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1、学兔兔标准下载ICS35.240.99CCSL80团体标准T/CI1522023基于区块链的制造业产品生命周期价值链数据管理与数据共享技术规范Technicalspecificationfordatamanagementanddatasharingofmanufacturingproductlifecyclevaluechainbasedonblockchain2023-09-28发布2023-09-28实施中国国际科技促进会发布学兔兔标准下载T/CI1522023目次前言.II1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14缩略语.25基于区块链的制造业产品生命周期价值链数据管理与共享.26
2、数据处理和使用.37区块链性能评估指标和方法.48系统基础功能.4参考文献.6I学兔兔标准下载T/CI1522023前言本文件按照GB/T1.12020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。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。本文件由南方科技大学提出。本文件由中国国际科技促进会归口。本文件起草单位：南方科技大学、长春理工大学、中国第一汽车集团有限公司、北京大学、华为技术有限公司、浪潮通用软件有限公司、同济大学、华南理工大学、重庆大学、中南大学、中国检验认证集团深圳有限公司、北京高科中创科学技术中心、深圳市骏嘉科技发展有限公司、深圳市
3、铠硕达科技有限公司、深圳浑沌数字化实验室科技有限公司、深圳树米网络科技有限公司、汕头大学、道赟有限公司、吉林省卡思特科技有限公司、吉林省中云数讯股份有限公司、超智研发中心（深圳）有限公司、碳猎研发中心（深圳）有限公司、深圳安视信息技术有限公司、苏州奇盈半导体科技有限公司、维旭长电科技（深圳）有限公司。本文件主要起草人：宋轩、林贵旭、彭金全、杨华民、王兴山、赵卫东、朱金波、张浩然、张凌宇、张智军、贾云健、刘辉、靳芯、张昕、宋小龙、刘妍、周时莹、李长龙、孙宗姚、王中一、谢奕、高亮、陈欣、陈瑶、袁飞。II学兔兔标准下载T/CI1522023基于区块链的制造业产品生命周期价值链数据管理与数据共享技术规
4、范1范围本文件规定了区块链技术在制造业产品生命周期的数据管理与数据共享应用规范，包括数据处理和使用，区块链性能评估指标和方法，及系统的基础功能要求。本文件适用于区块链在制造业产品生命周期过程的数据管理、数据共享系统的开发建设。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T20270-2006信息安全技术网络基础安全技术要求GB/T22239-2019信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T25069-2010信息安全技术术语GB/
5、T35119-2017产品生命周期数据管理规范3术语和定义GB/T20270-2006、GB/T25069-2010和GB/T35119-2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1区块链blockchain一种在对等网络环境下，由多个参与方共同参与和维护，通过透明和可信规则，构建不可伪造、无法篡改和可追溯的块链式数据，实现数据可信存取和使用的分布式系统。3.2分布式账本distributedledger一种在网络成员之间共享、复制和同步数据的存储技术，没有中央管理和集中数据存储。3.3联盟链consortiumblockchain由多个主体达成一定的协议后，共同组建和管理的区块链系统
6、。加入联盟链的成员需要经过身份验证。3.4私有链privateblockchain由某个机构或组织完全控制的区块链系统，只有该机构或组织里的成员可以加入该区块链网络。3.5节点node安装了区块链系统所需软硬件，加入到区块链网络中的终端设备。3.6制造业产品生命周期价值链manufacturingproductlifecyclevaluechain制造业产品全生命周期中能产生价值的环节。3.7数据管理datamanagement对数据资源进行管理，包括开发、执行和监督有关数据的计划、政策、方案、项目、流程、方法和程序，以获取、控制、保护、交付和提高数据和信息资产价值。1学兔兔标准下载T/CI1
7、5220233.8数据共享datasharing让用户能够读取和使用他人的数据。3.9智能合约smartcontract以代码形式定义在区块链中的能自动执行条款的合约。3.10共识机制consensusmechanism用于协同区块链中的参与者，保障分布式账本一致性的算法和策略。3.11加密encryption将明文数据改变成难以读取的密文内容，使之不可读的过程。3.12解密decryption将密文还原成正常可读数据的过程。3.13点对点技术p2p一种以点对点的拓扑结构将各个计算机连接并进行数据传输的网络技术。4缩略语下列缩略语适用于本文件。TPS：每秒传输的事务处理个数（Transacti
