2024年参与一个国家级数据空间建设项目的方案评审时,我看到了一份被退回的架构设计稿。
问题出在哪?设计稿上画了很多方框、箭头、数据库图标——看起来像一套标准的数据平台架构。但评审专家的评价只有一句话:”这个架构没有体现出’可信’在哪。”
这句话点出了数据空间架构设计最核心的挑战:可信数据空间不是”数据平台+安全组件”的机械组合,它需要从架构层面把”可信”嵌入到每一层。
架构的整体分层
可信数据空间从架构上包含五个层面,从上到下依次是:法律层面、运营层面、功能层面、技术支持层面和基础设施层面。
法律层面在最上层。它不是一个技术组件,但它约束下面所有组件的行为准则。包括数据使用协议、访问控制策略的法律效力、纠纷仲裁机制。一个好的数据空间架构,必须能在技术上”执行”法律层面定义的规则,而不是”法律写一套,技术跑另一套”。
运营层面负责数据空间的日常管理和生态维护。运营者提供身份认证、动态治理、策略发布、证书监控等公共服务。运营层面的设计决定了数据空间的治理效率,一个数据空间的参与方越多,运营层面的自动化和标准化程度就越关键。
功能层面是用户直接感知到的部分。数据目录、数据发现、数据查询、模型服务、交易结算,这些功能组件构成了数据的”业务能力”。功能层面的设计原则是”松耦合”,即每个功能独立部署、独立升级,一个组件的变更不影响其他组件的运行。
技术支持层面是”可信”的工程保障。包括安全连接、加密传输、日志审计、存证溯源。技术支持层面的核心组件是连接器和控制器,它们共同构成数据流通的”信任边界”。
基础设施层面是底层的物理和网络资源。包括算力资源、网络带宽、存储节点。数据空间的架构不规定底层基础设施的形态,它可以是公有云、私有云、混合云,甚至分布在各参与方的本地服务器上。
中间件的角色
在功能层面和技术支持层面之间,有一层经常被忽视但极其重要的组件,那就是中间件。中间件承担四个核心职能:
监控:实时监测数据空间中所有节点的运行状态、数据流通流量、安全事件。任何一个节点出现异常(如连接器的证书即将过期、控制器的CPU负载过高),中间件发出告警。
数据交换:在数据提供方和使用方之间建立安全的数据传输通道。中间件不解读数据内容,它只负责”护送”数据从提供方的连接器到达使用方的连接器,全程加密、全程留痕。
增值服务:这是中间件中最具”生态”色彩的职能。包括数据质量评分、数据使用的信用积分、供需匹配的智能推荐。增值服务让数据空间从”安全通道”升级为”智能市场”。
供需交互匹配:数据目录中不断有新的数据集注册,使用方不断发起新的查询请求。中间件自动将使用方的需求与数据提供方的供给进行匹配,提高数据流通的效率。
加密数据资产
可信数据空间架构中还有一句看起来简单但执行很难的设计原则:传输加密数据资产。
“传输加密”是常见的安全措施,数据在网络上传输时使用TLS/HTTPS加密。但”数据资产”这个主语揭示了另一个层次的加密要求:数据本身(在存储状态)也需要加密,而且加密的密钥由数据提供方控制。
这意味着什么?意味着即使数据空间的运营者、基础设施的运维方拿到了存储介质,也无法解密数据内容。提供方的控制权不仅在”数据离开之前”,而且延伸到”数据存续期间”。
可信数据空间的”可信”两个字,不是加在架构上的一个标签,而是从法律层到基础设施层逐层落地的工程结果。每一层少做一点,”可信”就会变成一句空话。
我是BSN联盟成员。有十年区块链与隐私计算的产品开发和方案咨询经验,先后参与多个国家重大课题,亲手建过区块链、隐私计算、可信数据空间的落地项目。在这里不追概念,写真的。