【摘? 要】 基于對(duì)數(shù)字孿生技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)的深入理解與研究，利用建模、大數(shù)據(jù)分析、模擬仿真等數(shù)字孿生技術(shù)孿生復(fù)刻國(guó)家會(huì)展中心外圍數(shù)字實(shí)景，構(gòu)建空間互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的進(jìn)博四葉草數(shù)字孿生體，實(shí)現(xiàn)云游進(jìn)博、應(yīng)急演練、態(tài)勢(shì)感知等多場(chǎng)景應(yīng)用，從而進(jìn)一步夯實(shí)城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型基礎(chǔ)，釋放轉(zhuǎn)型促創(chuàng)新、促改革、促發(fā)展的強(qiáng)大效應(yīng)，為會(huì)展領(lǐng)域的數(shù)字化應(yīng)用建設(shè)樹(shù)立標(biāo)桿。

【關(guān)鍵詞】 數(shù)字孿生技術(shù)；數(shù)字孿生體；多場(chǎng)景應(yīng)用

一、鏈數(shù)稽核系統(tǒng)建設(shè)背景

建設(shè)好政務(wù)區(qū)塊鏈?zhǔn)钱?dāng)前國(guó)內(nèi)各大數(shù)據(jù)中心的重大工作任務(wù)，鏈上數(shù)據(jù)高質(zhì)量更是這項(xiàng)工作順利實(shí)施的基石。數(shù)據(jù)共享不難，難的是數(shù)據(jù)質(zhì)量，高質(zhì)量的鏈上數(shù)據(jù)勢(shì)必是政務(wù)區(qū)塊鏈鏈上數(shù)據(jù)的核心資產(chǎn)。但是如果直接在鏈上進(jìn)行數(shù)據(jù)治理，為時(shí)已晚，區(qū)塊鏈的技術(shù)體系決定了其不可篡改性，造成低質(zhì)量數(shù)據(jù)不僅共享失效同時(shí)更難更正。所以，在應(yīng)用場(chǎng)景特別是標(biāo)桿應(yīng)用場(chǎng)景上鏈前，通過(guò)業(yè)務(wù)系統(tǒng)或者數(shù)據(jù)中臺(tái)接入的待上鏈數(shù)據(jù)，要對(duì)其依據(jù)鏈管平臺(tái)的要求，進(jìn)行鏈數(shù)稽核，符合要求的業(yè)務(wù)場(chǎng)景數(shù)據(jù)才可上鏈，形成建鏈、上鏈、用鏈、管鏈的有效路徑，鏈好似血管，而血液就是高質(zhì)量的上鏈數(shù)據(jù)。

基于上述背景，需建立一套鏈數(shù)稽核系統(tǒng)，能夠針對(duì)上鏈數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)并進(jìn)行質(zhì)量稽核，同時(shí)完成上鏈。在本次項(xiàng)目中，需對(duì)專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目監(jiān)管鏈、危險(xiǎn)廢物管理等13個(gè)標(biāo)桿場(chǎng)景的數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行稽核，使上鏈數(shù)據(jù)可信、可靠、可用，并能持續(xù)為后續(xù)上鏈數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)場(chǎng)景提供數(shù)據(jù)質(zhì)量稽核和治理服務(wù)。

二、鏈數(shù)稽核系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

（一）鏈數(shù)稽核系統(tǒng)功能需求

1. 鏈數(shù)稽核服務(wù)

建立一個(gè)可視化的鏈數(shù)稽核服務(wù)，使用戶能夠輕松管理各種應(yīng)用場(chǎng)景。提供數(shù)據(jù)目錄管理功能，以便對(duì)上鏈數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)和組織。支持智能合約的創(chuàng)建和管理，確保合約的正確性和安全性。管理各種涉鏈規(guī)則，包括數(shù)據(jù)格式、合規(guī)性等。并且對(duì)稽核結(jié)果進(jìn)行記錄和管理，以供審計(jì)和驗(yàn)證。

2. 政務(wù)區(qū)塊鏈SDK

統(tǒng)一封裝數(shù)據(jù)稽核和數(shù)據(jù)上鏈SDK，以供各區(qū)塊鏈應(yīng)用程序進(jìn)行部署和使用。提供數(shù)據(jù)稽核功能，確保上鏈數(shù)據(jù)的合規(guī)性和完整性。同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)的上鏈和用鏈，使區(qū)塊鏈應(yīng)用能夠無(wú)縫集成這些功能。

3. 鏈下緩存數(shù)據(jù)服務(wù)

訂閱區(qū)塊鏈鏈上數(shù)據(jù)，以實(shí)時(shí)同步鏈上數(shù)據(jù)的變化。創(chuàng)建鏈下鏡像緩存數(shù)據(jù)庫(kù)，以供全市和各區(qū)的應(yīng)用門(mén)戶和數(shù)據(jù)展示使用。同時(shí)提供數(shù)據(jù)支持，確保應(yīng)用門(mén)戶和數(shù)據(jù)展示的實(shí)時(shí)性和可用性。

