数据空间：技术体系与工程实践

本书共计8章。第1章系统讲解数据空间的基本概念。第2章讲解数据空间的发展背景。第3章对比中国与欧洲、日本等的数据空间发展现状，总结了国内外数据空间的主要建设情况与工作方案。第4章讲解数据空间的数据场这一基础理论，详解数据场的动力学特性、自身特点，分析数据关联释放、巨变释放、倍增释放三种模式，讨论数据要素价值释放的影响因素，为数据空间的建设提供基础理论支撑。第5章讲解数据空间的架构，重点讲解可信数据空间平台体系和接入连接器，包括功能架构、互联互通接口、业务流程、部署实施和能力要求等。第6章详解数据空间建设涉及的关键技术，包括跨域互联互通、数据安全可控、数据价值共创和可信数据网络等技术，覆盖数据要素的生产开发、流通共享、价值实现及安全保障等全生命周期的各个环节。第7章从技术实施和项目落地的角度，介绍企业数据空间、城市数据空间及健康数据空间等8个行业数据空间的建设方法，介绍了不同类型数据空间的参与主体、数据资源、应用场景，提供了一些应用场景和实际应用案例，供读者结合实际项目理解其内容。第8章立足于数据空间建设的现实需求和演进方向，讲解数据空间的运营目标、运营主体、运营模式、数据服务及评价等，为数据空间建成后的运营提供参考。本书适合从事数据基础设施建设、数据运营、数据资产化、数据开发、数据交易、数据安全等工作的政策制定者、技术工程师、架构师、企业决策者、标准制定者、相关研究人员及学生阅读和参考。

林传文博士、财政部资产管理人才库专家、安徽省市场监督管理局科技创新委员会委员，现任合肥综合性国家科学中心数据空间研究院院务会成员、院长助理。长期从事数据基础设施、高质量数据集、数据资产化等方面的核心技术攻关、产品研发及工程项目实施工作。作为技术负责人，承担了国家数据基础设施建设先行先试等数据领域的国家级试点项目；主持或作为技术骨干参与了科技部、国家自然科学基金委员会、中国工程院、国家数据局、国家知识产权局等单位的数据领域课题研究工作。已发表高水平学术论文数十篇，申请发明专利数十项，参与制定数据领域的国家、行业及地方标准十余项。马韵洁博士、正高级工程师、安徽省D类人才，现任合肥综合性国家科学中心数据空间研究院副总工程师。作为总工程师或技术骨干，参与了国家重点研发计划、中国工程院学部（重大）研究课题、安徽省科技创新攻坚计划等国家级或省部级重点项目的研发工作。曾获中国电子科技集团科学技术奖一等奖、合肥市科技进步一等奖、安徽省专利优秀奖、第一届全国数字健康创新应用大赛二等奖。已获授权专利16项，发表学术论文5篇，参与编制行业标准3项，完成科技成果登记9项。赵春玉工学硕士、管理学硕士、数据科学与大数据技术高级工程师、合肥市E类高层次人才。研究方向为数据空间与数据基础设施。主持或作为技术骨干参与了安徽省科技攻坚计划项目子课题、中国工程院学部（重大）课题、国家数据局研究课题等项目的实施工作，并多次担任国家数据基础设施建设先行先试方案的设计负责人。曾获第一届全国数字健康创新应用大赛二等奖。洪日昌博士、教授、博士生导师。现任合肥工业大学校长助理、计算机与信息学院（人工智能学院）院长、软件学院院长，以及合肥综合性国家科学中心数据空间研究院副院长、安徽省人工智能学会理事长。主要从事人工智能相关方向的研究工作，发表高水平学术论文300余篇，论文被引用超过24000次。担任国际多媒体建模大会指导委员会委员，以及包括IEEE TBD、IEEE TMM、ACM TOMM在内的六种国际期刊编委。先后主持科技部863计划项目、国家重点研发计划项目、国家自然科学基金优秀青年科学基金项目及重点基金项目。曾获2015年度国家自然科学二等奖、2017年度安徽省自然科学一等奖、2020年度安徽省科技进步一等奖及2024年度中国人工智能学会吴文俊人工智能科学技术一等奖，并入选国家级领军人才计划。

