得更加公平、更加靈活和更加高效。同時,也能幫助監管機構有效挖掘出隱藏在海量數據中的風險趨勢,實現風險早識別、早預警、早發現、早處置,從而更好地完善現有監管體系,並提升對新技術應用風險的把控能力,推動監管機構實現從「事後監管」走向「實時監管」,從「旁路監管」走向「主動干預」。

此時,區塊鏈與多方計算結合能有效推動數據確權和流通,區塊鏈技術使得數據權屬得以確認,而多方計算技術使得數據的可見價值與使用價值剝離,在保護數據隱私同時也能讓數據的使用價值進行流通交易,爲更多數據資源成爲可交易的資產提供關鍵技術支撐。區塊鏈與多方計算還能推動數據交易市場的發展,區塊鏈技術能讓數據資產交易的公平透明度提升,多方計算技術則能規定數據的用途用量,避免數據被濫用,加速數據價值變現步伐,爲我國加快培育數據要素市場奠定基礎。

總之,區塊鏈與多方計算結合可搭建更安全、更靈活的數字基礎設施底座,基於該底座可與大數據、人工智能、5G、物聯網等多種新一代信息技術有機結合,並能充分激發新技術的應用潛力與價值,也將催生出全新的數據產業生態,促進數據與產業的深度融合創新應用,有效推動數字經濟的高質量發展。

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