数字身份与元宇宙

1 数字身份应用存在的痛点、难点问题

数据身份，是一种以真实身份信息为基础，通过数字代码形式流通于网络空间中的可供查询和识别的公共密钥。

对于个人和机构实体，数字身份由早期的互联网传统账号发展为多账号一键登录授权管理，再到个人或机构实体本身所有、所管、所控的去中心化身份；对于以物联网为基础的其他生物和物品实体，数字身份可泛化至任意生物、任意物品的工业互联网标识，如阳澄湖大闸蟹的生态标识、智能井盖的管理标识、终端产品及通信基站的唯一标识码等。

1.1 数字身份的归属问题

个人用户并不是真正意义上拥有自己的身份。从技术和法律角度出发，以互联网传统账号模式和一键授权登录模式为基础的数字身份，均不属于用户自己，身份无法由用户自身掌控。如用户注册微博，名义上账号是属于该用户，但控制权还是在运营者手里。

另外，账号上的隐私数据也无法被用户自己掌控，很多时候用户个人隐私数据可能已经被掌控者泄露了。

个人账号身份无法安全互通。在网络空间中，每个应用服务都需要创建账号，于运营商而言，账号管理相当繁琐；于用户而言，用户在各应用服务中的数字身份相互独立，账号联合授权登录模式存在较高的隐私泄露风险。

1.2 数字身份的隐私安全问题

数字身份面临着其他广泛使用的数字技术已经暴露出的风险，如用户隐私数据（身份隐私、行为隐私、喜好隐私）泄露、数字身份盗用、个人数据滥用、技术漏洞等在数字生态系统中既有的一系列潜在风险。

数字身份信息面临的安全问题：

（1）数据本身的可信度降低：网络空间中的虚假、错误及仿制数据较多，数据在传输过程中的泄露及失真问题，用户账号过剩、身份信息数据超载问题。

（2）黑客攻击问题：大数据数据量庞大，很多数据与用户敏感隐私数据关联，致使数据本身的价值较高，存在被黑客针对和进攻的风险。

（3）发送方、接收方、数据处理方对数据的监管、防护问题：密码及物理防御手段滞后，可能并未采取数据物理备份、架设磁盘阵列、构建多套数据库等数据管理手段，数据主动、被动防护能力薄弱。

1.3 数字身份的伦理问题

数字身份作为人在数字网络中交流和沟通的起点，也在大数据的影响下爆发了一系列伦理问题，如数据权力被侵害，隐私安全、公平正义和身份认同问题等。这些伦理问题不仅给大数据技术的发展带了负面影响，也给人类社会造成了全球性的困扰。

（1）数字身份的数据权利侵害问题

主要涉及数据人格权和数据财产权的被侵害问题。数字身份的数据人格权侵害问题包括用户知情同意权、修改权、封锁权、遗忘权等权利的侵害问题；数字身份的数据财产权侵害问题包括采集权、查询权、可携权、使用权、获益权等权利的侵害问题。

（2）数字身份的公平问题

现实生活中，人们的生活、经历、知识、经济水平、社会地位和国家环境各不相同，个人形成的数字身份也迥然相异，个人对数据信息的掌控和利用能力不同，这将直接影响到不同国家、地区、企业、社会群体、个人的经济收入、知识吸收和地位等级，因此产生了诸多不公平问题，如技术不相等、知识不对等、贫富不均等、社会不平等等。

（3）数字身份的认同问题

数字身份与现实身份相脱离。个人对网络空间中的虚拟数字身份越认同，就会花费更多的时间和精力去维持或提高这种认同，会侵占分配给现实身份的时间与精力，导致对现实身份的认同度有所下降，进而带来数字身份与现实身份逐渐脱离的问题。

数字身份认同的价值观与社会认同的主流价值观相背离。数字身份的主体是活生生的人，网络空间也不可能脱离现实社会而存在，因此网络空间中数字身份的认同终究要映射到现实世界既有的社会交往关系中，网络空间中存在的不良的消极的价值观也会在一定程度上影响数字身份主体的自我认同，致使不良的虚拟价值观与社会主流价值观背道而驰。

数字身份在网络空间中的地位与现实身份在在社会中的地位存在差距。网络空间中的数字身份认同所造成的地位差距实际上是一种心理歧视，它所带来的伤害区别于现实社会的物理伤害，从精神层面来看，这种地位差距所导致的心理创伤远大于现实社会的暴力与歧视。

