Aviso sobre la emisión del "Plan de Acción Especial de Investigación de Tecnología Clave de Shanghai Blockchain (2023-2025)"
Sucursal de Shanghai [2023] No. 292
Unidades relevantes:
Con la aprobación del gobierno municipal, ahora se le ha emitido el "Plan de acción especial de investigación de tecnología clave blockchain de Shanghai (2023-2025)". Por favor promueva seriamente su implementación.
Por la presente se da aviso.
Comisión de Ciencia y Tecnología de Shanghai
26 de septiembre de 2023
Plan de acción especial de investigación de tecnología clave de blockchain de Shanghai (2023-2025)
El rápido desarrollo de la tecnología blockchain está cambiando profundamente las relaciones de producción, reconstruyendo el sistema de crédito social, convirtiéndose en una importante fuerza impulsora de nuevas revoluciones tecnológicas y cambios industriales, y promoviendo la construcción de infraestructura de confianza digital. Según el "Decimocuarto Plan Quinquenal para que Shanghai construya un centro de innovación científica y tecnológica de influencia mundial", este plan de acción está especialmente formulado para promover avances tecnológicos clave en el campo blockchain de la ciudad de manera sólida y ordenada.
Ideas generales y objetivos principales.
Implementar las decisiones y acuerdos del comité municipal del partido y del gobierno municipal sobre el desarrollo innovador en el campo de blockchain, aprovechar las oportunidades estratégicas para el desarrollo de la infraestructura de confianza digital y Web3.0, adherirse al diseño del sistema, la promoción del sistema, el impulso del mercado y el escenario. tracción, y coordinar el desarrollo y la seguridad. Tomar una exploración moderadamente avanzada para establecer una nueva generación de sistemas de tecnología de cadena de permisos abiertos como línea principal, tomar la nueva arquitectura del sistema blockchain, la programación y el control de recursos y la mejora de la confianza como la dirección principal, tomando la independencia la innovación y la colaboración abierta como camino de avance, la construcción de una nueva institución de investigación y desarrollo y la organización de empresas troncales, universidades de investigación científica de alto nivel e instituciones de investigación en esta ciudad llevan a cabo investigaciones científicas organizadas, fortalecen la investigación colaborativa de la industria, la academia y la investigación. y brindar apoyo para la construcción de una plataforma de servicios básicos de blockchain municipal, así como asuntos gubernamentales, comercio transfronterizo, cadena de suministro, finanzas, Yuanverse. Crearemos supernodos para brindar soporte técnico en áreas clave como la circulación de elementos de datos y los datos. circulación de elementos.
Para 2025, se acelerarán los avances innovadores en teorías básicas como la seguridad del sistema blockchain y los algoritmos criptográficos, así como en procesadores específicos de blockchain, contratos inteligentes, cadenas cruzadas, nuevo almacenamiento, informática de privacidad, supervisión y otros campos técnicos, para formar un sistema que puede soportar Web3 .0 Una nueva generación de sistemas y estándares de tecnología de cadena de permisos abiertos que desarrollan aplicaciones innovadoras, son manejables y controlables, y son de código abierto y de código abierto, sentando las bases para construir una base tecnológica confiable y segura para lo digital economía y cultivar una nueva generación de ecosistema de innovación blockchain con influencia global.
Dirección principal de ataque
El plan de acción se centra en las tres direcciones principales de la nueva arquitectura del sistema, la programación y el control de recursos y la mejora de la confianza para llevar a cabo una investigación organizada para promover la mejora del rendimiento del sistema blockchain, la optimización del entorno de desarrollo y operación, y la mejora de Capacidades de soporte de servicio para respaldar la construcción de una nueva generación de sistemas de tecnología de cadena de permisos abiertos.
(1) Dirección principal uno: nueva arquitectura del sistema
Apoyar la investigación teórica de vanguardia sobre la seguridad del sistema blockchain. Centrándose en el campo de la tecnología básica de software y hardware, la investigación y el desarrollo de chips informáticos seguros y chips de aceleración dedicados que admiten la aceleración del procesamiento de transacciones, seguridad de claves, computación de estado denso, etc., han alcanzado el nivel avanzado internacional; la investigación sobre alta tecnología de transmisión robusta para redes de área amplia y diseño para aplicaciones a gran escala Los algoritmos de enrutamiento de alto rendimiento logran comunicaciones de alto rendimiento, alta estabilidad y baja latencia en redes de área amplia y mejoran la capacidad de carga general de las redes empresariales; investigación y Formar un modelo económico compatible con incentivos para respaldar la asignación razonable de los recursos ecológicos de blockchain y el funcionamiento estable del sistema, logrando avances en los modelos teóricos originales. Diseñe una nueva arquitectura de sistema blockchain que sea segura, abierta, eficiente, escalable y compatible con las regulaciones, y construya una red de cadena abierta autorizada que admita aplicaciones a gran escala. Ha sido reconocido por organizaciones convencionales como la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). ) y el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), logrando una ocupación sustancial de tecnología independiente en estándares internacionales.
(2) Dirección principal dos: programación, gestión y control de recursos
Centrándonos en el campo de la programación de recursos, desarrollamos un modelo abstracto general para los recursos del sistema subyacente de cadenas de bloques heterogéneas y middleware general, como acceso al almacenamiento, protección de la privacidad, gestión de permisos, actualizaciones de contratos y entornos de depuración para lograr un diseño modular y de código bajo. para el desarrollo de aplicaciones blockchain, acelerando la prosperidad y el desarrollo del ecosistema de aplicaciones blockchain. En el campo de la supervisión de seguridad, llevamos a cabo investigaciones sobre tecnologías clave como el análisis del comportamiento en cadena y el control de contenido para lograr un análisis eficiente, monitoreo en tiempo real y control efectivo de la información de blockchain, y formar un mecanismo de circuito cerrado para detectar y Controlar el contenido ilegal en la cadena. La tecnología relevante ha alcanzado niveles avanzados internacionales. nivel, brindando un fuerte apoyo para la advertencia de riesgos de blockchain y la supervisión del comportamiento.
(3) Dirección principal del ataque tres: mejora de la confianza
Centrarse en la tecnología informática de privacidad, desarrollar nuevos protocolos, superar el cuello de botella de la eficiencia de la comunicación informática de privacidad, reducir los gastos generales de informática de privacidad y lograr una seguridad demostrable resistente a los cuánticos. Promover la integración cruzada de tecnologías como la informática segura multipartita y el entorno de ejecución confiable, desarrollar soluciones de integración de rutas multitecnología avanzadas a nivel internacional, proporcionar capacidades de protección de la privacidad para blockchain y mejorar aún más la aplicación de blockchain en la circulación de datos y las transacciones de activos digitales. , etc. Apoyar capacidades y promover pilotos de aplicaciones transfronterizas relevantes. 3. Tareas clave (1) Avances en la tecnología básica de software y hardware: para satisfacer las necesidades de desarrollo de un procesamiento de transacciones seguro y de alta velocidad de sistemas blockchain y el despliegue a gran escala de redes de área amplia, centrarse en tecnologías clave como chips informáticos seguros y transmisión altamente robusta de redes de área amplia y promover máquinas virtuales e innovaciones teóricas y tecnológicas como motores de ejecución, pruebas de conocimiento cero, cifrado homomórfico y criptografía poscuántica han promovido la tecnología básica de software y hardware de blockchain para alcanzar el nivel líder a nivel internacional.
Chip informático seguro. Investigar y desarrollar chips informáticos de fusión heterogéneos que admitan la aceleración de hardware de contratos inteligentes de blockchain, procesamiento de transacciones y algoritmos totalmente homomórficos, estudiar estándares como la computación de estado denso y la custodia de claves en aplicaciones de blockchain, y promover estándares de protección de la privacidad de datos de blockchain. especificaciones informáticas de seguridad de la cadena y soluciones de chips de aceleración de hardware del operador central, como pruebas totalmente homomórficas y de conocimiento cero. Para 2025, el cifrado y descifrado simétrico del chip de cifrado admitirá no menos de 100 gigabits por segundo (100 Gbps); las firmas criptográficas asimétricas no menos de 300.000 veces por segundo y la verificación de firmas no menos de 100.000 veces por segundo; totalmente homomórfico. Los cálculos básicos de texto cifrado (como la suma de texto cifrado homomórfico y la multiplicación de texto cifrado homomórfico) se aceleran más de cien veces en comparación con la biblioteca internacional de algoritmos de cifrado homomórfico de código abierto de más alto nivel existente.
