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Cismag：區(qū)塊鏈軍事化應(yīng)用研究進(jìn)展

點(diǎn)擊：  作者：Cismag    來(lái)源：全球技術(shù)地圖微信號(hào)  發(fā)布時(shí)間:2022-04-26 09:05:24

 

4月12日，美國(guó)國(guó)會(huì)研究服務(wù)處（CRS）發(fā)布《區(qū)塊鏈：新型應(yīng)用來(lái)源》報(bào)告，對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)及最新進(jìn)展加以概述，介紹其在供應(yīng)鏈管理、身份管理、資產(chǎn)跟蹤等方面的應(yīng)用，旨在進(jìn)一步擴(kuò)大區(qū)塊鏈技術(shù)在社會(huì)、軍事、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的應(yīng)用及影響。

 

 

近年來(lái)，由于區(qū)塊鏈技術(shù)具有的技術(shù)特性和構(gòu)架優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越成為影響社會(huì)基礎(chǔ)的顛覆性技術(shù)之一，日益被政府、銀行、企事業(yè)單位接納。同時(shí)，主要發(fā)達(dá)國(guó)家逐步探索區(qū)塊鏈的軍事應(yīng)用，并顯現(xiàn)出其巨大的軍事價(jià)值。

 

一

區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

 

（一）區(qū)塊鏈技術(shù)上升至國(guó)家戰(zhàn)略高度

 

目前，全球主要國(guó)家都在加快布局區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展，并將區(qū)塊鏈上升至國(guó)家戰(zhàn)略層面，出臺(tái)各種措施積極鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)發(fā)展。如：2016年美國(guó)政府問(wèn)責(zé)署《2018-2023年戰(zhàn)略計(jì)劃》宣布將區(qū)塊鏈技術(shù)列為有潛力改變社會(huì)的五種新興技術(shù)之一，并著手研究利用區(qū)塊鏈保持美軍的軍事優(yōu)勢(shì)；2019年9月，德國(guó)政府發(fā)布《國(guó)家區(qū)塊鏈戰(zhàn)略》積極支持區(qū)塊鏈在金融、數(shù)字身份、能源和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的應(yīng)用探索，鼓勵(lì)開展區(qū)塊鏈安全、創(chuàng)新型算法和協(xié)議研發(fā)；2019年10月，歐盟聯(lián)合研究中心發(fā)布《區(qū)塊鏈的當(dāng)前與未來(lái)》深入分析區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域帶來(lái)的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)，將區(qū)塊鏈的關(guān)注度提升至政策層面；2020年2月，澳大利亞政府發(fā)布《國(guó)家區(qū)塊鏈戰(zhàn)略路線圖》，加強(qiáng)對(duì)區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)的監(jiān)管引導(dǎo)、能力建設(shè)，增強(qiáng)國(guó)際合作，提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

 

（二）區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用持續(xù)向軍事領(lǐng)域擴(kuò)展

 

隨著對(duì)區(qū)塊鏈的認(rèn)知不斷深入，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)從金融領(lǐng)域逐漸擴(kuò)展至軍事領(lǐng)域，美國(guó)、俄羅斯、北約等國(guó)家地區(qū)紛紛加速區(qū)塊鏈軍事化應(yīng)用研究和開發(fā)實(shí)驗(yàn)，并開始在通信、網(wǎng)絡(luò)、裝備、后勤等領(lǐng)域著手構(gòu)建實(shí)驗(yàn)性區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，以期在新一輪軍事變革中占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

 

近年來(lái)，外軍探索區(qū)塊鏈技術(shù)的軍事應(yīng)用主要研究方向?yàn)椋豪脜^(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化、強(qiáng)加密等特點(diǎn)，提升國(guó)防基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的安全性，增強(qiáng)防御體系的彈性；利用區(qū)塊鏈技術(shù)的全程留痕及機(jī)器信任機(jī)制，促進(jìn)國(guó)防供應(yīng)鏈采購(gòu)、物流系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效全生命周期管理；利用區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式特點(diǎn)，構(gòu)建覆蓋范圍廣、容災(zāi)性強(qiáng)、安全性高的通信系統(tǒng)，探索在任意時(shí)刻、任意地點(diǎn)的安全通信。此外，針對(duì)新型威脅及作戰(zhàn)概念的發(fā)展，外軍還將區(qū)塊鏈技術(shù)探索應(yīng)用于重要武器系統(tǒng)保護(hù)完善、無(wú)人機(jī)、智能防空作戰(zhàn)等領(lǐng)域。