8、onPerSecond)CA：数字证书认证中心（CertificateAuthority)5基于区块链的制造业产品生命周期价值链数据管理与共享5.1系统架构将区块链技术融入制造业产品生命周期价值链，搭建以产品全生命周期各环节为节点的区块链（尤其是联盟链和私有链网络），利用区块链的分布式记账技术将产品相关多维数据存储的管理架构扁平化、透明化，利用区块链技术实现数据的透明化管理，利用智能合约技术、多链技术等实现企业、部门、环节之间的数据共享。如图1所示，基于区块链的制造业产品生命周期价值链数据管理与数据共享系统架构包含存储层、底层机制、管理层、服务层和应用层。图1基于区块链的制造业产品生命周期价值
9、链数据管理与数据共享系统架构2学兔兔标准下载T/CI15220235.2应用场景5.2.1基于区块链的制造业产品生命周期价值链数据管理的应用场景使用区块链技术对产品生命周期全环节产生的数据进行组织，实现数据统一管理，提高数据管理效率，帮助企业管理人员监督和管理生产、优化和调整产业，同时区块链可以实现数据的不可篡改和可溯源，帮助对产品问题的快速定位，提高制造业数据的透明性。具体的应用包括但不限于制造业供应链的数据溯源与实时管理，生产数据的扁平化管理、透明可溯源的审计数据管理等。5.2.2基于区块链的制造业产品生命周期价值链数据共享的应用场景制造业产品生命周期价值链往往跨部门、跨企业、跨区域。包括
10、设计、生产、质量检测、仓储、销售、物流、售后服务等多环节的质量及效率的提升都离不开数据在所涉及部门、企业、地区之间进行安全有效的共享。基于区块链的制造业产品生命周期价值链数据共享可以解决数据的高效安全共享，包括但不限于通过数据共享促进产品的协同设计、提升生产环节的效率、提升产品的售后质量等具体应用。6数据处理和使用6.1数据处理6.1.1数据上链数据上链指将本地数据上传写入区块链账本。区块链上的数据具有不可篡改、同步成本较高的特性，数据上链需要根据数据的机密等级、数据容量、数据上链的形式等方面进行综合评估数据上链的必要性以及写入到区块链里的数据的具体形式。数据上链应遵循以下规定：a)对于机密数
11、据，进行使用加密算法进行加密后再写入区块链账本；b)对于内存较大的文件数据，只上传文件数据摘要，完整文件加密保存在链下服务器中，不将完整文件上传到区块链；c)对数据设置访问权限，防止数据泄露。6.1.2数据同步数据同步指将区块链中的数据在所有网络节点同步。区块链使用共识机制在各个节点之间进行数据的同步，保证区块链账本的一致性。6.1.3数据检索数据检索指在区块链数据中进行搜寻所需数据。提供对区块链上数据进行快速检索的方式，但要注意防止越权访问。6.1.4数据下载数据下载指的是将区块链中的数据保存在本地。数据下载前需要进行二次身份确认，数据下载必须使用安全数据传输方式，防止数据泄露。6.1.5数
12、据更新数据更新指对区块链上数据进行更新，可以更新数据内容、数据访问权限，也可以更改数据所有者。6.1.6数据封存数据封存指将链上的数据设置为不可更改，对外不可见，数据状态永久保存在区块链中，此操作不可逆。6.1.7数据共享数据共享指将用户将自己所有的数据共享给其他用户的过程。数据共享遵循以下规定：a)数据拥有者可以主动将所有数据共享给其他用户，为其他用户提供访问权限；3学兔兔标准下载T/CI1522023b)数据使用者可以向数据拥有者申请数据访问权限；c)充分利用智能合约自动执行数据共享相关操作；d)数据共享过程确保数据安全，数据共享只在被允许的数据使用者之间进行；e)数据共享过程避免数据冗余
13、和数据重复。6.2数据使用区块链系统支持对数据设置访问权限，防止数据泄露。根据机密等级划分，机密数据需要加密，公开数据可以不加密。在遵循上述数据安全原则下，对于不同业务等级的用户，可通过多链技术按照业务相关性将不同节点划分到不同的子链下，并遵循基于数字证书的访问和操作权限机制，进一步保证数据的安全。7区块链性能评估指标和方法7.1吞吐量测试单位时间能够完成的最大交易数量。7.2TPS测试每秒钟处理的交易数量。7.3交易确认延迟测试交易从发布到最终确认所需时间。7.4节点宕机恢复效率区块链中节点发生故障后到重启恢复正常的时间间隔。7.5稳定性指标在长时间运行和增加网络运行压力的情况下，整个数据管
14、理和数据分享系统的所有功能应稳定工作。8系统基础功能8.1用户管理功能提供用户管理功能，实现用户注册、用户认证、用户注销。区块链用户接入或登入区块链网络遵循以下准入规定：a)CA向用户颁发数字证书前对其身份进行认证；b)用户通过数字证书访问区块链系统；c)CA颁发、更新、撤销数字证书等操作需要记录在区块链分布式账本，保证可信追溯；d)实现基于数字证书的访问和操作权限机制，防止用户越权访问。8.2智能合约功能提供智能合约功能，实现智能合约部署和调用。智能合约应遵循以下规定：a)智能合约在部署前需要经过仔细安全审查和测试；b)智能合约使用已广泛应用的安全技术和工具；c)智能合约支持合约废止，废止后
15、合约代码将不会再次执行但最终版本代码永久保存在区块链中。合约废止功能需要保证合约涉及的资产和数据安全。8.3共识机制功能区块链系统所使用的共识机制应遵循以下规定：a)使用基于非工作量证明方式的节能的共识算法；b)区块链网络的多数节点实现共识；4学兔兔标准下载T/CI1522023c)支持大规模、高并发和高吞吐。8.4加密/解密算法功能支持加密和解密功能，支持对数据进行加密和解密，应使用国密算法。8.5数据安全功能提供数据安全功能，保证数据安全。数据安全应遵循以下规定：a)符合GB/T22239-2019规定，保证数据安全；b)支持对数据设置访问权限，防止数据泄露；c)任何对数据的访问和下载行为均记录在日志中；d)隐私数据需要经过加密后再计入区块链账本。5学兔兔标准下载T/CI1522023参考文献1T/GDWJ010-2022基于区块链的医疗健康应用技术规范总则2T/SIA029-2021区块链智能合约安全一般要求6