Transmisión altamente robusta a través de WAN. En vista de los problemas de baja eficiencia de comunicación y mala estabilidad de los nodos blockchain a gran escala y los nodos de colaboración de datos de múltiples partes, y la dificultad para soportar aplicaciones de producción a nivel industrial, promoveremos la investigación sobre una red troncal de comunicación de baja latencia de área amplia. tecnología y desarrollar redes de alto rendimiento, alta confiabilidad, operables y mantenibles. , una red de enrutamiento de mensajes de capa de aplicación que es escalable y compatible con los sistemas peer-to-peer (P2P) existentes, define un protocolo de transmisión de mensajes de enrutamiento de aplicaciones descentralizado, y Combina optimización del protocolo de transmisión, tablas de enrutamiento de nodos y enrutamiento multiruta para lograr una comunicación de alto rendimiento. Para 2025, en las condiciones de implementación de la red del área metropolitana, el retraso de extremo a extremo en la transmisión de mensajes de blockchain será inferior a 500 milisegundos; en un entorno de implementación global de 5.000 nodos, más del 95% de los mensajes de blockchain se propagarán a 95 dentro de 15 segundos % de los nodos.
Máquina virtual y motor de ejecución. Para satisfacer las necesidades de mejora del rendimiento informático de las máquinas virtuales y soporte de lenguajes de programación múltiple, investigamos tecnología de ejecución de contratos de máquinas virtuales únicas de alto rendimiento y tecnología de compilación justo a tiempo, y herramientas de desarrollo de formularios. Para 2025, la máquina virtual blockchain tendrá capacidades de compilación en tiempo real, un rendimiento informático de no menos de 10 millones de instrucciones/segundo, admitirá lenguajes de programación convencionales y funciones de soporte como ejecución simulada, depuración y muestreo de rendimiento independientes de la cadena. plataforma.
Prueba de conocimiento cero. En respuesta a la necesidad de mejorar la eficiencia y la facilidad de uso de las pruebas de conocimiento cero, combinadas con tecnologías existentes como la máquina virtual Ethereum de conocimiento cero (zk-EVM) en la industria, mejoraremos las pruebas de conocimiento cero generales mediante Diseño de nuevos protocolos y herramientas de compilación eficientes para lenguajes de alto nivel. Para 2025, la eficiencia de generación de pruebas del algoritmo de prueba de conocimiento cero se duplicará en comparación con protocolos internacionales similares (Plonk, etc.).
Cifrado homomórfico. Para satisfacer las necesidades de mejorar la eficiencia y la funcionalidad de los algoritmos de cifrado homomórficos, se deben investigar tecnologías eficientes y verificables para obtener resultados de cálculo homomórficos, combinadas con aceleración de hardware, para superar los cuellos de botella en el rendimiento informático. Para 2025, combinado con la aceleración del hardware y la orientación a escenarios de aplicaciones específicos, el costo de los cálculos de texto cifrado totalmente homomórfico se reducirá a 2 órdenes de magnitud de los cálculos de texto sin formato.
Criptografía poscuántica. Estudiar el plan de transición fluida del algoritmo subyacente de blockchain desde la criptografía clásica a la criptografía poscuántica. Para 2025, se completará el diseño del algoritmo de firma criptográfica poscuántica. El tamaño de la firma y la clave pública del algoritmo de firma digital poscuántica basado en celosía se reducirá en un 10% en comparación con los estándares de algoritmos como Dilithium y el el tiempo de firma se reducirá entre un 10 % y un 20 %; El tamaño de la firma y el tiempo de firma del algoritmo de firma cuántica se reducirán entre un 8 % y un 10 % en comparación con los estándares de algoritmos como SPHINCS+. Ante la amenaza de las computadoras cuánticas a los sistemas de gestión de claves, se diseña un sistema de gestión de claves distribuidas con seguridad cuántica. Formar una solución para la migración segura de la tecnología de criptografía de clave pública existente en blockchain a la tecnología de criptografía poscuántica.
(2) Innovación tecnológica en la arquitectura del sistema.
Frente a los requisitos de innovación de la arquitectura del sistema blockchain y de seguridad del sistema, centrarse en tecnologías clave como la arquitectura de red de cadenas múltiples, la gobernanza y los modelos económicos, y promover la fragmentación ampliada, lenguajes de contrato seguros, compiladores y herramientas, almacenamiento de datos en cadena y verificabilidad distribuida. Innovaciones técnicas como ya que el almacenamiento, las bases de datos densas y los mecanismos de consenso promueven la construcción de una nueva generación de sistemas de tecnología de cadena de permisos abiertos.
Arquitectura de red multicadena. Investigue tecnologías clave como la separación de la propuesta y la construcción de bloques, el desacoplamiento del consenso de la capa de ejecución de datos, el consenso modular conectable, la colaboración entre cadenas múltiples y las redes adaptables para lograr la interoperabilidad de datos y activos entre diferentes redes blockchain. -Arquitectura de sistema multiblockchain amigable, promover la investigación sobre normas y estándares relevantes y construir una red de cadena abierta y autorizada que pueda admitir aplicaciones a gran escala. Para 2025, se formará un protocolo de red de múltiples cadenas y un marco de red unificado de múltiples capas de consenso para construir una red de cadena de permisos abierta y admitir un acceso rápido a las subredes.
Gobernanza y modelos económicos. Investigar tecnologías clave como la gobernanza eficiente, los incentivos económicos, la detección de malas prácticas, el castigo automático y las subastas adaptativas basadas en la teoría de juegos para formar un modelo económico compatible con incentivos que respalde la asignación razonable de los recursos ecológicos de blockchain y el funcionamiento estable del sistema. Para 2025, se formará un conjunto de herramientas de gobernanza eficiente, que incluirá funciones como creación de comunidad, inicio de propuestas, votación de gobernanza, confirmación de propuestas, etc., y se diseñarán y aplicarán más de cinco soluciones de gobernanza estándar para mejorar la eficiencia y la diversidad de la gobernanza.
Expanda la fragmentación. Para satisfacer las necesidades de los sistemas blockchain para admitir la fragmentación extendida, se investigan estrategias de fragmentación dinámica adaptativa, verificación de transacciones entre fragmentos, redes dinámicas, modelos de datos de fragmentación de transacciones, protocolos de fragmentación de red y otras tecnologías para lograr soportes de expansión de capacidad en cadena de alto rendimiento. Modos de cascada de red dinámicos, híbridos y escalables para formar capacidades de red a gran escala y mejorar la eficiencia del almacenamiento de datos y el rendimiento del acceso. Para 2025, la cantidad de fragmentos no será inferior a 100, las capacidades de procesamiento de datos se expandirán linealmente con la cantidad de fragmentos y se garantizará la seguridad de los datos en la transmisión, procesamiento, almacenamiento, etc.
Lenguaje del contrato de seguridad. Investigue el sistema teórico de diseño del lenguaje de programación del entorno de máquina virtual de contrato inteligente blockchain. Para 2025, se diseñará y verificará el prototipo de un nuevo lenguaje de contrato inteligente seguro y eficiente.
Compiladores y herramientas. Desarrolle herramientas de contratos inteligentes, como edición de contratos inteligentes, compilación de contratos, entorno de desarrollo, implementación de contratos y depuración de contratos, y promueva la construcción de una comunidad de desarrolladores de contratos inteligentes. Para 2025, se formará un conjunto completo de herramientas de desarrollo, implementación y depuración de contratos inteligentes para mejorar la eficiencia del desarrollo de contratos inteligentes de blockchain y reducir los costos de implementación.
Almacenamiento de datos en cadena. Investigue tecnologías clave, como la estructura de almacenamiento en cadena y el mecanismo de sincronización de datos, para aumentar el límite superior de la capacidad de almacenamiento de datos en cadena y mejorar el almacenamiento de datos en cadena y la eficiencia y escalabilidad de las consultas. Para 2025, la capacidad de almacenamiento de un solo nodo alcanzará el nivel de petabytes (PB), el tamaño de un solo bloque alcanzará el nivel de gigabytes (GB), el tamaño de una sola transacción alcanzará el nivel de 100 megabytes (MB). y el soporte por segundo no será bajo Procesando más de 100.000 transacciones.
Almacenamiento distribuido verificable. Investigue tecnologías clave de almacenamiento distribuido verificable, como confiabilidad de datos y detección de coherencia, indexación de datos eficiente, programación de almacenamiento dinámico y mecanismos de incentivos de almacenamiento distribuido. Para 2025, se implementará un sistema de almacenamiento distribuido verificable a gran escala que admita una red de no menos de 1000 nodos, se permitirá que la escala de almacenamiento se expanda linealmente con la cantidad de nodos y las capacidades de lectura y escritura de los contratos inteligentes en la red. La cadena de datos de almacenamiento distribuido alcanzará 2 por segundo, más de diez mil.
Base de datos condensada. Ante las necesidades de seguridad de los datos en los sistemas blockchain, se investigan tecnologías como algoritmos de cifrado eficientes, control de acceso a bases de datos y cálculos de recuperación de datos de texto cifrado para mejorar la protección de seguridad multidimensional y la eficiencia del acceso a los datos. Para 2025, las bases de datos estatales densas admitirán configuraciones de políticas flexibles y gestión de derechos de acceso de usuarios, y admitirán almacenamiento y procesamiento de datos a nivel de petabytes (PB).
