编者按

美国国家航空航天局成功测试利用区块链技术保护航空系统免受网络威胁和未经授权的篡改，相关技术未来有望重塑空域网络运行方式。

美国国家航空航天局在其位于硅谷的艾姆斯研究中心利用Alta-X无人机进行了一项基于区块链的安全实验。研究团队使用了一个开源区块链框架，该框架允许受信任的用户实时共享和存储关键数据，例如飞机运营商注册信息、飞行计划和遥测数据，并将相关数据的访问权限限制在受信任方和经授权的用户范围内。在实验中，研究人员在正常的测试场地条件下操控Alta-X无人机，并为其配备了无线电发射器、GPS模块和能够运行区块链软件的机载计算机，旨在观察基于区块链的架构在实际飞行环境中的性能表现。根据美国航空航天局对该实验的评估，即使遭受旨在测试系统性能的模拟网络攻击，区块链基础设施依然保持稳定可靠并确保了记录数据的完整性。

以往针对航空系统的网络安全方法通常侧重于实施分层安全架构，即采用多种物理和数字安全措施来控制系统访问，结合不同的软硬件屏障来阻止入侵。而在此次测试中，研究人员采用了不同的方法，利用区块链技术来应对潜在威胁。区块链被用作分布式账本，而非传统的单点数据库，通过与其他参与账本的节点进行验证，以确保每次更新都安全可靠。航空信息被复制到多个平台，每次数据修改都会被记录并与网络中的其他副本进行比对。此种架构设计确保即使部分基础设施遭到破坏，仍能确保航班信息的准确性、透明性和防篡改性。该项目评估的区块链框架采用了零信任概念，会记录并验证网络内的每次交互、处置和数据交换。

虽然现有系统能够保护飞行数据系统，但网络威胁仍在不断演变，需要新的应对方法。传统的命令与控制架构在单一组件发生故障或遭受攻击时就会瘫痪，而区块链模型通过将数据分布在多个同步位置，大大增加了恶意行为者在未经察觉或授权的情况下篡改信息的难度。随着无人机、高空飞机以及电动垂直起降飞行器数量的预计增长，这项实验被视为迈向安全且可扩展的复杂空域管理的重要一步。美国国家航空航天局引用的测试结果表明，区块链可能成为未来航空业的重要组成部分，特别是对于自主飞行器、密集的城市空中交通走廊和高空作业而言。研究人员认为，随着技术的改进和优化，区块链最终可以作为现代航空运输系统的数字骨干，支持飞机、地面基础设施和网络中其他参与者间的安全交换，从而构建一个能够随着空域交通日益复杂化而扩展的数字信任体系。

奇安网情局编译有关情况，供读者参考。

美国国家航空航天局（NASA）在其位于硅谷的艾姆斯研究中心利用Alta-X无人机进行了一项基于区块链的安全实验，旨在保护飞机与地面之间的通信免受网络攻击。该系统将飞行数据分布在多个平台上，以便记录和验证每一次交互，从而确保无人机在正常飞行条件下信息不可篡改。研究人员认为，这种去中心化方法未来有望支持更安全的自主飞行器、送货无人机和城市空中交通运营。

美国国家航空航天局1月16日发布消息称，此次测试旨在检验将飞机与地面之间的通信分散到多个平台是否能够保护航空系统免受网络威胁和未经授权的篡改，并有可能重塑未来空域网络的运行方式。

测试设置和区块链部署

在试验中，工程师们在正常的测试场地条件下操控Alta-X无人机，并为其配备了无线电发射器、GPS模块和能够运行区块链软件的机载计算机。此举旨在观察基于区块链的架构在实际飞行环境中的性能表现，而非仅仅在模拟环境中。

研究团队使用了一个开源区块链框架，该框架允许受信任的用户实时共享和存储关键数据，例如飞机运营商注册信息、飞行计划和遥测数据。该框架将这些数据的访问权限限制在受信任方和经授权的用户范围内。

区块链被用作分布式账本，而非传统的单点数据库。航班相关信息被复制到多个平台，每次数据修改都会被记录并与网络中的其他副本进行比对。这种架构的设计确保即使部分基础设施遭到破坏，航班信息的整体记录仍然保持准确、透明且不易被篡改。

该系统配置用于处理关键的航空数据类型，例如飞行计划、运营人识别信息和遥测数据流。只有授权人员才能访问这些信息，旨在降低干扰或未经授权更改的风险，因为空中交通系统面临的网络风险日益复杂。

美国国家航空航天局引用的测试结果表明，像这样的分布式设置可能成为未来航空业的重要组成部分，特别是对于自主飞行器、密集的城市空中交通走廊和高空作业而言。

从多层防御到零信任原则

为了确保航空和空域运行的安全，用户需要确信数据的可靠性和透明度。虽然现有系统能够保护飞行数据系统，但网络威胁仍在不断演变，需要新的应对方法。

以往针对航空系统的网络安全方法通常侧重于实施分层安全架构，即采用多种物理和数字安全措施来控制系统访问，结合不同的软硬件屏障来阻止入侵。而在此次测试中，研究人员采用了不同的方法，利用区块链技术来应对潜在威胁。该项目评估的区块链框架采用了不同的零信任概念：它会记录并验证网络内的每一次交互、处置和数据交换。

区块链并非依赖可能成为安全漏洞的单一控制点，而是通过与其他参与账本的节点进行验证，确保每次更新都安全可靠。即使系统的一部分遭到黑客攻击，这项技术也能确保航班信息的准确性、透明性和防篡改性。根据美国国家航空航天局对该实验的评估，即使遭受旨在测试系统性能的模拟网络攻击，区块链基础设施依然保持稳定可靠。

在无人机飞行过程中，研究团队触发了一系列测试场景，以观察该平台在当前网络威胁环境下的响应情况。在整个演练过程中，区块链网络保持了正常运行，并确保了记录数据的完整性。随着无人机、高空飞机以及电动垂直起降飞行器数量的预计增长，这项实验被视为迈向安全且可扩展的复杂空域管理的重要一步。

参与这项研究的研究人员认为，随着技术的改进和优化，它最终可以作为现代航空运输系统的数字骨干，支持飞机、地面基础设施和网络中其他参与者之间的安全交换。

对自主和城市空中交通的影响

该测试模拟了无人机在真实环境下飞行的场景，包括独立的地面控制站以及区块链和安全基础设施。底层区块链框架和网络安全协议可扩展至支持6万英尺及以上的高空作业和城市空中交通作业，从而构建一个更安全、可扩展且值得信赖的生态系统。

此次测试的意义远不止于自主飞行技术的全面发展。随着越来越多的无人驾驶系统进入天空，例如送货无人机和空中出租车，可靠且稳定的通信渠道对于安全和协调至关重要。

传统的命令与控制架构一旦某个组件发生故障或遭受攻击，就会瘫痪。而区块链模型通过将数据分布在多个同步位置，大大增加了恶意行为者在未经察觉或授权的情况下篡改信息的难度。

城市规划者和监管机构正在为低空走廊做准备，届时半自动驾驶飞机可能会大量运行。在此背景下，区块链层可以作为一个组织和保护框架，帮助确保运营的可追溯性、可审计性和安全性。

除了保障数据安全之外，该测试中描述的长期目标是建立一个能够随着空域交通日益复杂化而扩展的数字信任体系。如果该方法在大规模应用中被证明是可行的，它或将成为未来航空网络验证参与者身份、记录飞行动态以及管理日益自动化的飞行系统之间交互的基础。

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