ICS 35.030 CCS M10 YD 中华人民共和国通信行业标准 YD/T XXXXX—XXXX 基于区块链的物联网通用数据管理技术规 范 Technical specifications of blockchain-based commondatamanagement for the internet of things (ITU-T Y.456l: 2020,Blockchain-based data management for supporting Internet of things and smart cities and communities,MoD) （报批稿） 202×-× ×-×发布 202×-× ×-× ×实施 发布 中华人民共和国工业和信息化部 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件修改采用ITU-TY.4561：2020《支持物联网、智慧城市和社区的、基于区块链的数据管理》。 本文件与ITU-TY.4561：2020的技术差异及其原因如下： 更改了文件主要技术内容的描述，增加了文件的适用界限（见第1章），以符合GB/T1.1一2020的 编写规则； -删除了文中未出现的术语“smartsustainablecity”，将“区块链”的定义更改为YD/T3905-2021 中对“区块链”的定义（见第3章）； 一删除了因附录A.2整合修改，而文中不再使用的缩略语（见第4章）； -增加了“基于区块链的物联网数据管理的数据模型”的内容描述（见第7章），以方便文件的实践 应用； -增加了8.1节概述（见8.1)，以避免出现悬置段。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国通信标准化协会（CCSA）提出和归口。 本文件起草单位：南京邮电大学、中兴通讯股份有限公司、中国电信集团有限公司、中国联合网络 通信集团有限公司、中国信息通信科技集团有限公司、联通数字科技有限公司、华为技术有限公司、天 元瑞信通信技术股份有限公司。 本文件主要起草人：沈苏彬、黄、加雄伟、曲至诚、张亮亮、翟中豪、穆晓君、杨开敏、刘毅 敏、孙林、王明会、邢建兵、胡昌玮、王亮、滕勇、李烨、李路曼。 III YD/TXXXXXXXXX 基于区块链的物联网通用数据管理技术规范 1范围 本文件描述了基于区块链的物联网数据管理需求，规范了基于区块链的通用数据管理参 考模型及其功能实体，并定义了基于区块链的数据管理的基本能力和流程，以及数据模型。 本文件适用于基于区块链的物联网数据管理服务，并能够为具体应用的设计、开发、部 署及维护提供技术标准参考 规范性引用文件 本文件没有规范性引用文件。 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 应用 application 能够直接面向用户提供服务的能力集合，这些能力在一个或多个业务的支撑下提供增值 功能，它能够由API接口提供支撑。 ［来源：ITU-TY.2091（2011）］ 3. 2 区块链blockchain 基于新一代交易应用的点对点分布式账本技术，这种记账技术能够维护一个不断增长 的、加密的、安全数据记录列表，这些数据记录被篡改或修改。 注1：区块链能够帮助建立信任、增强记账能力、提升透明度，同时简化业务流程。 注2：区块链能根据参与者之间的关系和提供服务的方式分为三种类型（公共、联盟、私有）。 [来源：YD/T3905-2021] 3. 3 数据管理 data management 用于在一个或多个信息和网络系统间定义、创造、存储、维护、提供数据的格式、接口 及相关联操作的一系列活动。 ［来源：IS0/IECTR10032:2003] 3. 4 物联网Internet ofthings 1 YD/T XXXXX—XXXX 信息社会全球基础设施（通过物理和虚拟手段）将基于现有和正在出现的、可互操作的 信息通信技术的物的相互连接，以提供先进的服务。 注1：通过使用标识、数据捕获、处理和通信能力，物联网充分利用物向各项应用提供服务，同时确保 满足安全和隐私要求。 注2：从广义而言，物联网能被视为技术和社会影响方面的愿景。 ［来源：ITU-TY.4000（2012）］ 3.5 服务 service 由提供商向用户提供的一系列功能和设施。 ［来源：ITU-TY.2091（2011）］ 4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 FTP：文件传送协议（FileTransferProtocol） HTTP：超文本传送协议（HyperTextTransferProtocol） SC&C：智慧城市和社区（SmartCitiesandCommunities） 5基于区块链的物联网数据管理需求 5.15 物联网应用视角的数据管理 根据数据管理的定义，在物联网及智慧城市的场景下，数据管理应该在数据的生命周期 内覆盖各个管理方面，至少包括数据的采集、汇聚、传送、存储、融合及与之相关的各类处 理过程。