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基于可信执行环境（TEE）的数据沙箱共享机制1

基于可信执行环境（TEE）的数据沙箱共享机制

摘要

随着数字化转型的深入推进，数据已成为关键生产要素，其安全共享与高效利用成

为推动数字经济发展的核心议题。本报告提出了一种基于可信执行环境（TEE）的数据

沙箱共享机制，旨在解决数据共享过程中的安全隐私与效率平衡问题。通过构建硬件级

可信执行环境，结合数据沙箱技术，实现数据”可用不可见”的安全共享模式。报告系统

阐述了该机制的理论基础、技术路线、实施方案及预期效益，并进行了全面的风险评估

与保障措施设计。研究表明，该机制可显著提升数据共享的安全性与效率，为跨机构、

跨行业的数据协作提供技术支撑，符合国家数据安全战略与数字经济发展需求。

本报告采用理论与实践相结合的研究方法，首先分析了当前数据共享面临的挑战

与机遇，然后深入探讨了TEE技术的原理与应用，接着设计了完整的数据沙箱共享架

构，最后通过模拟实验验证了机制的有效性。研究结果表明，基于TEE的数据沙箱共

享机制在性能、安全性和易用性方面均达到预期指标，具有广阔的应用前景。

引言与背景

1.1数字经济发展与数据要素化趋势

当前，全球数字经济蓬勃发展，数据已成为继土地、劳动力、资本、技术之后的第

五大生产要素。根据国家互联网信息办公室发布的《数字中国发展报告（2022年）》显

示，2022年我国数字经济规模达到50.2万亿元，占GDP比重提升至41.5%。在这一

背景下，数据要素的市场化配置成为推动经济高质量发展的关键动力。然而，数据要素

的特殊性——非竞争性、易复制性和高价值性，使其在共享过程中面临严峻的安全与隐

私挑战。

数据要素化进程对数据共享机制提出了更高要求。一方面，需要打破数据孤岛，促

进数据跨机构、跨行业流动；另一方面，又要确保数据在共享过程中的机密性、完整性

和可用性。传统基于访问控制的数据共享方式已难以满足新时代的需求，亟需创新技术

手段来平衡数据利用与安全保护的关系。

1.2数据共享面临的挑战与机遇

数据共享实践面临多重挑战。首先是技术层面的难题，如何在保证数据安全的前提

下实现高效共享；其次是法律合规问题，需符合《数据安全法》《个人信息保护法》等

法律法规要求；再者是信任机制缺失，数据持有方担心数据泄露或滥用。这些挑战导致

数据要素价值难以充分释放。

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与此同时，新技术的发展为解决这些挑战提供了机遇。可信执行环境（TEE）技术

通过硬件隔离提供可信计算空间，数据沙箱技术实现数据使用的环境隔离，两者的结合

为构建安全高效的数据共享机制奠定了技术基础。此外，国家政策的大力支持也为数据

共享创新创造了有利环境。

1.3研究意义与创新价值

本研究提出的基于TEE的数据沙箱共享机制具有重要的理论意义和实践价值。理

论上，它丰富了数据安全共享的理论体系，提出了硬件级可信与软件级隔离相结合的新

范式；实践上，它为政府、金融、医疗等数据密集型行业提供了可落地的解决方案，有

助于推动数据要素市场化配置。

创新价值主要体现在三个方面：一是实现了数据”可用不可见”的安全共享模式；二

是构建了软硬件协同的信任链；三是设计了灵活可扩展的沙箱框架。这些创新点共同构

成了本研究的核心贡献。

研究概述

2.1研究目标与核心问题

本研究的总体目标是构建一个基于可信执行环境的安全数据沙箱共享机制，解决

数据共享过程中的安全隐私与效率平衡问题。具体目标包括：设计TEE增强的数据沙

箱架构；实现数据安全共享协议；开发原型系统并进行性能评估。

核心研究问题包括：如何利用TEE技术增强数据沙箱的安全性；如何设计高效的

数据共享协议；如何平衡安全性与计算效率；如何确保机制的可扩展性和易用性。这些

问题的解决将直接影响机制的实用价值。

2.2研究范围与边界

本研究聚焦于基于TEE的数据沙箱共享机制设计与实现，主要涵盖以下内容：TEE

技术选型与优化、数据沙箱架构设计、安全共享协议制定、原型系统开发与测试。研究

范围不包括：底层TEE芯片设计、数据加密算法创新、法律法规合规性分析。

研究边界设定为：数据类型限定为结构化数据和非敏感文本数据；应用场景限定于

企业级数据共享；技术栈限定