衛(wèi)星區(qū)塊鏈：太空中的顛覆者

邱林

衛(wèi)星區(qū)塊鏈部署太空想象圖

區(qū)塊鏈使用戶之間擁有了前所未有的安全感和信任感，它不會被黑客入侵及控制，代表了簡化流程、節(jié)省成本以及安全地交換信息和價值的新方法。如今，區(qū)塊鏈技術(shù)已應(yīng)用于多個領(lǐng)域——保護醫(yī)療記錄和患者隱私、確保食品安全和藥品供應(yīng)鏈的合規(guī)性、驗證藝術(shù)品的真實性……在航天工業(yè)中，創(chuàng)新者考慮建立區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，以創(chuàng)造新的衛(wèi)星服務(wù)模式。這個網(wǎng)絡(luò)的區(qū)塊鏈單元就是一顆顆衛(wèi)星。

應(yīng)用前景廣闊

2017年8月，谷歌公司的一個技術(shù)失誤導致半個日本失去了互聯(lián)網(wǎng)訪問權(quán)限。雖然網(wǎng)絡(luò)在1小時內(nèi)就恢復(fù)了，但日本用戶發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接速度很慢，主要影響到金融行業(yè)，大量在線交易被迫停止。為此，有日本IT界人士提出，應(yīng)該減輕對現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)器的依賴，將區(qū)塊鏈技術(shù)和衛(wèi)星相結(jié)合，在太空中建立能夠隨時保持數(shù)據(jù)同步的系統(tǒng)，從而不必受互聯(lián)網(wǎng)中斷的影響——這被認為是最早的有關(guān)衛(wèi)星區(qū)塊鏈的設(shè)想。

日本云星座公司CEO小和田坂男表示：“人們現(xiàn)在普遍使用地面網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心進行通信。我們計劃用衛(wèi)星區(qū)塊鏈在太空中建立一個數(shù)據(jù)庫，讓所有公司都可以通過它上傳及調(diào)用數(shù)據(jù)，從而擺脫對地面網(wǎng)絡(luò)的依賴。”按照小和田坂男的設(shè)想，政府和金融公司將首先應(yīng)用衛(wèi)星區(qū)塊鏈，其他行業(yè)也不會落后太多。任何需要儲存、傳輸敏感數(shù)據(jù)，并從不同來源獲取信息的行業(yè)，都可以使用衛(wèi)星區(qū)塊鏈，例如石油天然氣工業(yè)、采礦業(yè)和新聞業(yè)等。

日本《大人之科學》雜志將衛(wèi)星區(qū)塊鏈稱為“太空中的顛覆者”。報道指出，衛(wèi)星區(qū)塊鏈擁有諸多技術(shù)優(yōu)勢：區(qū)塊鏈系統(tǒng)可以追蹤、評估每一顆衛(wèi)星的運行狀態(tài);所有接入衛(wèi)星區(qū)塊鏈的用戶都可以共享數(shù)據(jù)，并在共同遵守的規(guī)則下調(diào)用數(shù)據(jù);衛(wèi)星成為機構(gòu)和企業(yè)的重要數(shù)據(jù)來源，數(shù)據(jù)的真實性和完整性能夠得到保證。

衛(wèi)星區(qū)塊鏈特別利于在發(fā)展中國家推廣。衛(wèi)星能夠有效解決欠發(fā)達地區(qū)的數(shù)據(jù)傳輸問題，但欠發(fā)達國家建立衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)非常困難：它們不具備自行發(fā)射衛(wèi)星以及運行地面控制中心的能力;如果委托別國來做，則涉及外國人員入境、土地使用權(quán)等問題;如果租用別國的衛(wèi)星，又會對數(shù)據(jù)的安全性產(chǎn)生擔憂。

衛(wèi)星區(qū)塊鏈可以有效解決上述問題，它具備前所未有的透明度，其數(shù)據(jù)不可隨意更改，足以使用戶產(chǎn)生信任感。發(fā)展中國家只需要支付費用，就可以接入衛(wèi)星區(qū)塊鏈，無須在本國大量投資發(fā)射衛(wèi)星及建設(shè)地面控制中心，即可獲得衛(wèi)星通信服務(wù)。由此可見，衛(wèi)星區(qū)塊鏈是推動衛(wèi)星通信服務(wù)全球化的有力工具。

據(jù)美國《航空航天技術(shù)周刊》報道，衛(wèi)星區(qū)塊鏈在深空探索領(lǐng)域也具有廣闊的應(yīng)用前景。舉例來說，火星上的人員與地球基地之間的信息傳輸存在延遲，而火星團隊有時候需要在很短的時間內(nèi)獲得信息并做出決定。如果把衛(wèi)星區(qū)塊鏈拓展為“航天器區(qū)塊鏈”，就能解決這個問題。試想一下，以地球為起點向遙遠的太空延伸鋪設(shè)區(qū)塊鏈，每個航天器（可以是衛(wèi)星，也可以是擁有動力的無人飛船）都是這個區(qū)塊鏈的一個節(jié)點，再借助AI運算，就可以將數(shù)據(jù)存儲和處理中心部署到火星附近。這樣一來，火星團隊不必每次都聯(lián)系地球基地，借助區(qū)塊鏈節(jié)點就可以調(diào)用、分析信息，并據(jù)此做出決策。

全球已有兩個衛(wèi)星區(qū)塊鏈

日本云星座公司與美國西雅圖的LeoStella衛(wèi)星制造公司合作，向后者采購10顆區(qū)塊鏈衛(wèi)星，計劃組建一個衛(wèi)星區(qū)塊鏈。其中9顆衛(wèi)星將處于工作狀態(tài)，另一顆作為備用衛(wèi)星。