4. 身份鏈和監(jiān)管鏈對(duì)接

根據(jù)區(qū)塊鏈共性平臺(tái)的統(tǒng)一身份認(rèn)證要求，允許用戶通過(guò)身份鏈進(jìn)行身份認(rèn)證和登錄。根據(jù)監(jiān)管鏈的統(tǒng)一要求，將稽核規(guī)則和結(jié)果上鏈，以便進(jìn)行監(jiān)管和存證。

這些功能需求將使鏈數(shù)稽核系統(tǒng)成為一個(gè)強(qiáng)大的工具，可以確保上鏈數(shù)據(jù)的質(zhì)量和安全性，同時(shí)為各區(qū)塊鏈應(yīng)用提供一套標(biāo)準(zhǔn)化的工具和服務(wù)，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)稽核和上鏈操作。這將有助于提高政務(wù)區(qū)塊鏈平臺(tái)的可信度，簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)人員的工作，使其能夠更容易地構(gòu)建安全和高質(zhì)量的區(qū)塊鏈應(yīng)用。

（二）鏈數(shù)稽核系統(tǒng)功能整體設(shè)計(jì)

這個(gè)系統(tǒng)是上海市政務(wù)區(qū)塊鏈平臺(tái)的關(guān)鍵組成部分，旨在確保上鏈數(shù)據(jù)的質(zhì)量和安全性。整體框架劃分為硬件基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用支撐層和應(yīng)用層，為區(qū)塊鏈應(yīng)用系統(tǒng)、鏈數(shù)稽核管理員和委辦部門(mén)應(yīng)用鏈管理員提供服務(wù)。

硬件基礎(chǔ)設(shè)施層：在硬件基礎(chǔ)設(shè)施層，系統(tǒng)利用市電子網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施，結(jié)合區(qū)塊鏈共性環(huán)境設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、安全設(shè)備等來(lái)搭建系統(tǒng)的物理基礎(chǔ)。這一層的建設(shè)是確保系統(tǒng)可用性和安全性的關(guān)鍵。

數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)層分為三個(gè)主要組成部分。鏈數(shù)稽核庫(kù)：用于為鏈數(shù)稽核服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐。這個(gè)庫(kù)存儲(chǔ)了鏈上數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行稽核和管理。日志庫(kù)：用于存儲(chǔ)鏈數(shù)稽核結(jié)果的日志信息，這對(duì)審計(jì)和追蹤非常重要。鏈下鏡像緩存庫(kù)：用于對(duì)上鏈后的數(shù)據(jù)進(jìn)行鏡像緩存，以支持全市和各區(qū)的應(yīng)用門(mén)戶和數(shù)據(jù)展示。

應(yīng)用支撐層：應(yīng)用支撐層提供共性支撐，以支持上層的應(yīng)用服務(wù)。這包括消息隊(duì)列、流程引擎、規(guī)則引擎、表單設(shè)計(jì)器、報(bào)表設(shè)計(jì)器、大屏設(shè)計(jì)器等工具和服務(wù)，用于加強(qiáng)系統(tǒng)的功能和可定制性。

應(yīng)用層：應(yīng)用層包括以下三個(gè)主要組件。鏈數(shù)稽核服務(wù)：這是系統(tǒng)的核心組件，負(fù)責(zé)定義鏈數(shù)稽核規(guī)則和管理稽核結(jié)果。提供了可視化的鏈數(shù)稽核服務(wù)，包括應(yīng)用場(chǎng)景管理、數(shù)據(jù)目錄管理、智能合約管理、涉鏈規(guī)則管理和稽核結(jié)果管理等功能。政務(wù)區(qū)塊鏈SDK：這個(gè)組件封裝了數(shù)據(jù)稽核和數(shù)據(jù)上鏈SDK，為各區(qū)塊鏈應(yīng)用系統(tǒng)提供了標(biāo)準(zhǔn)化的工具，用于數(shù)據(jù)稽核、數(shù)據(jù)上鏈和用鏈。SDK分發(fā)到各區(qū)塊鏈應(yīng)用系統(tǒng)中，使其能夠與鏈數(shù)稽核服務(wù)交互。鏈下緩存數(shù)據(jù)服務(wù)：為區(qū)塊鏈門(mén)戶和大屏提供鏈上數(shù)據(jù)的富應(yīng)用支持，通過(guò)訂閱鏈上數(shù)據(jù)并形成鏈下鏡像緩存數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

