简单谈谈“和数区块链”技术架构及特点是什么？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-09-20 01:49 标签： 区块链开发

航天信息：深化技术创新应用，打造区块链产业生态

航天信息：深化技术创新应用，打造区块链产业生态

摘要： 区块链作为信息技术的重要领域，自诞生以来，就被认为是下一代价值互联网的核心技术之一，未来数字经济创新发展的重要驱动力。

 区块链作为信息技术的重要领域，自诞生以来，就被认为是下一代价值互联网的核心技术之一，未来数字经济创新发展的重要驱动力。成立20余年来，航天信息股份有限公司紧跟党和国家重大战略部署，在服务大局中实现高质量发展，航天信息区块链技术研究与创新应用正是这一历程的充分印证。

       近些年，我国区块链政策如雨后春笋不断涌现，国家出台相关政策鼓励区块链与人工智能、大数据、物联网等新兴信息技术的融合与创新应用，一批新产品、新平台、新服务不断涌现，以合作共建、平台先行为突出特点的应用模式逐渐形成，区块链价值得到进一步凸显。

 在助力企业数字化转型方面。区块链技术可以赋能企业数字化转型，实现线上数据资产化，使数据确权、数据资产交易变得简单、透明；同时能够助力政府优化营商环境，重塑信任机制，促进经济发展。比如，在供应链金融领域，可延伸信用链条，降低中小企业融资难度；在质量追溯领域，构建可信追溯体系，增强企业信誉；在精准营销、供应链管理等领域，推动商业模式转变、优化业务流程，带动企业数字化转型，助力企业高质量发展。

       在提升社会治理水平方面。区块链技术分布式、不可篡改、可追溯等特性，有助于构建实时互联、数据共享、联动协同的智能化机制，优化民生服务、城市管理、市政服务等流程，在电子存证、医疗健康、公益慈善、智慧城市、疫情防控等多方面推动社会治理能力提升。

       在完善国家治理体系方面。通过将区块链技术引入至国家治理体系，能够助力国家治理水平和政务服务水平不断提升，促进税务、交通、公检法、应急管理等政府管理更加现代化、精准化，实现政府数据高效交换共享，有效推动国家治理模式创新，降低治理成本，提高治理效能。

 在2019年10月24日中共中央政治局第十八次集体学习会议上，区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用，我们要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，明确主攻方向，加大投入力度，着力攻克一批关键核心技术，加快推动区块链技术和产业创新发展。这对区块链技术创新应用具有重大的指导意义，为航天信息在区块链技术创新应用领域的突破指明了方向。

 2016年，航天信息就已瞄准区块链技术，组建专业团队进行关键技术攻关与创新应用，打造了航天信息区块链平台/）内容主要来自原创、合作媒体供稿和第三方投稿，凡在本网站出现的信息，均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性，但不保证有关资料的准确性及可靠性，读者在使用前请进一步核实，并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏，概不负任何法律责任。
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随着与5G的快速发展，物理世界与信息世界的联系逐渐增强，而数字孪生则是实现物理域和虚拟域互联互通的有效手段。数字孪生技术的高级阶段是构建镜像世界，与数字孪生的结合将为镜像世界的构建奠定底层技术基础：保证数据的不可篡改性、建立数字孪生体与物理实体一对一的映射关系、实现数字孪生体之间的交互。镜像世界从构建对象的角度可以分为包含物、人、人与物交互的三类形式，这三类形式的主要应用场景为：智能物联、市民码、智慧城市。在后疫情时代，落实疫情防控常态化工作的要求加大了对这三种场景的应用需求，是未来新技术的发展方向。

虽然理论上区块链能为数字孪生的广泛应用提供架构支持，但实际中也面临诸多困难，监管法规不完善、技术有待突破等，都是亟待解决的问题。

关键词：数字孪生；区块链；智能物联；市民码；智慧城市;镜像世界

2020年4月，国家发改委、中央网信办印发《关于推进“上云用数赋智”行动 培育新经济发展实施方案》，其中多次提到了“数字孪生”这一概念。在第二节“主要方向”中提到：“支持在具备条件的行业领域和企业范围探索大数据、人工智能、、数字孪生、5G、物联网和区块链等新一代数字技术应用和集成创新。”在第三节“近期工作举措”中提到：“鼓励研究机构、产业联盟举办形式多样的创新活动，围绕解决企业数字化转型所面临数字基础设施、通用软件和应用场景等难题，聚焦数字孪生体专业化分工中的难点和痛点，引导各方参与提出数字孪生的解决方案。”

