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  • 从伊美战争看区块链技术在未来军事领域的应用

    发布时间:2020-01-17    来源:中国电子政务网    浏览量:4

        在当今世界经济空前繁荣的时代背景下,战争也是一触即发。新年伊始,美国和伊朗上演了一场现代化的谍杀大片。1月3日,伊朗伊斯兰革命卫队负责海外行动的指挥官苏莱曼尼,在伊拉克机场被美军无人机炸死。愤怒的伊朗雷火电竞2反击:1月8日的同一时刻,数十枚伊朗弹道导弹,空袭了美军在伊拉克的军事基地。


        然而,数十枚导弹发射后却没有全部击中,有消息称:其中有三枚是因为技术故障自行坠毁的,只有一枚被美国部署在阿萨德空军基地一旁的爱国者防空系统成功拦截。但是,伊朗的弹道导弹刚刚飞到美军基地上空的时候,爱国者防御系统表现得相当迟钝,直到对方的导弹快命中目标,它才开机并且发射拦截弹,结果拦截效率是相当感人的。此前美国还不断向中东各国推销这款防空系统,而且开出了极为惊人的价格。


        由此可见,一套成功的防空拦截系统也需要数据的支撑,数据的正确与否直接关系到战争的胜负,甚至可以说数据在未来战争中极其重要。以“守株待兔”式主动反御,正面克敌,是小集体作战的一种技能。而这一技能的背后依旧需要强大的技术手段,充分保护己方产生、存储、分析、处理和利用信息能力的同时干扰敌方相同的能力。


        区块链就是一种网络上的各参与者都能共享,但没有哪个单一实体能够控制的共享分布式防篡改数据库。由于区块链技术有去中心化、去信任、防篡改等突出优点,其应用已经不仅限于金融圈,逐渐进入到军事领域。包括美国和北约在内的多个国家和组织都在积极探索区块链技术在军事领域的应用。


        利用区块链可以提供一种数据战网网络设计、运营和防御的新模式,可以用于在高度对抗环境中对敌作战,让指挥官和参谋人员对作战部队进行指挥和实时控制。区块链的机理是假设网络中存在敌方;利用未受损节点的数量优势压制敌方行动;让信息永久防操控或破坏。总之,区块链是在一个不可信的世界中创造了一种可信系统,有巨大的军事应用潜力。


        区块链本身就是一种网络上的每个参与者都能共享,但没有任何单一实体能够控制的共享分布式防篡改数据库。换言之,区块链是一种存储数据并记录的数据库。所有网络参与者都可以共享该数据库,并纳入区块链的新记录。而这些记录必须通过该数据库群体中大多数人的同意(即获得共识)后才能添加到数据库中。此外,一旦数据被记录将无法修改、删除。总之,区块链记录的数据信息在安全防护方面是绝对首屈一指的。


        与传统网络相比区块链防御策略有三大优势:第一,区块链假设网络攻击既来自敌方也来自可信内部人员,因此它不采用边界防护的方式,而是设计用于在一种冲突网络环境中保护数据。第二,区块链网络利用网络的集体力量积极对抗恶意行为者的动作。即,区块链会利用以多打少的不对称优势。最后,区块链实现安全性不依赖于秘密或信任。区块链中没有终会暴露的所谓秘密,没有待保护的密钥,也没有可信管理者。区块链提供的是一种内在安全功能,还可根据应用需求在其上添加其他安全功能。正是有了这些优势,区块链才能在没有可信中央权威机构的情况下在开放的互联网上成功安全运行,并完全暴露给恶意行动者。区块链在敌方采取恶意行动的情况下仍能保护数据完好性,因而对于军队在未来高度冲突环境中取胜有着巨大的军事实用性。


        共识机制


        所谓共识就是一个不管有多少缺陷过程,也能够让一套分布式过程就一个值达成协议的过程。其中最著名的共识算法就是拜占庭容错(PBFT),这一算法在安全系统中普遍被使用,如飞机上的四冗余导航系统。在区块链网络中,共识机制用于防止不诚实行为的节点向数据库写入无效信息的代码。在比特币共识模型中,是一种去信任和去中心化的模型,每个节点独立验证每笔交易;在区块链中出现“分叉”时,选择算力最长的分支。从军事角度而言,共识机制利用多数诚实节点对少量不诚实节点的数量优势实现对敌的不对称优势。因此,随着网络规模的增长,攻击区块链会越发困难。


