從德國數(shù)據(jù)空間的實踐探索看如何構(gòu)建數(shù)據(jù)流通共享生態(tài)

邱惠君 王夢辰 劉巍

培育數(shù)據(jù)要素市場、構(gòu)建數(shù)據(jù)生態(tài)是發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)的重要一環(huán)，也是當(dāng)前業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注的熱點話題。由于數(shù)據(jù)資產(chǎn)的特殊性，如何開展數(shù)據(jù)確權(quán)、建立定價機制和確保數(shù)據(jù)流通過程中的可信可控等問題是數(shù)據(jù)生態(tài)建立中遇到的難點和痛點。德國6年前啟動了數(shù)據(jù)空間行動，其實質(zhì)就是探索在行業(yè)內(nèi)建立可信的數(shù)據(jù)市場、構(gòu)建數(shù)據(jù)流通共享生態(tài)。當(dāng)前，在新冠疫情防控和“新基建”的大背景下，我國正在大力推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，在建設(shè)過程中必然會遇到如何解決數(shù)據(jù)流通共享的核心問題。德國在實踐探索中提出的可信認(rèn)證、數(shù)據(jù)自主權(quán)管理和數(shù)據(jù)連接器技術(shù)解決方案等一些理念和做法，可供參考借鑒。

一、德國數(shù)據(jù)空間的由來與進(jìn)展——適應(yīng)工業(yè)4.0 發(fā)展的產(chǎn)物，其理念已融入到泛歐數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施項目

為適應(yīng)工業(yè)4.0的發(fā)展，解決數(shù)據(jù)互聯(lián)和流通難題，德國聯(lián)邦教研部于 2014 年底正式提出了“工業(yè)數(shù)據(jù)空間行動”，旨在構(gòu)建一個安全可信的工業(yè)數(shù)據(jù)交換空間，排除企業(yè)對數(shù)據(jù)交換不安全性的種種擔(dān)憂，弗勞恩霍夫協(xié)會成為該項行動的領(lǐng)頭羊。為了加強合作，匯集更加強大的科研力量，在德國各界專家人士的推動下，弗勞恩霍夫協(xié)會、安聯(lián)集團(tuán)、拜爾醫(yī)藥與大眾汽車等 18 家成員企業(yè)又于 2016 年 1 月成立“工業(yè)數(shù)據(jù)空間聯(lián)盟”，共同助力構(gòu)建“工業(yè)數(shù)據(jù)空間”。2017 年，“工業(yè)數(shù)據(jù)空間參考架構(gòu)模型 1.0 版”問世，模型詳細(xì)闡述了工業(yè)數(shù)據(jù)空間的理念、目標(biāo)與空間的詳細(xì)構(gòu)架。而此時距“工業(yè) 4.0”理念的提出已過了幾年，對工業(yè)信息化的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們的預(yù)期，因此德國人很快意識到，僅僅在德國范圍內(nèi)構(gòu)建數(shù)據(jù)空間是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)當(dāng)將這個空間延伸至整個歐盟甚至是全世界，數(shù)據(jù)共享也不應(yīng)局限在工業(yè)領(lǐng)域，而是要輻射到整個產(chǎn)業(yè)鏈，要讓各行各業(yè)都加入到數(shù)據(jù)互聯(lián)的大家庭中。2018年11月，聯(lián)盟正式更名為“國際數(shù)據(jù)空間聯(lián)盟”。2019年4月，“國際數(shù)據(jù)空間參考架構(gòu)模型3.0版”誕生。目前，已有超過20個國家的118家企業(yè)和機構(gòu)加入，建立了50個應(yīng)用案例。

通俗地講，德國數(shù)據(jù)空間就是一種基于標(biāo)準(zhǔn)通信結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全流通共享的虛擬空間架構(gòu)。該項目早期獲得了德國聯(lián)邦教育與研究部提供的資助。德國數(shù)據(jù)空間的理念已經(jīng)融入到泛歐數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施項目中，如最近德國和法國聯(lián)合發(fā)起了名為“GAIA-X”的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行動，其目的是要建立歐洲自主的云基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)生態(tài)，而德國數(shù)據(jù)空間的理念完全融入到該行動項目中。不僅如此，德國還正在努力將其數(shù)據(jù)空間的理念和標(biāo)準(zhǔn)上升為國際標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)全球推廣的目標(biāo)。目前，該聯(lián)盟正在為歐盟數(shù)字經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略提出的建立9大數(shù)據(jù)空間發(fā)揮積極的作用。

