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    區塊鏈專題 | 開展教育領域區塊鏈關鍵技術應用研究...教育部印發《高等學校區塊鏈技術創新行動計劃》

    2020/5/22 9:33:52

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    當前,全球科技創新進入空前活躍的時期,以人工智能、量子信息、移動通信、物聯網、區塊鏈為代表的新一代信息技術加速突破。區塊鏈技術的集成應用在全球范圍內呈現強勁發展勢頭,在新的技術革命和產業變革中起著重要作用,將在建設網絡強國、發展數字經濟、助力經濟社會發展等方面發揮更大作用。


    為發揮高??萍紕撔聝瀯?,更好地推動我國區塊鏈技術發展和應用,日前教育部印發了《高等學校區塊鏈技術創新行動計劃》,以加快高校區塊鏈技術創新發展。其中重點提出要開展教育領域區塊鏈關鍵技術應用研究。



    針對數字教育資源眾籌眾創與共享、教學行為數據化、教育管理決策精細化等教育創新發展帶來的版權難確認、數據難取信、隱私難保障等一系列挑戰,建設基于區塊鏈的教育治理與應用創新平臺,支撐開展智能化數字資源共享平臺構建、創新知識產權的保護與溯源、真實可信的數字檔案存證與追蹤、敏感信息流通控制與隱私保護、基于學分銀行的終身學習等教育領域的創新技術研發與應用,支撐開展面向教育領域需求的區塊鏈關鍵技術應用研究,提升我國教育治理的自主、開放、可控的能力。




    針對教育管理與服務中面臨的版權確認、數據取信、隱私保障等問題,研究基于區塊鏈的教育資源共享、教育成果評價、學生綜合測評、教育檔案存證與追蹤、信息流通控制與隱私保護等技術,構建基于區塊鏈的教育管理與服務協同平臺,在基礎教育、職業教育、高等教育、繼續教育等領域得到應用。 







    ◆◆總體目標◆◆


    深入貫徹落實習近平總書記重要講話精神和黨中央、國務院重要部署,引導高校匯聚力量、統籌資源、強化協同,不斷提升區塊鏈技術創新能力,加快區塊鏈技術突破和有效轉化,為我國有力、有序推動區塊鏈技術和產業創新發展提供支撐。到2025年,在高校布局建設一批區塊鏈技術創新基地,培養匯聚一批區塊鏈技術攻關團隊,基本形成全面推進、重點布局、特色發展的總體格局和高水平創新人才不斷涌現、高質量科技成果持續產生的良好態勢,推動若干高校成為我國區塊鏈技術創新的重要陣地,一大批高校區塊鏈技術成果為產業發展提供動能,有力支撐我國區塊鏈技術的發展、應用和管理。   


    ◆◆重點任務◆◆


    (一)區塊鏈核心技術攻關行動


    圍繞區塊鏈與人工智能、大數據、物聯網等交叉融合和快速發展的特點,聚焦區塊鏈體系結構、區塊鏈網絡理論、新型共識理論、區塊鏈安全體系、區塊鏈監管體系等基礎理論和區塊鏈高性能共識機制、可信互聯、安全防護、隱私保護、新型存儲、跨鏈互聯、監管、測評、智能合約等核心技術開展深入研究,加快區塊鏈基礎性、前瞻性和交叉性基礎理論研究,推動兼具完備性、開放性和領先性的區塊鏈關鍵核心技術突破。


    1.大規模高性能區塊鏈技術研究。區塊鏈系統的性能由底層通訊網絡、區塊鏈架構、共識算法和分布式應用等關鍵部分共同影響。針對當前區塊鏈技術在擴展性和性能方面的局限性與不足,以提升區塊鏈吞吐量、確認時間、并發接入等關鍵性能為目標,開展面向不同網絡通信和廣播協議的動態可擴展區塊鏈架構研究;針對共識算法大規模并行處理能力的不足,開展安全、可靠、高性能的共識算法研究;開展區塊鏈性能指標體系和評測技術研究;構建高效、可靠的區塊鏈底層平臺系統,為高性能、高安全、大規模、高并發區塊鏈系統的部署提供技術支撐。


