面向下一代互联网Web3.0可信数字身份基础设施白皮书（2024年）

面向下一代互联网Web3.0可信数字身份基础设施白皮书（2024年） 中国联合网络通信有限公司研究院 2024年8月 版权声明 本报告版权属于中国联合网络通信有限公司研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其他方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：中国联通研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。 目录 一、当前互联网数据互联面临的挑战..............................................2 （一）星型连接架构，造成“中心化平台主导的围墙花园”困境3（二）缺乏语义支持，难以支持数据跨中介（平台）互联.........4（二）依赖第三方中介建立可信关系，不支持跨中介的可信数据互操作...............................................................................................5（三）数据权属机制缺乏，妨碍下一代互联网数字资产发展......7二、Web3.0的理念及典型应用........................................................9（一）Web技术的演进..................................................................9（二）Web3.0的基本理念........................................................111.去中心化数据互联架构..........................................................112.语义互联................................................................................123.自主建立可信关系.................................................................134.权属保护与价值分配公平......................................................14（三）Web3.0的典型应用..........................................................151.去中心化自治组织（DAO）类应用......................................152.元宇宙类应用.........................................................................163.数字资产类应用.....................................................................174.算力互联................................................................................19 三、面向下一代互联网Web3.0的可信数字身份基础设施关键技术22 （一）数字身份.............................................................................22（二）Web3.0去中心化身份基本原理.......................................23（三）Web3.0可信数字身份基础设施关键技术........................261.关键技术框架.........................................................................26 2.去中心化标识符DID.............................................................273.可验证凭证（VC）与可验证表达（VP）............................294.标识解析................................................................................325.区块链/分布式账本................................................................326.数字钱包与可信载体.............................................................34四、相关标准化活动........................................................................36（一）ITU-T..................................................................................361．SG13....................................................................................372．SG16....................................................................................393．SG17....................................................................................424．SG20....................................................................................43（二）IEEESAIC........................................................................45五、展望...........................................................................................46缩略语...............................................................................................47参考文献...........................................................................................48 前言 2024年1月31日，习近平在中共中央政治局第十一次集体学习时强调“高质量发展需要新的生产力理论来指导”，“新质生产力是创新起主导作用，摆脱传统经济增长方式、生产力发展路径，具有高科技、高效能、高质量特征，符合新发展理念的先进生产力质态”。 互联网诞生时间约为50年，对促进信息交流、资源共享、商业创新、政府管理和公共服务、社交互动等方面起到了巨大推动作用。新理念、新架构、新技术、新应用不断涌现，如何引导下一代互联网促进、激活新质生产力，如何利用网络数字基础设施保护数字权属、促进智力协作创新，是本白皮书编制动机。 本白皮书得到青岛大学、中钞区块链技术研究院、联通华盛通信有限公司、浪潮计算机科技有限公司、中国电子科技网络信息安全有限公司、合肥安永信息科技有限公司、MetopiaTechnology（區塊城科技）和香港Web3.0協會大力支持，获得詹立东、平庆瑞、张钰雯、张波、雷志斌、刘扬、衣莉莉，王海涛、李亚荣、金晶、李汪红、毕磊、王培帆等专家帮助，特此衷心感谢。 编写组成员（排名不分先后）： 马红兵、唐雄燕、贾雪琴、曹畅、史可、张岩、刘永生、王立文、王施霁、马力俊、曹云飞。 一、当前互联网数据互联面临的挑战 互联网从诞生起经过五十多年的发展，如今已成为一个全球性网络，是有史以来最成功的人类基础设施之一。 互联网在我国经历了30年发展，取得了辉煌成就：从1994年的10万网民增长到2023年的10.5亿，互联网普及率达73%，位居世界第一；建成全球规模最大的光纤宽带网络，5G网络建设也处于世界领先水平。互联网基础设施更加完善，网络连接更加高速、稳定。2023年，中国数字经济规模达49.3万亿元，占GDP比重为39.8%，位居世界第二。电子商务、在线支付、网络金融等新业态蓬勃发展，互联网经济成为经济发展的新引擎。 互联网为全球主机互联提供了网络连接基础，随着ICT技术的不断进步，尤其是移动互联网、大数据、云计算、物联网和人工智能等新兴技术的发展，数据互联的能力和范围得到了极大的扩展。这些技术不仅促进了数据的快速生成和流通，也为数据的分析和应用提供了强大的工具。 互联网数据互联已经成为推动社会经济发展、促进科技创新、提升公共服务效率的重要力量，但在数据互联方面还面临着某些技术瓶颈。 （一）星型连接架构，造成“中心化平台主导的围墙花园”困境 互联网的数据互联主要采用Web技术。 Web架构缺陷越来越明显：互联网最初设计时旨在解决跨局域网（LAN）连接机器的问题，通信双方只能知道所连接的机器的地址，而无法了解任何有关使用机器进行通信的人、组织或事物的信息。由于传统互联网协议不支持操作主机的主体身份验证，一切重要网络活动（如支付、合同等商务活动）均需依赖于平台（即中介），所有的客户端须以星型方式连接服务器、两个客户端之间需要通过服务器（平台）才能互相交互，这造成了中心化平台主导的围墙花园困境如图1所示。 中心化平台主导的围墙花园模式正为互联网带来越来越不能忽略的问题：从互联网治理角度，中心化平台的不断发展将形成互联网平台寡头，导致缺乏竞争、信任和民主稳定性，造成世界各地的隐私 侵犯、权力集中和数字鸿沟问题；从技术发展角度，这些中心化平台的规模正变得足够庞大后，管理它们的挑战也随之大大增加，会大大限制互联网应用发展。 （二）缺乏语义支持，难以支持数据跨中介（平台）互联 由于互联网Web采用客户端-服务器星型链接架构，现有互联网应用之间的数据交互局限于“一跳交互”模式，即： 向数据使用方提供数据时，数据提供方需将数据提供给中介（平台）；当数据使用方需要获取数据时，需要从中介（平台）获取数据提供方的数据。 这种依赖中介（平台）的互联网数据交互模式，在互联网上形成了以中介（平台）为中心的“语义孤岛”。由于中介（平台）之间缺乏可共同遵循的互联网语义标准和相关的语义接口和协议，“语义孤岛”之间的数据语义不能互通（见下图2），这是现有互联网的数据难以跨中介（平台）互联的重要原因之一。 上世纪90年代，创建万维网的蒂姆·伯纳斯-李（TimBerners-Lee）为Web的演进提出了语义网（SemanticWeb）的理念。该理念的核心是：通过给万维网上的文档（如:HTML）加上可被计算机所理解的语义（Metadata），使整个互联网成为一个通用的知识交换媒介。这是解决互联网数据跨中介（平台）互联的合理思路。 但实际情况是，如果不深入研究互联网核心语义互通需求和语义网基础设施架构，互联网语义空间会过于庞大、繁杂且难以工程实现。因此，迄今为止，语义网并未大规模发展起来。 （二）依赖第三方中介建立可信关系，不支持跨中介的可信数据互操作 数据的流通和利用面临着可信、隐私保护和数据安全等多重挑战。为了确保数据的可信，当前互联网是通过可靠的第三方中介为数据提 供方和