Mecanismo de consenso. Investigue la tolerancia a fallas por consenso, cambios dinámicos de nodos, firmas de nodos, topología de comunicación, procesamiento paralelo, procesamiento de tuberías, recuperación de tolerancia a fallas, números aleatorios verificables y otras tecnologías para construir un algoritmo de consenso eficiente, seguro y resistente a ataques cuánticos para resolver el problema del bloque. El rendimiento del consenso cambia con los nodos. El problema de los números crecientes y decrecientes. Para 2025, basándose en supuestos criptográficos estándar, se diseñará y formará un nuevo mecanismo de consenso de alto rendimiento para garantizar la coherencia y la disponibilidad bajo la condición de que no más de 1/3 de los nodos estén controlados por ataques y la toma de decisiones por consenso. alcanzará el 100% de finalidad, en 1.000 La red blockchain compuesta por nodos WAN alcanza una tasa de rendimiento de más de 10 megabits por segundo (10Mbps).
(3) Investigación sobre tecnología de programación de recursos.
Frente a la necesidad de que el sistema blockchain subyacente respalde el desarrollo ecológico de aplicaciones, centrarse en tecnologías clave como los modelos abstractos y el middleware del sistema blockchain, promover innovaciones tecnológicas como la programación de recursos, la interoperabilidad entre cadenas y datos confiables en la cadena, y promover estructuras estructuradas. , Construcción de una plataforma de programación de recursos blockchain con gran escalabilidad y alta confiabilidad.
Modelo abstracto y middleware. Investigar la teoría del modelo abstracto general de los recursos del sistema subyacente de blockchain, desarrollar middleware general como acceso al almacenamiento, protección de la privacidad, gestión de permisos, actualizaciones de contratos y entornos de depuración, y mejorar especificaciones estándar como las interfaces de aplicaciones del sistema blockchain y en cadena. resolución de nombres de dominio. Para 2025, desarrollar no menos de 10 componentes básicos de blockchain y herramientas de desarrollo, adaptarse a no menos de 5 sistemas blockchain subyacentes heterogéneos y lograr un diseño modular y un desarrollo de aplicaciones blockchain con bajo código.
Programación de recursos. Para satisfacer las necesidades de una rápida adaptación de las aplicaciones blockchain y un acceso conveniente a recursos de sistemas heterogéneos, investigación sobre adaptación y encapsulación de sistemas blockchain heterogéneos, gestión dinámica y programación de recursos de almacenamiento/cómputo en cadena subyacentes, análisis de ubicación de recursos en cadena y análisis cruzado. Colaboración en cadena Programación y otras tecnologías clave para establecer un mecanismo de programación de recursos y colaboración entre sistemas blockchain. Para 2025, adaptarse a no menos de cinco sistemas de almacenamiento y sistemas blockchain subyacentes heterogéneos, lograr un uso eficiente de los recursos del sistema subyacente por parte de las aplicaciones blockchain y respaldar la implementación migratoria de aplicaciones blockchain.
Interoperabilidad entre cadenas. Para satisfacer las necesidades de intercambio de información, colaboración e interoperabilidad entre diferentes sistemas blockchain, la investigación sobre modelos de seguridad entre cadenas, protocolos de interoperabilidad y comunicación entre cadenas, puertas de enlace entre cadenas basadas en entornos de ejecución confiables y soluciones basadas en criptografía (incluido cero -pruebas de conocimiento, tecnologías clave multipartitas, como puentes entre cadenas (informática de seguridad, etc.). Para 2025, lograr la comunicación entre cadenas y la interoperabilidad de cadenas de bloques heterogéneas, admitir el modo de verificación entre cadenas en cadena sin suposiciones de confianza, adaptarse a no menos de 5 sistemas de cadenas de bloques subyacentes heterogéneos y lograr un rendimiento de llamadas de contratos entre cadenas. menos de 10.000 transacciones por segundo (10.000TPS).
Los datos confiables se cargan en la cadena. Frente a la demanda de interconexión de datos entre dentro y fuera de la cadena, llevar a cabo investigaciones sobre tecnologías clave, como terminales de IoT confiables, oráculos distribuidos y modelos de verificación de confiabilidad de datos para lograr la interconexión de información entre blockchain, sistemas fuera de la cadena y dispositivos de IoT. .Interoperabilidad. Para 2025, desarrollar módulos de cadena de bloques de dispositivos IoT que admitan múltiples tipos de dispositivos terminales y una escala de red de 10 000 niveles. El proceso de carga de datos confiables a nivel de megabytes (MB) no excederá los 500 milisegundos (500 ms) y la verificación de la construcción será precisa. .Un modelo de evaluación de la credibilidad de los datos con una tasa no inferior al 90% y un tiempo de verificación inferior a 1 segundo.
(4) Investigación sobre tecnología de control de seguridad.
Para satisfacer las necesidades del desarrollo seguro de sistemas blockchain y ecosistemas de aplicaciones, centrarse en tecnologías clave como el análisis de comportamiento y la supervisión de contenido en la cadena blockchain, promover innovaciones tecnológicas como la verificación formal y la minería de vulnerabilidades, y promover el desarrollo de la gestión y tecnología de control.
Análisis del comportamiento en cadena. En vista de las características del mantenimiento descentralizado y el procesamiento automatizado de transacciones de blockchain, estudiamos tecnologías clave como la recopilación e indexación de datos públicos en cadena, el análisis de correlación de transacciones, la agrupación de direcciones detallada, la recopilación de etiquetas de datos del mundo real y el riesgo de transacciones. modelos de análisis y creación de análisis de supervisión de actividades en cadena y marco de supervisión de cumplimiento de aplicaciones blockchain. Para 2025, desarrollar nuevas herramientas regulatorias, como el sistema de auditoría de transacciones de blockchain, el sistema de análisis de trazabilidad de transacciones, el monitoreo dinámico de riesgos y el sistema de alerta temprana, admitir no menos de 3 sistemas de blockchain heterogéneos, precisión del análisis de correlación de etiquetas de direcciones/transacciones Alcanzar más del 99%, identificar nada menos que 10 comportamientos anormales en tiempo real.
Control de contenidos. En vista de las características del sistema blockchain descentralizado sin auditoría previa, se estudian tecnologías clave como el consenso de supervisión y la estructura de gobernanza, el filtrado de palabras clave en cadena y la extracción de imágenes y textos para lograr el control de la difusión de contenido multimodal en el cadena de bloques. Para 2025, se desarrollará un sistema de control y gestión de contenido blockchain para lograr estadísticas sobre la frecuencia de revisión de contenido, identificación y bloqueo de contenido confidencial, seguimiento del comportamiento anormal de direcciones y flujos de fondos, y admitir no menos de 3 tipos de bloques heterogéneos. , no menos de 3 modos de reconocimiento de datos, la tasa de reconocimiento de información sensible alcanza más del 99% y la tasa de rendimiento del reconocimiento de información es no menos de 50,000 piezas por segundo.
Verificación formal. Para satisfacer la demanda de seguridad demostrable de los sistemas blockchain, investigue tecnologías clave como la verificación de programas basada en la teoría del álgebra criptográfica, la verificación de la corrección de la compilación basada en suposiciones criptográficas y mecanismos de verificación de programas de iteración rápida, y desarrolle bibliotecas y herramientas de algoritmos de verificación formales. Para 2025, se formará una herramienta de verificación formal liviana, el costo de verificación se reducirá a menos de 1:12, admitirá la verificación de bibliotecas de algoritmos criptográficos y formará una biblioteca de componentes y algoritmos básicos seguros y eficientes.
Minería de vulnerabilidad. En respuesta a la necesidad de un descubrimiento rápido de las vulnerabilidades de las aplicaciones blockchain, investigamos tecnologías clave como la extracción de vulnerabilidades de códigos de contratos inteligentes y la reparación automatizada, y desarrollamos herramientas de seguridad de contratos inteligentes con múltiples funciones de extracción y reparación de vulnerabilidades. Para 2025, la herramienta admitirá la detección automática de no menos de 15 tipos de vulnerabilidades y una tasa de reparación de no menos del 90%, lo que permitirá la detección automática de aplicaciones de contratos inteligentes.
(5) Avances tecnológicos que mejoran la confianza
Centrarse en los requisitos técnicos para la seguridad de la identidad digital y la circulación de transacciones de activos de datos, centrarse en tecnologías clave como la informática de privacidad, promover innovaciones tecnológicas como identidades confiables y computación verificable basada en blockchain, y mejorar aún más el papel de blockchain como infraestructura de confianza en circulación de datos, capacidades de soporte de aplicaciones en transacciones de activos digitales y otros aspectos, y promover pilotos de aplicaciones transfronterizas relevantes.