    2.區塊鏈與監管科技研究。區塊鏈技術對監管科技的發展具有重要作用,同時區塊鏈本身的監管也面臨嚴峻的挑戰。針對傳統業務和監管中跨領域數據共享難、業務協同難、事后監管成本高等諸多難題,開展基于區塊鏈的全面精準監管技術研究,通過穿透式監管共識節點引入、監管與使用分離、監管與業務合約協同等機制實現監管科技突破,建立多領域、廣覆蓋的可信監管體系,滿足政務服務與社會治理對監管的需求;開展區塊鏈節點信息可視化、密文無侵入監管、暗網中數字資產去匿名化、多鏈跨鏈追溯監管與治理等技術研究,建立多領域全覆蓋的區塊鏈自身監管體系;建立區塊鏈分布式監管決策系統,構建區塊鏈監管標準,提升監管效率。


    3.區塊鏈數據安全與隱私保護技術研究。數據安全與隱私保護是區塊鏈技術應用的核心問題。針對數據訪問、共享、存儲、計算中的安全與隱私保護問題,開展區塊鏈數據邊界保護和精準訪問控制機制研究,實現細粒度權限的可追溯、可驗證、可審計等特性;融合區塊鏈與安全多方計算等,開展區塊鏈多方數據協調和安全共享技術研究;開展鏈內輕量級臨時可信操作環境構建和安全解構研究,實現新型應用驅動的可信計算;開展可監管的隱私保護技術研究,綜合利用多種密碼學技術實現用戶隱私保護。


    4.區塊鏈多鏈與跨鏈技術研究。隨著區塊鏈應用的不斷深化,性能與容量的提升驅動多鏈擴展,業務場景的復雜多樣呼喚跨鏈協同。針對同構及異構區塊鏈之間的跨鏈操作及其一致性問題,開展同構區塊鏈多鏈操作研究,保證一致性并提升可擴展性;開展異構區塊鏈跨鏈協同研究,研發跨鏈通用協議與接口,實現跨鏈信任延伸。


    5.區塊鏈與新一代互聯網體系結構研究。區塊鏈技術正在快速發展演進,其可信互聯技術有可能推動新一代互聯網體系結構演進。針對傳統網絡架構在可信計算方面的局限與不足,開展支持可信互聯的新一代網絡體系結構關鍵技術研究;針對未來網信空間(Cyberspace)“人-機-物”高度融合的場景,研究新型信任機制,建立信息物理實體交互與溯源體系;針對對等自治實體之間的協作不確定性難題,結合區塊鏈與軟件定義網絡等技術手段,研究對等實體之間可信交互機制,實現信息流與價值流的融合流通。


    6.區塊鏈安全防護技術研究。隨著區塊鏈應用的不斷發展,區塊鏈產品和應用系統也必然面臨更大的安全威脅。針對實現自主、安全、可靠的區塊鏈系統的目標,開展區塊鏈系統脆弱性與安全威脅研究,建立區塊鏈安全體系架構和參考模型;針對區塊鏈的共識機制、密碼技術、智能合約、虛擬機、分布式運行環境、隱私保護、應用特性等,開展安全分析與漏洞檢測技術研究,形成持續主動安全分析和檢測的關鍵工具集;針對區塊鏈的核心機制及應用場景,開展形式化驗證技術等研究和關鍵工具的研發;加強區塊鏈技術及安全標準化研究,推動技術標準的國際化,提升我國在區塊鏈領域的技術和標準的話語權;提高區塊鏈系統整體安全態勢的感知能力,維護、保障區塊鏈系統運行安全。


    7.區塊鏈測評體系研究。當前區塊鏈行業面臨大發展,從底層平臺到應用服務百花齊放,但也面臨著缺乏統一標準,難以評估對比的痛點。針對應用行業面向科學、系統的區塊鏈測評體系的普遍需求,開展區塊鏈系統評價關鍵指標分析模型研究;針對區塊鏈技術標準及安全防護體系,提取并建立功能、性能、安全性和可靠性等各方面的測評指標體系,形成完善的測評技術和方法;研究并開發用于區塊鏈安全測評的自動化測試工具、智能化測試平臺。

       

    8. 5G環境下 “區塊鏈+物聯網”融合發展研究與應用。區塊鏈作為一種安全可靠的分散事務信任機制,可以有效解決物聯網發展中面臨的大數據管理、信任、安全和隱私等難題,提高運營效率和工業資產利用率。5G、物聯網、云邊協同和區塊鏈相互影響和補充,有利于實現全新的商業模式和網絡生態圈,促進整個社會生產方式的變革和生產力的發展。研究5G環境下基于區塊鏈的“云-邊-端”多層次架構和信任機制互建,實現云平臺、邊緣集群以及物聯網之間的深度融合;研究基于區塊鏈的邊緣側數據存儲與安全風險溯源,實現分布式數據可靠存儲,支持邊緣操作日志的可靠管理與安全風險的可追溯;研究基于區塊鏈的邊緣資源與信息共享激勵機制,實現多個邊緣集群間的資源和信息的確權及共享;通過典型場景的應用落地,形成5G環境下“區塊鏈+物聯網”融合發展的示范。  


