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文档简介

区块链和分布式记账技术基础设施系统存储技术要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:BlockchainandDistributedLedgerTechnology—Infrastructure—TechnicalRequirementsforSystemStorage摘要随着区块链和分布式记账技术(DLT)在各行各业的深入应用,系统存储作为区块链基础设施的核心组成部分,其技术规范性、数据一致性与可扩展性日益成为制约产业发展的关键瓶颈。为应对这一挑战,国家标准化管理委员会批准立项了推荐性国家标准GB/T47701-2026《区块链和分布式记账技术基础设施系统存储技术要求》。该标准属于开放系统互连(OSI)框架下的基础性技术规范,由全国区块链和分布式记账技术标准化技术委员会(SAC/TC590)组织制定,计划于2026年5月25日发布,并于2026年9月1日正式实施。本报告系统阐述了该标准的立项背景、编制原则、核心技术框架、主要内容及其产业应用价值,并对标准实施后的未来发展方向进行了展望。报告指出,该标准的制定有效填补了我国在区块链系统存储领域的标准空白,将为区块链基础设施的规划、设计、部署和运维提供权威性技术依据,有力支撑"数字中国"战略和全国一体化数据要素市场的建设。关键词:区块链;分布式记账技术;系统存储;技术标准;数据一致性;基础设施;GB/T47701-2026Keywords:Blockchain;DistributedLedgerTechnology;SystemStorage;TechnicalStandard;DataConsistency;Infrastructure;GB/T47701-2026一、引言1.1研究背景区块链技术作为新一代信息技术的代表,以其去中心化、不可篡改、全程可追溯等特性,正在深刻改变数据要素的流通方式和价值实现路径。自2019年10月中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习以来,区块链已上升为国家战略技术。2021年3月,"十四五"规划纲要明确将区块链列为七大数字经济重点产业之一。2024年,党的二十届三中全会进一步提出"建设和运营国家数据基础设施,促进数据共享",为区块链基础设施的标准化建设提供了顶层指引。在区块链技术架构中,系统存储层位于区块链底层的核心位置,承担着数据持久化、状态管理和历史追溯等关键职能。无论是链上交易数据的存储组织方式、区块文件的落盘管理机制,还是世界状态数据库的读写策略,都直接关系到区块链系统的整体性能、安全性及可扩展性。然而,尽管我国已发布GB/T42752-2023《区块链和分布式记账技术参考架构》等基础标准,但在系统存储这一关键细分领域尚缺乏统一的技术规范,导致不同厂商的区块链平台在数据存储格式、接口协议和运维管理方式上互不兼容,形成了严重的数据孤岛和重复建设问题。1.2标准立项必要性区块链系统存储面临多重技术挑战,亟需统一规范加以引导。第一,数据格式异构性问题突出——各主流区块链平台分别采用LevelDB、RocksDB、CouchDB等不同的底层存储引擎,导致数据难以在不同系统间迁移和互通。第二,链上数据与链下数据缺乏协同存储的标准化方案,海量业务数据扩展存储及其与链上哈希的对应关系缺乏统一约定。第三,存储扩容过程中数据迁移的一致性和安全性难以保障,跨节点数据同步机制也缺乏统一基准。第四,从监管和审计角度出发,存储数据的全生命周期管理标准尚属空白。上述问题仅靠各企业的自发技术规范无法解决,必须从国家标准层面进行统一规划。二、标准编制原则与方法2.1编制原则本标准的编制遵循以下四项基本原则:(1)科学性。标准内容充分反映区块链分布式存储的技术本质,条文表述建立在严谨的技术逻辑之上,确保每项技术要求的科学合理性。(2)协调性。与已发布的GB/T42752-2023《区块链和分布式记账技术参考架构》、GB/T42754-2023《区块链和分布式记账技术术语》等基础标准保持框架一致和术语统一,同时遵循GB/T9387.1—1998《信息技术开放系统互连基本参考模型》确立的OSI分层思想。