二、德國數(shù)據(jù)空間模型的五層架構(gòu)、三個維度、四類主體、三大流程——形成相對完整的數(shù)據(jù)流通共享生態(tài)

數(shù)據(jù)空間是一個虛擬的空間，以解決數(shù)據(jù)權(quán)屬管理問題和確保數(shù)據(jù)安全交換共享，其目標(biāo)是要構(gòu)建一個完整的數(shù)據(jù)生態(tài)，而非簡單的交易平臺。2019年4月發(fā)布的國際數(shù)據(jù)空間參考架構(gòu)模型3.0版包含五層架構(gòu)、三個維度，涉及四大類主體和三大運作流程。

（一）五層架構(gòu)

整個模型主要包括業(yè)務(wù)層、功能層、流程層、信息層和系統(tǒng)層。

業(yè)務(wù)層：主要是數(shù)據(jù)空間參與方提供的各類數(shù)字化業(yè)務(wù)模式和核心業(yè)務(wù)。

功能層：主要以技術(shù)獨立的方式定義了數(shù)據(jù)空間的功能要求，數(shù)據(jù)連接器是驅(qū)動生態(tài)系統(tǒng)各方參與者連接的主要界面方式。

流程層：即處理層，主要描述了數(shù)據(jù)空間不同部件間的動態(tài)交互過程。

信息層：規(guī)定了信息模型，每一個數(shù)據(jù)來源在信息層進(jìn)行描述。

系統(tǒng)層：主要涉及數(shù)據(jù)安全交換的技術(shù)設(shè)施。

（二）三個維度

三個維度包括認(rèn)證、安全和治理，五層架構(gòu)中每層都考慮了治理問題，治理思想和要求貫穿于參考模型的每層架構(gòu)中。

（三）四類主體

在數(shù)據(jù)空間虛擬世界中主要存在四類主體，即核心參與者、中介 、軟件與服務(wù)提供者、治理監(jiān)管機構(gòu)，這四類主體共同營造一個相對完整的數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)，并在系統(tǒng)中找尋適合自己的商業(yè)模式。

核心參與者：主要包括數(shù)據(jù)所有者、數(shù)據(jù)提供者、數(shù)據(jù)使用者、數(shù)據(jù)消費者與數(shù)據(jù)應(yīng)用（app）提供者。通常情況下，數(shù)據(jù)所有者與數(shù)據(jù)提供者，以及數(shù)據(jù)使用者與數(shù)據(jù)消費者是同一個主體，然而在某些情況下，上述兩類主體的二者可以產(chǎn)生分離。從法律層面定義數(shù)據(jù)所有人比較復(fù)雜，參考架構(gòu)模型主要從實際操作層面對數(shù)據(jù)所有人進(jìn)行了界定，即創(chuàng)建數(shù)據(jù)和（或）實際控制數(shù)據(jù)的法人或自然人。

中介：數(shù)據(jù)空間中的中介機構(gòu)由數(shù)據(jù)代理人、數(shù)據(jù)交易結(jié)算所、身份提供者、數(shù)據(jù)應(yīng)用商城和詞匯提供者構(gòu)成。身份提供者是數(shù)據(jù)空間生態(tài)系統(tǒng)的守門人，負(fù)責(zé)簽發(fā)、管理、監(jiān)控所有想?yún)⑴c到數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中主體的身份信息。數(shù)據(jù)代理人匹配數(shù)據(jù)供給和需求，向數(shù)據(jù)使用者提供元數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)提供者提供注冊界面，為數(shù)據(jù)消費者提供咨詢界面。數(shù)據(jù)交易結(jié)算所主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)交易的備案登記與結(jié)算，監(jiān)督和記錄數(shù)據(jù)交易日志，提供數(shù)據(jù)會計處理平臺，無論買賣雙方最后是否成功完成數(shù)據(jù)交易，都應(yīng)一起到數(shù)據(jù)交易結(jié)算所進(jìn)行登記，便于買賣雙方在日后遇到爭議時確定雙方責(zé)任。數(shù)據(jù)應(yīng)用商城負(fù)責(zé)維護(hù)和管理其上架的數(shù)據(jù) App，提供數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)治理等數(shù)據(jù)服務(wù)。詞匯提供者提供并管理數(shù)據(jù)空間的信息模型，這是描述數(shù)據(jù)資源的基礎(chǔ)。