其掌控数据处理的所有输入/输出操作。数据生命周期内的数据管理过程如图1所示。 管理 输入 输出 数据 处理 应用 图1数据生命周期内的数据管理 数据是物联网装置采集的原始数据或物联网应用处理后的数据。数据在产生合适输入之 前应该进行采集和融合。数据处理流程应该包括从输入状态到不同应用要求的输出状态之间 的数据管理和转换。在整个数据生命周期内，应用应对以下阶段进行监测： 数据输入前的数据采集和传送； 输入或处理数据的汇聚和存储； 处理数据的传送和融合。 5.2数据管理视角的区块链特性 区块链有如下特性： YD/TXXXXXXXXX 去中心化； 分布式存储； -非对称加密； 数字指纹； - 防篡改。 上述特性均能够被采纳并改善以下数据管理的性能： 采用去中心化机制能够在多方建立可信数据交易时减少对可信中间机构的需求； 一每个区块链对等节点通常都存储着整个已经验证的数据区块的副本，采用这类分布式存 储能有助于数据恢复与数据共享： 一采用非对称加密能够提升数据的保密性和通信安全，并且可利用基于私钥的数字签名简 化数据的不可否认性验证； -采用数字指纹技术能够增强数据的完整性； 区块链的每个对等节点记录不可更改的数据块。 5.3物联网数据管理需求 5.3.1 安全需求 应该提供所有数据处理过程中物联网数据传送的安全控制。安全控制包括保证数据的保 密性、完整性和不可否认性。 5.3.2真实性需求 应该根据每项应用需求将数据以某种预定义格式记录在区块链上，保证数据的真实性及 不可改变性。 5.3.3数据获取需求 应该依据相关的元数据从数据源收集数据，用以真实性验证。 应该以特定格式汇聚从数据源获取的全部数据。 5.3.4数据处理需求 应该提供基于区块链的数据处理实施能力，包括共识达成机制、智能合约执行环境以及 分布式存储机制。 应该提供执行区块链操作的能力，用以响应数据管理的请求。 5.3.5数据隐私保护需求 应该在向授权方开放数据时，实现数据隐私保护。 5.3.6应用需求 应该向物联网及智慧城市应用提供安全数据访问接口。 当对数据进行融合时（包括数据重用、共享、流通、交换），应该提供透明性和可追溯 性能力，用以识别数据的资产来源、所有权、使用权及传送路径等。 6基于区块链的物联网通用数据管理参考模型 6.1 参考模型总体结构 3 YD/T XXXXX—XXXX 基于区块链的物联网通用数据管理参考模型如图2所示，包括提供基于区块链数据管理 能力的数据管理功能实体，与数据管理相关的、参考模型之外的外部功能实体，以及表示数 据管理功能实体之间、数据管理功能实体与外部功能实体之间交互的参考点。 基于区块链的物联网通用数据管理参考模型能够满足基于区块链的物联网数据管理需 求，并且独立于具体的物联网和智慧城市应用领域。上述应用实施时的用例见附录A。 参考模型定义的数据管理功能实体包括数据的区块链表示、基于区块链的数据处理、数 据服务提供、基于区块链的数据控制以及基于区块链的监测功能实体。 与方，参考模型中定义的数据管理参与方包括数据源、数据用户、运营商及监管者，在图2 中用椭圆表示。数据管理参与方与一般性参考模型中定义的各功能实体间的交互可用以描述 实现物联网和SC&C应用领域数据管理的各项能力。 参考点表示基于区块链的物联网通用数据管理参考模型中的数据管理实体之间的交互、 数据管理实体与外部功能实体（即数据管理参与方）之间的交互，参考点能够通过服务接口 方式实现。参考模型中定义的参考点包括数据用户参与方与数据服务提供实体的交互(U2S) 参考点、运营商与基于区块链的数据控制实体交互(02C)参考点、监管者与基于区块链的数 据监测实体交互(V2M)参考点、数据的区块链表示实体与数据源交互(R2D)参考点、基于区块 链数据处理实体与数据的区块链表示实体交互(P2R)参考点、数据服务提供实体与基于区块 链的数据处理实体交互(S2P)参考点、基于区块链数据控制实体与数据服务提供实体交互 (C2S)参考点、基于区块链数据控制实体与基于区块链数据处理实体交互（C2P)参考点、基于 区块链数据控制实体与数据的区块链表示实体(C2R)参考点、基于区块链数据监测实体与数 据服务提供实体交互(M2S)参考点、基于区块链数据监测实体与基于区块链数据处理实体交 互（M2P）参考点及基于区块链数据监测实体与数据的区块链表示实体交互（M2R）参考点，在图 2中用双向箭头表示。 运营商(O) 数据用户(U) 监管者(V) 2M U2S 数据服务提供(S) 基于区块链的数据控制