這個(gè)整體設(shè)計(jì)使鏈數(shù)稽核系統(tǒng)成為一個(gè)強(qiáng)大而全面的工具，為政務(wù)區(qū)塊鏈平臺(tái)提供了數(shù)據(jù)質(zhì)量和安全性的保障，為各區(qū)塊鏈應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和部署提供了標(biāo)準(zhǔn)化的支持和工具。它有助于提高平臺(tái)的可信度，簡(jiǎn)化了應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員的工作，使他們能夠更輕松地構(gòu)建安全和高質(zhì)量的區(qū)塊鏈應(yīng)用。

（三）鏈數(shù)稽核系統(tǒng)和其他系統(tǒng)間的接口

需要上鏈的應(yīng)用系統(tǒng)場(chǎng)景，首先通過(guò)鏈數(shù)稽核服務(wù)進(jìn)行目錄、元數(shù)據(jù)、稽核規(guī)則定義，并由鏈數(shù)稽核服務(wù)進(jìn)行認(rèn)證授權(quán)管控。在各區(qū)塊鏈應(yīng)用場(chǎng)景需要進(jìn)行數(shù)據(jù)上鏈時(shí)，運(yùn)行鏈數(shù)稽核系統(tǒng)分發(fā)的鏈數(shù)稽核SDK進(jìn)行數(shù)據(jù)稽核規(guī)則運(yùn)算，運(yùn)算通過(guò)后數(shù)據(jù)加簽并調(diào)取鏈合約完成上鏈操作；鏈下鏡像緩存庫(kù)由完成數(shù)據(jù)稽核并上鏈后訂閱合約進(jìn)行數(shù)據(jù)留存，并統(tǒng)一存入鏈下鏡像緩存庫(kù)，為應(yīng)用門(mén)戶等各類(lèi)數(shù)據(jù)應(yīng)用進(jìn)行支撐。

按照上海政務(wù)區(qū)塊鏈統(tǒng)籌統(tǒng)建的要求，鏈數(shù)稽核服務(wù)通過(guò)身份鏈進(jìn)行統(tǒng)一身份認(rèn)證與登錄，鏈數(shù)稽核規(guī)則按要求上監(jiān)管鏈進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)管。

（四）鏈數(shù)稽核系統(tǒng)整體流程

系統(tǒng)整體流程如下：

系統(tǒng)管理員通過(guò)鏈數(shù)稽核服務(wù)新建應(yīng)用場(chǎng)景、新建數(shù)據(jù)目錄，并定義元數(shù)據(jù)和稽核規(guī)則，編輯智能合約。

區(qū)塊鏈應(yīng)用系統(tǒng)利用鏈數(shù)稽核系統(tǒng)提供的SDK包，配置相應(yīng)參數(shù)，在數(shù)據(jù)上鏈時(shí)調(diào)用，完成數(shù)據(jù)稽核，稽核通過(guò)后由SDK包自動(dòng)完成上鏈，稽核不通過(guò)返回區(qū)塊鏈應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)治理。

完成上鏈的數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行結(jié)果返回，并存入統(tǒng)一的鏈下鏡像緩存庫(kù)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)，為后續(xù)鏈上應(yīng)用進(jìn)行數(shù)據(jù)支撐。

三、鏈數(shù)稽核系統(tǒng)應(yīng)用成效

目前鏈數(shù)稽核系統(tǒng)已正式投入運(yùn)行，功能方面包括鏈數(shù)稽核服務(wù)（涉鏈規(guī)則、數(shù)據(jù)目錄、應(yīng)用場(chǎng)景、智能合約、應(yīng)用系統(tǒng)授權(quán)、稽核結(jié)果管理等）和鏈下數(shù)據(jù)緩存服務(wù)，并提供給應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)一的政務(wù)區(qū)塊鏈SDK，應(yīng)用系統(tǒng)通過(guò)SDK完成數(shù)據(jù)稽核、數(shù)據(jù)上鏈和數(shù)據(jù)用鏈。性能方面數(shù)據(jù)上鏈可達(dá)到300TPS/s以上，用鏈可達(dá)到1000TPS/s以上，區(qū)塊鏈業(yè)務(wù)鏈大屏和門(mén)戶查詢速度可達(dá)到1000TPS/s以上。

鏈數(shù)稽核系統(tǒng)的建設(shè)，有效支撐了專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目監(jiān)管、進(jìn)博會(huì)關(guān)鍵人員、危險(xiǎn)廢物管理、特殊食品追溯、業(yè)委會(huì)治理電子投票5個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景的數(shù)據(jù)稽核、上鏈、用鏈和統(tǒng)計(jì)查詢，并為后續(xù)標(biāo)桿應(yīng)用場(chǎng)景與區(qū)塊鏈交互打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

〈朱銘杰（1979—），男，上海，碩士/副高級(jí)工程師，研究方向?yàn)樗惴ㄔO(shè)計(jì)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈〉

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