
华为&国家数据发展研究院: 《可信高速数据网研究报告》
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引言:数据时代的"新基建"革命的黎明
当数据要素成为驱动数字经济的核心引擎,当人工智能大模型对高质量数据集产生前所未有的渴求,当全球主要经济体竞逐数据治理制高点,一个全新的命题摆在所有国家面前:如何让海量数据像高铁列车一样,既风驰电掣又安全可控地奔驰在数字国土上? 这正是可信高速数据网(Trusted High-Speed Data Network)所要解答的时代之问。
由国家数据发展研究院与华为技术有限公司联合发布的这份重量级研究报告,首次系统阐述了可信高速数据网的战略定位、技术架构与创新实践。它不仅是一份技术白皮书,更是中国在全球数据治理竞赛中提出的"中国方案",标志着我国从"数据大国"向"数据强国"迈进的关键一步。
一、战略定位:为什么我们需要可信高速数据网?
1.1 数据要素流通的"三座大山"
当前,我国数据要素市场正面临三大深层矛盾:
第一,互信难。 数据提供方担心数据泄露、滥用和权益受损,"不敢流";需求方质疑数据来源合法性、质量可靠性,"不愿用"。这种信任赤字导致数据孤岛林立,价值沉睡。
第二,协同难。 跨部门、跨行业、跨区域的数据标准不一、接口不通、规则各异,数据在网络中"断头路"频现,难以形成规模效应。
第三,效率低。 传统网络"一刀切"模式无法满足数据流通的差异化需求:金融交易需要毫秒级低延迟,医疗影像需要TB级大带宽,政务数据需要不出域的硬隔离。现有专线"低带宽等不起、高带宽用不起",成本与效率的矛盾尖锐。
1.2 可信高速数据网的"三维价值"
可信高速数据网以 "安全、高速、合规" 为核心理念,其战略价值体现在三个维度:
经济价值层面,通过构建统一数据传输环境,可显著降低跨区域、跨行业数据流通成本。它推动公共数据、产业数据与社会数据的高效融合,打破数据孤岛;通过支撑数据可计量、可追溯,加速数据资产化进程。据预测,2025年我国数据要素交易规模将达2046亿元,2030年突破5155亿元,可信高速数据网将成为这一万亿市场的"数字血管"。
科技创新层面,为人工智能、大数据、云计算、工业互联网提供确定性网络与算力协同支撑。在大模型训练场景中,TB级数据集需小时级送达;在智能制造中,百万级传感器数据需实时分析。可信高速数据网通过SRv6、网络切片等技术,构建"数据-算力-网络"新型协同体系,让算力不再等待数据,数据即刻找到算力。
安全与治理层面,引入零信任架构、网络内生安全、量子加密等技术,实现"可用不可见"的可信流通。它不仅能防范APT攻击、分光窃听等高级威胁,更通过动态合规审计机制,为数据跨域流动、跨境传输提供技术适配与制度衔接,实现安全与效率的动态平衡。
二、全球视野:主要经济体的数据网络战略博弈
2.1 美国:技术-制度双轮驱动
美国以"安全防护-开放共享"为核心,构建"战略引领、技术落地"的路径:
制度框架上,发布零信任战略,摒弃传统边界防御,构建以数据为中心的动态可信框架;通过《开放政府数据法案》,要求政府数据开放必须匹配高速网络支撑能力,Data.gov平台实现近30万个跨机构数据集的低延迟调用;通过《数据经纪人责任制与透明法案》,强制数据交易链条的网络传输可追溯。
技术创新上,2024年12月NSTC发布《数据基础设施互联互通框架》,重点突破:低延迟分布式网络架构,实现PB级数据集秒级传输;跨领域数据接口规范与语义互认框架,推动网络从点对点向网状协作转型;隐私计算、联邦学习构建全生命周期安全存储;前瞻布局量子通信与后量子加密。
2.2 欧盟:统一体系下的跨境互联
欧盟以"单一数据市场"为目标,依托Gaia-X体系打造覆盖全欧的可信高速网络:
制度框架上,通过《欧洲数据战略》《数据治理法案》《数据法案》形成"统一立法+成员国协同"模式;由ENISA主导可信治理标准,确立最小权限原则与零信任架构;通过eIDAS构建统一数字身份授权框架。