 

（三）區(qū)塊鏈技術(shù)助力增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全及安全防護(hù)能力

 

區(qū)塊鏈技術(shù)提供的去中心化分布式DNS服務(wù)，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)域名查詢和解析，有效降低了數(shù)據(jù)集中管理的風(fēng)險(xiǎn)，一定程度上提升戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的安全性；同時(shí)，區(qū)塊鏈可以永久記錄、持續(xù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)動(dòng)態(tài)，且可以將網(wǎng)絡(luò)日志分布在多個(gè)設(shè)備之間，將有效防止黑客入侵，使受到攻擊的風(fēng)險(xiǎn)最小化，從而增強(qiáng)戰(zhàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)能力。

 

鑒于區(qū)塊鏈技術(shù)的安全優(yōu)勢(shì)，美《國(guó)防部數(shù)字現(xiàn)代化戰(zhàn)略》表示將利用區(qū)塊鏈技術(shù)的高透明性和安全性進(jìn)一步加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全；2020年3月，IBM、亞馬遜、埃森哲等多個(gè)國(guó)防承包商聯(lián)合撰寫《美國(guó)國(guó)防部對(duì)區(qū)塊鏈的潛在利用》，建議國(guó)防部利用區(qū)塊鏈技術(shù)保護(hù)軍事數(shù)據(jù)免受網(wǎng)絡(luò)攻擊。為建設(shè)及時(shí)準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和安全穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，美國(guó)防部提出“區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)安全之盾”計(jì)劃，并在2020年預(yù)算中提供96億美元資金投入，確保海量國(guó)防數(shù)據(jù)安全。

 

二

主要國(guó)家區(qū)塊鏈技術(shù)軍事應(yīng)用研究現(xiàn)狀

 

目前，美、俄、北約等主要國(guó)家組織均著手對(duì)區(qū)塊鏈軍事化應(yīng)用進(jìn)行研究，并重點(diǎn)對(duì)通信、網(wǎng)絡(luò)、后勤、作戰(zhàn)等多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。根據(jù)蘭德公司統(tǒng)計(jì)，美、俄區(qū)塊鏈軍事應(yīng)用研究各有側(cè)重（如表1）。綜合來(lái)看，當(dāng)前區(qū)塊鏈軍事化應(yīng)用主要集中在軍事后勤與網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域。

 

表1　主要國(guó)家/地區(qū)區(qū)塊鏈軍事應(yīng)用領(lǐng)域

 

 

（一）美國(guó)：區(qū)塊鏈研究側(cè)重于數(shù)據(jù)保護(hù)

 

從2019年開始，美軍積極利用區(qū)塊鏈技術(shù)加強(qiáng)通信和情報(bào)安全保障。當(dāng)前，DARPA正研究利用區(qū)塊鏈技術(shù)搭建一個(gè)更高效、安全的多功能通信應(yīng)用平臺(tái)，改進(jìn)指揮控制和通信功能，確保信息的安全傳輸或交易安全；2022年3月，SpiderOak公司與洛克希德•馬丁公司合作開發(fā)一種區(qū)塊鏈解決方案，將OrbitSecure平臺(tái)整合至衛(wèi)星管理系統(tǒng)，確保衛(wèi)星通信安全；2020年2月，美空軍授予Fluree區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)平臺(tái)公司合同，基于其區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品開發(fā)一個(gè)多域指揮控制平臺(tái)，為國(guó)防部及盟友提供可互操作、可協(xié)作的安全通信系統(tǒng)。

 

美軍利用區(qū)塊鏈技術(shù)保護(hù)軍事網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)安全。2021年9月，美國(guó)國(guó)防信息系統(tǒng)局（DISA）尋求關(guān)于保護(hù)高敏感數(shù)據(jù)的創(chuàng)新區(qū)塊鏈和互操作解決方案；2020年5月，美國(guó)防部授予SIMBA Chain公司合同，要求為國(guó)防部管理的4000名用戶及450萬(wàn)份研究設(shè)計(jì)文檔開發(fā)區(qū)塊鏈系統(tǒng)，以提高其安全性、融合性和可審計(jì)性，旨在保護(hù)、存儲(chǔ)研發(fā)數(shù)據(jù)。

