智能制造區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)上鏈規(guī)范2025-05-09發(fā)布2025-08-09實施I本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作指導(dǎo)第一部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定給請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件省工業(yè)和信息化廳信息中心、云南南天電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司、昆明昆船智慧機場云南省公路路政管理總隊(省綜合交通發(fā)展中心)、云南省標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會。臻力、董云云、李海、薛崗、許紅星、趙云剛、袁澤輝、劉俊紅、吳鵬、鄧顯、楊守1范圍本文件規(guī)定了基于區(qū)塊鏈的智能制造數(shù)據(jù)上鏈的術(shù)語和定義、縮略語、數(shù)據(jù)基本要求、上鏈模型、功能模塊要求及流程。本文件適用于基于區(qū)塊鏈的智能制造數(shù)據(jù)上鏈的設(shè)計與應(yīng)用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(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(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T23031.1-2022工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用實施指南第1部分：總則GB/T23031.2-2023工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用實施指南第2部分：數(shù)字化管理GB/T23031.3-2023工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用實施指南第3部分：智能化制造GB/T23031.4-2023工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用實施指南第4部分：網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同GB/T23031.5-2023工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用實施指南第5部分：個性化定制GB/T23031.6-2023工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用實施指南第6部分：服務(wù)化延伸GB/T37043-2018智慧城市術(shù)語GB/T42752-2023區(qū)塊鏈和分布式記賬技術(shù)參考架構(gòu)GB/T43580-2023區(qū)塊鏈和分布式記賬技術(shù)存證通用服務(wù)指南GB/T43572-2023區(qū)塊鏈和分布式記賬技術(shù)術(shù)語DB53/T1121-2022區(qū)塊鏈域名解析服務(wù)應(yīng)用指南ISO22739:2020區(qū)塊鏈和分布式賬本技術(shù)-術(shù)語3術(shù)語和定義定的以下術(shù)語和定義適用于本文件。智能制造intelligentmanufacturing面向工廠內(nèi)部的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺數(shù)據(jù)匯聚、知識沉淀、智能分析和敏捷開發(fā)等優(yōu)勢功能，通過構(gòu)建工廠級數(shù)字孿生優(yōu)化體系，從而達到提升設(shè)備運行管理、生產(chǎn)計劃排產(chǎn)、生產(chǎn)作業(yè)執(zhí)行、物流及倉儲管理、質(zhì)量管理，能源管理及安全與環(huán)保管理等場景智能化應(yīng)用水平，幫助企業(yè)實現(xiàn)更大范圍、更深程度、更高水平的提質(zhì)、降本、增效和減排的一種新型制造模式。2由特定格式的字符串構(gòu)成，用于表示特定實體[來源：ISO22739:2020,3.11,有修改][來源：ISO22739:2020,3.54,有修改]與區(qū)塊鏈不直接相關(guān)，數(shù)據(jù)不寫入節(jié)點存儲。JSON:對象標(biāo)記語言(JavaScriptObjectNotation)API:應(yīng)用程序接口(ApplicationProgrammingInterface)3上鏈數(shù)據(jù)種類有四種，分別是生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)和質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)種類的具體數(shù)據(jù)組成如下。5.2.1生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)b)生產(chǎn)地點：記錄產(chǎn)品制造的地點用于追溯產(chǎn)品的來源；c)產(chǎn)品序列號：記錄產(chǎn)品唯一的序列號，用品的制造過程和質(zhì)量；f)生產(chǎn)廠商：記錄生產(chǎn)該產(chǎn)品的產(chǎn)商，用于追溯產(chǎn)品的制造過程和質(zhì)量。