(3)可操作性。标准条文表述清晰、边界明确,广泛采用"宜""应""可"等规范性用语以准确区分不同等级的技术要求,便于标准实施主体的理解和执行。(4)前瞻性。充分考虑数据可用性、存储可扩展性等前沿技术发展方向,在技术要求中保留适当弹性,为标准未来修订扩展预留空间。2.2编制方法本标准由中国电子技术标准化研究院牵头起草,全国区块链和分布式记账技术标准化技术委员会(SAC/TC590)归口管理。编制过程历经标准预研、草案起草、征求意见、技术审查和报批发布5个阶段。编制组广泛汇总了国内主要区块链服务商(包括联盟链和公链)的底层存储设计方案,参考了国际标准化组织ISO/TC307(区块链和分布式记账技术技术委员会)的相关研究成果,结合了金融、政务、供应链等关键行业的存储应用需求和监管要求,在充分调研和多轮专家论证的基础上形成标准送审稿。三、标准适用范围与定位GB/T47701-2026规定了区块链和分布式记账技术基础设施中系统存储的技术架构、数据存储技术要求、存储接口技术要求及存储安全技术要求。该标准适用于区块链和分布式记账技术基础设施的系统存储的设计、开发、运维与测试。具体适用对象包括:-区块链底层平台的设计者和开发者——为其系统存储模块的架构设计提供技术基准;-区块链基础设施的建设者和运营者——为其存储资源的规划部署提供规范化依据;-第三方测试评估机构——为其开展存储功能、性能和安全性测评提供统一的测试基准;-行业监管部门和最终用户——为其评估区块链系统存储能力提供参考框架。四、关键技术内容解析本部分基于标准的核心章节框架,对各部分的关键技术内容进行详细解析。4.1系统存储技术架构区块链系统存储层需具备两大核心功能模块:数据持久化存储模块和状态数据存储模块(或状态数据库)。数据持久化存储模块主要负责以文件或记录形式保存区块数据(包含区块头和区块体)、交易数据及其关联数据(含交易回执、事件日志等)。这些数据按照区块链特定的数据结构(Merkle树、区块链表等)组织,以追加写入的方式持久化落盘,保障链上核心数据在全生命周期内的可追溯性和不可篡改性。状态数据存储模块则管理区块链系统的账户状态、业务状态的当前值。该模块需支持世界状态模型(如基于MerklePatriciaTrie的账户状态树)或面向复杂查询的文档型存储模型(如JSON格式的状态数据)。为了兼顾读写性能和溯源需求,通常采用"日志结构合并树(LSM-Tree)+版本化快照"的混合存储策略。标准要求系统存储架构应支持链上数据与链下数据(扩展存储)的有效分离和高效关联。链上仅保存数据摘要及其完整性校验值(Merkle根哈希),链下存储原始业务数据,并通过哈希关联机制确保二者的可验证性。4.2数据存储技术与一致性要求标准在数据存储技术要求维度,从存储功能、性能和可靠性等方面作出明确规定。存储引擎方面,要求区块链节点所采用的存储引擎应具备数据追加写入(append-only)的能力,支持批量写入和空间回收,并在节点异常退出(掉电)后能通过预写日志或类似机制自动恢复至最新的一致状态,不存在中间状态或半写入状态。数据组织方面,明确了链上数据须以区块为最小组织单元顺序存储,并对区块头中的关键元数据字段(高度、哈希、时间戳)的存储格式给出规范性约定。对于状态数据,应具备完整的版本管理能力,既支持当前最新状态的快速读取,也支持历史状态的回溯查询。数据一致性是区块链存储区别于传统分布式存储的核心要求。标准规定,系统存储层须保证在节点同步、分叉切换、数据恢复等场景下,所有副本之间最终数据一致,不存在不可收敛的数据分叉。对于采用拜占庭容错类共识算法的区块链系统,存储层还应配合共识机制实现数据的即时确定性——即在某区块被确认后,该区块数据及其所引发的状态变更不可被回退或覆盖。4.3存储接口技术要求为打破各区块链平台存储模块相互封闭的壁垒,实现不同系统的互通协作,标准对存储接口提出了统一的规范化要求。标准将存储接口分为内部存储接口与外部存储接口两大类别。内部存储接口是区块链节点内部各模块(如共识模块、执行模块)访问存储服务的编程接口。标准对此类接口的功能分类、参数约定、异常语义和并发安全等特性进行了规范化约束,要求具备CRUD(增删改查)、批量处理、条件查询、游标遍历及事务性保证等基础能力。