T-CESA《基于区块链的生态环境数据共享交换 第3部分：流程要求》

ICS35.240.01

CCSL70

团体标准

T/CESAXXX.3—202X

基于区块链的生态环境数据共享交换

第3部分：流程要求

Blockchain-basedecologicalenvironmentdatasharingandexchange-

Part3：Processrequirements

征求意见稿

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

已授权的专利证明材料为专利证书复印件或扉页，已公开但尚未授权的专利申请

证明材料为专利公开通知书复印件或扉页，未公开的专利申请的证明材料为专利申请

号和申请日期。

202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施

中国电子工业标准化技术协会发布

T/CESAXXX.3—202X

目次

前言.................................................................................III

引言..................................................................................IV

1范围.................................................................................1

2规范性引用文件.......................................................................1

3术语和定义...........................................................................1

4缩略语...............................................................................2

5数据共享交换系统执行流程.............................................................2

5.1数据共享交换总体设计要求.........................................................2

5.2数据共享交换形式要求.............................................................3

5.3原生数据库的数据处理要求.........................................................3

6数据共享交换系统参考模块.............................................................4

6.1内部管理要求.....................................................................4

6.2数据共享要求.....................................................................4

6.3数据目录.........................................................................4

7数据共享交换系统验证方法.............................................................5

7.1系统执行流程验证方法.............................................................5

7.2数据共享交换系统模块验证方法.....................................................5

参考文献..............................................................错误！未定义书签。

II

T/CESAXXX.3—202X

基于区块链的生态环境数据共享交换第3部分：流程要求

1范围

本文件规定了用于区块链的多源头数据共享交换的流程要求，包括数据前置机、区块链配置，数据

目录上链，智能合约编制运行，数据传输和存证等数据处理规范。

本文件适用于设计、研发、实施、应用、评估生态环境数据共享交换的机构的环境信息数据共享交

换活动。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T18391.3—2009信息技术元数据注册系统(MDR)第3部分：注册系统公共设施元模型

GB/T42752-2023区块链和分布式记账技术参考架构

3术语和定义

GB/T18391.3—2009、GB/T42752—2023界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

数据共享交换datasharingexchange

公共建立数据汇集的通道使不同地方使用不同计算机、不同软件的用户能够读取他人数据并进行各

种操作运算和分析。实现数据从一个系统跨授权边界访问或传递到另一个系统时所需要的协议平台，为

访问或交换数据进行许可授权、形式转换、数据传输、使用记录和保证数据安全进行系统性设计。

3.2

数据目录datacatalog

以核心元数据为主要描述方式，按照资源分类体系对公共数据进行有序排列的一组信息，用以描述

公共数据的特征,以便对公共数据进行检索、定位与获取。

[来源：GB/T18391.3—2009,3.2.18]

3.3

原生数据库Nativedatabase

接入基于区块链的生态环境数据共享交换平台的机构自有的数据库，存储机构的全部数据。

3.4

前置机front-endprocessor

一种位于数据处理链路前端的数据处理设备，在机构后台核心处理系统和外部数据业务之间提供各

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T/CESAXXX.3—202X

种接口服务，通过专线或硬件隔离技术将运行这个软件的计算机连接到外部企业的外网系统上，用于对

数据进行加工、转换、清洗、聚合等操作，以便于后续的数据处理和分析，运行这个软件的计算机，从

功能上称呼为前置机。

3.5

智能合约Smartcontracts

一种基于区块链技术的自动化合约，可以在不需要第三方干预的情况下自动执行合同条款。智能合

约通常使用编程语言编写，存储在分布式账本中并通过区块链网络进行验证和执行。

[来源：GB/T42752—2023，3.13，有修改]

