新型政務數據開放開發模型設計

摘 ?要：針對當前政務數據開放共享存在的障礙和問題，文章提出將多方安全計算技術應用到政務數據開放共享領域，設計新型政務數據開放開發模型，從政務數據匯聚共享、開發開放和數據交易市場發展三個方面設計基于多方安全計算的政務數據開發開放解決方案，攻克政務數據開發開放過程中的數據安全和隱私保護問題，實現跨部門數據的融合共享及開發利用，充分發揮政務數據資產的價值。

關鍵詞：多方安全計算;政務數據開發開放;數據資產目錄;數據產品;聯合模型

中圖分類號：TP309;TP311.13 ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）23-0144-03

A New Design for Opening and Development Model of Government Affair Data

——A Multi-Party Secure Computing Design Scheme to Solve the Difficult Problem for Developing and Opening of Government Affair Data

WU Min

（Fujian Nebula Big Data Application Service Co.，Ltd.，Fuzhou ?350003，China）

Abstract：In view of the obstacles and problems existing in opening and sharing of government affair data at present，this paper proposes to apply multi-party secure computing technology to the opening and sharing domain of government affair data，designs a new opening and development model of government affair data，and designs an opening and development solution of government affair data based on multi-party secure computing from three aspects of government affair data aggregation and sharing，opening and development，and data trading market development. It solves the problems of data security and privacy protection in the process of opening and development of the government affair data，realizes the integration，sharing，development and utilization of data across multiple departments，and plays fully the value of government affair data assets.

Keywords：secure multi-party computation;opening and development of government affair data;data asset catalog;data product;joint model

0 ?引 ?言

2020年4月，中共中央、國務院印發《關于構建更加完善的要素市場化配置體制機制的意見》，首次將數據同土地、勞動力、資本、技術等傳統要素并列作為新生產要素，并明確要求“推進政府數據開放共享”。中國80%以上的數據資源掌握在各級政府部門手里，發揮數據的應用價值離不開政府數據的開放共享。政府數據的開放共享程度和數據的開放共享管理機制直接影響到數據利用效果，進而影響社會經濟的整體利益最大化。但是當前的政務數據開發開放還停留在初級階段，出現諸多難題阻礙了政務數據開發開放工作的順利進行，成為我國實施大數據戰略、發展數字經濟的最大桎梏。

1 ?政務數據開發開放存在的問題

當前，政務數據開發開放成為電子政務信息化建設的熱點，推進政務數據開發開放，是加快培育數據要素市場，推進政府數據開放共享、提升社會數據資源價值、加強數據資源整合和安全保護的重要途徑。當前，政務數據開放工作還面臨一些問題、存在一些挑戰：

（1）政務數據開發開放缺少數據基礎。政府原有的信息管理系統主要是國家的金稅、金關、金財、金審、金盾等“金字”信息工程以及各部門自建的信息管理系統，由于組織管理體制的條塊化，決定了業務系統的條塊化，形成一個一個“信息壁壘”，客觀上造成數據共享障礙。

（2）數據所有權和使用權無法分離。當前，將初級數據掛在政府網站或者直接提供給企業、社會的政務數據共享方式，在企業和社會獲得了政務數據使用權的同時也就相當于獲得了政務數據的所有權，導致政府難以管控開發開放出去的初級數據的使用范圍、用途、用量和有效期，使政務數據的開發開放受到嚴重制約。

（3）數據開放技術存在不足。當前在數據處理方面，存在數據格式和質量參差不齊、沒有統一的標準等問題，導致數據質量不高、數據分類不清晰、數據更新不及時、數據格式不規范;另外，開放數據平臺功能相對簡單，數據互操作功能和個性化服務、可視化服務等功能不完善，未能滿足使用者需求。

（4）個人隱私保護造成數據不流通。個人數據正在成為一種新的資產，政府機構對其持有的個人數據必須給予充分的保護，以對抗黑客的信息竊取，但隱私政策使得數據在政府部門之間難以流通，政府部門難以利用分散的個人信息來進行分析，提供決策支持。