    (二)區塊鏈技術攻關能力提升行動 

      

    加快教育部重點實驗室、教育部工程研究中心等創新基地建設和國家重點實驗室、國家技術創新中心、國家工程研究中心、國家產業創新中心等各類國家級創新基地的培育,支持高校培養、匯聚一批高水平人才隊伍,加快提升區塊鏈技術創新能力。


    1.科學研究類平臺建設方向區塊鏈技術理論。針對我國發展自主可控高安全可信分布式系統的迫切需求,建立完備的區塊鏈基礎理論體系,開展高性能、強安全可信區塊鏈關鍵技術基礎研究,突破區塊鏈與大數據、人工智能等新興信息技術深度融合所面臨的挑戰,引領高安全可信分布式系統理論、技術和應用全面創新。


    區塊鏈與新一代互聯網。針對現有區塊鏈技術中體系結構的局限、區塊鏈對現有互聯網體系的變革與挑戰等問題,建設區塊鏈與可信互聯網技術及應用創新平臺,支撐開展新一代區塊鏈技術平臺架構、基于區塊鏈的新一代網絡信息基礎設施體系結構、可信互聯網/物聯網體系結構等技術的研發和應用,提升我國區塊鏈核心技術研發水平和新一代互聯網技術支撐能力。


    區塊鏈核心技術。針對我國發展自主可控區塊鏈關鍵核心技術的需求,建設區塊鏈關鍵技術研發與應用平臺,創新高性能區塊鏈架構、共識算法、安全與隱私保護、智能合約引擎等核心技術,開展區塊鏈融合大數據、人工智能等新興信息技術應用研究,提升我國區塊鏈核心技術創新應用能力和自主可控能力,為我國重大領域提供自主原生、安全可信的技術支撐。


    2.技術創新類平臺建設方向區塊鏈安全。針對現有區塊鏈安全技術欠缺、隱私保護不足等問題,建設區塊鏈安全技術及應用創新平臺,支撐開展區塊鏈密碼算法與協議、區塊鏈安全體系、基于區塊鏈的可信計算、底層協議和智能合約形式化驗證、智能合約安全檢測、隱私保護協議等技術的研發和區塊鏈安全技術平臺應用,構建區塊鏈安全和隱私保護體系,提升我國區塊鏈安全技術研發水平。


    區塊鏈監管。針對區塊鏈發展和應用對我國網絡空間監管帶來的新挑戰,建設區塊鏈監管技術與應用創新平臺,支撐開展區塊鏈監管體系、鏈上信息和智能合約監管、跨鏈監管等技術研發和區塊鏈監管技術平臺應用;支撐開展基于區塊鏈,融合大數據、人工智能等技術和監管沙盒等方法的監管技術研發與應用,提升我國區塊鏈監管能力和網絡空間的治理能力。


    區塊鏈與物聯網。針對物聯網傳統網絡架構局限性、“萬物互聯”帶來的安全與隱私保護等問題,建設區塊鏈與物聯網技術融合及應用創新平臺,支撐開展基于區塊鏈的高安全可信物聯網網絡架構、信息-物理世界協同追溯、可信計算環境構建與延伸、安全可信的物聯網大數據全生命周期保護等技術研究,推動區塊鏈在貨物租賃、供應鏈、物流系統等場景下的應用落地。


    區塊鏈與大數據。針對大數據對可信計算的需求,自主研發以區塊鏈為核心的大數據計算平臺和基礎設施,將區塊鏈應用從金融支付擴展到更廣泛的信息領域,實現通用強安全可信的存儲、計算和控制。設計大數據-區塊鏈融合的計算模型,將區塊鏈作為核心技術應用于數據中心、計算中心等多種平臺;開展交互式可驗證計算、零知識驗證、可編程區塊鏈等研究;在信息世界提供數據可信存儲和調度、安全可靠分體式計算、精準訪問控制等通用基礎信息服務。