軟件/服務(wù)提供者：服務(wù)提供者所提供的數(shù)據(jù)服務(wù)是非常廣泛的，例如數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)清洗和豐富語義等。軟件提供者主要為企業(yè)提供獨立的數(shù)據(jù)軟件，根據(jù)特定客戶的特殊需求為其量身定制數(shù)據(jù)軟件。

治理監(jiān)管機構(gòu)：數(shù)據(jù)交易監(jiān)管是國際數(shù)據(jù)空間的最大亮點之一。監(jiān)管機構(gòu)由認(rèn)證機構(gòu)、評估機構(gòu)和國際數(shù)據(jù)空間聯(lián)盟三者組成。認(rèn)證機構(gòu)與評估機構(gòu)共同負(fù)責(zé)所有主體以及其他相關(guān)核心成員的“空間準(zhǔn)入”審查，評估機構(gòu)主要負(fù)責(zé)實質(zhì)性審查，而認(rèn)證機構(gòu)則負(fù)責(zé)形式審查，并同時全程監(jiān)督評估機構(gòu)的評估工作。國際數(shù)據(jù)空間聯(lián)盟是一個非盈利性組織，支持和管理參考架構(gòu)模型的開發(fā)和迭代更新，以及參與認(rèn)證流程，但聯(lián)盟不直接參與數(shù)據(jù)交換活動。

（四）三大運作流程

雖然數(shù)據(jù)空間是一個全新的理念，但它的基本運作流程卻并非想象中那樣復(fù)雜，主要涉及三大運作流程：落戶、數(shù)據(jù) APP 上架及使用、數(shù)據(jù)交換。

“落戶”數(shù)據(jù)空間：國際數(shù)據(jù)空間是一個虛擬的數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)，所有想進(jìn)入的主體首先必須要通過身份評估認(rèn)證。除此之外，這些主體所提供的軟件（例如 APP）以及服務(wù)（數(shù)據(jù)處理、分析等）也納入到監(jiān)管部門的監(jiān)督之下。通過審核后，企業(yè)必須立刻向軟件提供者定制屬于自己的“連接器”。連接器是數(shù)據(jù)空間的關(guān)鍵設(shè)施，它是這個生態(tài)系統(tǒng)中所有參與者的必備品，沒有它便不能加入數(shù)據(jù)空間，它是一種特殊的網(wǎng)關(guān)。每一個連接器都由內(nèi)部鏈接器與外部連接器兩部分構(gòu)成，內(nèi)部鏈接器主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的預(yù)處理，例如過濾、匿名化等，而外部連接器則負(fù)責(zé)儲存那些擬交易的數(shù)據(jù)。每一個連接器需要經(jīng)過電子身份認(rèn)證。企業(yè)還需要為自己的連接器進(jìn)行“自我描述”，自我描述的意義在于方便其他參與者了解企業(yè)自身以及是否與其進(jìn)行交易。自我描述的內(nèi)容包括連接器所有者以及其所提供業(yè)務(wù)的基本信息，例如服務(wù)提供者需要描述自己所提供的服務(wù)都有哪些，數(shù)據(jù)提供者需要描述自己所提供的數(shù)據(jù)類型與具體內(nèi)容、使用政策與定價機制等等。在完成自我描述后，為了確保自我描述的準(zhǔn)確性與安全性，身份提供者要對自我描述提供一個“動態(tài)屬性記號”，這個特性記號表明連接器內(nèi)所陳述的信息是有效且準(zhǔn)確的，今后每當(dāng)與其他連接器進(jìn)行互動時都需要互相出示這個記號以確保雙方的信用級別。