4缩略语

下列缩略语适用于本文件

DBMS：数据库管理系统（DatabaseManagementSystem）

ETL：提取，转换和加载（Extract,Transform,andLoad）

IoT：物联网（InternetofThings）

IPFS：星际文件系统（InterPlanetaryFileSystem）

JSON：JavaScript对象表示法（JavaScriptObjectNotation）

XML：可扩展标记语言（ExtensibleMarkupLanguage）

5数据共享交换系统执行流程

5.1数据共享交换总体设计要求

数据共享的架构由数据库、前置机和区块链节点3层构成，机构环境信息数据库存储每个机构的生

态环境数据，机构环境信息前置机仅接收来自本机构的生态环境数据，进行数据共享交换时由链上机构

信息节点进行共享审批并通过前置机完成数据推送，同时共享行为在区块链上存证。具体见图1。

图1数据共享交换总体设计

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5.1.1数据库

每个机构自己原生数据库，存储该机构的全部数据，不通外网，只与本机构的前置机相连。

5.1.2前置机

每个机构准备一台前置机，并在前置机中部署一台数据库，将原生数据库中可共享的数据推送至前

置机中。

5.1.3区块链节点

存证区块链包括目录链和数据链，目录链存储数据共享交换平台的操作记录，数据链存储共享的真

实数据。数据共享交换平台会为每一个机构提供一个及以上的共识节点，该机构管理员可创建数据目录，

查询本机构前置机中的数据，进行数据挂在并提交钥匙，供其他机构进行数据共享申请。

5.2数据共享交换形式要求

5.2.1库表交换

将前置机上的数据库作为数据交换节点，共享交换平台根据智能合约的共识触发抽取指定节点的目

标数据并推送到数据需求方前置机的数据库中。

5.2.2接口方式

通过数据API接口或者SDK进行前置机间的数据传输。

5.3原生数据库的数据处理要求

5.3.1数据存储

大数据平台数据存储采用HadoopHDFS、ApacheCassandra等与SQL等数据库进行对接需要

进行数据组织形式的转换：

a)数据格式转换：由于HadoopHDFS和Cassandra是分布式文件系统和NoSQL数据库，而MySQL

是关系型数据库，因此需要将数据从MySQL中导出为中间格式(如CSV或JSON),然后再导入到Hadoop

HDFS或Cassandra中；

b)数据同步：在数据导入到HadoopHDFS或Cassandra后，需要对数据进行同步，以确保数据的

一致性。可以通过定时任务或实时流处理等方式实现；

c)数据访问：在HadoopHDFS或Cassandra中存储的数据可以通过API或查询接口进行访问。为

了方便使用，可以使用一些工具和技术，如RESTfulAPI、ODBC/JDBC驱动程序等；

d)数据安全：在数据存储和访问过程中，需要考虑数据的安全性。可以使用SSL/TLS协议、访问

控制列表(ACL)等方式来保护数据的机密性和完整性。

5.3.2数据转化

原生数据库数据存储采用HadoopHDFS、ApacheCassandra等可以通过以下几种方式将数据

转化成SQL类型的数据组织形式：

a)用Hive:Hive是基于Hadoop的数据仓库工具，可以将HDFS上的数据转化成SQL类型，并提供

类似于SQL的查询语言HQL进行查询。Hive支持多种数据格式，包括结构化数据和半结构化数据；

b)使用SparkSQL:SparkSQL是Spark生态系统中的一个组件，可以将HDFS上的数据转化成SQL

类型，并提供类似于SQL的查询语言SQL进行查询。SparkSQL支持多种数据格式，包括结构化数据和

半结构化数据；

c)使用CassandraThriftAPI:CassandraThriftAPI是Cassandra提供的一套Thrift协议，

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T/CESAXXX.3—202X

