Materialdatablockchain—Genera2023-07-07發(fā)布 請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專利的責(zé)任。2材料數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈系列標(biāo)準(zhǔn)包括通則和在通則基礎(chǔ)上制定的金屬基金屬功能材料、非金屬功能材料、能源電力材料、船舶海工材料等材料數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈規(guī)范。本文件作為通則，是材料數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈存證、數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)、共享與追溯、數(shù)據(jù)估值、節(jié)點(diǎn)事務(wù)的通用準(zhǔn)則，旨在為基于區(qū)塊鏈的材料數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)與共享提供通用性與實(shí)操性指導(dǎo)，降低材料數(shù)據(jù)共享的壁壘，實(shí)現(xiàn)材料的研發(fā)、生產(chǎn)、采辦和裝備建造、服役等環(huán)節(jié)全3材料數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈通則本文件規(guī)定了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的材料數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)與共享的術(shù)語(yǔ)本文件適用于可用成分、性能、工藝、結(jié)構(gòu)等要素描述的材料數(shù)據(jù)的跨節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)、共享與溯下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修元數(shù)據(jù)metadata材料特征數(shù)據(jù)materialcharacteristicdata判定材料類別與屬性的基本數(shù)據(jù)集，具有固定模式，一般包括成分、性能、結(jié)構(gòu)、工藝等要素?cái)?shù)據(jù)。材料特征數(shù)據(jù)作為材料數(shù)據(jù)的索引，在區(qū)塊鏈中上鏈存證，并被用于數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)計(jì)算，從材料數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)materialdataassociating以材料特征數(shù)據(jù)作為計(jì)算參數(shù)，運(yùn)用材料模式識(shí)別或其他算法，在材料材料數(shù)據(jù)共享materialdatasharing材料數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈materialdatablockchainMBC基于區(qū)塊鏈技術(shù)的材料數(shù)據(jù)跨節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)及安全共享系統(tǒng)，主要包括數(shù)據(jù)層、支撐層、應(yīng)用層和用戶層，并擁有多類區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)。通過(guò)該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)法人節(jié)點(diǎn)內(nèi)部、法人節(jié)點(diǎn)之間、不同材料4全節(jié)點(diǎn)fullnode輕節(jié)點(diǎn)lightnode超級(jí)節(jié)點(diǎn)supernode行業(yè)鏈主節(jié)點(diǎn)。超級(jí)節(jié)點(diǎn)在全節(jié)點(diǎn)基礎(chǔ)上擁有發(fā)起材料行業(yè)鏈materialindustryblockchain3.1O材料數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)internationalmaterialdatanetwork若干材料行業(yè)鏈組成的、去中心化/多中心a）數(shù)據(jù)層：包括材料數(shù)據(jù)與區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)。材料數(shù)據(jù)以元數(shù)據(jù)、材料特征數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)主體形式分層存儲(chǔ)。元數(shù)據(jù)用于標(biāo)記數(shù)據(jù)的版權(quán)，材料特征數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)的索引用于數(shù)據(jù)的發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)主體存儲(chǔ)在用戶本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)或私有云中，僅哈希值上鏈。