• 国防大学政治学院侯嘉斌  陆军工程大学通信工程学院李军

随着以比特币为代表的各类虚拟货币纷纷涌现,作为底层技术框架的区块链也得到了越来越广泛的关注。这种先进的技术框架对社会治理与日常生活的多个方面均产生了较为深远的影响。在国防与军队建设领域,区块链技术也有着相当广阔的应用前景,带来了思维理念、作战方式与管理方式的全方位创新。

一、区块链技术的本质与特性

区块链,是一种去中心化的分布式账本。这种技术引发了一系列深刻的突破性变革,被视作继大型机、个人电脑、互联网、移动社交之后的第五次颠覆性的新计算范式。世界经济论坛创始人克劳斯·施瓦布将之视为第四次工业革命的重要成果。区块链的技术基础主要包括P2P网络技术、非对称加密算法、分布式账本、共识机制、智能合约等。从狭义层面来讲,区块链是一种链式数据结构,按照时间顺序将数据区块依次组合而成,并通过密码学方式确保其不被篡改和伪造。从广义层面来看,区块链是一种全新的分布式基础架构与计算范式,其关键环节包括:利用块链式数据结构验证与存储数据,利用分布式节点共识算法生成和更新数据,利用密码学的方式保证数据传输安全,利用由自动化脚本代码组成的智能合约进行编程和操作数据。

作为一种自引用的数据结构,区块链具备去中心化、公开透明、数据可靠、隐私保护的特点。去中心化是指,网络系统中没有中心服务器,全部资源和服务分散在所有节点上,无需借助任何第三方或中介即可实现点对点交易。因此区块链最本质、最突出的贡献在于通过技术手段与算法共识解决了人与人之间的信任难题,因而也被视为一种信任机器(a machine for creating trust)。公开透明是指,交易信息可以在极短时间内实现全网同步,除交易各方的私有信息需要加密外,每个节点都能回溯交易双方的所有交易信息,并可以通过公开接口查询区块链数据。数据可靠是指,所有节点通过共识机制确保交易的一致性,防范双花现象,而且数据信息一旦被写入区块之中就不得更改或撤销。单一节点对数据库的修改是无效的,除非能同时控制超过51%的系统节点,但此举成本很高并且难度过大,这就确保了区块链的数据稳定性和可靠性。隐私保护是指,交易者不需要通过提供其身份信息获取对方的信任,节点之间的交易基于双方的交易地址并遵循固定算法即可顺利完成。

二、区块链技术军事应用的现有实践

随着网络技术的不断成熟发展,数据作为网络信息表现形式和载体的重要性越发凸显,数据存储与处理能力也成为衡量国家或企业科技水平的关键指标之一。可以说,人类正在步入大数据时代,数据正在成为一项不可或缺的生产因素。数据处理过程中为解决问题而提出的一系列准确、完整、清晰的指令,称作算法。具体到军事领域,大量的军事数据信息也被视作一种举足轻重的战略资源。无论是坦克装甲车辆的主动防护系统与军用飞机的自主控制系统,还是“爱国者”防空导弹的防空反导系统,其成功研制都离不开算法的关键性赋能作用。美国国防部还提出了算法战的概念,并于2017年4月成立了算法战跨职能小组(Algorithmic Warfare Cross Functional Team),旨在将国防部的海量数据转化为可操作的情报资源,从而更好地支持军事决策。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。如果说海量数据的存储与处理可以通过大数据和云计算实现,那数据安全维护则更依赖于区块链技术,这就为区块链技术的大规模军事化应用提供了契机。区块链技术的生命力来自于真实的应用场景,这一技术框架所具备的各种先进特征契合了解决国防和军队建设过程中各种“痛点”的迫切需求,将为深化国防和军队建设改革、推进军队信息化建设提供强大的技术支撑。

北约通信与信息局发起的2016 Innovation Challenge项目,鼓励参赛者关注区块链的军事应用,尤其关注军事物流和采购、财务等方面。目前,美国国防部已经开始在军事领域广泛探索区块链技术的实际运用,其主要职责由国防部下属的国防高等研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency,简称DARPA)承担。基于“信息完整性”的概念而使用区块链技术,能够保护从核武器到军用卫星等不同领域的高度敏感数据,并且提供有效情报来确认黑客是否在修改数据库或监督特定军事系统。DARPA 与Galois公司签订了一份标的额为180万美元的合同,目的是通过数学方法验证Guardtime公司提供的一种区块链技术账本在军事领域的应用潜力。