可以将HDFS上的数据转化成SQL类型，并提供类似于SQL的查询语言CQL进行查询。CQL支持多种数

据格式，包括结构化数据和半结构化数据；

d)使用Sqoop：Sqoop是一个用于在Hadoop和关系型数据库之间进行数据迁移的工具，可以将HDFS

上的数据转化成关系型数据库中的表结构，从而实现SQL类型的数据组织形式。

6数据共享交换系统参考模块

6.1内部管理要求

6.1.1内设机构管理

为各机构管理员提供对处室管控的能力。具体应支持：

a)用户可以新增一个下设处室；

b)用户可以调整现有的下设处室；

c)用户可以移除现有的下设处室。

6.1.2业务目录管理

为各机构管理员提供对业务目录的管控能力。具体应支持：

a)用户可以新增一个所属的业务目录；

b)用户可以调整现有的业务目录；

c)用户可以移除现有的业务目录；

d)用户可以对业务目录进行批量导入。

6.1.3数据目录管理

为各机构管理员提供对数据目录的管控能力，具体应支持：

a)用户可以新增一个所属的数据目录；

b)用户可以调整先用的数据目录；

c)用户可以移除现有的数据目录；

d)用户可以批量导入数据目录。

6.2数据共享要求

6.2.1数据共享申请

数据共享申请是为机构管理员用户提供浏览及搜索功能。具体应支持：

a)用户在录入相关信息后发起数据共享申请至委办局审核；

b)用户在申请审核驳回后发起仲裁申请至核心工作组；

c)用户对已发起的申请进行查看和流程追踪。

6.2.2数据共享审批

数据共享审批是为机构管理员用户提供审核本机构数据目录共享的功能，提供待审核和全部页签，

方便专注快捷审核和查询追溯，具体应支持：

a)审核通过；

b)审核驳回。

6.3数据目录

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6.3.1生态环境数据

所有生态环境数据为所有数据共享平台用户提供浏览数据共享申请的页面，支持根据数据资源名称

进行查询的功能。

7数据共享交换系统验证方法

7.1系统执行流程验证方法

通过查阅系统文档，判断系统执行流程是否包含下列流程：

a)数据转化；

b)数据存储；

c)数据上云；

d)库表、接口方式数据交换。

7.2数据共享交换系统模块验证方法

通过查阅系统文档，判断系统模块是否包含下列模块：

a)内部管理模块：内设机构管理、业务目录管理、数据目录管理、信息系统管理；

b)数据共享模块：数据共享申请、数据共享审批、全市共享情况；

c)全市目录：所有生态环境数据。

5

中国电子工业标准化技术协会

团体标准《基于区块链的生态环境数据共享交换第3部分：

流程要求》（征求意见稿）编制说明

一、工作简况

1.项目背景：

2022年，《国务院关于加强数字政府建设的指导意见》明确提出创新数据管

理机制、深化数据高效共享、促进数据有序开发利用的新任务；2024年1月，国

家数据局联合十七部门印发《数据要素×”三年行动计划（2024—2026年）》，

将数据要素×绿色低碳列为重点行动之一，并提出“要提升生态环境治理精细化

水平，推进气象、水利、交通、电力等数据融合应用”以及“加强生态环境公共

数据融合创新，支持企业融合应用自有数据、生态环境公共数据等”。其中的关

键是做好跨部门、跨机构、跨地域的数据共享交换。如何能够充分发挥政务数据

共享协调机制作用，提升政务数据共享统筹协调力度和服务管理水平，是数据资

源体系建设中应优先解决的关键核心问题。而构建统一、便捷的数据共享交换流

程，是支撑多源汇聚、关联融合、高效共享和有序开发利用的数据资源体系基础。

制定基于区块链的生态环境数据共享交换流程规范具有重要意义，主要体现

在提高生态环境数据可信度、安全性、透明度以及促进生态数据的协作与共享。

生态环境数据的真实性对于科学研究、政策制定和公众信任至关重要。区块链技

术能够提供去中心化的数据存储和交易验证，确保生态环境数据的透明度和可验

证性。生态环境数据通常包含重要的环境监测信息，如空气质量、水质、土壤质