Identidad digital distribuida. En respuesta a las necesidades de los usuarios en materia de seguridad de la identidad digital, protección de la privacidad y reconocimiento mutuo e interoperabilidad, investigar el modelo de identidad digital distribuida (DID), desarrollar una terminal de identidad digital blockchain que integre la autenticación, el uso y la gestión de la identidad digital, desarrollar una identidad digital. sistema de aplicación y resolver El problema del reconocimiento mutuo y la interoperabilidad de identidad entre dominios es difícil. Para 2025, el terminal de identidad digital distribuido blockchain admitirá algoritmos de cifrado simétrico como SM4 y AES, admitirá algoritmos de cifrado asimétrico como SM2 y ECC-secp256k1, Ed25519, admitirá SM3 y algoritmos criptográficos hash convencionales como SHA256 y SHA512, y admitirá usuario -Administración y recuperación de claves multipartitas amigables y más. Complete el desarrollo del sistema de aplicación de identidad digital, realice la creación y gestión independiente de identidades digitales distribuidas, admita decenas de millones de usuarios y el tiempo de verificación de identidad no supere los 500 milisegundos.
Privacidad informática. En vista del problema de que la eficiencia y la seguridad de la tecnología informática de privacidad existente son difíciles de adaptar a las necesidades de los escenarios de aplicación de blockchain, se estudia un nuevo protocolo informático seguro multipartito para superar el cuello de botella de la eficiencia de la comunicación, mejorar la eficiencia informática y lograr una seguridad demostrable resistente a lo cuántico. Investigar técnicas informáticas confidenciales para entornos de ejecución confiables. Investigue la integración cruzada de la informática segura de múltiples partes, el entorno de ejecución confiable, el aprendizaje federado y otras tecnologías para formar una solución que integre múltiples rutas técnicas. Para 2025, se diseñará un protocolo informático seguro multipartito de alta eficiencia bajo no menos de 3 modelos de adversarios maliciosos, que duplicará con creces la eficiencia operativa en comparación con protocolos nacionales e internacionales similares; la solución informática de privacidad que integrará múltiples rutas técnicas alcanzar 100 millones de parámetros de nivel Implementar aplicaciones en entrenamiento e inferencia de modelos de redes neuronales a gran escala.
Cálculos verificables. En respuesta a la necesidad de que los sistemas y aplicaciones blockchain verifiquen de manera eficiente la exactitud de los resultados de los cálculos, realizar investigaciones sobre tecnología informática verificable para mejorar la confiabilidad, la coherencia de los datos y el rendimiento de la informática verificable. Para 2025, se propondrán más de dos protocolos de seguridad informática verificables, que pueden admitir cálculos de segundo nivel de datos a gran escala e implementar aplicaciones en cifrado totalmente homomórfico verificable, prueba de conocimiento cero poscuántica, expansión fuera de la cadena y Compresión de bloques en cadena.
Acelerar la construcción del sistema de innovación.
Centrándonos en la innovación de la tecnología blockchain, la expansión de aplicaciones y la construcción ecológica, construiremos una plataforma de apoyo a la innovación tecnológica y crearemos una serie de escenarios de aplicación típicos para formar una nueva generación de clústeres ecológicos de blockchain con influencia global.
(1) Plataforma de apoyo a la innovación tecnológica
Construir un banco de pruebas de cadena de permiso abierto de nueva generación que respalde la verificación experimental de la tecnología original de blockchain y lleve a cabo la verificación de pruebas y la ingeniería de productos de los resultados de innovación de la tecnología blockchain. Alentar a nuevas instituciones de I+D de blockchain a establecer entidades de transformación de logros para promover la construcción de principales cadenas comerciales transfronterizas para escenarios de comercio marítimo transfronterizo, y promover la aplicación de empresas digitales en RMB para escenarios digitales en RMB.
(2) Demostración de la aplicación Blockchain
Basándonos en las ventajas y características de los recursos de la ciudad, crearemos una serie de escenarios de aplicación típicos y una serie de proyectos de referencia. Centrarse en el campo de los asuntos gubernamentales, promover la carga de datos públicos gubernamentales en la cadena y promover la construcción de una plataforma blockchain gubernamental para servicios de la cadena pública gubernamental y aplicaciones de escenarios verticales. Centrarse en el comercio transfronterizo, orientar a diversas entidades industriales, acelerar la construcción de plataformas comerciales de transporte marítimo digitales, resolver el problema de las "islas de información" en el campo comercial, realizar la transmisión de datos y el intercambio de valores con las principales plataformas comerciales de transporte marítimo internacionales y explorar -trazabilidad fronteriza de productos básicos, demostraciones de aplicaciones en el extranjero, como gestión de datos comerciales, intercambio transfronterizo de facturas electrónicas y gestión del comercio digital. Fomentar demostraciones de aplicaciones innovadoras de blockchain en campos como la circulación de elementos de datos, la cadena de suministro, las finanzas y el Universo Yuan.
(3) Ecología de la innovación blockchain
Se alienta a las empresas de esta ciudad a participar activamente en la construcción de un ecosistema blockchain de código abierto, acelerar el desarrollo de capacidades de estandarización de blockchain, apoyar a instituciones profesionales para llevar a cabo pruebas de certificación, auditorías de seguridad y otros servicios, y mejorar el nivel de seguridad de blockchain. y credibilidad. Apoyándonos en el fondo de innovación de la ciudad, guiaremos y promoveremos la participación del capital social para crear un buen entorno financiero para el desarrollo de la industria blockchain. Organizar cumbres de tecnología blockchain, concursos de innovación y otras actividades de influencia internacional para acelerar la reunión de posibles empresas, proyectos y equipos de talentos de blockchain nacionales y extranjeros en Shanghai.
Medidas de salvaguardia
(1) Fortalecer el liderazgo organizacional
Según el despliegue unificado del comité municipal del partido y el gobierno municipal, se estableció un grupo de trabajo sobre tecnologías clave de blockchain para fortalecer el diseño de alto nivel y la coordinación general. Establecer un mecanismo de consulta para la toma de decisiones, vincular recursos expertos relevantes en el campo blockchain, trabajar con asociaciones, sociedades y grupos de expertos relevantes para estudiar temas importantes en el desarrollo de la tecnología blockchain, brindar consultas sobre la dirección y las tareas de desarrollo de la tecnología blockchain. y proporcionar orientación para la toma de decisiones del gobierno y la industria. Proporcionar opiniones y sugerencias oportunas para el desarrollo.
(2) Mecanismo innovador de organización de la investigación científica.
Centrarse en las direcciones principales y tareas clave, y promover la investigación básica, la investigación de tecnologías clave y la transformación de logros. Centrarse en la investigación prebásica, explorar métodos de apoyo gubernamental a largo plazo para la investigación científica, orientar y alentar a todos los sectores de la sociedad a donar o establecer fundaciones científicas, promover la colaboración y la integración de diversas entidades de innovación, como nuevas instituciones de I+D, investigación de alto nivel. universidades, institutos de investigación científica, etc., y acelerar avances originales. Centrarse en las principales tecnologías clave y productos estratégicos, fortalecer la posición principal de las empresas en innovación, organizar empresas líderes en la industria para que tomen la iniciativa en la creación de consorcios de innovación, explorar mecanismos como "revelar al líder" y "carreras de caballos", fortalecer la investigación conjunta, Cultivar oportunamente importantes proyectos municipales de ciencia y tecnología y acelerar importantes avances tecnológicos clave. Promover la construcción de incubadoras de alta calidad y parques industriales clave en el campo blockchain, y acelerar el crecimiento de las empresas locales y la transformación de resultados.
(3) Construir nuevas instituciones de I+D y plataformas de transformación de logros
Centrarse en tecnologías centrales clave, como el software y hardware básico de blockchain, presentar talentos nacionales y extranjeros de alto nivel para establecer nuevas instituciones de investigación y desarrollo de blockchain en Shanghai, explorar el método de apoyo a la financiación "presupuesto + lista negativa" orientado a tareas y establecer una solución innovadora. Mecanismo de evaluación integral centrado en el desempeño a mediano y largo plazo. Apoyar a cada distrito para promover el cultivo y la construcción de nuevas instituciones de I+D y plataformas de transformación de logros basadas en la dotación de recursos y las necesidades de desarrollo de la región mediante la construcción de plataformas, la optimización del entorno, la innovación de mecanismos institucionales, etc., y brindar apoyo en términos de fondos, lugares, etc.
(4) Fortalecer la construcción de equipo de talento
Basado en una visión global y de alto nivel internacional, apoyar a nuevas instituciones de I + D, empresas líderes y otros operadores para hacer un buen uso de los estándares de identificación de talentos extranjeros, canales de introducción y medidas de apoyo, y reunir un grupo de talentos de alto nivel en la investigación teórica y la tecnología blockchain. ingeniería que lideran la frontera internacional de la ciencia y la tecnología. Guiar a las universidades, institutos de investigación científica, empresas, etc. para que aumenten sus esfuerzos en el cultivo de jóvenes talentos de blockchain, creen plataformas de comunicación de integración multidisciplinarias y multisectoriales y oportunidades de desarrollo, y apoyen a los jóvenes talentos para que tomen la iniciativa y desempeñen un papel de liderazgo.
