区块链去中心化的特性契合抗毁生存的军事需求

绪论, 目前,区块链已经和人工智能、量子信息、物联网一样成为信息技术的重要组成部分,并且有可能对新一代信息技术产生破坏性的影响,成为“一个未发现的金矿”。正如其它新兴技术出现之后必然会被应用到军事领域一样,近些年来,世界发达国家的军队都在探索区块链技术的军事应用,以期在新的军事革命浪潮中占据一席之地。因此,要科学地预判区块链对军事领域可能产生的冲击和影响,挖掘区块链军事应用的潜力,做好“区块链军事”大文章,为军队信息化、智能化发展注入强大动力。 根据特定的军事需要,采用了区块链技术的特点, 而区块链技术,就是在一个由互不信任的节点组成的网络环境中,通过“竞争-验证-同步-竞争”的动态循环,解决节点之间如何达成信任共识的问题,最终形成一种新的技术平台,允许个体之间无需第三方认证就可以进行有效的信任合作。一般而言,区块链是一种“分布式账本”,每个节点能够显示总帐,对总帐进行维护,并且不会对账本进行篡改。这一技术特征体现在区块链中,正好能满足军事领域的某些特殊需要。 块链去中心化的特点适合于军事需要的抗毁生存。块链采用分布式核算和存储,不依赖第三方管理机构,每个节点都有完整的备份,一个节点出现问题时,其他节点将继续更新和存储数据,理论上说,只要有一个节点存在,所有的信息都不会丢失。现代化战争对抗日益激烈,指挥机构、通信枢纽和储存着重要信息,迫切需要像区块链这样的去中心化技术来分散部署,以避免被敌人精确打击“一锅端”。 这种可追溯、不可篡改的特征符合作战指挥的信任需求。在构建区块链时,假设网络中的各个节点都不完全受信任,并从底层设计为在竞争而不可靠的网络环境中运行和维护数据。该协议采用独特的共识机制,依靠非对称加密算法完成信用保证,改写过程全程可追踪,恶意攻击者除非同时修改51%以上的节点,才能篡改破坏信息,实际上很难实现。部队指挥员的命令有很强的权威性,采用类似区块链的共识机制,既能完整记录各级指挥员的命令,又便于出现错误时追究指挥责任,同时又能避免敌方采用各种信息插入手段发布假命令,扰乱指挥系统。 块链透明、开放、集体参与的特点符合军事需要的信息安全共享。任何参与方在区块链上都是权限平等的节点,除各参与方私人信息加密外,数据对所有人透明公开,并根据共识规范和协议自动、安全地验证和交换数据。在第二代区块链中,我们还引入了人工智能的判决方式,分析网络节点的行为,智能地识别网络中潜在的窃密和攻击。鉴于以上特点,区块链应用于军事领域,在可能受到敌方软、硬复合攻击的不完全信任网络中,每个作战单位或平台都可以安全地获得和按权限发布信息,从而从机制上强制打破军兵种各部门之间的信息壁垒,而不需要依赖第三方认证,也可以随时安全地获得和发布信息, 在作战和军事管理领域都采用了区块链, 目前,国外军队已经开始了对区块链技术在军事领域的积极探索。美国国防部高级研究计划局(DARPA)进行了一项关于使用区块链技术解决复杂战场安全通信问题的研究,该研究明确要求国防部对区块链技术进行全面研究,以保护军事卫星、核武器等高度机密数据不受黑客攻击;北约组织了区块链创新竞赛,以发展军事级的区块链相关项目,提高军事后勤、采购和财务效率,并尝试使用区块链技术开发新一代军事信息系统;俄国防部成立了专门的研究机构-开发区块链技术,以加强网络安全,打击针对关键信息基础设施的网络攻击;以色列军民孵化系统将以色列定位为“区块链创新的热点区域”,等等。根据各国军事发展的情况,将区块链技术的军事应用大致划分为作战和军事管理两个领域。 而在作战领域中,区块链具有去中心化、可扩展、跨网络分布和强加密等特性,能够有效提高作战网络的安全性和抗毁性,极大地增强作战系统的弹性。举例来说,中远程导弹等大型武器的指挥信息系统采用了区块链技术,通过加强身份认证,可以确保上级命令具有可信度,有效避免误操作、假命令,保护武器系统关键数据不受黑客篡改和火力破坏。预期区块链将实现信任机制从个人信任、制度信任到机器信任的转变,这对实现“人-机/机-机”相匹配的指挥控制新模式具有重要意义。无人集群引入区块链技术,利用其共识机制,可以有效地阻止恶意节点冒充攻击和欺骗式网电攻击,保证了可靠的互联,保证了无人集群作战协同的稳定和高效。 军事管理领域中,采用区块链机器信任机制,可以降低军事管理过程中人为因素带来的不确定性、多样性和复杂性。比如在装备管理领域,建立了由设计者、生产者、使用者共同参与、互为监督的全寿命装备信息管理系统,对装备设计参数、试验数据、战技状态、维修记录等进行全程跟踪管理,提高装备管理的效率和效益。应用区块链技术对军事物流链中的用户需求、储存货物、装载运输、配送中转等重要数据进行管理,有助于解决军事物流包装、装卸、运输、拆解等环节面临的组网通信、数据存储和系统维护等难题。在人力资源领域,以区块链的方式存储军队人员任职经历、奖惩记录等信息,能有效地防止档案信息的丢失和人为篡改, 面对区块链军事应用的限制和风险, 在一定意义上,区块链是一种以牺牲存储空间、访问速度和总体效率为代价实现数据安全与信任的新型信息技术,主要适用于使用频率低、安全性要求高、实时性差、数据量小的军事领域。