云星座公司技術(shù)總監(jiān)卡坦斯表示：“我們之所以選擇LeoStella公司，是因為他們具備制造先進的區(qū)塊鏈衛(wèi)星的能力。”一些企業(yè)正在與云星座公司洽談，準備接入衛(wèi)星區(qū)塊鏈。卡坦斯說：“我們希望在2021年第四季度啟動這個系統(tǒng)，向客戶提供數(shù)據(jù)服務(wù)，并不斷評估服務(wù)效果。”

新加坡一家名為太空鏈的公司走在了云星座公司的前面，已經(jīng)開始運行一個小型衛(wèi)星區(qū)塊鏈。該公司CEO鄭毅一直倡導區(qū)塊鏈技術(shù)與衛(wèi)星融合，他相信這將開啟“全球無縫協(xié)作”的新時代。

太空鏈公司向太空發(fā)射了3顆區(qū)塊鏈衛(wèi)星，并計劃在未來18個月內(nèi)再發(fā)射3顆。鄭毅表示：“我們目前在軌運行的3顆衛(wèi)星，組建了世界上僅有的已投入應(yīng)用的衛(wèi)星區(qū)塊鏈，向用戶展示這種新型衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)所能提供的服務(wù)，以及它巨大的應(yīng)用潛力。”目前太空鏈公司通過這個衛(wèi)星區(qū)塊鏈提供一種加密貨幣錢包服務(wù)，接入該系統(tǒng)的用戶無須通過互聯(lián)網(wǎng)，即可存儲、支取加密貨幣。

LeoStella新型衛(wèi)星想象圖

區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用廣泛

將成為國家安全戰(zhàn)略的一部分

IBM公司太空技術(shù)部首席技術(shù)官奧爾特夫表示：“每當想到可能有黑客入侵衛(wèi)星竊取數(shù)據(jù)，甚至控制衛(wèi)星胡作非為，我便徹夜難眠。在這方面，我們把希望寄托在衛(wèi)星區(qū)塊鏈上。”

眾所周知，區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)具有一定的不可修改性，衛(wèi)星區(qū)塊鏈采取全新的數(shù)據(jù)同步、存儲和提供模式，黑客無法對任一節(jié)點的數(shù)據(jù)進行竊取或修改。衛(wèi)星區(qū)塊鏈除了在數(shù)據(jù)傳輸、存儲以及運算時偶爾與地面基礎(chǔ)架構(gòu)進行交流以外，全面排除了數(shù)據(jù)泄露的可能性。它除了能夠提供便捷高效的數(shù)據(jù)支持服務(wù)，還能夠有效保護數(shù)據(jù)安全。

總體來看，衛(wèi)星區(qū)塊鏈將在確保數(shù)據(jù)安全方面發(fā)揮重要作用，未來必將成為國家安全戰(zhàn)略的一部分。無論數(shù)據(jù)是靜止的還是移動的，衛(wèi)星區(qū)塊鏈中與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的監(jiān)管鏈都能發(fā)揮作用。從一個用戶到另一個用戶，從一顆衛(wèi)星到另一顆衛(wèi)星，監(jiān)管鏈都能查出并標記異常的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移。

大規(guī)模應(yīng)用的兩個障礙

據(jù)《航空航天技術(shù)周刊》報道，在衛(wèi)星區(qū)塊鏈大規(guī)模應(yīng)用之前，必須消除兩個障礙。

奧爾特夫指出，最大的問題是，衛(wèi)星區(qū)塊鏈是一種全新的數(shù)據(jù)解決方案，需要用戶同意以新的方式合作：在全面獲取信息的同時，上傳自己的大量信息，而有些公司不愿與別人共享太多信息。他說：“像亞馬遜和沃爾瑪這樣的大公司，可以要求供應(yīng)商無條件地接入衛(wèi)星區(qū)塊鏈，因為它們是其供應(yīng)商的大客戶。但并非每個行業(yè)、每個公司都如此。因此，衛(wèi)星區(qū)塊鏈前期的推廣面臨一定的困難。”

第二個問題是衛(wèi)星硬件方面的差異，構(gòu)建區(qū)塊鏈的衛(wèi)星與傳統(tǒng)的衛(wèi)星在構(gòu)造和性能上有很大不同。在電腦或手機上運行數(shù)據(jù)處理程序已經(jīng)司空見慣，但當處理器和存儲介質(zhì)進入太空，情況就完全不同了，這些硬件起碼要具備防太空輻射的性能，才能在太空中發(fā)揮作用。

目前這個問題正在逐步得到解決。LeoStella公司的技術(shù)人員表示，將計算機中的多核處理器應(yīng)用到太空中，是提高衛(wèi)星區(qū)塊鏈運行效率的一種嘗試。這些處理器具有抗輻射性，很適合在太空中工作。另外，AI所使用的GPU（視覺處理器）也可以添加到衛(wèi)星上，從而提高衛(wèi)星區(qū)塊鏈的運算及信息處理能力。

除了LeoStella公司，美國泰雷茲公司也建立了新型衛(wèi)星產(chǎn)品線，用于批量生產(chǎn)區(qū)塊鏈衛(wèi)星。泰雷茲公司新聞發(fā)言人表示：“以往我們一顆一顆地制造衛(wèi)星，就像制做工藝品，成本較高。新的生產(chǎn)線采用模塊化的方式進行標準化制造，再通過添加軟件的方式拓展衛(wèi)星的功能。用這種方式生產(chǎn)的衛(wèi)星成本較低，可用于構(gòu)建衛(wèi)星區(qū)塊鏈。”

編輯：姚志剛 winter-yao@163.com