技术实践上,建设38个区域数据交换中心,采用隐私计算沙箱实现跨机构协同;部署Pb级高速骨干网Giga-NET,采用RDMA技术实现慕尼黑超算中心与法兰克福AI研究所间数据秒传;建设欧洲量子通信基础设施(EuroQCI),整合公共与行业数据空间,形成开放可信环境。
2.3 日本:政企协同的多元路径
日本以"多元协同"为特色,政府统筹与企业创新双管齐下:
制度框架上,出台《综合数据战略》,探索"个人数据去标识化+可用不可见"模式;2023年成立"数字厅"统筹全国网络建设;数据社会联盟(DSA)主导标准制定,开发跨学科协作平台"DATA-EX"。
技术实践上,NTT构建"全球可信数据空间",富士通等企业采用加密技术防范泄露;发布《可信网络白皮书》定义新框架;东日本铁路建设量子通信专网,立川电子政务云落地零信任系统;计划部署6G试验网支持100Gbps级传输,AI驱动网络操作系统故障预测准确率达92%,区块链审计平台使审计效率提升70%。
三、中国态势:政策驱动下的加速演进
我国可信高速数据网建设呈现"市场驱动、法律保障、技术突破、基础设施递进"的综合态势:
市场需求持续井喷,数据要素市场规模2025年预计达2046亿元,2030年突破5155亿元,AI产业爆发式增长倒逼网络基础设施升级。
政策体系日臻完善,以《数据安全法》《个人信息保护法》《网络安全法》为核心,"数据二十条"细化流通规则,《国家数据基础设施建设指引》明确"三步走"战略:2024-2026年完成顶层设计与试点;2027-2028年实现大中型城市覆盖;2029年建成横纵贯通的主体结构。
技术创新多点突破,隐私计算、区块链、量子加密、SRv6等技术为可信高速数据网赋能,实现全链路"可信采集、加密传输、可靠存储、受控交换、销毁确认、存证溯源"。
四、核心挑战:必须翻越的四座大山
尽管前景广阔,可信高速数据网建设仍面临四大严峻挑战:
挑战一:多层次市场需求复杂,网络承载压力陡增。 城市级数据流通日更新10-100TB,需分钟级高频调用;省域级PB级数据周更新,TB级数据小时级调用;国家级EB级数据实时流传输。差异化需求考验网络弹性。
挑战二:行业场景需求差异大,倒逼能力升级。 金融征信数据需分钟级调用,医疗影像需PB级存储与合规共享,交通物流需实时调度与跨域协同,电商数据需产业链级整合。传统网络"一刀切"模式难以为继。
挑战三:技术承载与安全保障能力不足。 现有专线"低带宽等不起、高带宽用不起",缺乏快速开通与按需计费能力。量子加密、零信任等技术产业化落地慢,高安全数据传输存在痛点。
挑战四:法律规范与基础设施供给滞后。 AI生成数据、跨境流动、权益分配等领域法规空白,量子加密、零信任等技术应用不足,传统网络"广连接低安全"与专线"高安全低覆盖"的矛盾突出。
五、体系架构:三层协同的"数字神经系统"
可信高速数据网采用"网络层-业务连接层-管控层"三层协同架构,构成国家数据基础设施的"数字神经系统":
5.1 网络层(Underlay):夯实物理底座
网络层由现有运营商网络与行业专网升级而来,重点提升"高速流通、内生安全、可控可视"三大能力:
高速流通上,SRv6和网络切片技术实现TB级数据小时级传输;FlexE硬隔离确保关键业务确定性时延;广域无损网络解决丢包问题,保障训练数据完整性。
内生安全上,集成防APT攻击、防分光镜像技术,实现秒级检出与阻断;端到端IPsecv6与量子加密保障传输机密性;国产化设备结合身份指纹识别筑牢防线。
可控可视上,数据水印、元标签技术建立敏感数据"白名单";SRv6与随流检测技术标记传输路径,实现全链路可追溯;边界智能识别实施越界阻断。
5.2 业务连接层(Overlay):敏捷连接桥梁
业务连接层由数据接入网关通过SRv6协议构建,实现"可信接入、数网协同、按需加密、灵活组网":
可信接入基于零信任理念,URL/API粒度动态授权,构建"持续验证+实时风险评估"体系,行为分析与设备指纹识别确保身份可信、权限精准。
数网协同通过APN-ID标识映射,根据数据实时性要求和分级分类动态分配网络带宽与算力资源,保障关键数据优先传输。
按需加密集成量子加密模块,针对不同敏感级别数据选择适配加密强度,平衡性能与效率。