Fuente: Comisión de Ciencia y Tecnología de Shanghai
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La Comisión de Ciencia y Tecnología de Shanghai emitió un "Plan de acción" para abordar específicamente las tecnologías clave de blockchain
Aviso sobre la emisión del "Plan de Acción Especial de Investigación de Tecnología Clave de Shanghai Blockchain (2023-2025)"
Sucursal de Shanghai [2023] No. 292
Unidades relevantes:
Con la aprobación del gobierno municipal, ahora se le ha emitido el "Plan de acción especial de investigación de tecnología clave blockchain de Shanghai (2023-2025)". Por favor promueva seriamente su implementación.
Por la presente se da aviso.
Comisión de Ciencia y Tecnología de Shanghai
26 de septiembre de 2023
Plan de acción especial de investigación de tecnología clave de blockchain de Shanghai (2023-2025)
El rápido desarrollo de la tecnología blockchain está cambiando profundamente las relaciones de producción, reconstruyendo el sistema de crédito social, convirtiéndose en una importante fuerza impulsora de nuevas revoluciones tecnológicas y cambios industriales, y promoviendo la construcción de infraestructura de confianza digital. Según el "Decimocuarto Plan Quinquenal para que Shanghai construya un centro de innovación científica y tecnológica de influencia mundial", este plan de acción está especialmente formulado para promover avances tecnológicos clave en el campo blockchain de la ciudad de manera sólida y ordenada.
Implementar las decisiones y acuerdos del comité municipal del partido y del gobierno municipal sobre el desarrollo innovador en el campo de blockchain, aprovechar las oportunidades estratégicas para el desarrollo de la infraestructura de confianza digital y Web3.0, adherirse al diseño del sistema, la promoción del sistema, el impulso del mercado y el escenario. tracción, y coordinar el desarrollo y la seguridad. Tomar una exploración moderadamente avanzada para establecer una nueva generación de sistemas de tecnología de cadena de permisos abiertos como línea principal, tomar la nueva arquitectura del sistema blockchain, la programación y el control de recursos y la mejora de la confianza como la dirección principal, tomando la independencia la innovación y la colaboración abierta como camino de avance, la construcción de una nueva institución de investigación y desarrollo y la organización de empresas troncales, universidades de investigación científica de alto nivel e instituciones de investigación en esta ciudad llevan a cabo investigaciones científicas organizadas, fortalecen la investigación colaborativa de la industria, la academia y la investigación. y brindar apoyo para la construcción de una plataforma de servicios básicos de blockchain municipal, así como asuntos gubernamentales, comercio transfronterizo, cadena de suministro, finanzas, Yuanverse. Crearemos supernodos para brindar soporte técnico en áreas clave como la circulación de elementos de datos y los datos. circulación de elementos.
Para 2025, se acelerarán los avances innovadores en teorías básicas como la seguridad del sistema blockchain y los algoritmos criptográficos, así como en procesadores específicos de blockchain, contratos inteligentes, cadenas cruzadas, nuevo almacenamiento, informática de privacidad, supervisión y otros campos técnicos, para formar un sistema que puede soportar Web3 .0 Una nueva generación de sistemas y estándares de tecnología de cadena de permisos abiertos que desarrollan aplicaciones innovadoras, son manejables y controlables, y son de código abierto y de código abierto, sentando las bases para construir una base tecnológica confiable y segura para lo digital economía y cultivar una nueva generación de ecosistema de innovación blockchain con influencia global.
El plan de acción se centra en las tres direcciones principales de la nueva arquitectura del sistema, la programación y el control de recursos y la mejora de la confianza para llevar a cabo una investigación organizada para promover la mejora del rendimiento del sistema blockchain, la optimización del entorno de desarrollo y operación, y la mejora de Capacidades de soporte de servicio para respaldar la construcción de una nueva generación de sistemas de tecnología de cadena de permisos abiertos.
(1) Dirección principal uno: nueva arquitectura del sistema
Apoyar la investigación teórica de vanguardia sobre la seguridad del sistema blockchain. Centrándose en el campo de la tecnología básica de software y hardware, la investigación y el desarrollo de chips informáticos seguros y chips de aceleración dedicados que admiten la aceleración del procesamiento de transacciones, seguridad de claves, computación de estado denso, etc., han alcanzado el nivel avanzado internacional; la investigación sobre alta tecnología de transmisión robusta para redes de área amplia y diseño para aplicaciones a gran escala Los algoritmos de enrutamiento de alto rendimiento logran comunicaciones de alto rendimiento, alta estabilidad y baja latencia en redes de área amplia y mejoran la capacidad de carga general de las redes empresariales; investigación y Formar un modelo económico compatible con incentivos para respaldar la asignación razonable de los recursos ecológicos de blockchain y el funcionamiento estable del sistema, logrando avances en los modelos teóricos originales. Diseñe una nueva arquitectura de sistema blockchain que sea segura, abierta, eficiente, escalable y compatible con las regulaciones, y construya una red de cadena abierta autorizada que admita aplicaciones a gran escala. Ha sido reconocido por organizaciones convencionales como la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). ) y el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), logrando una ocupación sustancial de tecnología independiente en estándares internacionales.
(2) Dirección principal dos: programación, gestión y control de recursos
Centrándonos en el campo de la programación de recursos, desarrollamos un modelo abstracto general para los recursos del sistema subyacente de cadenas de bloques heterogéneas y middleware general, como acceso al almacenamiento, protección de la privacidad, gestión de permisos, actualizaciones de contratos y entornos de depuración para lograr un diseño modular y de código bajo. para el desarrollo de aplicaciones blockchain, acelerando la prosperidad y el desarrollo del ecosistema de aplicaciones blockchain. En el campo de la supervisión de seguridad, llevamos a cabo investigaciones sobre tecnologías clave como el análisis del comportamiento en cadena y el control de contenido para lograr un análisis eficiente, monitoreo en tiempo real y control efectivo de la información de blockchain, y formar un mecanismo de circuito cerrado para detectar y Controlar el contenido ilegal en la cadena. La tecnología relevante ha alcanzado niveles avanzados internacionales. nivel, brindando un fuerte apoyo para la advertencia de riesgos de blockchain y la supervisión del comportamiento.
(3) Dirección principal del ataque tres: mejora de la confianza
Centrarse en la tecnología informática de privacidad, desarrollar nuevos protocolos, superar el cuello de botella de la eficiencia de la comunicación informática de privacidad, reducir los gastos generales de informática de privacidad y lograr una seguridad demostrable resistente a los cuánticos. Promover la integración cruzada de tecnologías como la informática segura multipartita y el entorno de ejecución confiable, desarrollar soluciones de integración de rutas multitecnología avanzadas a nivel internacional, proporcionar capacidades de protección de la privacidad para blockchain y mejorar aún más la aplicación de blockchain en la circulación de datos y las transacciones de activos digitales. , etc. Apoyar capacidades y promover pilotos de aplicaciones transfronterizas relevantes. 3. Tareas clave (1) Avances en la tecnología básica de software y hardware: para satisfacer las necesidades de desarrollo de un procesamiento de transacciones seguro y de alta velocidad de sistemas blockchain y el despliegue a gran escala de redes de área amplia, centrarse en tecnologías clave como chips informáticos seguros y transmisión altamente robusta de redes de área amplia y promover máquinas virtuales e innovaciones teóricas y tecnológicas como motores de ejecución, pruebas de conocimiento cero, cifrado homomórfico y criptografía poscuántica han promovido la tecnología básica de software y hardware de blockchain para alcanzar el nivel líder a nivel internacional.
Chip informático seguro. Investigar y desarrollar chips informáticos de fusión heterogéneos que admitan la aceleración de hardware de contratos inteligentes de blockchain, procesamiento de transacciones y algoritmos totalmente homomórficos, estudiar estándares como la computación de estado denso y la custodia de claves en aplicaciones de blockchain, y promover estándares de protección de la privacidad de datos de blockchain. especificaciones informáticas de seguridad de la cadena y soluciones de chips de aceleración de hardware del operador central, como pruebas totalmente homomórficas y de conocimiento cero. Para 2025, el cifrado y descifrado simétrico del chip de cifrado admitirá no menos de 100 gigabits por segundo (100 Gbps); las firmas criptográficas asimétricas no menos de 300.000 veces por segundo y la verificación de firmas no menos de 100.000 veces por segundo; totalmente homomórfico. Los cálculos básicos de texto cifrado (como la suma de texto cifrado homomórfico y la multiplicación de texto cifrado homomórfico) se aceleran más de cien veces en comparación con la biblioteca internacional de algoritmos de cifrado homomórfico de código abierto de más alto nivel existente.