数字孪生是指在信息化平台内模拟物理实体、流程或系统，类似实体系统在信息化平台中的双胞胎。简单地说，数字孪生就是创造一个现实物理实体在数字世界的拷贝。数字孪生最初的应用多集中在军事、工业制造领域。时至今日，其应用场景已经扩展到医疗、消费、公用事业等多个不同的领域当中。数字孪生的内涵也有了进一步的发展。

从技术实现上来看，数字孪生体的通用框架包含以下五个方面：用户域、数字孪生体、测量与控制实体、现实物理域，以及跨域功能实体。框架中的关系均是双向的。从数字化的对象来看，数字孪生体可以分为：组件、资产、过程、系统和系统网路。从发展阶段来看，数字孪生体可以按照成熟度划分为数化、互动、先知、先觉和共智等五个阶段。最高阶段的数字孪生体，不仅是现实世界中对象的数字化拷贝，还具备与现实世界互相通信、根据完全或不完全信息做出推断，甚至具备与其他数字孪生体进行互动、共同进化的能力。

数字孪生体的发展要求：一方面要能建立更大规模的数字孪生体，如航天器相对于发动机所需要的数字孪生体规模相对比较大；另一方面，在虚拟世界中提高数字孪生体之间的可交互性具有更高的价值。在无人驾驶技术方面，计算机系统内不只需要汽车的独立孪生体，也需要相关的路况、天气、实时动态等多方面信息，甚至需要获取其他汽车的驾驶动态。而这些显然是目前数字孪生的技术盲区。

本文旨在探讨如何建立数字孪生体之间的联系，在虚拟系统内建立一个与现实世界运行基本一致的镜像世界，并从智能物联、市民码、智慧城市这三个应用场景分析“区块链+数字孪生”的应用价值。

二、数字孪生的发展历程与技术解析

（一）数字孪生技术的产生与演化

“数字孪生”概念的萌芽最早可以追溯到二十世纪六七十年代的美国航天“阿波罗”项目[1]，NASA制造完全相同的两个空间飞行器，一个用于执行飞行任务，另一个留在地球上，被称为“孪生体”，用于反映另一个飞行器的状态。此时的孪生体还停留在仿真阶段。“孪生体”具备两个显著特征：孪生体与其所反映的实体在外表、内容、性质、性能等各方面完全相同；孪生体能够真实完全地反映另一实体的运行状况。此时的孪生体侧重“仿真”性能，其表现形式仍为物理实体。

美国密歇根大学Grieves[2]教授在产品全生命周期管理课程上提出“与物理产品等价的虚拟数字化表达”的概念，当时被定义为：一个或一组特定装置的数字复制品，能够抽象表达真实装置，并能以此为基础进行真实条件或模拟条件下的测试。这一概念明晰地显示出当时对于进行高层次数据集成分析的期望，是数字孪生概念的雏形，但在当时并没有被称为“数字孪生”。2003—2005年期间被称为“镜像的空间模型”[3]，2006—2010年逐渐演变为“信息镜像模型”[4]。直到2011年，Grieves教授引用了其合作者Vickers用于描述此概念的新名词“数字孪生体”[5]，此后一直沿用至今。

尽管后来的这些描述概念不断变化，但其包含的组成要素与概念模型却基本保持一致，都突破了原来孪生体的物理空间限制，组成要素有物理空间、数字虚拟空间与两者之间的联接三部分，概念模型即实体产品、虚拟产品以及两个空间之间的数据信息交互接口。其基本逻辑关系如图1所示：

而由于技术局限性，这一概念提出后，并未有实质影响。数字孪生最早被应用在航天及军工领域。2011年，出于对战斗机进行仿真的需求，美国空军实验室与NASA合作，首次提出飞行器的数字孪生体概念，“利用当前可用物理模型、更新的传感器数据和历史数据等来反映与该模型对应的飞行实体的状态”[6]。此后，数字孪生在航空领域逐渐得到了更多应用场景。

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