5.2.2設(shè)備數(shù)據(jù)b)設(shè)備狀態(tài)：用于實時監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，及時處理設(shè)備故障；d)設(shè)備位置：設(shè)備當(dāng)前的位置信息，用于對設(shè)備位置進行跟蹤和管理；f)設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)：設(shè)備生產(chǎn)過程的各類數(shù)據(jù)5.2.3供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)f)運輸費用：貨物運輸?shù)目偝杀?；h)庫存數(shù)據(jù)：庫存位置、庫存數(shù)量、物料清單等；i)市場數(shù)據(jù)：客戶需求、市場趨勢、競爭對手分析和消費者行為等；j)合同信息：供應(yīng)商合同、客戶協(xié)議和5.2.4質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)4b)檢測時間：檢測數(shù)據(jù)的生成時間，用于確保數(shù)據(jù)的時效性和真實性；c)檢測結(jié)果：檢測數(shù)據(jù)的具體結(jié)果，例如，溫度、濕度、重量、尺寸、化學(xué)成分等；d)檢測設(shè)備：檢測數(shù)據(jù)的設(shè)備相關(guān)信息，包括設(shè)備型號、生產(chǎn)廠商、檢測員等；e)檢測標(biāo)準(zhǔn)：檢測數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，包括國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、公司標(biāo)準(zhǔn)等；f)檢測地點：檢測數(shù)據(jù)的地點信息。6智能制造區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)上鏈模型智能制造區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)上鏈的模型架構(gòu)應(yīng)包括六個關(guān)鍵層次和組件，確保數(shù)據(jù)的安全性、完整性和不可篡改性。圖1是區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)上鏈架構(gòu)圖：MerkleMerkleTree加密算法零知識證明應(yīng)用層區(qū)塊鏈賬本合約層共識層節(jié)點#2節(jié)點#3賬本1哈希映射動態(tài)采集靜態(tài)采集哈希映射生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)設(shè)備數(shù)據(jù)供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)安全機制數(shù)字簽名哈希算法節(jié)點#1圖1數(shù)據(jù)上鏈模型架構(gòu)圖a)數(shù)據(jù)層：負責(zé)數(shù)據(jù)的采集。數(shù)據(jù)以交易的形式上傳至區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)對交易進行封裝b)網(wǎng)絡(luò)層：負責(zé)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的通信，它使用P2P(點對點)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和Overlay網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，確保網(wǎng)絡(luò)的去中心化和抗審查性；c)共識層：負責(zé)在P2P網(wǎng)絡(luò)中達成對交易和區(qū)塊有效性的共識；5d)合約層：合約層應(yīng)允許開發(fā)者編寫智能合約，用于基于預(yù)設(shè)條件觸發(fā)交易或執(zhí)e)應(yīng)用層：用戶與區(qū)塊鏈交互的接口，包括各種DApp(去中心化應(yīng)用)和用戶界面；f)安全機制：應(yīng)包括數(shù)字簽名、哈希算法、MerkleTree(哈希樹)、加密算法、零知識證明等，塊鏈平臺給出的數(shù)據(jù)接口獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，包括生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)b)數(shù)據(jù)清洗：數(shù)據(jù)清洗包括對數(shù)據(jù)缺失值、無效值以及冗余值的處理；c)數(shù)據(jù)加密：數(shù)據(jù)在進行上鏈前，需要對數(shù)據(jù)進行哈希映射成長度固定數(shù)據(jù)層流程見圖2。6HashFuncinHas5數(shù)據(jù)源靜態(tài)采集設(shè)備數(shù)據(jù)供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)圖2數(shù)據(jù)層流程圖7.2網(wǎng)絡(luò)層功能模塊要求及流程7.2.1網(wǎng)絡(luò)層功能模塊要求網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)負責(zé)節(jié)點之間的通信，通過共識模塊來驗證和確認上鏈數(shù)據(jù)的正確性，利用點對點網(wǎng)絡(luò)對上鏈數(shù)據(jù)進行廣播。