        网络节点类型


        网络节点就是区块链用户。作为网络节点既要生成待纳入区块链中的新记录,也要利用区块链获取历史信息。网络节点就可以通过参与共识机制的方式保护区块链,虽然并非所有节点都要参与这一共识的过程,但还是会受访问控制等措施的影响。在区块链中,任何网络节点类型都不相同,主要取决于网络用途。


        在军事场景中,根据节点的相关能力,如存储、通信、分析、研判等,可以构建不同的节点,包括全节点、部分节点和简单节点。


        全节点:区块链网络的骨干,主要是建立和维护区块链数据库中完整的副本,生成新的区块,然后分发到其他节点。由全节点验证新交易或纳入的新区块,保证其符合共识规则并维护数据库内部的一致性。


        部分节点:受平台设计上的限制,部分节点没有足够的能力维护区块链数据的完整性,只保留每个区块的区块头的副本。区块头包括前一区块的区块头哈希值、时间戳以及当前区块头的哈希值。这样一来,部分区块不仅可以验证区块链的一致性,还可以验证新区块,一旦验证完成,将只保留该区块的区块头数据。


        简单节点:简单节点只能生成、发送和验证新纪录。


        区块链在军事中的应用


        当前,区块链技术的应用已从金融领域逐渐进阶到军事领域。据C4ISRNET最新报告指出,美国国防部目前正在评估区块链技术在军事应用中的可行性。美国2018年颁布《国防授权法案》要求国防部对区块链进行全面探究,探讨如何将其应用于军事领域。美国国防高级研究计划局授予美国两家计算机安全公司价值180万美元的合同,用于构建区块链应用程序Guardtime无钥签名基础设施KSI,已验证完整性监控系统是否可以构建一种不可破解的代码形式,探究区块链应用于保护军事卫星、核武器等高度机密数据免遭黑客攻击,提高关键系统的安全性。同时该计划局高级工程师还试图通过区块链技术创建一个黑客无法入侵的安全信息服务系统。


        确保武器装备生命周期完整性


        武器装备是军事作战中不可缺少的元素。从装备立项论证、研制生产、交付服役到退役报销,每个单一的作战单元都有其全寿命周期,这一生命周期包括武器装备的设计方案、实验结果、技术状态等大量数据资料需要进行记录备案。然而,现行的记录方式还是以纸质或电子媒介为主,这种备案方式存在安全难以保障、交接困难、监管缺乏等缺陷。武器管理中引入区块链技术,能够使上级主管部门、武器装备管理处、武器装备使用部队、科研单位以及厂商等在每个环节中,形成一个分布的、受监管的武器装备档案登记网络,提高装备的安全性、便利性、可信任性。通过区块链技术,能够使武器装备的每个零部件都可以溯源,有助于解决武器采购合同的争议。


        转变作战指挥模式


        区块链技术有助于构建自主化、安全任务指挥与控制体系。利用“区块链+军事物联网+人工智能”,将会改变未来军事指挥控制模式,也就是从集中作战模式转变为分散布控,以单位级别为一个作战单元。利用战场上的军用无人机,通过分散的方式持续共享作战数据和指挥决策,作为一个统一的作战组织运作,不依赖于单一的指挥中心,能够在任何伤亡情况下不丧失战斗力。而另外一个分散的指挥系统也可以通过数据进行衔接,及时补充作战人员和装备,参与战斗中去。同时数据间的共享也可以通过传感器收集数据,协调武器火力,弥补中央控制系统固有漏洞,有利于攻防系统协调并进。


        随着人工智能技术在算法创新、算力提升、数据挖掘等方面的快速进步,区块链技术将展现出更加广阔的应用前景,在数据、网络、激励、应用等各个层面为军事智能化注入新的活力,带来军事领域的技术革新。


        可提供弹性通信,保障通信系统不受干扰


        采用区块链技术可以在高度竞争环境中提供弹性通信。在高端冲突中, 军方必须做好应对敌方争夺电磁频谱的准备,特别是针对关键通信系统,如卫星、水下线缆、战术数据链等。此外,敌方还会尝试操控用于完成杀伤链的数据。对抗这种威胁需要能够安全生成、保护和共享数据,不受敌方行动的影响。而区块链网络就能提供这些能力。


        结语


        区块链技术在军事领域的全渗透,将在一定程度上改变未来战场作战模式。通过不同的环境充分利用当前前沿技术,对每一个作战单元以及布控反御系统、人员装备等有效控制。然而,区块链技术在军事领域的应用还处于探索阶段,但是它的成功必将直戳军事核心领域,彻底改变传统军事管理体系,引发军队建设和战争形态的革命性变化。


    责任编辑:苗小平

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