灵活组网支持跨运营商、跨行业、跨区域分钟级敏捷接入,"即开即用、即拆即停"的弹性计费降低企业成本,多协议适配满足金融、医疗等差异化需求。
5.3 管控层:智能调度大脑
管控层作为"大脑",实现"任务式弹性组网调度、数网标识协同管理、合规监管与可视溯源":
任务式弹性组网调度智能匹配网络资源,基于SRv6建立临时网络切片,秒级故障检测与重路由保障业务连续性,多量纲计费结合任务时长与数据量。
数网标识协同管理为设备、用户、数据分配统一标识,实现跨层资源精准识别与协同,动态更新支撑差异化调度。
合规监管与可视溯源制定数据流通"白名单",对敏感数据实施边界拦截;随流检测技术生成全链路可视化地图,异常路径自动预警与责任追溯。
六、关键技术:三大协同破解流通瓶颈
6.1 数据与算力协同:让数据找到最优算力
针对"接入带宽瓶颈"与"网络利用率低下"双重挑战,四大技术协同发力:
SRv6技术简化控制面与转发面,使网络开通从天级缩短至分钟级,动态规划最优路径,实现"应用需求-网络资源"精准匹配。
网络切片技术通过FlexE与信道化子接口实现物理级硬隔离,避免资源抢占,针对AI训练、金融风控等场景定制化分配资源。
任务式网络服务基于任务量与时间属性动态预留带宽,"即申即用、即放即收",多流智能调优实现"大流走大路、小流走小路",资源利用率提升至90%以上。
无损高吞吐技术精准识别"大象流"(RDMA流量)与"老鼠流"(TCP/IP流量),采用UCMP算法动态调整流量分配,保障数据传输无丢包、无拥塞。
6.2 数据与网络协同:标识即策略
通过"标识-转发-管控"一体化,实现数据"可感知、可识别、可管控":
数据标识分配技术将敏感等级、使用控制属性映射到网络APN-ID字段,低时延需求数据关联低时延路径,大带宽数据关联大带宽路径,核心数据关联高可信路径。
数据标识转发技术基于IPv6+扩展报头实现标识随流传递,网络边缘节点动态绑定切片,确保标识在全链路精准传递,实现"标识即策略"的智能管控。
数据围栏技术基于地理位置与组织信息划定"允许区域"与"禁止区域",智能网关识别APN-ID后立即阻断越界流量,确保核心数据"不出域、不出境"。
精细化策略应用支撑差异化选路、防出域、合规监管三类关键场景:为工业生产数据分配确定性低时延路径;为模型训练动态扩展带宽;核心数据采用量子密钥保障不可窃听;边界策略实现标识即管控的闭环防护;端到端质量监控与路径可视溯源满足《数据安全法》要求。
6.3 数据与安全协同:构建动态免疫体系
面对国家级网络攻击升级,三大技术构筑"内生安全+动态防护"防线:
可信接入构建"用户-设备"双场景防护。用户接入采用"角色-任务-上下文"动态权限管控,持续收集设备指纹、访问日志、环境指标,实时调整权限,默认拒绝未验证访问。设备接入构建"硬件-软件-网络"协同防护体系,限制对外连接权限,防止攻击渗透。
网络内生安全实现"设备自保护、攻击早发现、业务不中断"。APT防护通过行为分析识别入侵迹象,限制异常访问;关键组件加密保护防篡改;恶意代码检测与硬件虚拟化技术防驻留;异常事件秒级上报安全平台。设备韧性通过双机热备、环形链路冗余设计,故障切换时间小于50ms;微服务架构单点故障不影响整体;AI运维平台自动优化资源,触发自愈程序快速恢复服务。
高安加密构建多维度协同防护体系。端到端IPsecv6优化实现线速加密,国密算法支持跨域密钥协商。量子安全网络通过QKD技术实现T级抗量子加密保护。组网加密研发Xsec技术,按VPN用户、应用粒度加密,支持差异化防护,核心级数据SM4全量加密,一般级轻量化加密。
七、创新实践:四个标杆案例点亮未来
7.1 天津:激活城市数据要素市场
天津移动构建"1+3+1+N"体系:1个基础设施底座、3类能力、1套安全体系、N类场景。通过SRv6网络切片实现"一点接入、任意互联",智能安全内生能力保障"0 APT入侵、0破坏",APN+IFIT实现数网协同与合规监管。
成效显著:支撑公共数据授权运营,企业数据流通;隐私计算+区块链保障"可用不可见";汽车行业整合人车数据服务10余家车企;金融监管效率提升70%以上。