因此，目前亟須一個覆蓋從政務數據共享到政務數據開發開放，既能保護數據隱私又能實現數據流動起來最大化其價值的解決方案。

2 ?多方安全計算技術可行性論證

多方安全計算（Secure Multi-Party Computation，MPC），

是一種保護數據安全隱私的多方計算算法，主要解決無可信第三方的情況下，如何安全地計算一個約定函數的問題。在整個計算協議執行過程中，每一個物理隔離的參與方對己方數據始終擁有控制權，數據在不泄露的情況下聯合其他各方的數據進行計算并得到明文計算結果，并且參與各方拿到計算結果后也無法推斷出其他參與方的原始數據。

安全多方計算經過多年的發展和研究，技術和應用上都比較成熟。安全多方計算效率已初見成效，行業中涌現了大批的多方安全計算平臺，比較出名的有阿里系螞蟻集團的螞蟻鏈摩斯多方安全計算平臺、百度系百度安全的MesaTEE安全計算平臺等等。

采用多方安全計算的優勢有以下幾點：

（1）保護數據隱私。用戶將計算節點部署到本地，多方安全計算平臺作為代理，節點間通過代理進行加密通信。各個計算節點在數據和模型不離開本地的前提下，協同進行模型更新和迭代。整個計算過程無私密數據的明文信息或原始數據集的傳播。

（2）打破部門壁壘。公安、人社、醫療等政府部門各自建設的信息化系統在為各部門工作帶來便利的同時也形成各行業數據孤島。多方安全計算使得各部門在保證自身私密信息不泄露的前提下，安全利用跨行業的數據資源，為本部門創造更大的價值。

（3）模型訓練與預測分析。使用MPC技術將多方數據聯合在一起，通過MPC預處理保證數據格式統一和數據的隱私性，在多方數據基礎上訓練出的模型將更加準確，從而對未知情形提供更加合理的預測。

3 ?應用于政務數據開發開放的多方安全計算解決方案設計

福建省星云大數據公司于2020年規劃分布式超融合大數據運營總體框架并依據此框架規劃了數據資源中心產品，目前產品正在不斷研發迭代過程中。筆者在公司主要負責以數據為核心的行業應用規劃和頂層設計工作，在分布式超融合大數據運營總體框架規劃過程中，提出用多方安全計算框架破解政務數據開發開放難題，并研究設計了應用于政務數據開發開放的多方安全計算解決方案。

3.1 ?基于多方安全計算的政務數據匯聚共享體系設計

政務數據匯聚共享中采用多方安全計算整體解決方案，解決傳統的政務數據匯聚共享數據必須“拷貝搬家，數據存儲多套”的做法，在確保數據不離開部門的前提下，充分整合數據，實現跨多部門數據的融合共享以及開發利用，實現“1+1>2”的效果。該方案可以有效解決政務數據匯聚共享中的難點，即滿足部門數據安全性、敏感性不離部門管轄要求，又能充分整理利用數據價值，并為下一步的政務數據開發開放奠定基礎。整體架構模型如圖1所示。

在每個行業部門建設行業數據資源中心，部署行業多方安全計算（MPC）節點，負責對接省級多方安全計算（MPC）樞紐節點，接收樞紐節點發布的模型，執行模型訓練任務，形成數據產品反饋給樞紐節點。MPC安全節點還負責對接行業部門業務系統，具備實時從業務系統獲取數據的能力，參與模型訓練的數據可以實時從相關業務系統獲得。