量等。通过标准化的分布式存储和加密流程控制机制，可以有效保护这些数据的

安全并免受篡改。在生态环境领域，不同地区的机构和组织需要共享数据以共同

解决环境和碳排放问题，而基于区块链智能合约的数据流通规则能够为这种协作

提供基础。对于一些敏感的生态环境数据，缺乏有效的权限管理也是制约数据协

作共享的重要障碍，通过基于区块链的数据审批管理，流程追溯可以确保对数据

的控制权，防止数据的滥用。

当前，基于区块链的生态环境数据共享交换平台已在北京市率先应用，促进

了北京市的生态环境部门、环境保护组织和企业之间的数据共享交换。该平台具

中国电子工业标准化技术协会

有较强的推广价值，全国其他地区也逐步涌现了市场需求。基于此北京微芯区块

链与边缘计算研究院联合多家国内机构在中国电子工业标准化技术协会立项了

《基于区块链的生态环境数据共享交换第3部分：流程要求》，按照中国电子工

业标准化技术协会2024年第六批团体标准制修订项目的通知（中电标通〔2024〕

017），北京微芯区块链与边缘计算研究院启动了《基于区块链的生态环境数据

共享交换第2部分：数据要求》（项目号CESA-2024-109）的编制工作。

2.项目基本信息：

本标准发起单位：北京微芯区块链与边缘计算研究院

本标准联合发起单位：北京生态环境监测中心、联通数字科技有限公司、北

京环丁环保大数据研究院、北京微芯感知科技有限公司、清华大学、生态环境部

环境规划院、北京工业大学

3.编制过程：

北京微芯区块链与边缘计算研究院于2023年3月成立了标准编制工作起草

小组，组织标准编制组织工作。标准编制工作起草小组在2023年5月积极组织筹

备和征集标准起草单位。经过近一个月的征集、评审和筛选，最终确定了标准起

草工作组的成员单位，成立了标准起草工作组。

标准起草工作组制定了标准编制工作计划、编写大纲，明确任务分工及各阶

段进度时间。同时，标准起草工作组成员认真学习了GB/T1.1—2020《标准化工

作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》，GB/T20000.2—2009《标准化

工作指南第2部分：采用国际标准的规则》，结合标准制定工作程序的各个环节，

进行了探讨和研究。

2023年8月15日，起草工作组首次会议成功召开，会议讨论了当前国际国外

先进标准的情况以及国内生态环境数据共享交换系统使用现状，确定了标准起草

的总体框架和主要内容。

标准起草工作组经过技术调研、咨询，收集、消化有关资料，研究基于区块

链的生态环境数据共享交换技术和应用现状及发展趋势，于2024年3月5日编写完

成了团体标准《基于区块链的生态环境数据共享交换第3部分：流程要求》的草

案稿。

中国电子工业标准化技术协会

2024年5月9日，中国电子工业标准化技术协会组织召开了团体标准项目立

项论证会，会议专家组建议立项。

2024年7月8日，标准起草工作组已完成了《基于区块链的生态环境数据共享

交换第3部分：流程要求》团体标准征求意见稿的编制工作，按工作流程提交

协会，拟公开征求意见。

二、标准编制原则和确定主要内容的论据及解决的主要问题

1、编制原则

本标准部分的制定工作遵循“统一性、协调性、适用性、一致性、规范性”

的原则，本着先进性、科学性、合理性和可操作性的原则，按照GB/T1.1—2020

《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》给出的规则编写。

2、标准化的对象

本标准部分对基于区块链的生态环境数据共享交换流程进行了规范。涵盖数

据前置机、区块链配置，数据目录上链，智能合约编制运行，数据传输和存证等

数据处理规范。基于本标准，基于区块链的生态环境数据共享交换平台的设计方、

开发方、咨询服务方和实施单位在设计、实施、使用和评估基于区块链的生态环

境数据共享交换平台方面可以获得方法和指引。

3、确定主要内容的论据

在执行流程方面，综合考虑区块链系统的技术架构与数据共享平台的建设能

力，将数据共享交换架构分为数据库、