区块链技术的应用将显著增强信息传输的安全性。DARPA希望借助区块链技术构建一种安全的信息传输平台,实现后勤部门基础设施的去中心化,持续、安全地接收智能文件和合约,同时减少黑客攻击与不必要的通信延迟。2017年5月,DARPA与Crypto-Chat开发者ITAMCO签署了一份区块链创新协议,目的是使用区块链技术开发军用加密软件,将消息创建与传输分离开来以确保数据不被黑客攻击,为美国军方提供“安全、不可侵犯的通讯及交易平台”,其用途将包括总部与地面部队之间以及情报部门与五角大楼之间的信息传输。

区块链技术的应用有助于建立一个安全、可追溯的智能数字供应链。美国国家制造科学中心与穆格公司签署协议,同意将基于区块链技术而开发的分布式交易系统VeriPart用于国防领域增材制造。增材制造零部件的全部信息可以同步到产品全寿命周期的各个阶段,零部件的每笔交易也将记录在共享的分布式账簿中,授权方可以根据其信任级别进行交易查询与信息追溯。此种智能数字供应链将对传统国防工业生产供应链产生巨大影响,有效简化了供应链管理过程中繁琐的规章制度与,解决了大量的人力成本,并且能通过技术手段对交易过程中可能面临的安全威胁进行评估防范,为美国国防部巩固在新一轮工业变革中的优势地位提供重要支撑。此外,美国海军也于2017年宣布计划使用区块链技术提升3D打印的安全性,确保增材制造过程中3D打印站点之间能够实现数据的安全共享,维护设计、生产流程的安全运行,有效克服军事机密泄露的风险。

在立法层面,2018财年国防授权法案(National Defense Authorization Act For Fiscal Year 2018)第1646节要求国防部长及其他相关部门领导在法案通过180天之内提供关于区块链技术网络应用问题的简要说明。具体包括:描述基于区块链技术与其他分布式数据库技术的潜在攻击性或防御性网络应用;评估国外势力、极端组织与犯罪网络对此种技术的使用;评估联邦政府与关键性基础设施利用或计划利用此种技术的相关情况;评估关键性基础设施面临网络攻击时的脆弱性。

而在中国,关于军事领域应用区块链技术的公开报道较少。目前,专门服务于军队采购的第三方存证系统已经研制成功,该系统可以在电子数据生成时进行固定,并第一时间传送至司法鉴定、审计、公证、仲裁机构的服务器,并且在任意时间均可验证电子数据的原始性与真实性。2018年2月,中国人民解放军战略支援部队信息工程大学区块链研究院在深圳揭牌,该研究院以“军民融合发展战略”为政策平台支撑,主要从事区块链底层核心技术研发及场景应用研究。

三、区块链技术的军事应用对策

作为互联网时代的一种变革性、颠覆性技术框架,区块链将深刻改变人类生活的方方面面,军事领域同样不可避免。正如恩格斯曾指出:“一旦技术上的进步可以用于军事目的并且已经用于军事目的,它们便立刻几乎强制地,而且往往是违反指挥官的意志而引起作战方式上的改变甚至变革。”党的十九大报告中提出了一系列关于技术创新与军事智能化发展的论断,如“树立科技是核心战斗力的思想,推进重大技术创新、自主创新”;“加快军事智能化发展,提高基于网络信息体系的联合作战能力”。关于区块链技术的军事应用,现有研究主要围绕军事信息安全、情报工作绩效激励、武器装备全寿命管理、军用物流等方面展开。这种研究思路主要是将区块链的各种先进技术特征应用于国防与军事建设相关领域,希望通过改进技术设计提升工作效率,而没有关注到区块链技术给国防与军队建设带来的全局性、颠覆性影响。事实上,区块链技术框架的引入将带来思维理念与作战指挥、部队管理等多方面的创新,进而提升部队战斗力。

从思维理念来讲,区块链技术更加强调军事数据信息的重要性。各国军队的算法技术与能力将成为未来战争制胜机理的重要考量因素,以及未来军队的制高点。这种能力作为一种根本性的技术支撑,直接关系着新型武器与指挥系统的研制、开发、运用,以及智能决策、指挥和协同的实现。正是基于此种现实考虑,美国国防部提出了算法战的概念,并强调将主要聚焦于实现战场空间感知、力量运用、防护、后勤保障等领域的智能化。因此要及时转变传统的制胜观念,强化对计算机算法的认知与理解,充分认清算法的军事价值,抓紧做好区块链技术在军事领域的推广使用工作。

