PUF技術(shù)支撐下的數(shù)據(jù)可信采集及數(shù)據(jù)市場(chǎng)建設(shè)

全國(guó)統(tǒng)一大市場(chǎng)建設(shè)是我國(guó)構(gòu)建新發(fā)展格局的重要戰(zhàn)略舉措，其中數(shù)據(jù)要素市場(chǎng)的培育與發(fā)展備受關(guān)注。本文梳理了全國(guó)統(tǒng)一大市場(chǎng)建設(shè)的戰(zhàn)略背景，闡明人工智能時(shí)代界定數(shù)據(jù)邊界、保障數(shù)據(jù)真實(shí)性和安全流通的重要性，深入分析了PUF技術(shù)在數(shù)據(jù)采集及金融數(shù)據(jù)場(chǎng)景中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，探討了PUF技術(shù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定與應(yīng)用生態(tài)建設(shè)對(duì)統(tǒng)一數(shù)據(jù)市場(chǎng)的基礎(chǔ)性和支撐性作用。

數(shù)據(jù)已成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的重要生產(chǎn)要素和戰(zhàn)略資源。黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視數(shù)據(jù)要素市場(chǎng)培育，將其納人構(gòu)建全國(guó)統(tǒng)一大市場(chǎng)和數(shù)字中國(guó)建設(shè)的整體戰(zhàn)略規(guī)劃中。在《中共中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于加快建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一大市場(chǎng)的意見》中，明確提出要“加快培育數(shù)據(jù)要素市場(chǎng)”，建立健全數(shù)據(jù)安全、權(quán)益保護(hù)、跨境傳輸管理、交易流通、開放共享和安全認(rèn)證等基礎(chǔ)制度和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。同時(shí)，《關(guān)于構(gòu)建數(shù)據(jù)基礎(chǔ)制度更好發(fā)揮數(shù)據(jù)要素作用的意見》強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)制度建設(shè)事關(guān)國(guó)家發(fā)展和安全大局，要求建立數(shù)據(jù)可信流通體系，增強(qiáng)數(shù)據(jù)可用性、可信度、可流通性和可追溯性。

然而，在數(shù)據(jù)成為關(guān)鍵生產(chǎn)要素的同時(shí)，數(shù)據(jù)邊界界定、來(lái)源不清、真實(shí)性不足、流通過(guò)程不可控等問(wèn)題日益凸顯，阻礙了數(shù)據(jù)要素市場(chǎng)發(fā)展。當(dāng)前，人、機(jī)（設(shè)備）、物、智互聯(lián)構(gòu)成的龐大復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。人工智能大時(shí)代下，數(shù)據(jù)是人工智能的燃料和基石，物理硬件是數(shù)據(jù)的載體，數(shù)據(jù)質(zhì)量和可信度直接影響模型的訓(xùn)練效果和決策可靠性。如果數(shù)據(jù)采集過(guò)程存在造假或篡改，或數(shù)據(jù)提供設(shè)備身份不可信，將對(duì)數(shù)據(jù)交易和利用帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。因此，如何確保數(shù)據(jù)采集的真實(shí)性、設(shè)備的可信身份認(rèn)證以及數(shù)據(jù)流通的安全可控，成為構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)市場(chǎng)亟待解決的核心問(wèn)題。物理硬件的唯一標(biāo)識(shí)能有效保障數(shù)據(jù)在生成、使用、管理、交換和設(shè)備互認(rèn)過(guò)程中的安全可信。物理不可克隆函數(shù)（PhysicalUnclonableFunction，簡(jiǎn)稱PUF）是一種利用物理系統(tǒng)的微小制造差異（如電流、電壓、光學(xué)特性等）生成唯一標(biāo)識(shí)符的技術(shù)。通常用于物理硬件中生成無(wú)法在其他設(shè)備上復(fù)制的唯一“指紋”，因唯一性標(biāo)識(shí)和物理不可克隆特性，在數(shù)據(jù)可信采集、確權(quán)和流通中可以發(fā)揮重要支撐作用，為上述問(wèn)題提供了新的解決思路。PUF能夠?yàn)槊總€(gè)硬件設(shè)備生成獨(dú)一無(wú)二且不可偽造的身份標(biāo)識(shí)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備級(jí)的強(qiáng)認(rèn)證，從源頭上保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可追溯性。當(dāng)前，PUF技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)安全、芯片防偽、身份認(rèn)證等領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作也在加速推進(jìn)。

