区块链军事化应用研究进展

admin 2022年4月25日03:01:45云安全评论16 views3811字阅读12分42秒阅读模式
4月12日,美国国会研究服务处(CRS)发布《区块链:新型应用来源》报告,对区块链技术及最新进展加以概述,介绍其在供应链管理、身份管理、资产跟踪等方面的应用,旨在进一步扩大区块链技术在社会、军事、经济等领域的应用及影响。
近年来,由于区块链技术具有的技术特性和构架优势,越来越成为影响社会基础的颠覆性技术之一,日益被政府、银行、企事业单位接纳。同时,主要发达国家逐步探索区块链的军事应用,并显现出其巨大的军事价值。

 一、区块链技术发展现状

(一)区块链技术上升至国家战略高度

目前,全球主要国家都在加快布局区块链技术发展,并将区块链上升至国家战略层面,出台各种措施积极鼓励技术创新及产业发展。如:2016年美国政府问责署《2018-2023年战略计划》宣布将区块链技术列为有潜力改变社会的五种新兴技术之一,并着手研究利用区块链保持美军的军事优势;2019年9月,德国政府发布《国家区块链战略》积极支持区块链在金融、数字身份、能源和工业互联网等领域的应用探索,鼓励开展区块链安全、创新型算法和协议研发;2019年10月,欧盟联合研究中心发布《区块链的当前与未来》深入分析区块链技术对多个应用领域带来的机会和挑战,将区块链的关注度提升至政策层面;2020年2月,澳大利亚政府发布《国家区块链战略路线图》,加强对区块链产业的监管引导、能力建设,增强国际合作,提升产业竞争力。

(二)区块链技术应用持续向军事领域扩展

随着对区块链的认知不断深入,区块链技术的应用已经从金融领域逐渐扩展至军事领域,美国、俄罗斯、北约等国家地区纷纷加速区块链军事化应用研究和开发实验,并开始在通信、网络、装备、后勤等领域着手构建实验性区块链网络,以期在新一轮军事变革中占据先发优势。

近年来,外军探索区块链技术的军事应用主要研究方向为:利用区块链技术的去中心化、强加密等特点,提升国防基础网络的安全性,增强防御体系的弹性;利用区块链技术的全程留痕及机器信任机制,促进国防供应链采购、物流系统实现高效全生命周期管理;利用区块链技术的分布式特点,构建覆盖范围广、容灾性强、安全性高的通信系统,探索在任意时刻、任意地点的安全通信。此外,针对新型威胁及作战概念的发展,外军还将区块链技术探索应用于重要武器系统保护完善、无人机、智能防空作战等领域。

(三)区块链技术助力增强数据安全及安全防护能力

区块链技术提供的去中心化分布式DNS服务,可通过网络各节点间的点对点数据传输实现域名查询和解析,有效降低了数据集中管理的风险,一定程度上提升战场数据的安全性;同时,区块链可以永久记录、持续监控数据库动态,且可以将网络日志分布在多个设备之间,将有效防止黑客入侵,使受到攻击的风险最小化,从而增强战场网络安全防护能力。

鉴于区块链技术的安全优势,美《国防部数字现代化战略》表示将利用区块链技术的高透明性和安全性进一步加强网络安全;2020年3月,IBM、亚马逊、埃森哲等多个国防承包商联合撰写《美国国防部对区块链的潜在利用》,建议国防部利用区块链技术保护军事数据免受网络攻击。为建设及时准确的网络数据和安全稳定的网络环境,美国防部提出“区块链网络安全之盾”计划,并在2020年预算中提供96亿美元资金投入,确保海量国防数据安全。

 二、主要国家区块链技术军事应用研究现状

目前,美、俄、北约等主要国家组织均着手对区块链军事化应用进行研究,并重点对通信、网络、后勤、作战等多个领域进行实验。根据兰德公司统计,美、俄区块链军事应用研究各有侧重(如表1)。综合来看,当前区块链军事化应用主要集中在军事后勤与网络安全领域。

表1 主要国家/地区区块链军事应用领域

区块链军事化应用研究进展

(一)美国:区块链研究侧重于数据保护

从2019年开始,美军积极利用区块链技术加强通信和情报安全保障。当前,DARPA正研究利用区块链技术搭建一个更高效、安全的多功能通信应用平台,改进指挥控制和通信功能,确保信息的安全传输或交易安全;2022年3月,SpiderOak公司与洛克希德•马丁公司合作开发一种区块链解决方案,将OrbitSecure平台整合至卫星管理系统,确保卫星通信安全;2020年2月,美空军授予Fluree区块链数据平台公司合同,基于其区块链数据库产品开发一个多域指挥控制平台,为国防部及盟友提供可互操作、可协作的安全通信系统。

美军利用区块链技术保护军事网络安全和数据安全。2021年9月,美国国防信息系统局(DISA)寻求关于保护高敏感数据的创新区块链和互操作解决方案;2020年5月,美国防部授予SIMBA Chain公司合同,要求为国防部管理的4000名用户及450万份研究设计文档开发区块链系统,以提高其安全性、融合性和可审计性,旨在保护、存储研发数据。