2 元宇宙与数字身份

2.1 元宇宙从根本上解决数字身份归属问题

元宇宙是人以数字身份参与和生活的可能的数字世界。在元宇宙中，人不是以数字账号参与数字世界，而是以一个独立的、独特的数字身份参与数字世界。

元宇宙通过整合多种新技术来产生新型的虚实相融的互联网应用和社会形态，它基于拓展现实技术衍生出了沉浸式体验，基于数字孪生技术生成了现实世界镜像，基于区块链技术构建出了经济系统、社会系统及身份系统，实现了每个用户对自身数字身份的绝对控制，即对内容进行生产、对虚拟世界进行编辑。

区别于以往的中心化身份、联盟身份、以用户为中心的身份，元宇宙中的数字身份是一种去中心化的身份，让用户在网络空间中完全掌控自己的身份数据，同时向他人提供和证明自己的数字身份可信。但对于元宇宙来说，身份是完全虚拟的，这个虚拟的数字身份不是把现实世界的用户包装成另一个人，不是说现实世界有某种需求，比如购物、社交等等，才需要为这个目的特别去建立身份，而是完全出于元宇宙这个系统而做出的自由选择。元宇宙数字身份将虚拟世界和现实世界进行融合，在一定程度上扩展了人类的生存维度，同时它让人类具备了虚拟视觉、听觉和触觉，即拓展了人类的感官维度。

本文提出如下几种服务形式：

（1）数字身份属性的创建与编辑

创建过程：数字身份的主体用户向网络空间中的虚拟数字身份权威认证机构提交基本身份信息，如姓名、性别、出生日期、户籍地址等，虚拟数字身份权威认证机构留存用户身份信息并为用户主体签发数字身份信任根，数字身份信任根不仅包括用户的数字身份ID，也包含了用户的虚拟形象虚拟生物特征等。该数字身份信任根由用户自己保存，可用于网络空间中的身份核验及身份鉴别。

多元化编辑：在网络空间中，用户可使用数字身份信任根自主创建更多的二级数字身份，这些二级数字身份与数字身份信任根具有强绑定关系，用户可自由编辑（创建、修改、切换、删除）自己的二级数字身份。对于网络空间中身份信息泄露、身份盗用等安全问题而言，二级数字身份仅是数字身份信任根的衍生物，具备一定的掩护防御能力，同时监管机构可根据二级数字身份锁定与该身份强相关的数字身份信任根，从而追溯到线下空间中不法分子的身份。

（2）基于数字身份的场景化活动

元宇宙中所有的体验都围绕用户的数字身份开展，数字身份形象是元宇宙中自我呈现与形成自我认同的重要方式，将即时通讯与具体的场景社交活动进行结合，使得时空具有共享效应，实现即时且具体的社交互动；通过多样化交互过程充分激活应用场景，提升用户数字身份的社交活性；赋予时空稀缺性，使不同场景所用的虚拟材料物质具有一定的价值和意义。

以地理空间和社会化活动为例。

元宇宙具有庞大的地理空间供用户进行选择、探索，元宇宙具备两种地图，一种是由AI生成的现实世界不存在的地图，另一种是由数字孪生技术生成的与现实世界保持一致的地图，用户在这些开放性空间中，可基于自己的数字身份进行土地购买、租赁，建筑物修建、拆毁，甚至可以改变地图的样貌和局部的地形、地质分布。当然，这些行为也需要符合虚拟世界的法律约束，发起上述行为的数字身份主体应当承担其身份所具备的责任。

网络空间中的社会化活动同样包括数字货币的流转、生产力的转化等。用户使用自己的数字身份加入本地虚拟社团，参与具体的生产化活动，通过完成设定的生产任务获取一定的收入，该收入可兑换为法定数字货币，也可用于网络空间中的消费活动。用户在参与社会化活动的过程中，具备了基本的元宇宙心理，即从最初的交互与认知到安全感及存在感的萌生，再到公平感与竞争意识的养成，最终实现虚拟世界内部身份的自我认同。

2.2 元宇宙的身份系统和价值系统改善了数字身份的伦理问题

元宇宙的三大实现要素是去中心化的身份系统和价值系统，以及极致的沉浸式体验。倘若没有去中心化的身份系统和价值系统，元宇宙也就无法成立，元宇宙的概念初衷是为了让数字身份主体在网络空间中获得更强烈的存在感，同时它也提供了一种应对人工智能对人的替代的解决方案。

元宇宙概念重新规范、定义了现实世界与虚拟世界的关系。它通过XR技术使现实世界与虚拟世界高度相融，如现实世界专注于主权国家框架下的基于社会与法律规范的社交体系、基于商品与货币的自由市场经济体系以及自发生成发展的文化体系，虚拟世界专注于区块链框架下的基于规则与算法运作的社交平台、基于区块链的数字货币与经济平台以及基于UGC的内容平台，现实世界与虚拟世界的相融过程需借助VR（虚拟世界完全置换现实世界）、MR（现实环境与虚拟环境相互融合）、AR（虚拟世界叠加于现实世界之上）等技术进行实现。

