《Electronic Markets》：Whose passport is it anyway? A decentralized web3-inspired architecture for sovereign digital product passports in the circular economy
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循环经济（circular economy, CE）依赖于消费者在再利用、转售和维修市场中的积极参与。数字产品护照（digital product passports, DPPs）通过提供可验证的产品信息，提供了一种有前景的路径。然而，当前研究忽视了循环经济中
循环经济（circular economy, CE）依赖于消费者在再利用、转售和维修市场中的积极参与。数字产品护照（digital product passports, DPPs）通过提供可验证的产品信息，提供了一种有前景的路径。然而，当前研究忽视了循环经济中的非对称信息获取问题，尤其是终端消费者所处的不利地位。为弥补这一缺口，研究人员采用设计科学研究（Design Science Research, DSR）方法，开发一种去中心化、基于钱包的DPP架构（decentralized, wallet-based DPP architecture），旨在实现主权的、长期的产品数据访问（sovereign, long-term product data access）。研究人员的系统结合数字钱包（digital wallets）、可验证凭证（verifiable credentials, VCs）和非同质化代币（non-fungible tokens, NFTs），以实现发行人独立的数据可携带性（issuer-independent data transferability）和动态所有权管理（dynamic ownership management）。将数据真实性（data authenticity，经由VCs）与所有权（ownership，经由NFTs）解耦，使产品数据即使在发行人退出市场后仍保持可访问和可验证。该架构旨在使消费者能够作为产品信息的长期保管者（long-term custodians），目标是在所有权转移过程中赋予其主权控制（sovereign control）。研究人员提出四项可推广的设计原则（design principles），推进关于去中心化、发行人独立DPP架构及其支持终端消费者数据主权（end consumer data sovereignty）潜力的规范性知识（prescriptive knowledge）。
研究背景与问题：线性生产消费模式面临环境危机，循环经济（circular economy, CE）要求通过缩小、放缓与闭环材料循环实现资源效率。CE转型依赖可靠的产品相关数据，消费者在再利用、转售和维修决策中具有基础性作用，但其购买时难以获得产品来源、材料与耐久性等信息；全球化供应链又增加数据追踪难度。数字产品护照（digital product passports, DPPs）被视为结构化、可验证的产品生命周期信息载体，但现有DPP基础设施主要面向企业对企业（business-to-business, B2B）数据交换，终端消费者仅获得有限只读访问。随着产品寿命延长，原制造商退出市场的可能性上升，长期数据访问与数据连续性成为维持CE实践的关键；而通用数据保护条例（General Data Protection Regulation, GDPR）等框架主要保护个人数据，难以解决产品相关数据的所有权与控制问题。既有研究偏重组织中心与监管合规，忽视消费者数据主权及人—产品交互产生数据的战略价值。由此，研究人员提出研究问题：如何设计DPP基础设施，以确保终端消费者获得主权且长期的数据访问。
研究人员采用设计科学研究（Design Science Research, DSR）构建去中心化钱包式DPP架构，将数字钱包、可验证凭证（verifiable credentials, VCs）与非同质化代币（non-fungible tokens, NFTs）结合，通过VC承载数据真实性、NFT承载所有权，实现发行人独立的数据可携带性与动态所有权管理；消费者由此可作为产品信息的长期保管者，在所有权转移中保持主权控制。研究提出四项可推广设计原则，为去中心化、发行人独立DPP架构及终端消费者数据主权提供规范性知识。其意义在于为消费者参与CE创造技术前提，减少对制造商或中心化平台的依赖，并支持再利用、维修、回收及循环商业模式。
关键技术方法（不超过250字）：研究人员采用Hevner等提出的DSR与Peffers等的六步流程，以设计-开发为中心；研究始于能源领域用例，经两轮设计迭代，形成性评价包括专家研讨会、14个约45—60分钟的半结构化访谈（专家来自能源、数字化及交叉领域，经项目联盟、作者网络与公开渠道招募）、基准测试和会议反馈；最终以描述性论证与电动汽车（electric vehicle, EV）场景仿真及基准测试开展总结性评价（summative evaluation），并公开源代码。