外部存储接口是供上层应用或链下业务系统访问链上数据的标准化接口。标准强调了基于可验证查询逻辑的接口规范——即数据查询结果不仅能返回结果本身,还能携带与链上数据相关联的密码学证明,使查询方可在不信任节点的情况下独立验证返回数据的真实性与未被篡改性。4.4存储安全技术要求安全是区块链存储的基石。标准在存储安全方面覆盖了数据机密性、完整性、可用性与隐私保护等维度。数据机密性方面,标准要求对参与方隐私数据实施加密存储,对密钥的全生命周期进行安全管理,并结合实际场景要求实现基于属性的访问控制和细粒度的数据授权策略管理。数据完整性方面,区块链存储层应通过基于哈希链和Merkle树的完整性校验机制,对所有已持久化的区块数据和状态数据进行周期性完整性验证,任何针对历史数据的篡改操作都应能被快速检测和准确定位。数据可用性方面,标准要求系统应具备多副本冗余存储机制,多个节点间通过gossip协议之类的同步机制保持数据一致。在存储系统遭遇损坏或节点离线时,可以通过重建机制从其他完好副本恢复数据服务能力。同时,对存储数据的备份策略也给出了明确的要求,并进一步提出在金融等对容灾要求较高的应用场景中,应考虑建立跨地域的冗余备份机制。数据归档与销毁方面,标准对存储数据的归档条件、数据转储格式、过期数据的安全销毁方法(包括物理销毁和逻辑销毁两种方式)以及销毁记录的可审计性提出了相应的规范性要求。特别是对于包含敏感个人信息的存储数据,标准强调了销毁操作不可逆且过程留有审计日志。五、标准参与编制单位介绍——中国电子技术标准化研究院GB/T47701-2026由国家标准化管理委员会主管,全国区块链和分布式记账技术标准化技术委员会(SAC/TC590)归口,中国电子技术标准化研究院(电子标准院)作为核心编制单位牵头推进。电子标准院是工业和信息化部直属事业单位,也是我国电子信息领域标准化工作的国家级核心机构。自区块链技术上升为国家战略以来,电子标准院持续承担区块链标准化路线图研究、关键标准研制和国际标准化对口工作。其牵头编制的GB/T42752-2023《区块链和分布式记账技术参考架构》和GB/T42754-2023《区块链和分布式记账技术术语》均为我国区块链领域的基础性国家标准,为产业实践提供了重要的规范和引导。在本标准的编制过程中,电子标准院组织了多轮行业调研和技术研讨,广泛凝聚了产学研用各方力量,保障了标准内容的科学性、专业性和产业适配性。六、实施意义与应用前景6.1对产业发展的影响首先,GB/T47701-2026的发布填补了区块链基础设施中存储环节的标准空白,使我国区块链标准化体系在参考架构和术语的基础上进一步向基础设施的关键技术纵深推进。其次,标准为各区块链服务商的产品设计提供了统一的存储能力基线,有助于打破厂商锁定和技术壁垒,引导形成层次清晰、接口开放、各具特色的良好产业形态,构建良性竞争生态。在跨链协作与互操作层面,统一的存储数据格式与验证查询接口为跨链数据的原子交换、跨链溯源等高级应用场景的实现扫清了关键障碍。在数字政府、数字金融、供应链管理等行业的系统建设过程中,该标准的应用将有效提升基础设施的数据安全管理能力。6.2与政策方向的协同6.3应用前景分析在应用层面,该标准具有广泛而深远的适用前景。在政务领域,随着各地政务区块链平台从"能用"迈向"好用",标准化存储架构将有效提升跨层级、跨地域政务数据的共享质量。在金融领域,区块链存证服务在供应链金融、贸易融资等场景中的合规化部署将获得技术指引,存储层的标准化也有助于满足金融监管部门对数据可审计性的刚性约束。在数据要素市场建设方面,该标准所强调的数据可验证查询机制与数据完整性检测能力,恰好契合数据资产入表与数据要素可信流通的底层技术要求。此外,随着区块链与人工智能、物联网等技术的深度融合,标准所规定的存储接口也将为海量物联网数据上链和多模态AI训练数据的可信存证提供准确的工程指引。七、结论与展望参考文献[1]国家标准化管理委员会.GB/T47701-2026区块链和分布式记账技术基础设施系统存储技术要求[S].北京:中国标准出版社,2026.[2]国家标准化

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