全國(guó)統(tǒng)一大市場(chǎng)戰(zhàn)略下的數(shù)據(jù)要素定位

全國(guó)統(tǒng)一天市場(chǎng)是我國(guó)在新發(fā)展階段推進(jìn)市場(chǎng)體系完善和高質(zhì)量發(fā)展的重大戰(zhàn)略部署。《加快建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一大市場(chǎng)的意見》首次將數(shù)據(jù)要素提升至與傳統(tǒng)生產(chǎn)要素并列的地位，明確要求“加快培育數(shù)據(jù)要素市場(chǎng)”，建立涵蓋數(shù)據(jù)安全、權(quán)益保護(hù)、交易流通的基礎(chǔ)制度。隨后發(fā)布的《構(gòu)建數(shù)據(jù)基礎(chǔ)制度更好發(fā)揮數(shù)據(jù)要素作用的意見》（2022年12月）進(jìn)一步提出“建立數(shù)據(jù)可信流通體系”，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)可用性、可信度、可流通性和可追溯性的技術(shù)保障需求。這為數(shù)據(jù)要素市場(chǎng)的技術(shù)保障提出了明確要求，即需要有手段確保數(shù)據(jù)來(lái)源真實(shí)可靠、流通過(guò)程透明可控、使用行為可審計(jì)追溯。國(guó)家數(shù)據(jù)局等部門發(fā)布《“數(shù)據(jù)要素 × ”三年行動(dòng)計(jì)劃（2024一2026年）》，部署了未來(lái)三年發(fā)揮數(shù)據(jù)要素乘數(shù)效應(yīng)的具體舉措。其中包括完善數(shù)據(jù)要素市場(chǎng)法規(guī)制度、建設(shè)數(shù)據(jù)資源交易流通平臺(tái)、培育數(shù)據(jù)要素市場(chǎng)主體，以及推進(jìn)“可信數(shù)據(jù)空間”等創(chuàng)新應(yīng)用?？傮w而言，在全國(guó)統(tǒng)一大市場(chǎng)戰(zhàn)略背景下，國(guó)家鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新，解決數(shù)據(jù)確權(quán)難、安全風(fēng)險(xiǎn)高等制約數(shù)據(jù)市場(chǎng)發(fā)展的技術(shù)難題。

人工智能時(shí)代數(shù)據(jù)真實(shí)性、設(shè)備可信與流通可控的重要性

人工智能（AI）的發(fā)展高度依賴于海量高質(zhì)量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練AI模型的“燃料”，其真實(shí)性和準(zhǔn)確性直接決定了模型輸出結(jié)果的可靠程度。

數(shù)據(jù)真實(shí)性的重要性：如果訓(xùn)練數(shù)據(jù)中摻入了虛假、不準(zhǔn)確甚至惡意篡改的數(shù)據(jù)，AI模型將被“毒化”（poisoned），導(dǎo)致錯(cuò)誤的判斷和決策。這在自動(dòng)駕駛、醫(yī)療診斷、金融風(fēng)控等對(duì)安全性要求極高的AI應(yīng)用中尤其危險(xiǎn)。確保數(shù)據(jù)源頭真實(shí)可靠，是防范AI系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的第一道防線。此外，在AI生成內(nèi)容越發(fā)逼真的當(dāng)下，數(shù)據(jù)真實(shí)性也關(guān)系到數(shù)字內(nèi)容的可信度和版權(quán)歸屬，需要技術(shù)手段加以保障。

設(shè)備可信的重要性：數(shù)據(jù)由設(shè)備采集和提供，因此設(shè)備本身的可信賴程度決定了數(shù)據(jù)的可信賴程度。如果采集數(shù)據(jù)的終端設(shè)備或傳感器被仿冒、篡改或劫持，那么其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)即使內(nèi)容看似合理也不可盡信。舉例來(lái)說(shuō)，在金融交易場(chǎng)景中，用戶終端設(shè)備的身份若不能可靠驗(yàn)證，黑客可能用偽造終端進(jìn)行非法交易；在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中，傳感器節(jié)點(diǎn)一旦被掉包，反饋的關(guān)鍵參數(shù)可能誤導(dǎo)調(diào)控系統(tǒng)。由此可見，對(duì)設(shè)備進(jìn)行唯一身份標(biāo)識(shí)和認(rèn)證，確?！霸O(shè)備是真實(shí)的設(shè)備”，是保障數(shù)據(jù)真實(shí)性的前提條件，也是人工智能時(shí)代下數(shù)據(jù)的邊界。