7.2 苏州:金融联防联控新范式
中国电信整合公安、人行、商业银行、运营商等40多个节点数据,建设金融行业可信数据空间。
核心能力:IPv6+实现分钟级灵活组网;FlexE网络切片提供硬隔离通道与弹性带宽;APN标识实现路径可视与数据围栏;零信任机制+量子密钥分发构建全维度安全防护。
该模式为金融产业数据流通提供可复制样板,深度融合区块链+隐私计算,实现安全、高速、可信的数据共享。
7.3 中国联通:千公里级可信传输验证
2025年3月,中国联通联合生态伙伴,依托下一代互联网大科学装置,完成覆盖上海(长三角)、中卫(西部)、深圳(大湾区)超5000公里的闭环验证。
核心突破:APN6技术实现可信路径动态构建与自动选择;100G超大带宽传输,支持10Mbps至N×1Gbps智能弹性调整;数据围栏精准控制流通范围,实现跨域硬隔离。
该成果标志着可为全国性数据流通提供灵活、高通量、安全可信服务,为联数网规模化应用奠定基础。
7.4 江西:"一表同享"赋能数字政府
江西省构建覆盖人口、法人等16个高频共享库,归集70.04亿条数据,接口调用12.24亿次。政务外网改造升级,支撑基层数据高效共享。
核心技术:零信任体系实现数十万终端可信接入;量子加密与MACsec夯实全链路可信传输;数网协同提升可信管控水平。
"一表同享"构建起纵向贯通乡镇、横向联动部门的治理新架构,政务外网成为"政务数据高速公路",激活交通物流、卫星遥感等重点领域数据价值。
八、发展建议:四箭齐发构建长效机制
8.1 完善政策体系,强化顶层设计
制定专项政策纳入国家重点工程,设立发展基金支持网络升级与关键技术攻关。强化区域政策协同,京津冀优先推动跨运营商互联,长三角试点数算一体化调度。建立政策动态适配机制,快速响应新模式、新问题。
8.2 创新运营机制,提升网络效能
建立跨运营商协同运营平台,打通管控、信令和数据接口,推动资源统一调度。完善市场化计费机制,设计"带宽+时长+SLA等级"多维度计费,支持任务化弹性租用。推动运营模式与场景深度融合,在金融反欺诈、药品监管、低空经济、跨境贸易等领域率先开放网络能力。
8.3 加快技术攻关,突破核心瓶颈
聚焦网络与算力协同,推动SRv6+APN6、智能调度算法、网络切片技术落地。聚焦安全可控,推动隐私计算、区块链、量子加密与高速网络深度融合,在金融、医疗、工业互联网率先试点。聚焦智能调度与自动化管理,建设智能运维平台,实现网络状态实时感知与资源按需编排。
8.4 建立评估体系,保障可持续发展
制定评估标准体系,围绕网络性能(带宽、时延、抖动)、安全能力(加密、防护、审计)、协同能力(跨运营商互联、算力调度效率)三大维度形成量化指标。建设全国性动态监测平台,依托大数据、AI和区块链实现"全要素采集、全链路分析、实时预警"。引入独立第三方评估,确保公信力。将评估结果与政策支持、试点认定、资金补贴挂钩,形成"以评促建、以监提质"的长效机制。
结语:驶向数据强国的"数字高铁"
可信高速数据网不仅是技术工程,更是国家数字化战略的重要抓手。它通过"数算协同"让数据找到最优算力,通过"数网协同"让标识定义策略,通过"数安协同"让安全成为内生能力。从天津的城市数据要素市场,到苏州的金融联防联控,从联通的千公里级传输验证,到江西的"一表同享"数字政府,一个个创新实践正如点点星火,照亮数据要素市场化的前行之路。
展望未来,随着政策体系的完善、运营机制的创新、技术瓶颈的突破和评估体系的建立,可信高速数据网将加速构建"横向联通、纵向贯通"的全国一体化数据流通格局。它不仅将激活数据要素的万亿级市场,更将为人工智能、智能制造、数字政府等前沿领域注入澎湃动力,最终成就我国从数据大国向数据强国的历史性跨越。
在这场数据要素的革命中,可信高速数据网就是新时代的"数字高铁"——它快如闪电,稳如泰山,信如金石,载着数字经济的中国梦,驶向更加安全、高效、繁荣的数字文明新纪元。





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