數(shù)據(jù)交換： 數(shù)據(jù)交換又分為兩個步驟，即數(shù)據(jù)檢索和數(shù)據(jù)交易。在數(shù)據(jù)檢索階段，數(shù)據(jù)消費者有兩種基本選擇：可以自己獨立尋找數(shù)據(jù)提供者，也可以借助代理人尋找合適的數(shù)據(jù)提供者。多數(shù)情況下，數(shù)據(jù)消費者都需要代理人的幫助，如告知代理人所需要的服務(wù)內(nèi)容，包括需要獲取什么樣的數(shù)據(jù)、價位要控制在什么范圍內(nèi)、需要獲取多少家數(shù)據(jù)提供者的信息等等。代理人會根據(jù)請求收集、篩選合適的數(shù)據(jù)提供者自我描述信息并發(fā)送給數(shù)據(jù)消費者。當(dāng)數(shù)據(jù)消費者與數(shù)據(jù)提供者形成長期的合作關(guān)系后，二者就可以直接對接交易，不再需要代理人的幫助。一旦找到了心儀的數(shù)據(jù)提供者，便可以進(jìn)行交易。交易的第一步便是談判，而談判的核心內(nèi)容就是“數(shù)據(jù)使用政策”，即哪些數(shù)據(jù)可以用、怎么用、用多久、用多少次等等問題，都需雙方在談判階段達(dá)成一致。談判可以是全自動進(jìn)行的，也可能是半自動進(jìn)行的，一旦雙方達(dá)成一致，將簽署數(shù)據(jù)使用合同。一般情況下，數(shù)據(jù)使用合同由技術(shù)與非技術(shù)兩部分構(gòu)成，技術(shù)部分主要關(guān)注技術(shù)界面和使用政策，而非技術(shù)部分則主要關(guān)注相關(guān)的法律問題。數(shù)據(jù)使用合同將同時記載到雙方的連接器中被秘密且永久保存起來（區(qū)塊鏈技術(shù)會為此提供支持）。隨后，雙方需要到數(shù)據(jù)交易結(jié)算所進(jìn)行備案登記。數(shù)據(jù)交易結(jié)算所會提供一個被稱為“溯源追蹤器”的設(shè)施，以實施更新數(shù)據(jù)交易結(jié)果。

數(shù)據(jù) APP 上架與使用 ：數(shù)據(jù) APP 上架是“落戶”在 APP 領(lǐng)域的具體表現(xiàn)。APP提供者和其連接器需要通過雙認(rèn)證后獲取準(zhǔn)入資格。連接器內(nèi)的自我描述應(yīng)當(dāng)包含相應(yīng)的基本信息，例如數(shù)據(jù)應(yīng)用所處的領(lǐng)域、使用政策等等。APP 的使用同樣包含兩個階段：APP 檢索與 APP 下載。通過連接器發(fā)送給應(yīng)用商城，數(shù)據(jù)應(yīng)用商城會根據(jù)客戶的需求為其搜尋、推薦恰當(dāng)?shù)?App。之后，應(yīng)用使用者同樣需要和應(yīng)用提供者就 App 使用進(jìn)行談判磋商并最終達(dá)成協(xié)議。

四、構(gòu)建數(shù)據(jù)流通共享生態(tài)必不可少的六大要素——可信認(rèn)證、數(shù)權(quán)管理、數(shù)據(jù)質(zhì)量、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、安全保障和運行機制

如何構(gòu)建數(shù)據(jù)流通共享生態(tài)需要不斷探索。我國一些企業(yè)也結(jié)合行業(yè)實際提出了若干促進(jìn)數(shù)據(jù)互聯(lián)共享的綜合性解決方案。從國內(nèi)外實踐來看，要構(gòu)建數(shù)據(jù)流通共享生態(tài)，必須處理好可信認(rèn)證、數(shù)權(quán)管理、數(shù)據(jù)質(zhì)量、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、安全保障和運行機制等關(guān)鍵要素。德國國際數(shù)據(jù)空間的實踐探索帶給我們不少啟示，除了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和探索有效運作機制外，以下三方面的做法尤其值得借鑒參考。