从作战指挥层面来讲,我军应着力发展区块链技术,提升作战指挥系统效能。其一,区块链技术既有助于提升作战数据收集、传输、处理的能力水平,为作战命令的传播提供更加安全、可靠、便捷的技术通道。其二,海量数据的易获得性,将推动经验决策模式向数据信息决策模式转变,使得对战场态势的感知更加及时、全面,强化作战指挥的效率追求,缩短决策--指挥--行动的周期,提升快速反应能力与决策指挥的科学化水平。其三,将加速推动军队指挥结构从“树状结构”向“网状结构”转化。区块链的去中心化特征决定了在战时或其他突发状态下,总部网络崩溃并不会导致网络整体瘫痪。总部网络只需直接将数据传输给从属网络中的任一节点,即可由此节点将相应信息更新于区块链数据账簿之中,进而确保上下级之间的指挥畅通。同理,上一指挥层级失效后,各下属层级可以通过区块链网络直接与更上级指挥部取得联络,及时执行新的作战任务,有效避免了机械化战争时期“打断一枝、瘫痪一片”的连锁性反应。其四,区块链技术的应用能够在现有条件下尽可能地优化资源配置,实现不同作战平台的系统融合,在更大程度上巩固己方的军事优势。有学者建议美国海军利用区块链实现协调能力的“去中心化”,目的是在保持武器装备中心化优势力量并达到毫秒级决策速度的同时,减少火力攻击系统的脆弱性。这一建议的实质就在于借鉴区块链技术的去中心化特征,实现指挥系统与火力攻击系统在算法与设置层面的分散化,扩大火力攻击覆盖面,强化系统安全防御的可靠性。

从部队管理系统来讲,我军应将区块链技术作为提升部队管理信息化、规范化水平的重要手段,围绕军事需求,结合具体应用场景,大力开发相关的专业软件或技术平台。在人力资源管理方面,区块链技术的应用将显著降低各类人力与制度成本,大规模取代现有的制度与岗位设计,这也符合国防与军队改革过程中编制模块扁平化与缩减军队员额的目标要求。在后勤管理方面,区块链技术框架的使用能够有效确保军事采购、财务等领域各项流程均公开、公正并有据可查,提升供应链各环节的可信度,使数据收集、处理、传输的全过程受制于技术框架的算法控制,尽可能减少人为因素的干扰,防范权力寻租与腐败行为,这也符合全面依法治军从严治军的时代要求。在装备研发维护方面,区块链技术能够简化现有管理流程,高效地解决组网通信、数据保存和系统维护等技术难题,提升装备维修的效率与武器装备的安全性。此外,区块链技术将显著提升保密工作与安全防范的力度强度,区块链的不可篡改性也加大了敌方进行数据攻击或篡改数据的技术难度。

区块链技术的出现为推动军事智能化发展提供了新的契机。一支现代化军队,必然是一支信息化、智能化军队。要建立世界一流军队,必须从思维理念、作战方式与管理方式等层面因应区块链框架带来的技术变革。区块链是一种整体性、基础性的技术框架,因此其深化发展将从整体上带动我军信息化、智能化发展水平,缩小目前各军种、各部门之间的信息技术差距。在此过程中,应始终坚持军民融合发展战略。作为一种底层的技术框架,区块链本身并不存在明显的军地隔阂,无论是应用于民用领域还是军事领域,其基本的算法与设计思路是相同的,仅需要在部分环节或节点权限方面做出特别限制。我军可以在建设专门的高技术人才队伍的同时,与大型互联网技术公司进行项目合作,大力发展网络民兵,将现有国防潜力尽可能转化为国防动力。同时还应坚持技术创新与安全维护相结合的原则。技术创新的评价标准是多维度的,既要追求技术手段的便捷性,也要兼顾其安全性,有效规避技术应用过程中可能出现的技术难题。此外,还要将区块链技术与大数据、云计算、物联网等相结合,全面推进我军的智能化发展。

(本成果受武汉大学网络治理研究院2018年度研究课题“网络国防建设的法律保障研究”资助,刊登于《中国信息安全》杂志2019年第2期)

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