    3.行業應用類平臺建設方向區塊鏈與社會治理。針對我國在社會治理中存在的信任體系不完善、監管滯后等問題,發揮多學科交叉優勢,建設基于區塊鏈的社會治理技術與應用創新平臺,支撐開展基于區塊鏈的數字身份體系、社會征信體系、司法區塊鏈、社區治理區塊鏈、市場監管區塊鏈等研究與應用,推動我國區塊鏈技術在社會治理領域的應用,促進區塊鏈對監管科技、計算法律學、審計學等領域理論研究與交叉學科的發展,提升我國社會治理體系和治理能力現代化水平。


    區塊鏈與教育治理。針對數字教育資源眾籌眾創與共享、教學行為數據化、教育管理決策精細化等教育創新發展帶來的版權難確認、數據難取信、隱私難保障等一系列挑戰,建設基于區塊鏈的教育治理與應用創新平臺,支撐開展智能化數字資源共享平臺構建、創新知識產權的保護與溯源、真實可信的數字檔案存證與追蹤、敏感信息流通控制與隱私保護、基于學分銀行的終身學習等教育領域的創新技術研發與應用,支撐開展面向教育領域需求的區塊鏈關鍵技術應用研究,提升我國教育治理的自主、開放、可控的能力。


    區塊鏈與金融服務。針對區塊鏈在金融服務領域應用的需求和問題,建設基于區塊鏈的金融服務技術與應用創新平臺,支撐開展區塊鏈在數字貨幣、跨境支付/結算、供應鏈金融、資產證券化等金融業務的創新應用研究;支撐開展面向金融監管領域需求的區塊鏈關鍵技術應用研究,提升我國防范和化解金融風險的能力,助力國家金融安全,提升我國的金融科技創新能力和應用水平,推動我國數字金融發展和人民幣國際化。


    區塊鏈與知識產權。針對區塊鏈在知識產權領域應用的需求和問題,建設基于區塊鏈的知識產權管理與服務的技術創新應用平臺,支撐開展區塊鏈在知識產權服務、管理、保護、交易、司法等領域的創新應用研究,支撐開展面向知識產權確權、追溯、交易等需求的區塊鏈關鍵技術應用研究,提升我國的知識產權保護和市場轉化水平。   


    區塊鏈與醫療健康。針對區塊鏈在醫療健康領域應用的需求和問題,建設基于區塊鏈的醫療健康服務技術創新應用平臺,支撐開展解決醫療健康領域存在的信息安全、隱私保護、數據孤島、信任體系不健全和監管溯源復雜等問題的技術研發,支撐開展面向傳染病防治、電子病歷共享、藥品溯源、健康管理等領域的區塊鏈關鍵技術研究與應用,提升我國醫療健康領域的科技創新應用水平。  


    (三)區塊鏈技術示范應用行動   


    支持高校加強與京津冀、雄安新區、長三角地區、粵港澳大灣區等區域,北京、上海、合肥、深圳等國家科學中心以及有關單位、地方合作,推動高校區塊鏈技術突破向教育、司法、金融、能源、知識產權、醫療健康、社會治理、公益慈善等領域轉移轉化。


    1.基于區塊鏈技術的征信服務體系研究。基于區塊鏈技術,構建面向個人和企業的公平、客觀、透明的信用信息記錄和評價體系,為構建誠信社會提供信息基礎。研究基于聯盟鏈的征信服務評價體系,融合政府部門、行業機構、企業等信用記錄和評價信息,開展基于區塊鏈的信用信息和評價信息可信研究,研究建立科學可信的信用評價數學模型,研究征信信息的用戶隱私保護,在金融、商業、環保、教育、公共服務等領域通過安全合理機制提供征信服務應用。


    2.基于區塊鏈的醫療健康協同平臺的研究和應用。研究基于區塊鏈的隱私數據交換網絡架構、多級治理協同平臺架構、醫療和公共衛生法定數據交換標準的應用協議;研究基于區塊鏈的個人數據身份鑒別、數據鑒權和授權技術、隱私數據交換協議技術、數據交換留痕和追溯技術;研究開發基于區塊鏈和大數據的醫療健康協同平臺,實現平臺與政府部門相關平臺的互聯互通。并在醫療衛生健康領域和防疫斗爭中得到應用。


    3.區塊鏈在公益捐贈與扶貧中的應用研究。針對捐贈和扶貧過程中的資金不透明問題,平衡監管便利與數據隱私和安全,研究基于區塊鏈的公益捐贈和扶貧的運作模式,開發基于區塊鏈的捐贈物資與資金監管系統,實現對象精準、信息可信、資金透明的公益捐贈和扶貧。