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)包括單個(gè)區(qū)塊數(shù)據(jù)、鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)、時(shí)間戳、共享事件等數(shù)據(jù)，是底層區(qū)塊鏈系統(tǒng)的賬源服務(wù)與資源管理，為系統(tǒng)提供了底層區(qū)塊鏈支撐。算法組件用于數(shù)據(jù)的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，包括多種算法模型，包括但不限于機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、線性回歸等，同時(shí)包含多種隱私計(jì)算模型，包括但不限于安全多方計(jì)算、聯(lián)邦學(xué)習(xí)、可信執(zhí)行環(huán)境c）應(yīng)用層：包括數(shù)據(jù)存證、數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)追溯d）用戶層：用戶層包括材料研發(fā)到生產(chǎn)、應(yīng)用、服役所有環(huán)節(jié)5較多的組織、機(jī)構(gòu)；輕節(jié)點(diǎn)適用于科研機(jī)構(gòu)、小型團(tuán)隊(duì)或個(gè)人，存儲(chǔ)方式包括獨(dú)立節(jié)點(diǎn)服務(wù)器或第三方公有云賬戶。基于本文件，私有云節(jié)點(diǎn)在企業(yè)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)部門及人員間的b）材料行業(yè)鏈：材料行業(yè)鏈由若干私有云節(jié)點(diǎn)、行業(yè)公有云節(jié)點(diǎn)組成。材料行業(yè)鏈以材料數(shù)據(jù)為載體，貫穿材料的研發(fā)、生產(chǎn)、采辦、裝備建造與應(yīng)用等相關(guān)企業(yè)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)6c）材料數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)：材料數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)是在私有云節(jié)點(diǎn)和行業(yè)鏈基礎(chǔ)上，將點(diǎn)狀分布的企業(yè)私有云節(jié)點(diǎn)和線狀分布的材料行業(yè)鏈編織成網(wǎng)，形成由多個(gè)行業(yè)鏈構(gòu)成的材料數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)生態(tài)，實(shí)現(xiàn)不同產(chǎn)業(yè)鏈、不同區(qū)域間的材料數(shù)據(jù)高效發(fā)現(xiàn)與共享，推動(dòng)材料在不同6.1材料數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)包括三個(gè)層次：元數(shù)據(jù)、材料特征數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)主體。對(duì)應(yīng)材料數(shù)據(jù)區(qū)塊1234567896.3材料特征數(shù)據(jù)應(yīng)包括不少于一個(gè)材料四面體要素（成分、性能、結(jié)構(gòu)、工藝），亦可包括材712345676.4每個(gè)材料行業(yè)鏈的中材料特征數(shù)據(jù)表由該行業(yè)鏈專家委員會(huì)進(jìn)行制定與維護(hù)，以材料數(shù)據(jù)區(qū)6.5數(shù)據(jù)主體包括但不限于檢測(cè)報(bào)告、研究報(bào)告、計(jì)算結(jié)果、文獻(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)鏈接等，其格式可包括1234材料數(shù)據(jù)權(quán)限對(duì)應(yīng)應(yīng)用層中的數(shù)據(jù)管理。根據(jù)材料數(shù)據(jù)在材料數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈中的發(fā)現(xiàn)與查看權(quán)限，將訪問(wèn)權(quán)限劃分為7個(gè)等級(jí)，具體見(jiàn)表4。8音頻等數(shù)據(jù)格式可提取多媒體文件的關(guān)鍵信息，按文件屬性、內(nèi)容屬性、感知特征等類別進(jìn)行簡(jiǎn)），9材料數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)材料數(shù)據(jù)間的發(fā)現(xiàn)可基于材料特征數(shù)據(jù)約定的數(shù)據(jù)模式，通過(guò)材料模式識(shí)別等算法實(shí)現(xiàn)（示材料數(shù)據(jù)經(jīng)所有者授權(quán)后，可通過(guò)分享、交換等方式共享給數(shù)據(jù)請(qǐng)求者，數(shù)據(jù)的共享、瀏覽等行為通過(guò)事務(wù)日志進(jìn)行記錄并上鏈存證，難以篡改，起到版權(quán)追溯c）用戶對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的