Transmisión altamente robusta a través de WAN. En vista de los problemas de baja eficiencia de comunicación y mala estabilidad de los nodos blockchain a gran escala y los nodos de colaboración de datos de múltiples partes, y la dificultad para soportar aplicaciones de producción a nivel industrial, promoveremos la investigación sobre una red troncal de comunicación de baja latencia de área amplia. tecnología y desarrollar redes de alto rendimiento, alta confiabilidad, operables y mantenibles. , una red de enrutamiento de mensajes de capa de aplicación que es escalable y compatible con los sistemas peer-to-peer (P2P) existentes, define un protocolo de transmisión de mensajes de enrutamiento de aplicaciones descentralizado, y Combina optimización del protocolo de transmisión, tablas de enrutamiento de nodos y enrutamiento multiruta para lograr una comunicación de alto rendimiento. Para 2025, en las condiciones de implementación de la red del área metropolitana, el retraso de extremo a extremo en la transmisión de mensajes de blockchain será inferior a 500 milisegundos; en un entorno de implementación global de 5.000 nodos, más del 95% de los mensajes de blockchain se propagarán a 95 dentro de 15 segundos % de los nodos.
Máquina virtual y motor de ejecución. Para satisfacer las necesidades de mejora del rendimiento informático de las máquinas virtuales y soporte de lenguajes de programación múltiple, investigamos tecnología de ejecución de contratos de máquinas virtuales únicas de alto rendimiento y tecnología de compilación justo a tiempo, y herramientas de desarrollo de formularios. Para 2025, la máquina virtual blockchain tendrá capacidades de compilación en tiempo real, un rendimiento informático de no menos de 10 millones de instrucciones/segundo, admitirá lenguajes de programación convencionales y funciones de soporte como ejecución simulada, depuración y muestreo de rendimiento independientes de la cadena. plataforma.
Prueba de conocimiento cero. En respuesta a la necesidad de mejorar la eficiencia y la facilidad de uso de las pruebas de conocimiento cero, combinadas con tecnologías existentes como la máquina virtual Ethereum de conocimiento cero (zk-EVM) en la industria, mejoraremos las pruebas de conocimiento cero generales mediante Diseño de nuevos protocolos y herramientas de compilación eficientes para lenguajes de alto nivel. Para 2025, la eficiencia de generación de pruebas del algoritmo de prueba de conocimiento cero se duplicará en comparación con protocolos internacionales similares (Plonk, etc.).
Cifrado homomórfico. Para satisfacer las necesidades de mejorar la eficiencia y la funcionalidad de los algoritmos de cifrado homomórficos, se deben investigar tecnologías eficientes y verificables para obtener resultados de cálculo homomórficos, combinadas con aceleración de hardware, para superar los cuellos de botella en el rendimiento informático. Para 2025, combinado con la aceleración del hardware y la orientación a escenarios de aplicaciones específicos, el costo de los cálculos de texto cifrado totalmente homomórfico se reducirá a 2 órdenes de magnitud de los cálculos de texto sin formato.
Criptografía poscuántica. Estudiar el plan de transición fluida del algoritmo subyacente de blockchain desde la criptografía clásica a la criptografía poscuántica. Para 2025, se completará el diseño del algoritmo de firma criptográfica poscuántica. El tamaño de la firma y la clave pública del algoritmo de firma digital poscuántica basado en celosía se reducirá en un 10% en comparación con los estándares de algoritmos como Dilithium y el el tiempo de firma se reducirá entre un 10 % y un 20 %; El tamaño de la firma y el tiempo de firma del algoritmo de firma cuántica se reducirán entre un 8 % y un 10 % en comparación con los estándares de algoritmos como SPHINCS+. Ante la amenaza de las computadoras cuánticas a los sistemas de gestión de claves, se diseña un sistema de gestión de claves distribuidas con seguridad cuántica. Formar una solución para la migración segura de la tecnología de criptografía de clave pública existente en blockchain a la tecnología de criptografía poscuántica.
(2) Innovación tecnológica en la arquitectura del sistema.
Frente a los requisitos de innovación de la arquitectura del sistema blockchain y de seguridad del sistema, centrarse en tecnologías clave como la arquitectura de red de cadenas múltiples, la gobernanza y los modelos económicos, y promover la fragmentación ampliada, lenguajes de contrato seguros, compiladores y herramientas, almacenamiento de datos en cadena y verificabilidad distribuida. Innovaciones técnicas como ya que el almacenamiento, las bases de datos densas y los mecanismos de consenso promueven la construcción de una nueva generación de sistemas de tecnología de cadena de permisos abiertos.
Arquitectura de red multicadena. Investigue tecnologías clave como la separación de la propuesta y la construcción de bloques, el desacoplamiento del consenso de la capa de ejecución de datos, el consenso modular conectable, la colaboración entre cadenas múltiples y las redes adaptables para lograr la interoperabilidad de datos y activos entre diferentes redes blockchain. -Arquitectura de sistema multiblockchain amigable, promover la investigación sobre normas y estándares relevantes y construir una red de cadena abierta y autorizada que pueda admitir aplicaciones a gran escala. Para 2025, se formará un protocolo de red de múltiples cadenas y un marco de red unificado de múltiples capas de consenso para construir una red de cadena de permisos abierta y admitir un acceso rápido a las subredes.
Gobernanza y modelos económicos. Investigar tecnologías clave como la gobernanza eficiente, los incentivos económicos, la detección de malas prácticas, el castigo automático y las subastas adaptativas basadas en la teoría de juegos para formar un modelo económico compatible con incentivos que respalde la asignación razonable de los recursos ecológicos de blockchain y el funcionamiento estable del sistema. Para 2025, se formará un conjunto de herramientas de gobernanza eficiente, que incluirá funciones como creación de comunidad, inicio de propuestas, votación de gobernanza, confirmación de propuestas, etc., y se diseñarán y aplicarán más de cinco soluciones de gobernanza estándar para mejorar la eficiencia y la diversidad de la gobernanza.
Expanda la fragmentación. Para satisfacer las necesidades de los sistemas blockchain para admitir la fragmentación extendida, se investigan estrategias de fragmentación dinámica adaptativa, verificación de transacciones entre fragmentos, redes dinámicas, modelos de datos de fragmentación de transacciones, protocolos de fragmentación de red y otras tecnologías para lograr soportes de expansión de capacidad en cadena de alto rendimiento. Modos de cascada de red dinámicos, híbridos y escalables para formar capacidades de red a gran escala y mejorar la eficiencia del almacenamiento de datos y el rendimiento del acceso. Para 2025, la cantidad de fragmentos no será inferior a 100, las capacidades de procesamiento de datos se expandirán linealmente con la cantidad de fragmentos y se garantizará la seguridad de los datos en la transmisión, procesamiento, almacenamiento, etc.
Lenguaje del contrato de seguridad. Investigue el sistema teórico de diseño del lenguaje de programación del entorno de máquina virtual de contrato inteligente blockchain. Para 2025, se diseñará y verificará el prototipo de un nuevo lenguaje de contrato inteligente seguro y eficiente.
Compiladores y herramientas. Desarrolle herramientas de contratos inteligentes, como edición de contratos inteligentes, compilación de contratos, entorno de desarrollo, implementación de contratos y depuración de contratos, y promueva la construcción de una comunidad de desarrolladores de contratos inteligentes. Para 2025, se formará un conjunto completo de herramientas de desarrollo, implementación y depuración de contratos inteligentes para mejorar la eficiencia del desarrollo de contratos inteligentes de blockchain y reducir los costos de implementación.
Almacenamiento de datos en cadena. Investigue tecnologías clave, como la estructura de almacenamiento en cadena y el mecanismo de sincronización de datos, para aumentar el límite superior de la capacidad de almacenamiento de datos en cadena y mejorar el almacenamiento de datos en cadena y la eficiencia y escalabilidad de las consultas. Para 2025, la capacidad de almacenamiento de un solo nodo alcanzará el nivel de petabytes (PB), el tamaño de un solo bloque alcanzará el nivel de gigabytes (GB), el tamaño de una sola transacción alcanzará el nivel de 100 megabytes (MB). y el soporte por segundo no será bajo Procesando más de 100.000 transacciones.
Almacenamiento distribuido verificable. Investigue tecnologías clave de almacenamiento distribuido verificable, como confiabilidad de datos y detección de coherencia, indexación de datos eficiente, programación de almacenamiento dinámico y mecanismos de incentivos de almacenamiento distribuido. Para 2025, se implementará un sistema de almacenamiento distribuido verificable a gran escala que admita una red de no menos de 1000 nodos, se permitirá que la escala de almacenamiento se expanda linealmente con la cantidad de nodos y las capacidades de lectura y escritura de los contratos inteligentes en la red. La cadena de datos de almacenamiento distribuido alcanzará 2 por segundo, más de diez mil.
Base de datos condensada. Ante las necesidades de seguridad de los datos en los sistemas blockchain, se investigan tecnologías como algoritmos de cifrado eficientes, control de acceso a bases de datos y cálculos de recuperación de datos de texto cifrado para mejorar la protección de seguridad multidimensional y la eficiencia del acceso a los datos. Para 2025, las bases de datos estatales densas admitirán configuraciones de políticas flexibles y gestión de derechos de acceso de usuarios, y admitirán almacenamiento y procesamiento de datos a nivel de petabytes (PB).