本文提出如下几种服务形式：

（1）基于元宇宙数字身份的身份系统

用户核心：以用户作为元宇宙身份系统的核心，让用户控制自己的信息，选择开放或者是部分开放，决定谁可以访问自己的信息，防止被别人操控，有效的保护自己的隐私不被泄露，数字身份信息的不断完善才体现出元宇宙身份系统的价值，让每一个用户都能得到最好的服务。

内部管理：将元宇宙数字身份广泛应用于虚拟社团，赋予数字身份参与社交活动的基本权限。

隐私保护：通过一定的密码技术手段防止用户信息发生泄露，有效保护数据机密性、完整性及可用性。

开放性管理机制：元宇宙中，每个用户所留下的信息在各场景中也会存在差异性，为了应对这种变化，系统之间应该存在开放性。

（2）基于元宇宙数字身份的价值系统

建立虚拟世界的价值评判标准：建立数字身份的等级体系，通过道具、服装、所处的虚拟场景、参与的虚拟劳动来划分用户的数字身份登记，并以数字身份作为不同社交场景的入场凭证。

建立虚拟世界的经济系统：元宇宙中的经济系统为虚拟世界的货币赋予了使用价值与交换价值；由于地理空间的天然稀缺性及产业的集聚效应，少数地区集中了大量的活跃用户，由此导致了元宇宙中土地价值的高度分化。

（3）监管服务

将平台法规与暴力机器深度融合，建立网络空间中的声誉系统和奖惩系统，实现数字人格、数字资产的保护，建立婚姻与繁衍、遗产继承等机制，实现货币监管、内容审查、民主投票机制。

3 构建条件及技术路线

3.1 构建条件

元宇宙的构建需经历四个阶段，分别是：数字孪生、虚拟原生、虚实融生、由虚返实。

（1）数字孪生

数字孪生即在虚拟空间内建立真实事物的动态孪生体，是从真实物理世界到虚拟的数字空间的镜像映射。

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。借由传感器，本体的运行状态及外部环境数据均可实时映射到孪生体上。该技术最初用于工业制造领域，而元宇宙需要数字孪生来构建细节极致丰富的拟真的环境，营造出沉浸式的在场体验。可以说，数字孪生为我们搭建了元宇宙世界的蓝图。

（2）虚拟原生

“虚拟原生”，顾名思义，就是在虚拟世界中创造出的映射真实世界的生命体，虚拟数字人就是一种“虚拟原生”。如果说，数字孪生搭建了元宇宙中的“物质世界”与“地理环境”，那么虚拟原生的过程就是通过AI算法设计并创造出在这个世界中活动的“数字主体”。不同于游戏中的NPC，这些数字主体（虚拟数字人）不仅能够与我们（真实世界的人）通过VR等沉浸式体验技术进行智能互动，还可以在元宇宙中进行独立的活动，包括思考与创造。

用户在元宇宙中数字身份的映射可能是一位“虚拟数字人”，这位虚拟数字人具备一定的学习能力和创作能力，如清华大学的首位虚拟学生华智冰，她可以在清华大学学习各种课程、创作诗词音乐，甚至可以直播露脸弹唱。

（3）虚实融生

在虚拟原生的基础，虚拟与现实交融互通。在此阶段，拟像创造出了“超现实”，且把真实同化于它的自身之中，二者的界限消失。比如华智冰与现实中的清华师生对话交流，虚拟人与真人对谈、参与到现实世界的生活当中，就是一种虚实融生。

虚实融生由人工智能和数字孪生生产内容，由区块链技术形成去中心化的机制，由人工智能和云计算作为计算平台，AR/VR、脑机接口等作为虚实界面的入口，5G网络（未来会有6G、星链网络等）作为网络环境。人类脱离单一肉身的束缚，在虚拟世界的规则之下创造体验另外一种人生，甚至可以同时生活在多个元宇宙，并且可以实现价值的交换和流通。在社会场景中，非实体经济、教育、娱乐、政府、社会组织的运营可完全迁移到虚拟世界的服务器中运行，能源和资源消耗减少，实现等量的价值创造。解放人类的精神和躯体，也解放不堪重负的地球资源环境。