 

美軍利用區(qū)塊鏈技術(shù)在裝備和后勤管理領(lǐng)域的應(yīng)用已趨于成熟。2021年4月，SIMBA Chain公司獲取美空軍小企業(yè)創(chuàng)新研究（SBIR）項(xiàng)目合同，開發(fā)一種基于3D打印和區(qū)塊鏈技術(shù)的解決方案，保護(hù)對(duì)特定零件制造至關(guān)重要的對(duì)話與信息，并支持空軍及國(guó)防部將工程實(shí)踐轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字工程；2019年3月，美國(guó)國(guó)家制造科學(xué)中心（NCMS）演示“適應(yīng)增材制造的區(qū)塊鏈技術(shù)”項(xiàng)目成果，采用Guardtime Federal公司的區(qū)塊鏈技術(shù)和穆格公司的區(qū)塊鏈平臺(tái)VeriPart 4.0，以確保增財(cái)制造零件中使用的技術(shù)數(shù)據(jù)包的安全性。

 

美軍利用區(qū)塊鏈技術(shù)保護(hù)完善關(guān)鍵武器系統(tǒng)安全。通過(guò)將加密計(jì)算能力分散到多個(gè)節(jié)點(diǎn)，優(yōu)化核武器、“宙斯盾”等重要武器平臺(tái)的控制系統(tǒng)，為其提供一個(gè)安全、分散的數(shù)據(jù)環(huán)境和自動(dòng)化智能協(xié)議，消除存在的潛在威脅。DARPA正利用區(qū)塊鏈研究致力于保護(hù)武器數(shù)據(jù)的方法，其中包括洲際導(dǎo)彈的代碼。

 

（二）俄羅斯：區(qū)塊鏈研究側(cè)重于行動(dòng)作戰(zhàn)

 

俄羅斯政府一直探索鼓勵(lì)區(qū)塊鏈在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的應(yīng)用，但俄羅斯的區(qū)塊鏈應(yīng)用仍處于初級(jí)發(fā)展階段。當(dāng)前，俄羅斯區(qū)塊鏈軍事應(yīng)用多用于增強(qiáng)作戰(zhàn)能力，包括用于安全軍事通信、用于軍事進(jìn)攻的智能合約信息系統(tǒng)、軍事作戰(zhàn)指令管理、數(shù)字作戰(zhàn)指令管理及軍事后勤應(yīng)用等領(lǐng)域。

 

俄羅斯國(guó)防部與電信公司Voentelecom合作，試圖將軍事通信區(qū)塊鏈化，使其免受黑客攻擊或威脅影響。同時(shí)，俄羅斯國(guó)防部正在開發(fā)基于分散技術(shù)的加密算法，將用于不同部隊(duì)間的通信與情報(bào)交流。

 

此外，俄羅斯軍事技術(shù)促進(jìn)機(jī)構(gòu)（ERA）于2018年宣布建立網(wǎng)絡(luò)威脅實(shí)驗(yàn)室，首要任務(wù)之一即建立一個(gè)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的安全平臺(tái)，識(shí)別、追蹤網(wǎng)絡(luò)攻擊行為，防止黑客對(duì)其重要數(shù)據(jù)庫(kù)和武器系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)攻擊，并對(duì)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行保護(hù)；2017年，俄羅斯量子中心和科學(xué)院成功測(cè)試首個(gè)量子區(qū)塊鏈系統(tǒng)，采用量子密鑰分發(fā)形式取代原有私鑰結(jié)構(gòu)，將量子密碼防竊聽防截獲特效應(yīng)用于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，大幅提升區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的防御功能。

 

（三）北約：區(qū)塊鏈研究重點(diǎn)側(cè)重于數(shù)據(jù)安全與后勤管理

 