Mecanismo de consenso. Investigue la tolerancia a fallas por consenso, cambios dinámicos de nodos, firmas de nodos, topología de comunicación, procesamiento paralelo, procesamiento de tuberías, recuperación de tolerancia a fallas, números aleatorios verificables y otras tecnologías para construir un algoritmo de consenso eficiente, seguro y resistente a ataques cuánticos para resolver el problema del bloque. El rendimiento del consenso cambia con los nodos. El problema de los números crecientes y decrecientes. Para 2025, basándose en supuestos criptográficos estándar, se diseñará y formará un nuevo mecanismo de consenso de alto rendimiento para garantizar la coherencia y la disponibilidad bajo la condición de que no más de 1/3 de los nodos estén controlados por ataques y la toma de decisiones por consenso. alcanzará el 100% de finalidad, en 1.000 La red blockchain compuesta por nodos WAN alcanza una tasa de rendimiento de más de 10 megabits por segundo (10Mbps).
(3) Investigación sobre tecnología de programación de recursos.
Frente a la necesidad de que el sistema blockchain subyacente respalde el desarrollo ecológico de aplicaciones, centrarse en tecnologías clave como los modelos abstractos y el middleware del sistema blockchain, promover innovaciones tecnológicas como la programación de recursos, la interoperabilidad entre cadenas y datos confiables en la cadena, y promover estructuras estructuradas. , Construcción de una plataforma de programación de recursos blockchain con gran escalabilidad y alta confiabilidad.
Modelo abstracto y middleware. Investigar la teoría del modelo abstracto general de los recursos del sistema subyacente de blockchain, desarrollar middleware general como acceso al almacenamiento, protección de la privacidad, gestión de permisos, actualizaciones de contratos y entornos de depuración, y mejorar especificaciones estándar como las interfaces de aplicaciones del sistema blockchain y en cadena. resolución de nombres de dominio. Para 2025, desarrollar no menos de 10 componentes básicos de blockchain y herramientas de desarrollo, adaptarse a no menos de 5 sistemas blockchain subyacentes heterogéneos y lograr un diseño modular y un desarrollo de aplicaciones blockchain con bajo código.
Programación de recursos. Para satisfacer las necesidades de una rápida adaptación de las aplicaciones blockchain y un acceso conveniente a recursos de sistemas heterogéneos, investigación sobre adaptación y encapsulación de sistemas blockchain heterogéneos, gestión dinámica y programación de recursos de almacenamiento/cómputo en cadena subyacentes, análisis de ubicación de recursos en cadena y análisis cruzado. Colaboración en cadena Programación y otras tecnologías clave para establecer un mecanismo de programación de recursos y colaboración entre sistemas blockchain. Para 2025, adaptarse a no menos de cinco sistemas de almacenamiento y sistemas blockchain subyacentes heterogéneos, lograr un uso eficiente de los recursos del sistema subyacente por parte de las aplicaciones blockchain y respaldar la implementación migratoria de aplicaciones blockchain.
Interoperabilidad entre cadenas. Para satisfacer las necesidades de intercambio de información, colaboración e interoperabilidad entre diferentes sistemas blockchain, la investigación sobre modelos de seguridad entre cadenas, protocolos de interoperabilidad y comunicación entre cadenas, puertas de enlace entre cadenas basadas en entornos de ejecución confiables y soluciones basadas en criptografía (incluido cero -pruebas de conocimiento, tecnologías clave multipartitas, como puentes entre cadenas (informática de seguridad, etc.). Para 2025, lograr la comunicación entre cadenas y la interoperabilidad de cadenas de bloques heterogéneas, admitir el modo de verificación entre cadenas en cadena sin suposiciones de confianza, adaptarse a no menos de 5 sistemas de cadenas de bloques subyacentes heterogéneos y lograr un rendimiento de llamadas de contratos entre cadenas. menos de 10.000 transacciones por segundo (10.000TPS).
Los datos confiables se cargan en la cadena. Frente a la demanda de interconexión de datos entre dentro y fuera de la cadena, llevar a cabo investigaciones sobre tecnologías clave, como terminales de IoT confiables, oráculos distribuidos y modelos de verificación de confiabilidad de datos para lograr la interconexión de información entre blockchain, sistemas fuera de la cadena y dispositivos de IoT. .Interoperabilidad. Para 2025, desarrollar módulos de cadena de bloques de dispositivos IoT que admitan múltiples tipos de dispositivos terminales y una escala de red de 10 000 niveles. El proceso de carga de datos confiables a nivel de megabytes (MB) no excederá los 500 milisegundos (500 ms) y la verificación de la construcción será precisa. .Un modelo de evaluación de la credibilidad de los datos con una tasa no inferior al 90% y un tiempo de verificación inferior a 1 segundo.
(4) Investigación sobre tecnología de control de seguridad.
Para satisfacer las necesidades del desarrollo seguro de sistemas blockchain y ecosistemas de aplicaciones, centrarse en tecnologías clave como el análisis de comportamiento y la supervisión de contenido en la cadena blockchain, promover innovaciones tecnológicas como la verificación formal y la minería de vulnerabilidades, y promover el desarrollo de la gestión y tecnología de control.
Análisis del comportamiento en cadena. En vista de las características del mantenimiento descentralizado y el procesamiento automatizado de transacciones de blockchain, estudiamos tecnologías clave como la recopilación e indexación de datos públicos en cadena, el análisis de correlación de transacciones, la agrupación de direcciones detallada, la recopilación de etiquetas de datos del mundo real y el riesgo de transacciones. modelos de análisis y creación de análisis de supervisión de actividades en cadena y marco de supervisión de cumplimiento de aplicaciones blockchain. Para 2025, desarrollar nuevas herramientas regulatorias, como el sistema de auditoría de transacciones de blockchain, el sistema de análisis de trazabilidad de transacciones, el monitoreo dinámico de riesgos y el sistema de alerta temprana, admitir no menos de 3 sistemas de blockchain heterogéneos, precisión del análisis de correlación de etiquetas de direcciones/transacciones Alcanzar más del 99%, identificar nada menos que 10 comportamientos anormales en tiempo real.
Control de contenidos. En vista de las características del sistema blockchain descentralizado sin auditoría previa, se estudian tecnologías clave como el consenso de supervisión y la estructura de gobernanza, el filtrado de palabras clave en cadena y la extracción de imágenes y textos para lograr el control de la difusión de contenido multimodal en el cadena de bloques. Para 2025, se desarrollará un sistema de control y gestión de contenido blockchain para lograr estadísticas sobre la frecuencia de revisión de contenido, identificación y bloqueo de contenido confidencial, seguimiento del comportamiento anormal de direcciones y flujos de fondos, y admitir no menos de 3 tipos de bloques heterogéneos. , no menos de 3 modos de reconocimiento de datos, la tasa de reconocimiento de información sensible alcanza más del 99% y la tasa de rendimiento del reconocimiento de información es no menos de 50,000 piezas por segundo.
Verificación formal. Para satisfacer la demanda de seguridad demostrable de los sistemas blockchain, investigue tecnologías clave como la verificación de programas basada en la teoría del álgebra criptográfica, la verificación de la corrección de la compilación basada en suposiciones criptográficas y mecanismos de verificación de programas de iteración rápida, y desarrolle bibliotecas y herramientas de algoritmos de verificación formales. Para 2025, se formará una herramienta de verificación formal liviana, el costo de verificación se reducirá a menos de 1:12, admitirá la verificación de bibliotecas de algoritmos criptográficos y formará una biblioteca de componentes y algoritmos básicos seguros y eficientes.
Minería de vulnerabilidad. En respuesta a la necesidad de un descubrimiento rápido de las vulnerabilidades de las aplicaciones blockchain, investigamos tecnologías clave como la extracción de vulnerabilidades de códigos de contratos inteligentes y la reparación automatizada, y desarrollamos herramientas de seguridad de contratos inteligentes con múltiples funciones de extracción y reparación de vulnerabilidades. Para 2025, la herramienta admitirá la detección automática de no menos de 15 tipos de vulnerabilidades y una tasa de reparación de no menos del 90%, lo que permitirá la detección automática de aplicaciones de contratos inteligentes.
(5) Avances tecnológicos que mejoran la confianza
Centrarse en los requisitos técnicos para la seguridad de la identidad digital y la circulación de transacciones de activos de datos, centrarse en tecnologías clave como la informática de privacidad, promover innovaciones tecnológicas como identidades confiables y computación verificable basada en blockchain, y mejorar aún más el papel de blockchain como infraestructura de confianza en circulación de datos, capacidades de soporte de aplicaciones en transacciones de activos digitales y otros aspectos, y promover pilotos de aplicaciones transfronterizas relevantes.