網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)分為共識模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊以及結(jié)算模塊等部分，網(wǎng)絡(luò)層功能模塊的具體要a)共識模塊：應(yīng)確保所有節(jié)點對交易的順序和狀態(tài)達成一致；b)網(wǎng)絡(luò)模塊：應(yīng)確保網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都能接收到新的交易和區(qū)塊，并且保持數(shù)據(jù)的一致性；c)結(jié)算模塊：處理交易的最終確認和資產(chǎn)的轉(zhuǎn)移，并確保交易的最終性和不可逆性。7.2.2網(wǎng)絡(luò)層流程網(wǎng)絡(luò)層流程如下：a)將上鏈數(shù)據(jù)的區(qū)塊作為網(wǎng)絡(luò)層的輸入，由共識模塊在共識層中獲取共識算法進行驗證和確認數(shù)據(jù)記錄的正確性；b)在網(wǎng)絡(luò)模塊中通過點對點網(wǎng)絡(luò)對上鏈數(shù)據(jù)的區(qū)塊進行廣播，確保網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都能接收到新的交易和區(qū)塊，并且保持數(shù)據(jù)的一致性；c)在結(jié)算模塊處理交易的最終確認和資產(chǎn)的轉(zhuǎn)移。網(wǎng)絡(luò)層流程圖見圖3。7拜占庭容錯個工作量證明工作量證明拜占庭容錯權(quán)益證明權(quán)益證明股權(quán)證明股權(quán)證明圖3網(wǎng)絡(luò)層流程圖7.3共識層功能模塊要求及流程7.3.1共識層功能模塊要求共識層封裝共識算法，例如工作量證明(PoW)、權(quán)益證明(PoS)、股權(quán)證明(DPoS)和拜占庭容錯(PBFT)等，此模塊的功能要求如下：a)應(yīng)負責(zé)確保區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的所有參與者對交易和區(qū)塊的順序性、有效性達成一致；b)共識層與網(wǎng)絡(luò)層協(xié)調(diào)工作，共識層應(yīng)封裝網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的各類共識算法；c)應(yīng)促進所有節(jié)點對當(dāng)前狀態(tài)達成一致，保障數(shù)據(jù)的可用性。7.3.2共識層流程共識層流程如下：a)將上鏈數(shù)據(jù)的區(qū)塊作為網(wǎng)絡(luò)層的輸入，由共識模塊在共識層中獲取共識算法進行驗證和確認數(shù)據(jù)記錄的正確性；b)在網(wǎng)絡(luò)模塊中通過點對點網(wǎng)絡(luò)對上鏈數(shù)據(jù)的區(qū)塊進行廣播，確保網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都能接收到新的交易和區(qū)塊；c)最終確認交易和資產(chǎn)的轉(zhuǎn)移。7.4合約層功能模塊要求及流程7.4.1合約層功能模塊要求合約層應(yīng)封裝腳本代碼、算法以及智能合約。合約層的關(guān)鍵功能模塊要求如下：a)智能合約開發(fā)：應(yīng)包括編程語言的選擇、合約邏輯的編寫；8a)合約編寫：開發(fā)者可使用支持的編程語言編寫智能合約的代碼；b)編譯合約：編寫后的智能合約可被編譯成部署在區(qū)塊鏈上的字節(jié)碼；c)部署合約：編譯后的智能合約應(yīng)被部署到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中；d)網(wǎng)絡(luò)共識：部署交易后，智能制造區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點應(yīng)對交易的有效性達成共識；應(yīng)用層應(yīng)提供UI和API,允許用戶與區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)進行交互。區(qū)塊鏈應(yīng)用層的關(guān)鍵功能模塊要求如a)UI:應(yīng)提供直觀、易用的用戶界面，使用戶能夠輕松地與區(qū)塊鏈進行交互；c)智能合約交互：應(yīng)提供接口和工具，使用戶能夠創(chuàng)建、部署、調(diào)用和進行互操作；d)交易管理：應(yīng)包括交易的創(chuàng)建、簽名、發(fā)送和狀態(tài)跟蹤；e)API:應(yīng)提供豐富的應(yīng)用接口，供開發(fā)者構(gòu)建應(yīng)用程序，并且能支持跨鏈交互。a)用戶注冊和登錄：用戶創(chuàng)建賬戶并登錄到區(qū)塊鏈應(yīng)用層；b)身份驗證：通過身份驗證的用戶有權(quán)訪問應(yīng)用層；d)交易簽名：用戶可對交易進行數(shù)字簽名，確保交易g)共識機制：節(jié)點通過共識機制驗證交易的有效性；h)交易打包：有效的交易被打包進區(qū)塊；i)智能合約執(zhí)行：如果交易涉及智能合約，合約可被執(zhí)行；j)結(jié)果反饋：交易結(jié)果和智能合約將執(zhí)行結(jié)果反饋給用戶。應(yīng)用層流程圖見圖4。9用戶反饋執(zhí)行簽名區(qū)塊登錄智能合約智能合約“A”發(fā)送交易打包“A)智能制造區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)上鏈實例企業(yè)可將關(guān)鍵的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備信息、交易記錄、產(chǎn)品溯源等信息記錄在區(qū)塊鏈上，例如：鏈進行溯源；高數(shù)據(jù)的真實性和生產(chǎn)管理的智能化水平；備的生命周期管理；狀態(tài)，提高設(shè)備的利用率和維護效率。資產(chǎn)公鑰木礦工資產(chǎn)獎勵滿足OO