区块链在国防领域中的应用有哪些?

区块链技术在国防应用中具有实用价值。本章描述了近期的3种具体应用案例,无论是在战役还是在保障中,区块链都提供了实际的用途。

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网络防御:数据完整性

网络防御是区块链技术最近以来低成本、高回报的应用。正如之前所述,网络安全依赖于秘密和信任,但是两者都无法做到万无一失。区块链的运行独立于秘密和信任之外。爱德华·斯诺登滥用了对其管理员角色的信任复制特权文件,然后篡改了监控他行为的审计日志。他删除了真实。

区块链以两种方式保留真实。首先,依靠把数字事件传输给区块链网络上的其他节点,它们确保该事件得到广泛见证。然后,利用共识机制,这些事件在一个永远不会被单个对手改变的数据库中得到保护。

区块链还加强了网络防御的周边安全策略,不是通过为支撑墙壁提供帮助,而是通过监视墙壁和内部的一切。现代系统的复杂性不断增加,这其中也包括武器系统,使得脆弱性更有可能出现,也更难以察觉。“你可以察微杜渐,监控每一种数字资产,是这些数字资产构成了你想要保护的系统,而不是像大海捞针一样寻找漏洞。”针对系统发动的恶意软件攻击是对其配置的完整性实施攻击。利用区块链,系统中各个组件的配置都可以被记录在案、进行哈希运算、保护在数据库中并被持续监控。任何配置的任意非预定更改,无论多么小,几乎可以被立即检测到。

供应链管理

人们对国防系统供应链管理越来越感到焦虑,嵌入式软件系统越来越多地使用商用现成的组件。令人担忧的是,这些组件可能包含蓄谋已久的漏洞,可能会被对手选择利用。这种威胁在小说《幽灵舰队》(Ghost Fleet)中更是被夸张到耸人听闻,中国在一种商品电路板上故意嵌入了某种缺陷,从而使整队F-35飞机无法工作。因此,该问题的根源在于组件的出处,或者说是有能力确定一种资产的起源并追踪其所有权。

区块链提供了一种解决方案,可以从“出厂到驾驶舱”(cradle to cockpit),建立起每块电路板、每片处理器和每套软件组件的来源。电路板设计公司可以使用区块链来记录电路的每一次设计迭代。制造商可以记录它生产的每块电路板的型号和序列号。最后,分销商可以记录向系统集成商销售的成批电路,后者可以记录分配给飞机特定组件的电路板,诸如此类。在此背景下,区块链为资产在所有者之间的转移创建了一项永久记录,从而确定资产的出处。

除了在系统的生产阶段之外,这样一套体系对于国防部和相关行业都有明显的好处。许多武器系统的设计寿命为30年或更久。然而,这些系统使用的运算技术10多年来几乎很少生产。因此,随着时间的推移,替换过时的部件变得更加困难。此外,联邦法律禁止美国国防部使用任何来源不明的组件;所有权的任何不连续都会使某些零部件无法使用,即使它们是实用的,而且需求度较高。除了帮助美国国防部为遗留系统提供支持,经销商还会有经济上的动机,利用区块链专门跟踪特定商用现货供应(COTS)的组件,以维护其来源,从而增加它们的价值。

弹性通信

在激烈竞争的环境中区块链技术能够提供有弹性的通信。在一场高端冲突中,美国国防部应该对敌方在电磁频谱领域开展竞争做好准备,特别是针对诸如卫星、海底电缆和战术数据传输等关键通信系统。此外,敌人还将妄图操纵用于完成杀伤链的数据。要对抗这种威胁,就需要有能力安全地生成、保护和共享这些数据,使其不受敌对行为的影响。区块链网络是唯一能够提供这些能力的。

比特币网络展示了这些能力。比特币相对不受压制,因为它的安全协议具有相互强化的性质,这其中包括它的消息传递系统、它的协议能够适应各种通信媒介、采用分布式区块链数据库和共识机制。比特币使用一种对等(p2p)消息模型,在几秒钟内将每条消息传播到世界上的任何一个活动节点。比特币网络上的每一个节点都有助于这项服务,包括智能手机。如果某个节点的地面、无线或卫星互联网服务中断,比特币的信息可以通过其他渠道发送,比如高频无线电、传真,甚至可以转录成条形码随身携带。不管它以什么方式被接收,服务节点都将验证此消息,然后把它重新发送给连接的各个终端。其中的一些终端是7000个全节点,可以独立地将消息聚合到新的区块中。因为不存在“主要”(master)的核心节点受到干扰的情况,即使大部分节点断开,该网络仍能继续工作。最后,共识机制确保了不诚实的参与者生成的无效消息和区块被无视。总之,这些协议确保了经过验证的消息通信能够在世界范围内可靠传输,尽管会发生针对通信路径、单个节点或区块链本身的恶意攻击。

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