（4）由虚返实

在虚实融生的架构基础上，利用4D打印、完全智能机器人等未来技术，虚拟世界可以完全复刻到现实世界，两种世界之间突破原本只有信息流的交换模式。第一层次的数字孪生到最高层次的由虚返实，从现实孪生出虚拟到从虚拟孪生出现实，元宇宙发展闭环，作为模仿对象的真实已经不存在，仿造物成为了没有原本的东西的摹本，幻觉与现实混淆。

在虚实融生阶段，虚拟数字人走出了屏幕——不仅仅是虚拟数字人，诸多应用场景都能在这一阶段实现无限延伸，从基础的娱乐、教育逐步延伸到实体经济领域，如医疗、工业，最终将涵盖社会治理方式。比如在医疗领域，肉体病痛和死亡成为过去时，实现意识永生。同时也需要看到，虚拟向现实的涌出需要建立在现实资源无限的基础之上，这或许是由虚返实的现实瓶颈。

3.2 技术路线

基于元宇宙数字身份的身份系统的关键技术路线如下图所示。

底层支撑技术层以5G作为最基本的网络运行环境，以区块链、人工智能、网络及运算技术作为底层数据处理基础架构，以物联网、云计算、可视化及数字孪生作为底层的后端基建。

VR、AR设备，智能可穿戴设备，触觉、手势、声控、神经等智能设备，虚拟主机以及AI计算实体在与用户交互的过程中将成为与元宇宙连通的前端接口渠道。

业务系统层主要包括：数字身份信息采集系统、数字身份信息管理系统、数字身份生成系统，当数字身份形成后将在元宇宙中产生与该数字身份强相关的虚拟数字人，虚拟数字人在元宇宙中进行多场景社交活动时，则需要通过身份认证系统来获取参与数字世界的权限。所有业务子系统都需要借助虚实界面来与用户展开交互。

底层支撑技术、前端设备接口、业务系统的联动将描绘出元宇宙多姿多彩的应用服务蓝图，如身份认证、身份核验、游戏、社交、旅游、购物、土地购置及改造等。

同时，结合基础密码技术、前沿密码技术来保障元宇宙数字世界的信息安全、通信安全以及用户的隐私安全。

3.2.1 以5G作为通信基础

元宇宙的核心实现要素之一是极致的沉浸式体验，XR设备要想达到真正的沉浸感，需要更高的分辨率和帧率，因此需要探索更先进的移动通信技术以及视频压缩算法。5G的高速率、低时延、低能耗、大规模设备连接等特性能够支持元宇宙所需要的大量应用创新。目前，基于5G的“杀手级应用”还未出现，因此市场需求度和渗透率不高。元宇宙极有可能以其丰富的内容和强大的社交属性打开5G的大众需求接口，提升5G的网络覆盖率。

3.2.2 以云计算作为算力基础

云存储、云计算，特别是云渲染将成为元宇宙应用方案的算力基础。目前，大型游戏多采用客户端与服务器的组合模式，对客户端的性能和服务器的承载能力有较高的要求，尤其是在3D图形渲染方面完全依赖于终端运算。要想降低用户门槛、扩大市场，就需要将运算与显示分离，在云端CPU上完成渲染。由此可见，基于动态分配算法的云计算系统可作为元宇宙的基础设施。

3.2.3 虚实界面的支撑技术

元宇宙虚实界面的支撑技术主要包括拓展现实、机器人、脑机接口。

拓展现实包括VR（虚拟现实）、AR（增强现实）、MR（融合现实）。其中，VR提供了沉浸式体检，通过全面接管人类的视觉、听觉、触觉以及动作捕捉来实现元宇宙的信息输入、输出；AR则是在保留现实世界的基础上叠加了一层虚拟信息；MR通过向视网膜投射光场，实现了虚拟与现实的部分保留与自由切换。

机器人作为实体的仿真肉身成为连通元宇宙的另外一种渠道，

脑机接口技术的应用正在成为科技巨头争夺的焦点，目前主要应用于医学领域。

3.2.4 以人工智能作为元宇宙的生成逻辑

通过人工智能技术生成不重复的海量内容，实现元宇宙的自发有机生长；使AI驱使的虚拟数字作为元宇宙给予用户的呈现方式；必要时，对元宇宙中无法以人工完成的海量内容进行审查，保证元宇宙的安全与合法。

3.2.5 以区块链作为元宇宙的认证机制

基于去中心化网络的虚拟货币，使元宇宙中价值归属、流通、变现和虚拟身份的认证成为可能，具有稳定、高效、规则透明、确定的优点。

此外，NFT（非同质化代币）由于其独一无二、不可复制、不开拆的特性，十七天然地具备了收藏属性，因此可用于记录和交易一些数字资产，如游戏道具、艺术品等。