在军事领域中,区块链应用也有其局限性和一定的风险,表现为: 由于冗余度高,能耗大,难以满足轻量化和推广的要求。块链中每个节点必须实时同步所有账本数据,有多少块就要存储多少次重复数据,并且随着数据量的增长和新节点的增加,系统冗余度会进一步增加,需要消耗大量的存储资源,这对作战单位或平台终端的存储、计算和通信能力提出了更高的要求,也违背了轻量化、小型化的发展趋势。随著区块链节点数目的增加,每一个节点同步数据所消耗的运算力、带宽和能量也会增加,节点越多,后续新增节点的存储器需求就越大,接入困难,同步时间越长,整体运行效率就越低,这不利于作战系统的大规模按需扩张。 而复杂的数据同步机制很难满足频繁的快速响应。在区块链中,每次数据修改,都需要系统内所有节点同步更新账本数据,需要花费较长的时间,如果在短时间内操作过于频繁,会占用大量的带宽,并可能导致网络阻塞。进入“秒杀”时代的现代战争,特别是战术层面和平台层面的战争,态势信息更新速度更快,作战单位和平台信息支持申请更频繁,区块链也难以满足这种实时响应的要求。 协商一致的机制和加密算法仍然存在安全风险。块链技术应用了大量的密码算法,而共识机制的安全性取决于破解密码算法所基于的数学难题的难度。实际上,这些数学难题并不完全安全,仍有被破解的危险。比如区块链广泛应用的基于椭圆曲线的加密算法,虽然用经典计算机破解是很困难的,但是用量子计算机破解却是很容易的。当前,世界大国正在加紧努力,突破量子计算技术,一旦可靠实用的量子计算机研制成功,多数区块链技术都将失去安全性。 小规模的军用区块链降低了系统的安全性。根据区块链技术原理,除非攻击者同时修改51%以上的节点,否则无法成功篡改区块链数据。所以,节点的数量越多,攻击者就越难对区块链进行篡改。在军事领域中应用的区块链,一般比基于互联网的民用系统的节点数要少得多。在战争中面对敌方集中大量的算力资源发动的大规模网络攻击,仍有可能修改超过一半的节点,并成功篡改数据。 大力推进区块链技术在军事领域的应用, 除了比特币之外,区块链在民用领域也没有非常成熟的应用案例。在军事领域中的区块链应用,各国军队更是处于探索阶段,为了加快推进区块链军事应用,不断扩大其应用的广度和深度,可以采取以下措施: 强化军事应用区块链的统筹规划。对区块链军事应用进行深入研究论证,对其军事应用的优先领域及其必要性、可行性、预期军事利益和可能存在的风险进行细致分析,形成区块链军事应用路线图,并将其纳入军队建设相关发展规划中。区域链式部署是集群部署,而不是单点部署,通常需要跨军种、部门、领域,要明确应用项目的牵头部门、参与单位、任务分工、工作机制和保障措施等,以保证各军种在区块链式军事应用方面的一致性和有序推进。 区块链创新军事应用模式。抓住区块链的运行机制、技术特点与发展水平,扬长避短,进一步挖掘、细化和拓展其军事应用领域。选择风险小、见效快的军事物流、人力资源应用领域,开展先行试验、联合攻关和试点,探索区块链技术在军事应用中的软硬件环境要求、操作规则、配套机制等,形成成熟模式后全面推广应用。 打破区块链军事应用的技术瓶颈。为满足军事领域对区块链应用的特殊需求,加速区块链与人工智能、大数据、物联网等前沿信息技术的深度融合,弥补其性能不足或薄弱环节,提高其运行效率。增加了共识机制、智能合约、分布式通信和存储等底层技术的开发,同时兼顾了满足“去中心化”“安全”“性能和效率”的三个要求,使区块链系统的性能达到了军用水平, -(作者:军事科学院战争研究所), 有关的链接 在2008年11月1日,日裔美国人中本聪发表了题为“比特币:一个点到点的电子现金系统”的论文,首次提出了区块链的概念。中本聪在2009年创造了第一块区块,也就是“创世块”。区块链技术从诞生到现在,短短十年间得到了长足的发展,目前已经形成了比特币、以太坊等区块链公共开发应用平台,并将其应用扩展到数字金融、数字资产交易、供应链管理、物联网、知识产权保护、智能制造、食品药品追溯等领域。 它具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可追溯、集体维护、公开透明等特点,为区块链的发展提供了广阔的应用空间。比如区块链的“不可篡改”特性,就为经济社会发展中存在的“存证难”问题提供了解决方案。而“分布式”区块链的特点,可以打破部门之间的“数据壁垒”,实现信息与数据的共享。不像集中式数据存储,区块链上的信息都是以点对点传播的形式分布在各个节点,通过“全网见证”实现所有信息的“真实记录”。块链中的“共识机制”,可以解决信息不对称的问题,真正实现从“信息网络”向“信任网络”的转变。通过“智能合约”,区块链可以实现多主体间的协作信任,极大地扩大了人类相互合作的范围和深度。 总而言之,区块链通过创造信任来创造价值,使人类第一次能够用数学原理而非中央信用机构来保证建立信任。

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