第1章 初步认识数据空间 1
1.1 数据空间的发展历程 1
1.2 数据空间的定义 3
1.3 数据空间的特点 4
第2章 数据空间的发展背景 7
2.1 数据成为关键生产要素 7
2.1.1 数据生产要素的历史演进 7
2.1.2 数据生产要素的价值转化 8
2.1.3 数据空间的战略意义 9
2.2 数据流通利用面临的阻碍 10
2.2.1 技术路线差异与数据孤岛 10
2.2.2 数据标准化问题 11
2.2.3 数据共享信任机制缺失 11
2.2.4 跨领域协同效率低下 12
2.2.5 数据基础制度有待完善 12
2.3 数据价值释放需要数据流通利用基础设施的体系化支撑 14
2.3.1 数据标准与交换协议 14
2.3.2 数据供给的基础设施化 14
2.3.3 数据流通与系统对接 15
2.3.4 新型基础设施建设模式 16
2.3.5 监管与评估体系的建设 16
第3章 全球数据空间的发展情况 18
3.1 欧洲数据空间的发展情况 18
3.1.1 欧洲共同数据空间：欧洲统一的数据市场 18
3.1.2 国际数据空间：跨行业数据共享空间 21
3.1.3 Gaia-X：欧洲数据基础架构项目 23
3.1.4 Catena-X：汽车行业供应链的数字化 26
3.2 日本数据空间的发展情况 28
3.3 中国数据空间的发展情况 30
3.3.1 数据空间的顶层设计 30
3.3.2 部分省市数据空间的建设 33
第4章 数据场：数据空间的基础理论 44
4.1 什么是数据场 44
4.2 数据场的关键驱动机制 45
4.2.1 生产函数视角 45
4.2.2 网络效应视角 46
4.2.3 激励效应视角 47
4.3 数据场的价值释放模式 47
4.3.1 关联释放模式 47
4.3.2 聚变释放模式 48
4.3.3 倍增释放模式 48
4.4 数据场的核心理论 48
第5章 数据空间的架构 50
5.1 功能架构 50
5.1.1 服务平台 51
5.1.2 接入连接器 58
5.1.3 其他功能 61
5.2 互联互通接口 62
5.2.1 服务平台与接入连接器之间的接口 62
5.2.2 接入连接器与接入连接器之间的接口 62
5.2.3 服务平台与其他数据基础设施之间的接口 63
5.3 安全保障体系 63
5.4 业务流程 64
5.4.1 用户角色 64
5.4.2 数据流通利用的流程 66
5.5 部署实施 66
5.5.1 部署前的准备工作 67
5.5.2 可信组网部署 68
5.5.3 运维监控与应急响应 72
5.6 核心能力要求 73
5.6.1 安全可信管控能力 73
5.6.2 资源交互与互操作能力 73
5.6.3 分布式架构与权属治理能力 74
5.6.4 价值共创与收益分配能力 75
5.6.5 隐私保护与合规管理能力 75
5.6.6 可扩展性与性能保障能力 76
5.6.7 跨域互联与国际化能力 76
第6章 数据空间的关键技术 77
6.1 跨域互联互通 77
6.1.1 数据标识 77
6.1.2 数据语义统一 87
6.1.3 数据标准化封装 94
6.2 数据安全可控 100
6.2.1 数字身份 100
6.2.2 区块链 106
6.2.3 数据使用控制 114
6.2.4 数据沙箱 121
6.2.5 隐私计算 128
6.2.6 数字合约 139
6.3 数据价值共创 146
6.3.1 数据供需撮合 147
6.3.2 数据合规评估 153
6.3.3 数据价值评估 159
6.4 可信数据网络 166
6.4.1 虚拟数据网络 166
6.4.2 高速数据网络 174
第7章 数据空间的类型 179
7.1 企业数据空间 179
7.1.1 数据主体 180
7.1.2 数据资源 181
7.1.3 空间建设 182
7.2 城市数据空间 183
7.2.1 核心特征 184
7.2.2 体系架构 185
7.2.3 空间建设 187
7.2.4 趋势和挑战 192

7.3 健康数据空间 192
7.3.1 数据主体 193
7.3.2 数据资源 195
7.3.3 空间建设 197
7.4 公共安全数据空间 202
7.4.1 数据主体 203
7.4.2 数据资源 205
7.4.3 空间建设 206
7.5 产业数据空间 219
7.5.1 数据主体 219
7.5.2 数据资源 221
7.5.3 空间建设 223
7.6 能源数据空间 228
7.6.1 数据主体 228
7.6.2 数据资源 230
7.6.3 空间建设 237
7.7 交通数据空间 238
7.7.1 数据主体 239
7.7.2 数据资源 241
7.7.3 空间建设 242
7.8 汽车数据空间 244
7.8.1 数据主体 245
7.8.2 数据资源 246
7.8.3 空间建设 247
7.9 金融数据空间 249
7.9.1 数据主体 250
7.9.2 数据资源 252
7.9.3 空间建设 253
第8章 数据空间的运营 257
8.1 数据空间的运营目标 257
8.1.1 数据价值释放 257
8.1.2 安全合规 258
8.1.3 多元协同 258
8.1.4 可持续发展 258
8.2 数据空间的运营主体 259
8.2.1 政府主导型运营主体 259
8.2.2 市场驱动型运营主体 260
8.2.3 创新支撑型运营主体 261
8.3 数据空间的运营模式 262
8.3.1 多元协同的主体构成体系 262
8.3.2 安全创新的技术架构支撑 263
8.3.3 协同共治的治理机制保障 263
8.4 数据空间服务 264
8.4.1 数据经纪服务 264
8.4.2 数据托管服务 266
8.4.3 数据产品开发服务 268
8.4.4 数据合规评估服务 269
8.4.5 数据价值评估服务 270
8.4.6 计量计费与审计清算服务 271
8.4.7 数据授权运营服务 273
8.5 评价 274
8.5.1 数据空间运营评价体系的构建逻辑 274
8.5.2 核心评价维度解析 275
8.5.3 评价方法与实施路径 277