數(shù)據(jù)流通可控的重要性：數(shù)據(jù)作為要素進(jìn)入流通領(lǐng)域后，其使用和傳輸過(guò)程需要受到有效監(jiān)管和保護(hù)，以防范數(shù)據(jù)濫用、泄露以及違法交易。一方面，數(shù)據(jù)在流通過(guò)程中應(yīng)該確保機(jī)密性和完整性，防止被未授權(quán)方竊取或篡改；另一方面，數(shù)據(jù)交易平臺(tái)需要對(duì)數(shù)據(jù)的提供方和使用方進(jìn)行資質(zhì)審查和行為審計(jì)，做到交易全程留痕、可追溯。只有當(dāng)數(shù)據(jù)流通過(guò)程是“透明且可控”的，市場(chǎng)參與各方才能建立信任，從而積極參與數(shù)據(jù)交易。AI時(shí)代的數(shù)據(jù)流通往往涉及個(gè)人敏感信息和重要商業(yè)數(shù)據(jù)，必須通過(guò)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)“原始數(shù)據(jù)不出域、數(shù)據(jù)可用不可見”等安全流通模式，確保數(shù)據(jù)使用合規(guī)和過(guò)程可審計(jì)。

因此，人工智能時(shí)代下數(shù)據(jù)源頭真實(shí)可信、提供設(shè)備身份可驗(yàn)、流通使用過(guò)程安全受控，既是全國(guó)統(tǒng)一數(shù)據(jù)市場(chǎng)建設(shè)的應(yīng)有之義，也是數(shù)字經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的必然要求。

PUF技術(shù)在數(shù)據(jù)可信采集中的作用

PUF利用集成電路制造工藝微差（如晶體管閾值、電容電阻差異）生成唯一“硬件指紋”。其核心機(jī)制為挑戰(zhàn)－響應(yīng)（Challenge-Response）：對(duì)物理設(shè)備（如芯片）施加輸入（挑戰(zhàn)），基于物理特性生成唯一輸出（響應(yīng)）。同一設(shè)備響應(yīng)穩(wěn)定一致，不同設(shè)備間響應(yīng)高度隨機(jī)且不可復(fù)制，實(shí)現(xiàn)“一設(shè)備一身份”的硬件級(jí)認(rèn)證。

設(shè)備唯一性識(shí)別與可信認(rèn)證：PUF最大的核心能力在于提供硬件級(jí)唯一身份認(rèn)證。因?yàn)镻UF的物理隨機(jī)性無(wú)法被復(fù)制或模擬，攻擊者無(wú)法制造出與目標(biāo)設(shè)備PUF響應(yīng)完全相同的克隆設(shè)備。這使得PUF成為芯片防克隆與防偽的利器，替代傳統(tǒng)存儲(chǔ)密鑰方案，通過(guò)動(dòng)態(tài)生成響應(yīng)實(shí)現(xiàn)“秘密不落地”，抵御密鑰竊取風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)備接人網(wǎng)絡(luò)時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)挑戰(zhàn)PUF響應(yīng)驗(yàn)證身份，建立“信任根”。當(dāng)數(shù)據(jù)進(jìn)人流通時(shí)，可以確信其來(lái)源于經(jīng)過(guò)認(rèn)證的真實(shí)設(shè)備，為數(shù)據(jù)要素市場(chǎng)建立信任基礎(chǔ)。

數(shù)據(jù)可信采集與完整性保障：利用PUF響應(yīng)，可在設(shè)備內(nèi)部直接生成對(duì)稱密鑰或公私鑰對(duì)，實(shí)現(xiàn)本地?cái)?shù)據(jù)加密后再上傳，從而防止數(shù)據(jù)在傳輸途中被竊聽或篡改。由于PUF響應(yīng)具有不可預(yù)測(cè)性和唯一性，每臺(tái)設(shè)備生成的密鑰都不同，攻擊者即使截獲密文也難以破解。此外，PUF生成密鑰的過(guò)程不依賴外部密鑰庫(kù)，避免了密鑰分發(fā)和存儲(chǔ)環(huán)節(jié)的安全風(fēng)險(xiǎn)，這使PUF非常適配資源受限但安全要求高的終端場(chǎng)景，賦予設(shè)備“即插即信”的零信任部署。這種從源頭可信的理念與國(guó)家倡導(dǎo)的數(shù)據(jù)可信流通體系建設(shè)高度契合。

PUF技術(shù)在金融數(shù)據(jù)場(chǎng)景中的應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)

金融領(lǐng)域是數(shù)據(jù)要素價(jià)值密集體現(xiàn)的核心場(chǎng)景之一，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)安全和真實(shí)性要求極高。無(wú)論是數(shù)字支付、銀行風(fēng)控，還是資本市場(chǎng)交易，都涉及大量敏感數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)交易指令，任何設(shè)備或數(shù)據(jù)的失信都可能造成重大損失。

