DB11/T 2047—2022 目录区块链技术规范 Technical specification for catalog blockchain ICS 35.240 CCS L 70 DB11 DB11/T 2047—2022北京市地方标准 2022-12-27发布 2023-04-01实施 北京市市场监督管理局 发布 DB11/T 2047—2022 I 目 次 前言 ............................................................................... II 1 范围 .............................................................................. 1 2 规范性引用文件 .................................................................... 1 3 术语和定义 ........................................................................ 1 4 总体架构 .......................................................................... 1 5 应用层 ............................................................................ 2 6 区块链层 .......................................................................... 2 7 数据共享支撑层 .................................................................... 4 8 市区两级目录区块链对接 ............................................................ 5 附录A（资料性） 对象描述 ........................................................... 7 参考文献 ........................................................................... 11 DB11/T 2047—2022 II 前 言 本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规 定起草。 本文件由北京市经济和信息化局提出并归口。 本文件由北京市经济和信息化局组织实施。 本文件起草单位：北京市经济和信息化局、北京市大数据中心、中国科 学院计算技术研究所、 北京航空航天大学、北京工业大学、中国科学院自动化研究所、北京微芯区块链与边缘计算研究院 、 华为技术有限公司。 本文件主要起草人：章敏、张晰、张琳、高嵩、贾晓丰、刘旭、赵琰昉、石志国、刘志荣、骆 亦飞、高文飞、张健枫、江茜、苗婕、王睿宇、王宇航、赵章界、赵莹、宁振宇、山世光、邓攀、 林绍福、王晓、林玎玎、孙棋棋、王腾腾、唐琳、屈克。 DB11/T 2047—2022 1 目录区块链技术规范 1 范围 本文件提出了目录区块链体系总体架构，规范了应用层功能要求、区块链层技术要求、数据共 享支撑层技术要求和市区两级目录区块链对接 技术要求等内容。 本文件适用于指导全市目录区块链的规 划、建设及市区两级目录区块链的对接 ，也可供政务部 门（包括行政机关和具有公共事务管理职能的事业单位）及相关社会机构对目录区块链的 使用和对 接参考。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用 而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用 文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单） 适用于本文件。 DB11/T 337 政务数据资源目录体系规范 DB11/T 1919 政务数据汇聚共享规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 目录区块链 catalog blockchain 利用区块链的理念和技术，对数据资源目录和数据共享进行统一管控的分布式系统。 [来源：DB11/T 1919-2021 ，3.3，有修改] 3.2 信息系统钥匙 information systems key 政务部门信息系统（涉密系统除外）生产库的访问信息。 注：访问信息包含用户名和密码。 3.3 智能合约 smart contract 以数字形式定义的计算机协议，在满足约定条款下可自动执行，执行结果记录在分布式账本中 且不可篡改。 3.4 数据探针 data probe 在源数据库与目标数据库之间进行数据抽取、转换和传输的数据同步工具。 4 总体架构 DB11/T 2047—2022 2 目录区块链体系包括市、区两级目录区块链。市级目录区块链由应用层、区块链层和数据共享 支撑层等层级组成，其中，应用层提供与用户交互的应用功能，包括内部管理、数据共享管理等； 区块链层提供区块链核心能力，包括智能合约、共识机制、加密算法、账本存储等；数据共享支撑 层提供数据共享支撑能力，通过数据探针、数据接口服务对接等方式实现数据共享；市级目录区块 链以跨链或接口方式实现与区级目录区块链或其他外部应用的对接。总体架构 见图1。 图 1 目录区块链体系总体架构 5 应用层 5.1 内部管理 内部管理要求按照DB11/T 337规定，支持内设机构管理、职责目录管理、数据目录管理、信息 系统管理和提交信息系统钥匙等功能。 5.2 数据共享管理 数据共享管理要求按照DB11/T 1919规定，支持数据共享申请、数据共享审批等功能。 6 区块链层 6.1 智能合约 6.1.1 开发要求 6.1.1.1 开发语言 智能合约的开发语言应遵循以下要求： a）具备图灵完备性，能够表达各种业务逻辑； b）具备IDE、编译等工具支撑； c）具备面向对象能力； DB11/T 2047—2022 3 d）至少支持Rust、Go、C++、Solidity其中之一。 6.1.1.2 文件拆分 智能合约的文件拆分应遵循以下要求： a）可拆分为多个文件； b）一个文件中应且只应实现一类业务逻辑； c）单个文件长度控制在1000行以下。 6.1.1.3 函数实现 智能合约的函数实现应遵循以下要求： a）对可复用或共用的代码段抽象成为一个独立函数； b）函数有明确的输入和输出定义； c）函数长度控制在200行以下； d）如果函数内有循环，不大于3层。 6.1.2 部署要求 智能合约部署应遵循以下要求： a）支持可视化界面安装和更新智能合约； b）支持参与方在其管理的节点安装和更新智能合约； c）支持智能合约可插拔。 6.1.3 执行要求 智能合约执行应遵循以下要求： a）对应条件触发后，支持智能合约自动执行； b）支持多组智能合约并行执行； c）智能合约执行时，由参与方背书，并经过共识； d）智能合约执行过程和结果都不可篡改。 6.1.4 安全性要求 为确保智能合约安全运行，应遵循以下要求： a）智能合约执行前，通过数字证书对联盟链的参与方进行身份认证； b）智能合约运行在独立的沙箱环境中，确保资源访问安全性； c）智能合约有执行终止条件，以限制对资源的消耗； d）智能合约执行后，执行结果上链留痕。 6.2 共识机制 共识机制应遵循以下要求： a）满足数据一致性要求，支持多节点对链上数据的记录、验证、修改等操作达成共识，使参与 节点的账本数据保持一致，防止任何独立节点恶意篡改链上数据； b）满足容错性要求，在故障节点或恶意节点所占比例不超过共识机制容错率时，保证系统能正 常运行； c）满足公平性要求，恶意节点无法通过技术手段无限提高出块比例，或干扰其他共识节点的出 块比例； d）满足可升级性要求，共识机制关键参数（如出块周期、区块大小等）和共识节点准入准出可 通过投票表决的方式完成热升级，避免出现区块链网络硬分叉。 DB11/T 2047—2022 4 6.3 加密算法 加密算法应遵循以下要求： a）支持国密SM2非对称加密算法； b）支持国密SM4对称加密算法； c）支持国密SM3哈希算法。 6.4 账本存储 账本存储应遵循以下要求： a）记录区块元数据和交易数据； b）记录智能合约读写的链上状态数据； c）记录每笔交易在执行过程中的状态变化历史、智能合约调用历史、账户发起交易历史； d）支持每笔交易在执行过程中的读写状态数据集单独保存； e）记录智能合约执行过程中产生的事件日志。 7 数据共享支撑层 7.1 数据探针 7.1.1 功能性要求 7.1.1.1 库表探测 库表探测应遵循以下要求： a）具备数据库连通性探测和库表结构变更、库表数据更新探测能力； b）具备多类型数据库