北約對(duì)區(qū)塊鏈的軍事化應(yīng)用研究與美國(guó)類似，其研究重點(diǎn)側(cè)重于作戰(zhàn)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)安全。2016年，北約通信與信息局（NCI）舉辦創(chuàng)新競(jìng)賽，尋求提高軍事后勤、采購(gòu)和財(cái)務(wù)效率的軍事級(jí)區(qū)塊鏈項(xiàng)目；2017年2月，愛(ài)沙尼亞、北約與安全軟件公司Guardtime簽訂合同，利用區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行下一代系統(tǒng)的設(shè)計(jì)升級(jí)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)北約網(wǎng)絡(luò)靶場(chǎng)防御平臺(tái)現(xiàn)代化；2019年，波蘭研制無(wú)鑰簽名基礎(chǔ)設(shè)施，快速檢測(cè)國(guó)防系統(tǒng)面臨的高級(jí)持續(xù)威脅，及時(shí)跟蹤系統(tǒng)被查看或篡改情況；同時(shí)，北約開始在軍事后勤、采購(gòu)和財(cái)務(wù)管理方面更廣泛地使用區(qū)塊鏈，據(jù)稱Maersk和BlockFreight兩家公司已經(jīng)在為北約開發(fā)后勤區(qū)塊鏈。

 

三

幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

 

（一）區(qū)塊鏈大幅提升戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)管理能力

 

軍事數(shù)據(jù)規(guī)模和數(shù)量級(jí)的急劇增長(zhǎng)，對(duì)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理與安全維護(hù)都提出了更高要求。區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)據(jù)管理能力解決了軍事網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)需求，將為信息化轉(zhuǎn)型建設(shè)提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐。具體而言，區(qū)塊鏈可優(yōu)化大數(shù)據(jù)應(yīng)用，促進(jìn)戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)流通和共享；區(qū)塊鏈可提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量與安全，保證數(shù)據(jù)的不可篡改及可追溯；區(qū)塊鏈可解決“數(shù)據(jù)壟斷”及“數(shù)據(jù)孤島”問(wèn)題，在保護(hù)數(shù)據(jù)隱私前提下實(shí)現(xiàn)多方協(xié)作的數(shù)據(jù)計(jì)算；區(qū)塊鏈可幫助軍方建立無(wú)鑰簽名基礎(chǔ)設(shè)施，取代傳統(tǒng)的公鑰基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)。

 

（二）區(qū)塊鏈技術(shù)催化網(wǎng)絡(luò)安全轉(zhuǎn)型

 

美《國(guó)防部數(shù)字現(xiàn)代化戰(zhàn)略》強(qiáng)調(diào)，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N顛覆網(wǎng)絡(luò)安全范式的新興信息技術(shù)，提供了更高效率、更佳效能和更安全能力。在區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用下，美國(guó)防部將發(fā)展網(wǎng)絡(luò)安全，降低遭破壞的可能性，實(shí)現(xiàn)敏捷、彈性的防御態(tài)勢(shì)，同時(shí)讓對(duì)手實(shí)現(xiàn)目標(biāo)付出更多代價(jià)。如DARPA試圖開發(fā)一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)的不可入侵的代碼，當(dāng)黑客入侵安全數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)區(qū)塊鏈技術(shù)可提供相關(guān)情報(bào)。

 

（三）區(qū)塊鏈大規(guī)模軍事應(yīng)用存在瓶頸

 

相對(duì)于經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的區(qū)塊鏈應(yīng)用，其軍事研發(fā)、應(yīng)用仍處于起步初級(jí)階段。一定角度看，區(qū)塊鏈?zhǔn)且誀奚鎯?chǔ)空間、訪問(wèn)速度和整體效率換取數(shù)據(jù)安全和信任，適用于低頻度使用、安全要求高、時(shí)效性較低的應(yīng)用場(chǎng)景，與軍事領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用需求仍有差距。同時(shí)，針對(duì)軍事領(lǐng)域的特殊需求，區(qū)塊鏈還存在高冗余度高能耗、數(shù)據(jù)同步機(jī)制復(fù)雜、共識(shí)機(jī)制和加密算法存在安全風(fēng)險(xiǎn)等局限不足，軍事應(yīng)用技術(shù)瓶頸仍需突破。

 

轉(zhuǎn)自丨信息安全與通信保密雜志社  作者丨 Cismag