    4.區塊鏈在分布式能源交易中的應用研究。推動分布式能源系統在整個能源系統中占比、提高新能源滲透率是未來世界能源技術的重要發展方向。研究基于區塊鏈技術的能源、資源、廢物和碳信用的點對點(P2P)交易,基于區塊鏈的分布式點對點電力交易新模式,以及新模式面臨的需求側管理優化、分布式電力消費決策、基于區塊鏈的電力交易撮合等核心技術, 開發基于區塊鏈的分布式能源交易解決方案并進行實踐驗證,實現區域供需平衡削峰填谷,降低終端用戶用電成本,提升新能源滲透率。


    5.區塊鏈在司法領域的應用研究。研究基于區塊鏈的司法證據保全和追溯技術、司法協作和數據共享機制、司法案例公示和評價體系、司法大數據的標準體系和數字證據的法律基礎及相關法規建設,為司法體系信息化建設提供有效支撐。  

     

    6.區塊鏈在供應鏈與物流體系的應用研究。解決產品在生產、運輸、銷售、監管過程的低透明度、高成本、低效率等問題,研究產品全生命周期追溯技術,實現產品全過程透明可追溯;針對疫苗、?;返忍厥馕锲?,研究基于區塊鏈的信息-物理世界協同追溯技術;構建基于區塊鏈的供應鏈與物流平臺,實現產品質量實時監控、防偽追蹤、責任追溯等重要功能,打造新型供應鏈與物流體系。

       

    7.區塊鏈在金融監管的應用研究。面向金融科技創新發展需求,研究基于區塊鏈技術的沙盒監管、穿透式監管等新型金融監管機制,研究不同金融場景下的區塊鏈架構、細粒度的金融權限管理、安全的金融文檔存儲與管理、可追溯可風控的金融投資管理體系、跨平臺資金流向溯源體系等,實現區塊鏈在金融管控、機構投資、個人理財、稅收管控、外匯管制、個人財產記錄、反洗錢機制、養老金分發等場景下的廣泛應用。 

      

    8.區塊鏈在數字版權管理的應用研究。針對數字版權的維權與確權困難等問題,研究基于區塊鏈的數字權益確認、追溯與流通技術,支持安全高效的版權生成、支付、轉移等操作;研究基于區塊鏈的數字版權保護與流通技術,提高多方收益,促進內容行業發展;研究基于細粒度的數字版權授權、訪問、轉移技術,實現數字資源的高效分配;構建數字版權管理應用平臺,推動在多媒體、知識產權等多領域應用。  

       

    9.基于區塊鏈的教育管理與服務協同平臺研究與應用。針對教育管理與服務中面臨的版權確認、數據取信、隱私保障等問題,研究基于區塊鏈的教育資源共享、教育成果評價、學生綜合測評、教育檔案存證與追蹤、信息流通控制與隱私保護等技術,構建基于區塊鏈的教育管理與服務協同平臺,在基礎教育、職業教育、高等教育、繼續教育等領域得到應用。 


    ◆◆組織實施◆◆


    (一)加快推進落實


    高校要深入學習貫徹習近平總書記重要講話精神,研究區塊鏈技術發展現狀和趨勢,提高區塊鏈技術創造和運用能力。有關高校要將區塊鏈技術作為重要發展方向和核心技術自主創新的重要突破口,加大對相關攻關團隊和任務的支持力度,加快推進落實相關部署,積極走在理論最前沿、占據創新制高點,推動產業發展取得新優勢。


    (二)加強支持引導


    教育部對“區塊鏈關鍵核心技術攻關行動”中攻關任務予以適當經費支持,引導高校圍繞區塊鏈基礎理論和關鍵核心技術開展研究攻關。支持高校圍繞“區塊鏈技術攻關能力提升行動”所列方向培育建設創新平臺。教育部將在高校自主培育的基礎上擇優認定建設一批教育部重點實驗室、教育部工程研究中心、省部共建協同創新中心。


    (三)深化產學研合作


    教育部聯合發展基礎良好、應用需求強烈的省份或區域,支持高水平大學建設區塊鏈技術創新研究院,服務區域區塊鏈技術的發展和應用,為建設國際一流水平的區塊鏈技術創新與應用示范區提供科技支撐和人才支撐。鼓勵高校加強與行業優勢企業的合作,通過共建實驗室、研究中心或聯合攻關等方式,積極落實“區塊鏈技術示范應用行動”,推動區塊鏈技術轉化為企業發展活力、轉化為現實生產力。


    內容來源 | 教育部網站


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