Identidad digital distribuida. En respuesta a las necesidades de los usuarios en materia de seguridad de la identidad digital, protección de la privacidad y reconocimiento mutuo e interoperabilidad, investigar el modelo de identidad digital distribuida (DID), desarrollar una terminal de identidad digital blockchain que integre la autenticación, el uso y la gestión de la identidad digital, desarrollar una identidad digital. sistema de aplicación y resolver El problema del reconocimiento mutuo y la interoperabilidad de identidad entre dominios es difícil. Para 2025, el terminal de identidad digital distribuido blockchain admitirá algoritmos de cifrado simétrico como SM4 y AES, admitirá algoritmos de cifrado asimétrico como SM2 y ECC-secp256k1, Ed25519, admitirá SM3 y algoritmos criptográficos hash convencionales como SHA256 y SHA512, y admitirá usuario -Administración y recuperación de claves multipartitas amigables y más. Complete el desarrollo del sistema de aplicación de identidad digital, realice la creación y gestión independiente de identidades digitales distribuidas, admita decenas de millones de usuarios y el tiempo de verificación de identidad no supere los 500 milisegundos.
Privacidad informática. En vista del problema de que la eficiencia y la seguridad de la tecnología informática de privacidad existente son difíciles de adaptar a las necesidades de los escenarios de aplicación de blockchain, se estudia un nuevo protocolo informático seguro multipartito para superar el cuello de botella de la eficiencia de la comunicación, mejorar la eficiencia informática y lograr una seguridad demostrable resistente a lo cuántico. Investigar técnicas informáticas confidenciales para entornos de ejecución confiables. Investigue la integración cruzada de la informática segura de múltiples partes, el entorno de ejecución confiable, el aprendizaje federado y otras tecnologías para formar una solución que integre múltiples rutas técnicas. Para 2025, se diseñará un protocolo informático seguro multipartito de alta eficiencia bajo no menos de 3 modelos de adversarios maliciosos, que duplicará con creces la eficiencia operativa en comparación con protocolos nacionales e internacionales similares; la solución informática de privacidad que integrará múltiples rutas técnicas alcanzar 100 millones de parámetros de nivel Implementar aplicaciones en entrenamiento e inferencia de modelos de redes neuronales a gran escala.
Cálculos verificables. En respuesta a la necesidad de que los sistemas y aplicaciones blockchain verifiquen de manera eficiente la exactitud de los resultados de los cálculos, realizar investigaciones sobre tecnología informática verificable para mejorar la confiabilidad, la coherencia de los datos y el rendimiento de la informática verificable. Para 2025, se propondrán más de dos protocolos de seguridad informática verificables, que pueden admitir cálculos de segundo nivel de datos a gran escala e implementar aplicaciones en cifrado totalmente homomórfico verificable, prueba de conocimiento cero poscuántica, expansión fuera de la cadena y Compresión de bloques en cadena.
Acelerar la construcción del sistema de innovación.
Centrándonos en la innovación de la tecnología blockchain, la expansión de aplicaciones y la construcción ecológica, construiremos una plataforma de apoyo a la innovación tecnológica y crearemos una serie de escenarios de aplicación típicos para formar una nueva generación de clústeres ecológicos de blockchain con influencia global.
(1) Plataforma de apoyo a la innovación tecnológica
Construir un banco de pruebas de cadena de permiso abierto de nueva generación que respalde la verificación experimental de la tecnología original de blockchain y lleve a cabo la verificación de pruebas y la ingeniería de productos de los resultados de innovación de la tecnología blockchain. Alentar a nuevas instituciones de I+D de blockchain a establecer entidades de transformación de logros para promover la construcción de principales cadenas comerciales transfronterizas para escenarios de comercio marítimo transfronterizo, y promover la aplicación de empresas digitales en RMB para escenarios digitales en RMB.
(2) Demostración de la aplicación Blockchain
Basándonos en las ventajas y características de los recursos de la ciudad, crearemos una serie de escenarios de aplicación típicos y una serie de proyectos de referencia. Centrarse en el campo de los asuntos gubernamentales, promover la carga de datos públicos gubernamentales en la cadena y promover la construcción de una plataforma blockchain gubernamental para servicios de la cadena pública gubernamental y aplicaciones de escenarios verticales. Centrarse en el comercio transfronterizo, orientar a diversas entidades industriales, acelerar la construcción de plataformas comerciales de transporte marítimo digitales, resolver el problema de las "islas de información" en el campo comercial, realizar la transmisión de datos y el intercambio de valores con las principales plataformas comerciales de transporte marítimo internacionales y explorar -trazabilidad fronteriza de productos básicos, demostraciones de aplicaciones en el extranjero, como gestión de datos comerciales, intercambio transfronterizo de facturas electrónicas y gestión del comercio digital. Fomentar demostraciones de aplicaciones innovadoras de blockchain en campos como la circulación de elementos de datos, la cadena de suministro, las finanzas y el Universo Yuan.
(3) Ecología de la innovación blockchain
Se alienta a las empresas de esta ciudad a participar activamente en la construcción de un ecosistema blockchain de código abierto, acelerar el desarrollo de capacidades de estandarización de blockchain, apoyar a instituciones profesionales para llevar a cabo pruebas de certificación, auditorías de seguridad y otros servicios, y mejorar el nivel de seguridad de blockchain. y credibilidad. Apoyándonos en el fondo de innovación de la ciudad, guiaremos y promoveremos la participación del capital social para crear un buen entorno financiero para el desarrollo de la industria blockchain. Organizar cumbres de tecnología blockchain, concursos de innovación y otras actividades de influencia internacional para acelerar la reunión de posibles empresas, proyectos y equipos de talentos de blockchain nacionales y extranjeros en Shanghai.
(1) Fortalecer el liderazgo organizacional
Según el despliegue unificado del comité municipal del partido y el gobierno municipal, se estableció un grupo de trabajo sobre tecnologías clave de blockchain para fortalecer el diseño de alto nivel y la coordinación general. Establecer un mecanismo de consulta para la toma de decisiones, vincular recursos expertos relevantes en el campo blockchain, trabajar con asociaciones, sociedades y grupos de expertos relevantes para estudiar temas importantes en el desarrollo de la tecnología blockchain, brindar consultas sobre la dirección y las tareas de desarrollo de la tecnología blockchain. y proporcionar orientación para la toma de decisiones del gobierno y la industria. Proporcionar opiniones y sugerencias oportunas para el desarrollo.
(2) Mecanismo innovador de organización de la investigación científica.
Centrarse en las direcciones principales y tareas clave, y promover la investigación básica, la investigación de tecnologías clave y la transformación de logros. Centrarse en la investigación prebásica, explorar métodos de apoyo gubernamental a largo plazo para la investigación científica, orientar y alentar a todos los sectores de la sociedad a donar o establecer fundaciones científicas, promover la colaboración y la integración de diversas entidades de innovación, como nuevas instituciones de I+D, investigación de alto nivel. universidades, institutos de investigación científica, etc., y acelerar avances originales. Centrarse en las principales tecnologías clave y productos estratégicos, fortalecer la posición principal de las empresas en innovación, organizar empresas líderes en la industria para que tomen la iniciativa en la creación de consorcios de innovación, explorar mecanismos como "revelar al líder" y "carreras de caballos", fortalecer la investigación conjunta, Cultivar oportunamente importantes proyectos municipales de ciencia y tecnología y acelerar importantes avances tecnológicos clave. Promover la construcción de incubadoras de alta calidad y parques industriales clave en el campo blockchain, y acelerar el crecimiento de las empresas locales y la transformación de resultados.
(3) Construir nuevas instituciones de I+D y plataformas de transformación de logros
Centrarse en tecnologías centrales clave, como el software y hardware básico de blockchain, presentar talentos nacionales y extranjeros de alto nivel para establecer nuevas instituciones de investigación y desarrollo de blockchain en Shanghai, explorar el método de apoyo a la financiación "presupuesto + lista negativa" orientado a tareas y establecer una solución innovadora. Mecanismo de evaluación integral centrado en el desempeño a mediano y largo plazo. Apoyar a cada distrito para promover el cultivo y la construcción de nuevas instituciones de I+D y plataformas de transformación de logros basadas en la dotación de recursos y las necesidades de desarrollo de la región mediante la construcción de plataformas, la optimización del entorno, la innovación de mecanismos institucionales, etc., y brindar apoyo en términos de fondos, lugares, etc.
(4) Fortalecer la construcción de equipo de talento
Basado en una visión global y de alto nivel internacional, apoyar a nuevas instituciones de I + D, empresas líderes y otros operadores para hacer un buen uso de los estándares de identificación de talentos extranjeros, canales de introducción y medidas de apoyo, y reunir un grupo de talentos de alto nivel en la investigación teórica y la tecnología blockchain. ingeniería que lideran la frontera internacional de la ciencia y la tecnología. Guiar a las universidades, institutos de investigación científica, empresas, etc. para que aumenten sus esfuerzos en el cultivo de jóvenes talentos de blockchain, creen plataformas de comunicación de integración multidisciplinarias y multisectoriales y oportunidades de desarrollo, y apoyen a los jóvenes talentos para que tomen la iniciativa y desempeñen un papel de liderazgo.
Fuente: Comisión de Ciencia y Tecnología de Shanghai