在省級數據資源中心建設多方安全計算（MPC）樞紐節點，包括數據資產目錄、模型發布管理、聯合模型訓練、數據產品管理、產品績效管理等方面功能。數據資產目錄，負責整合各個行業數據資源中心的數據資源目錄，形成省級數據資源目錄，省級數據資源目錄包括初級數據目錄和數據產品目錄，在此基礎上對初級數據和數據產品進行賦權形成數據資產目錄，理清省級政務數據的家底，為下一步的政務數據資產開放目錄建設奠定基礎。模型發布管理，負責生成并發布數據模型到相關的行業MPC安全節點。聯合模型訓練，負責整合多個行業MPC模型訓練成果，修訂參數，完善模型，形成數據產品。數據產品管理，對MPC樞紐節點運行生成數據產品進行賦權、登記、發布等方面的管理。產品績效管理即對數據產品的應用情況，各個行業MPC貢獻情況進行管理，為下一步的數據產品運營收入分成奠定基礎。

3.2 ?基于多方安全計算的政務數據開發開放體系設計

政務數據開發開放作為政務數據價值實現的主要方式，應在確保國家利益、公共安全、商業秘密、個人隱私等重要數據安全的前提下，破解公共數據資源開發利用體制機制障礙，主動釋放政務數據資源的經濟價值和社會價值，釋放更多數據紅利，有效推動數字經濟發展。基于多方安全計算框架可以有效支撐政務數據開發開放，其整體業務邏輯如圖2所示。

省級政務數據開發開放平臺部署在互聯網上，負責發布開放數據資產目錄、開放數據產品管理、模型發布管理、聯合模型訓練、產品計費管理等功能。開放數據資產目錄，列出可以開放的初級數據和數據產品目錄，根據“政務數據可用不可見”的要求，可以開放的初級數據也不允許以數據的形式直接提供給企業，需要加工成數據產品后方可提供。開放數據產品管理，對MPC開放節點運行生成數據產品進行賦權、登記、發布等方面的管理。模型發布管理，企業可以在MPC開發開放節點上研發、測試和發布數據分析模型。

企業根據MPC開發開放節點上的開放數據資產目錄結合MPC企業節點的企業數據資產目錄設計數據分析模型，并將數據分析模型在MPC開發開放節點上開發、部署和發布。MPC開發開放節點將發布的數據分析模型分別發往MPC樞紐節點和MPC企業節點。MPC樞紐節點和MPC企業節點收到模型后，根據模型匹配自身數據進行訓練，將訓練所得參數提交到MPC開發開放節點。MPC開發開放節點將兩方（也可以是多方）的參數進行聯合訓練，輸出訓練結果，形成數據產品，提供給企業。企業可以根據輸出的數據產品開展經營活動。

3.3 ?基于多方安全計算的數據開發開放市場發展模式設計

采用多方安全計算框架（MPC）進行政府、企業多方數據融合分析挖掘的過程中，能確保政務數據不出政務網，企業數據不出企業的數據資源中心，物理上隔離了參與方的初級數據的傳遞，為數據使用的數據確權問題奠定技術基礎，使數據的所有權和使用權可以實現分離，從而具備了將政務數據作為一種重要資產在數據市場上進行交易的條件，也為政務數據開發開放鋪平了道路。基于MPC開放開發節點，政府部門可以規定開放政務數據的用途、用量、有效期等使用屬性，企業在拿到MPC輸出的數據產品后只能在授權范圍內合理地使用數據，并能夠將數據產品的使用權再次轉讓給第三人。多方安全計算框架（MPC）應用于政務數據開發開放上將極大提升政務數據開發開放的水平，將政務數據開發、開放、交易的本質由數據所有權轉移轉向數據使用權授權，重構政務數據交易模式，從而有效遏制初級政務數據泄漏，降低政務數據泄漏引起的數據流通風險。

4 ?結 ?論

發展數字經濟要加快推進政務數據資產化，政務數據資產化、資本化是數字經濟發展的必然趨勢，數據財政將成為驅動政府開發政務數據資源主要力量。采用多方安全計算框架（MPC）可以加快推進政務數據資產化，推動建立數據的產權規則和數據要素市場體系，方便政務數據資源進行確權、定價，妥善解決政務數據開發開放過程中的難題，快速建設政務數據開發開放體系。

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作者簡介：吳敏（1985—），女，漢族，福建寧德人，中級工程師，本科，研究方向：政府信息化頂層規劃與信息系統設計。