美军利用区块链技术在装备和后勤管理领域的应用已趋于成熟。2021年4月,SIMBA Chain公司获取美空军小企业创新研究(SBIR)项目合同,开发一种基于3D打印和区块链技术的解决方案,保护对特定零件制造至关重要的对话与信息,并支持空军及国防部将工程实践转变为数字工程;2019年3月,美国国家制造科学中心(NCMS)演示“适应增材制造的区块链技术”项目成果,采用Guardtime Federal公司的区块链技术和穆格公司的区块链平台VeriPart 4.0,以确保增财制造零件中使用的技术数据包的安全性。

美军利用区块链技术保护完善关键武器系统安全。通过将加密计算能力分散到多个节点,优化核武器、“宙斯盾”等重要武器平台的控制系统,为其提供一个安全、分散的数据环境和自动化智能协议,消除存在的潜在威胁。DARPA正利用区块链研究致力于保护武器数据的方法,其中包括洲际导弹的代码。

(二)俄罗斯:区块链研究侧重于行动作战

俄罗斯政府一直探索鼓励区块链在经济活动中的应用,但俄罗斯的区块链应用仍处于初级发展阶段。当前,俄罗斯区块链军事应用多用于增强作战能力,包括用于安全军事通信、用于军事进攻的智能合约信息系统、军事作战指令管理、数字作战指令管理及军事后勤应用等领域。

俄罗斯国防部与电信公司Voentelecom合作,试图将军事通信区块链化,使其免受黑客攻击或威胁影响。同时,俄罗斯国防部正在开发基于分散技术的加密算法,将用于不同部队间的通信与情报交流。

此外,俄罗斯军事技术促进机构(ERA)于2018年宣布建立网络威胁实验室,首要任务之一即建立一个基于区块链技术的安全平台,识别、追踪网络攻击行为,防止黑客对其重要数据库和武器系统进行网络攻击,并对关键基础设施进行保护;2017年,俄罗斯量子中心和科学院成功测试首个量子区块链系统,采用量子密钥分发形式取代原有私钥结构,将量子密码防窃听防截获特效应用于区块链网络,大幅提升区块链网络的防御功能。

(三)北约:区块链研究重点侧重于数据安全与后勤管理

北约对区块链的军事化应用研究与美国类似,其研究重点侧重于作战系统中的数据安全。2016年,北约通信与信息局(NCI)举办创新竞赛,寻求提高军事后勤、采购和财务效率的军事级区块链项目;2017年2月,爱沙尼亚、北约与安全软件公司Guardtime签订合同,利用区块链技术进行下一代系统的设计升级研发,实现北约网络靶场防御平台现代化;2019年,波兰研制无钥签名基础设施,快速检测国防系统面临的高级持续威胁,及时跟踪系统被查看或篡改情况;同时,北约开始在军事后勤、采购和财务管理方面更广泛地使用区块链,据称Maersk和BlockFreight两家公司已经在为北约开发后勤区块链。

 三、几点认识

(一)区块链大幅提升战场数据管理能力

军事数据规模和数量级的急剧增长,对海量数据的存储、处理与安全维护都提出了更高要求。区块链技术的数据管理能力解决了军事网络中的数据需求,将为信息化转型建设提供强大的技术支撑。具体而言,区块链可优化大数据应用,促进战场数据流通和共享;区块链可提高数据的质量与安全,保证数据的不可篡改及可追溯;区块链可解决“数据垄断”及“数据孤岛”问题,在保护数据隐私前提下实现多方协作的数据计算;区块链可帮助军方建立无钥签名基础设施,取代传统的公钥基础设施,实现战场网络安全防护。

(二)区块链技术催化网络安全转型

美《国防部数字现代化战略》强调,区块链是一种颠覆网络安全范式的新兴信息技术,提供了更高效率、更佳效能和更安全能力。在区块链技术应用下,美国防部将发展网络安全,降低遭破坏的可能性,实现敏捷、弹性的防御态势,同时让对手实现目标付出更多代价。如DARPA试图开发一种基于区块链技术的不可入侵的代码,当黑客入侵安全数据库时区块链技术可提供相关情报。

(三)区块链大规模军事应用存在瓶颈

相对于经济领域的区块链应用,其军事研发、应用仍处于起步初级阶段。一定角度看,区块链是以牺牲存储空间、访问速度和整体效率换取数据安全和信任,适用于低频度使用、安全要求高、时效性较低的应用场景,与军事领域的大规模应用需求仍有差距。同时,针对军事领域的特殊需求,区块链还存在高冗余度高能耗、数据同步机制复杂、共识机制和加密算法存在安全风险等局限不足,军事应用技术瓶颈仍需突破。



原文来源:信息安全与通信保密杂志社

“投稿联系方式:孙中豪 010-82992251   [email protected]

区块链军事化应用研究进展

原文始发于微信公众号(网络安全应急技术国家工程实验室):区块链军事化应用研究进展

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