加強可信認(rèn)證確保數(shù)據(jù)生態(tài)環(huán)境的可信任。確保信任是構(gòu)建數(shù)據(jù)生態(tài)的基本要求。德國國際數(shù)據(jù)空間從靜態(tài)和動態(tài)兩個層面進(jìn)行嚴(yán)格認(rèn)證，首先對一開始加入數(shù)據(jù)空間的參與方進(jìn)行事先認(rèn)證，每一位數(shù)據(jù)生態(tài)的參與者必須首先經(jīng)過身份認(rèn)證，身份認(rèn)證是確保數(shù)據(jù)生態(tài)安全的第一道屏障。其次對活動中的有關(guān)事項進(jìn)行動態(tài)認(rèn)證，如對數(shù)據(jù)APP和數(shù)據(jù)連接器的認(rèn)證也要開展認(rèn)證。只有通過嚴(yán)格認(rèn)證，才能使參與各方彼此建立信任。

運用“數(shù)據(jù)連接器”作為數(shù)據(jù)空間的網(wǎng)關(guān)設(shè)施以實現(xiàn)分布式存儲數(shù)據(jù)的安全交換。隨著數(shù)字化的不斷推進(jìn)，數(shù)據(jù)將會分布式存儲在不同設(shè)備中，如何使這些數(shù)據(jù)進(jìn)行安全交換是數(shù)據(jù)流通共享生態(tài)建設(shè)需要解決的問題。德國設(shè)計了一種“數(shù)據(jù)連接器”技術(shù)解決方案，把其作為完成數(shù)據(jù)空間分布式數(shù)據(jù)安全交換的一項重要網(wǎng)關(guān)設(shè)施。德國國際數(shù)據(jù)空間不要求數(shù)據(jù)集中存儲，即數(shù)據(jù)在提供給可信的使用方前可以保存在不同物理位置中，但是數(shù)據(jù)空間的每一參與者要配備數(shù)據(jù)連接器，并將數(shù)據(jù)連接器接入其信息環(huán)境，沒有連接器就無法參加交易。不同連接器之間可以交流，通過連接器定義數(shù)據(jù)流，完成數(shù)據(jù)的交換和共享，數(shù)據(jù)連接器成為數(shù)據(jù)空間的一項重要技術(shù)設(shè)施。

“數(shù)據(jù)自主權(quán)”理念和采用智能合約方式為破解數(shù)據(jù)確權(quán)管理和定價機制難題提供新思路。數(shù)據(jù)確權(quán)是平衡數(shù)據(jù)權(quán)利人利益和推動數(shù)據(jù)共享的一個關(guān)鍵點。德國數(shù)據(jù)空間在實踐探索中提出了“數(shù)據(jù)自主權(quán)”（ Data Sovereignty）的理念，所謂“數(shù)據(jù)自主權(quán)”即自然人或法人可以完全自主掌控其數(shù)據(jù)的能力，在此稱其為“數(shù)權(quán)管理”。數(shù)據(jù)作為一種無形資產(chǎn)，由于其自身易復(fù)制、不具有排他性等特點，傳統(tǒng)的所有權(quán)制度無法規(guī)制數(shù)據(jù)這種新興資產(chǎn)，如何從立法上確立數(shù)據(jù)權(quán)利和進(jìn)行更好的保護(hù)成為數(shù)字時代的一項重要課題。德國數(shù)據(jù)空間聯(lián)盟認(rèn)為，當(dāng)前從立法層面為數(shù)據(jù)這項特殊資產(chǎn)提供一套全新的法律框架面臨很大的困難，而從技術(shù)角度來解決這個問題無疑是更加實際的，就是構(gòu)建一個大家都認(rèn)可的數(shù)據(jù)流通共享機制，這套機制包括標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)交換規(guī)則與數(shù)據(jù)使用政策，數(shù)據(jù)所有者有權(quán)決定誰能訪問和使用其數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)使用限制要求，以及擬定數(shù)據(jù)使用合同具體條款、決定定價方式等，并且通過智能合約方式加以實施。德國這一實踐探索為我們開拓了“實踐先行”的新思路。在當(dāng)前相關(guān)法規(guī)政策還未出臺之前，有關(guān)行業(yè)組織或第三方機構(gòu)可以利用各自優(yōu)勢，借鑒國際經(jīng)驗，結(jié)合國情，從技術(shù)和管理兩個維度開展數(shù)據(jù)流通和共享的實踐探索，在注意發(fā)揮市場主體作用的同時，應(yīng)在加強對數(shù)據(jù)使用政策和使用合同的規(guī)范指導(dǎo)上下功夫，推動建立一套機制，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)有序合理流動。

作者單位：國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心