研究结果：（1）DPP基础设施的设计与开发：通过架构设计与统一建模语言（Unified Modeling Language, UML）类图，构建每个DPP由一VC和一NFT组成，VC存产品属性、NFT实现所有权；省略VC中持有人静态字段，以NFT管理所有权，避免所有权转移时由发行人重签发；支持分数化NFT、嵌套DPP（nested DPP）、burned与parentNFT字段，钱包存储密钥、VC并可生成可验证呈现（verifiable presentation, VP）；账本采用二层rollup与屏蔽式分数化非同质化代币（shielded fractional non-fungible tokens, SFNFTs）及零知识证明（zero-knowledge proof, ZKP）防双花。结论是支持领域无关的复杂供应链、组件级拆解及消费者对X（consumer-to-X, C2X）关系。
（2）演示与评估——数据主权：通过描述性论证，NFT提供防篡改、可转移且绑定私钥的所有权表征，VC与钱包支持边缘存储、最小披露和VP，签发后无需依赖发行人，得出技术层面可赋能消费者保管产品数据。
长期性：通过分布式账本持久性与钱包本地存储，区别于可能停用或变更的企业数据库，得出消费者可在所有权转移和生命周期阶段维持控制，即使制造商退出市场。
可验证性与隐私：通过ZKP在不披露敏感细节的情况下证明正确性，得出消费者可可信共享或转移产品数据并减少不必要暴露。
电动汽车DPP用例的动因：通过场景分析，EV为长寿命、模块化且高价值产品，电池健康、退化、维修历史等运营数据对维护、转售和二次利用关键，而现有数据转移不透明且碎片化，得出该用例适合评估终端消费者数据主权。
仿真描述——装配与交接：通过EV场景化技术演示，原始设备制造商（original equipment manufacturer, OEM）向消费者Alice铸造carNFT，并将batteryDPP与bodyDPP作为子DPP挂接，Alice在钱包中存储VC与NFT并获得完全保管，得出初始组合与所有权交接可行。
使用与服务：通过第三方维修数据追加演示，维修店铸造maintenanceNFT并发行maintenanceVC，钱包验证其正确绑定至carDPP，得出非OEM第三方可贡献可验证数据且不引入OEM依赖。
单个组件转售：通过电池NFT独立转移及Transfer Allowance算法演示，仅根DPP所有者可将子DPP解耦并转移给Bob，账本追加式记录保留历史（在共享信息条件下），得出高价值组件可作为独立经济与信息单元流通。
基准测试：通过分层DPP处理时间与钱包存储大小测试，分层堆叠使处理时间近似线性增加，DPP大小随属性数量呈线性扩展（字符串长度亦线性影响），得出架构对数据膨胀具有稳健性并支持持久、可验证的数据保存。
讨论部分总结：研究人员认为该架构通过嵌套DPP、zk-rollup验证与钱包身份管理，使数据完整性、所有权和披露控制保留在终端用户而非中心化中介；评价表明其技术可行、可随层级结构扩展，并在不依赖第三方运营者信任的情况下保持数据主权，但该架构仅为一种可能实现路径。研究贡献包括将隐私增强机制扩展至去中心化DPP、以模块化嵌套支持组件级循环、以保管权扩展消费者能动性，并提出主权（Sovereignty）、数据最小化（Data Minimization）、模块化（Modularity）与保管权（Custodianship）四项设计原则。实践上，组织应将DPP实施视为超越合规的社会技术工程，以设计原则支持长期数据可用性、保护竞争信息与组件级循环，并构建访问权、问责与互操作治理框架；向消费者转移保管权可增强数据权利、市场透明与可持续消费，支持二级市场、产品即服务及材料回收，但需可用性设计、激励与回退机制。局限涉及真实世界实施、钱包托管、密码原语、数据共享与透明、用户采纳、责任分配及经济可行性。
研究结论翻译：通过将解决方案从特定领域情境（能源）迁移至数字产品护照（DPPs）的更一般领域，并明确聚焦终端消费者数据主权，研究人员提出一种首创性的去中心化、基于钱包的VC-NFT DPP架构。研究人员提出一种DPP新设计，利用可验证凭证（VCs）与非同质化代币（NFTs）的组合将数据真实性与所有权解耦，实现跨所有权转移的发行人独立、防篡改且可转移的产品数据管理。此外，研究人员最初将人工制品抽象为可推广设计知识的初稿，导出四项设计原则，为DPP、去中心化数据主权与web3的设计科学知识库作出贡献。研究人员的发现呈现一种技术性信息系统架构，为消费者作为供应链中主动利益相关者参与创造基础设施前提，前提是未来工作处理采纳、治理与可用性的社会技术条件。与数字可持续性相一致，这种去中心化DPP架构可在环境、社会和经济维度产生影响。它支持关于再利用、维修和回收的知情决策，减少资源开采与排放。嵌套设计可促进循环经济（CE）中消费者的透明度、信任与能动性，同时为基于改变企业对消费者（business-to-consumer, B2C）关系的循环商业模式开辟路径。总体而言，这些贡献凸显主权化、去中心化产品数据基础设施对强化CE、塑造反中心化的信息系统（information systems, IS）架构以及推进数字可持续性的重要性。