反饋，具體包括：積極反饋，消極反123456912345通過(guò)鏈上數(shù)據(jù)的活躍度（被交換、引用次數(shù)）及用戶反饋進(jìn)行建模，可計(jì)算得出單條數(shù)據(jù)的a）確保節(jié)點(diǎn)擁有一定數(shù)量的符合材料特征數(shù)據(jù)格式且可被發(fā)現(xiàn)的數(shù)與待加入的材料行業(yè)鏈超級(jí)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通訊，遞交節(jié)點(diǎn)身份信息并對(duì)節(jié)點(diǎn)類型、待加入的材料12.1.2.1輕節(jié)點(diǎn)的加入方式與全節(jié)點(diǎn)一致，b）無(wú)需主動(dòng)維護(hù)鏈內(nèi)賬本，僅需接收并保存由超級(jí)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的鏈內(nèi)賬本的區(qū)塊頭信息；序號(hào)12345678912.1.4.1節(jié)點(diǎn)可通過(guò)申請(qǐng)更改證12.1.4.3滿足注銷條件的全節(jié)點(diǎn)，經(jīng)所屬行業(yè)鏈的專家委員會(huì)審批后，由超級(jí)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行。輕節(jié)點(diǎn)通過(guò)節(jié)點(diǎn)價(jià)值、節(jié)點(diǎn)在線時(shí)長(zhǎng)等數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，可計(jì)算出節(jié)點(diǎn)影響力。節(jié)點(diǎn)影響力的估算模12.3.1在材料行業(yè)鏈中，節(jié)點(diǎn)影響力最大的在線全節(jié)點(diǎn)自動(dòng)升級(jí)為超級(jí)節(jié)點(diǎn)。超級(jí)節(jié)點(diǎn)應(yīng)承擔(dān)下a）維護(hù)用于記錄鏈內(nèi)事務(wù)的鏈內(nèi)賬本（Inb）維護(hù)用于記錄跨鏈?zhǔn)聞?wù)的跨鏈賬本（Cross-ledger材料數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈設(shè)置分級(jí)監(jiān)管節(jié)點(diǎn)，可通過(guò)監(jiān)管節(jié)點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn)和行業(yè)鏈的加入、變更和注銷進(jìn)基于工作量的共識(shí)機(jī)制、基于投票的共識(shí)機(jī)制、基于節(jié)點(diǎn)公信力的共識(shí)機(jī)制及其他共識(shí)機(jī)制。本b）若節(jié)點(diǎn)采用此更新，則其檢索范圍將包含新A.1算法概述應(yīng)用材料模式識(shí)別技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)相似材料數(shù)據(jù)的發(fā)現(xiàn)。算法主要包括三部分：材料特征向量抽取、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)度計(jì)算、專家規(guī)則。通過(guò)本算法對(duì)節(jié)點(diǎn)中可發(fā)現(xiàn)的材料逐一進(jìn)行關(guān)聯(lián)度計(jì)算，按關(guān)聯(lián)度由高到低排序，選擇關(guān)聯(lián)度最高的若干數(shù)據(jù)，即可實(shí)現(xiàn)該節(jié)點(diǎn)中相似材料數(shù)據(jù)的發(fā)現(xiàn)。A.2計(jì)算方法A.2.1材料特征向量抽取材料數(shù)據(jù)按照公式（A.1）與公式（A.2）抽象為一組包括成分、性能、工藝、結(jié)構(gòu)、形狀在Xi——數(shù)值型向量，包括成分、性能；N——成分?jǐn)?shù)（或性能指標(biāo)數(shù)）；Ki——關(guān)鍵字型向量，包括工藝、結(jié)構(gòu)、形狀；A.2.2材料數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)度計(jì)算A.2.2.1首先按照公式（A.3）進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。Yij——材料i的第j個(gè)成分（或性能）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后Xij——材料i的第j個(gè)成分（或性能）數(shù)據(jù)；Yj——第j個(gè)成分標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)；A.2.2.4關(guān)鍵詞關(guān)聯(lián)度DSK按照公式（A.5）計(jì)算。Ntotal——參加匹配的關(guān)鍵詞總數(shù)。A.2.3專家規(guī)則本文件起草單位：中國(guó)鋼研科技集團(tuán)有限公司、北京鋼研新材科技有限公司、中國(guó)計(jì)區(qū)塊鏈專委會(huì)、福建福鏈科技有限公司、中關(guān)村材料試驗(yàn)技術(shù)聯(lián)盟、北究院有限公司、北京郵電大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所、上海交通[3]T/CSTM00837材料