終端設(shè)備唯一性識(shí)別：在移動(dòng)支付和數(shù)字銀行業(yè)務(wù)中，用戶使用的終端設(shè)備承擔(dān)著處理機(jī)密交易信息和執(zhí)行身份認(rèn)證的任務(wù)。確保這些終端設(shè)備本身可信，是金融安全的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)方法依賴芯片序列號(hào)或密鑰證書植入設(shè)備中，但序列號(hào)可能被偽造復(fù)制，密鑰證書也面臨被竊取的風(fēng)險(xiǎn)。引人PUF后，每個(gè)金融IC芯片可內(nèi)生出一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的PUF身份。在設(shè)備制造或發(fā)行階段，通過(guò)記錄PUF挑戰(zhàn)-響應(yīng)對(duì)，金融機(jī)構(gòu)能夠建立終端設(shè)備的身份檔案。日后每次設(shè)備接入業(yè)務(wù)系統(tǒng)時(shí)，都可挑戰(zhàn)其PUF以驗(yàn)證身份真?zhèn)?，?shí)現(xiàn)硬件級(jí)雙因子認(rèn)證（用戶密碼 + 設(shè)備PUF）。這樣即使卡片或設(shè)備外形被復(fù)制，因PUF不可克隆，攻擊者仍無(wú)法偽造出相同“指紋”的設(shè)備來(lái)通過(guò)認(rèn)證。

交易過(guò)程安全與防欺詐：PUF還能為金融交易的數(shù)據(jù)流提供端到端的安全保護(hù)。在移動(dòng)支付交易中，PUF可用于動(dòng)態(tài)生成交易會(huì)話密鑰，對(duì)交易數(shù)據(jù)進(jìn)行高強(qiáng)度加密簽名，確保交易指令在終端-服務(wù)器通信中不會(huì)被篡改或偽造。由于PUF生成密鑰不可預(yù)測(cè)且不重復(fù)，即使攻擊者截獲多次交易通信也難以推算密鑰，有效防御重放攻擊和中間人攻擊。此外，PUF能抵御物理竊密手段（如側(cè)信道攻擊），適合構(gòu)建雙離線支付場(chǎng)景下的安全機(jī)制。

數(shù)據(jù)合規(guī)監(jiān)管與審計(jì)：金融數(shù)據(jù)的流通不僅要技術(shù)安全，還需要滿足監(jiān)管合規(guī)要求。由于PUF標(biāo)識(shí)唯一且無(wú)法偽造，金融或者部門在審計(jì)數(shù)據(jù)交易時(shí)，可通過(guò)PUF身份追溯每一筆數(shù)據(jù)的來(lái)源設(shè)備和使用終端，做到“一數(shù)一源，可查可”。PUF為金融數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施提供了底層硬件信任背書，與現(xiàn)有的軟件加密認(rèn)證體系形成互補(bǔ)，一方面鞏固了金融系統(tǒng)的安全底座，另一方面也滿足了監(jiān)管部門對(duì)可管可控的要求，使數(shù)據(jù)要素在金融領(lǐng)域的流通更加規(guī)范透明。

總結(jié)

在全國(guó)統(tǒng)一大市場(chǎng)戰(zhàn)略背景下，數(shù)據(jù)要素市場(chǎng)建設(shè)面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)的可信采集、確權(quán)和安全流通是數(shù)據(jù)市場(chǎng)健康發(fā)展的基石，而物理不可克隆函數(shù)（PUF）技術(shù)以獨(dú)特的硬件安全優(yōu)勢(shì)為這一基石提供了有力支撐。本文通過(guò)政策分析闡釋了構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)市場(chǎng)的時(shí)代要求，強(qiáng)調(diào)了人工智能時(shí)代確保數(shù)據(jù)真實(shí)性、設(shè)備可信和流通可控的重要意義。PUF技術(shù)作為數(shù)據(jù)安全的物理邊界，其原理和應(yīng)用被系統(tǒng)探討，并結(jié)合金融場(chǎng)景說(shuō)明了PUF在保障終端身份唯一、交易安全合規(guī)方面的顯著優(yōu)勢(shì)。隨著我國(guó)PUF國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化工作的推進(jìn)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)的逐步成熟，PUF有望成為全國(guó)統(tǒng)一數(shù)據(jù)市場(chǎng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)制度的重要組成部分，為人工智能技術(shù)發(fā)展和數(shù)據(jù)要素的可信流通及價(jià)值創(chuàng)造提供有力支撐。