国外区块链发展战略及其在国防供应链领域的应用

云脑智库 2022-05-07 00:00


来源 | 战术导弹技术

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刘凌旗 1,2 陈虹 3秦浩 1,2

1. 中国电子科技集团公司电子科学研究院,北京 100041;2. 中国电子科技集团有限公司发展战略研究中心,北京 100043;3. 电子科技大学计算机科学与工程学院,成都 611731


【引用格式】刘凌旗,陈虹,秦浩. 国外区块链发展战略及其在国防供应链领域的应用[J]. 战术导弹技术,2022(2):113-119.
DOI:10.16358/j.issn.1009-1300.20210106




 摘 要区块链技术引发全球范围内广泛关注,在国防工业供应链等领域具备较强的应用潜力。针对国外典型国家推进区块链战略的发展情况,采用文献调查与系统归纳相结合的方法,全面梳理了近年来美国、英国、德国、俄罗斯等军事大国的区块链政策规划,重点围绕国防增材制造、安全加密、通信传输等供应链涉及的各方面应用布局进行阐述。同时结合我国区块链发展现状,提出了合理建议,为我国未来发展基于区块链技术的国防工业供应链保障体系提供参考借鉴。
 关键词区块链智能合约增材制造供应链国防安全信息安全通信传输


1 引 言

区块链作为国防安全战略性前沿技术,在全球范围内加速创新发展,引发欧美等国家和地区广泛关注。西方政府主动作为,抓住发展先机,不断加快顶层设计和战略规划,积极开展区块链技术应用于国防供应链的探索布局。2021年2月,美国防工业协会发布《关键表征2020:国防工业基础健康与战备状况》,从8个维度评估美国防工业发展情况,其中通过合同终止、财务绩效、库存管理、进度管理和成本管理等指标打分,得出2019年供应链赋值为68分,较两年前已下降15分。供应链领域发展需要集成新技术手段,以期应对供需不匹配、合同违约等信息失真和风险。
目前,现有区块链研究主要侧重于对国内外共识算法、网络通信技术发展现状的分析,关注联盟链在能源交易、运输物流和版权管理等方面的应用设计,尚且欠缺围绕世界主要强国和区域联盟组织聚焦区块链应用于国防供应链建设方面的研究。为此,本文基于文献调查与系统归纳等研究方法,梳理典型国家推进国防区块链的顶层战略,剖析欧美国家区块链在国防科技工业供应链领域的突破性应用及其现代化发展趋势。

2 区块链概念内涵

在这场由比特币掀起的革命浪潮中,区块链是运用计算机网络、密码学技术等创造的一种新型分布式交易验证和数据共享账本技术。它基于特定业务场景的去中心化及其数据交互的去中介化,推动供应链系统的效率改进,创造了数据信任的价值流动。区块头存储了80字节的结构化数据,包括版本号、父块哈希值、默克尔根、时间戳、难度值、随机数等,区块主体则记录着生成区块的时间段中所有的隐私交易信息。经过持续探索和不断尝试,世界主要国家政府纷纷强化区块链战略的发展导向,美欧等国作为技术引领者出台专项法案和条例,同时也保持严谨的监管态度。

3 国外区块链政策的发展现状

3.1 美国

3.1.1 政策发展与监管
美国区块链发展水平较为领先,不论在数字货币、金融市场,还是监管法规层面,已经成为区块链行业的全球领导者。政府在打击加密货币领域违法行为的同时,对区块链的应用也呈现出愈加积极的支持态度。参议院国土安全与政务委员会曾举行比特币议题的听证会,首次公开承认比特币的合法性,认可并鼓励区块链技术发展,但对这种新兴技术也秉持监管态度。由于涉及到较为敏感的金融证券领域,区块链在美国面临的政策环境比较严格,监管主要依托于美国证券交易委员会、商品期货委员会、金融情报机构等之间的相互协作,国家税务总局也时而推出有关准则。

▼ 表1   美国区块链相关政策发展沿革


美国联邦与州政府先后发布有关区块链技术的法案,相关公共部门陆续推出《区块链:背景及政策问题》《区块链与政府应用适应性》《区块链技术概述》等系列文件,基本勾勒出政府在监管与发展新兴区块链技术方面的设计。卫生与公众服务部投入700万美元开展“智能采购”区块链计划,旨在改善美国政府机构的工作效率。参议院也审核通过了《区块链促进法案》,提出在政府层面组建区块链工作组,负责明确该项技术的界定、标准规范和金融以外的应用场景。美国国税局在年末发布了几项关于加密货币税收报告的新准则,社会评价褒贬不一。
随着央行数字货币DC/EP概念验证及其试点推进,美国金融监管机构日益重视区块链监管体系的建立,关注区块链技术与数字货币的创新意义。2020年3月,众议院小企业委员会举行了“变革的基石:区块链技术对小企业的利益”听证会,围绕区块链提高企业生产力、改善安全性和优化经济部门经营模式等方面进行研讨。国税局以加密货币缴税指南为基础发布了新的修订版本,针对投资主体由空投、成本计算、转账和捐赠等所得的收入提出了缴税规定。11月,联邦资深官员第一次公开发布支持区块链的政策言论,国务院代理副部长曼尼莎·辛格表示政府希望“支持和参与区块链产业”,以“保持竞争力,加强美国在区块链发展方面的领导地位”。随后,众议院能源和商业委员会的立法听证会提出了《区块链创新法案》与《数字分类法法案》,成为目前最为完整的区块链通证透明性监管的实操提案。
3.1.2 国防试点与引导
在国防领域,2018财年《国防授权法案》提出,国防部长和有关部门领导应启动区块链技术网络应用的调查;2020财年明确由国防部研究与工程副部长负责进行深入研究,利用区块链技术提高电力、供水和交通网等脆弱的关键基础设施的网络安全,减少突发灾难事件决策过程的单点失效问题并强化基于共识的指挥控制,提升国防供应链和军事物流的效率,提高国防采办审计的透明度。2019年7月,《美国防部数字现代化战略》高度评价了可靠的、蕴含巨大潜力的区块链技术,通过利用其高透明性和安全性进一步加强网络安全,有望极大推动未来军事安全的发展。2020年5月,在国会议员达伦·索托的支持下,智库机构价值技术基金会联合埃森哲、亚马逊、德勤、CGI联邦和IBM公司等国防承包商发布《美国防部区块链潜在应用》报告,分析了网络威胁对美国经济和军事主导地位的削弱性影响,区块链分布式账本技术通过跟踪和监督零部件来源,促进供应链实物资产的透明管理。

3.2 俄罗斯

俄罗斯对区块链和加密货币态度迟疑,曾禁止比特币在国内交易,但对区块链1.0的遏制反而引发区块链2.0的发展。俄财政部副部长提出不再全面禁止比特币,总统普京也会见了以太坊创始人,逐渐放开区块链行业政策,在议会成立区块链专家组议会。考虑到美国制裁的威胁,政府更多是将区块链视为反击西方的契机,逐步形成事实层面的“国家战略”。2019年,俄联邦信息技术和通信部推出了“实施去中心化登记和合法证书中技术应用管理的监管法案”,10月公布的《俄罗斯“端到端”数字化技术——区块链发展路线图》更是为国家数字技术的发展重点和前景提供了战略性工具。
俄罗斯中央银行以中立态度审视加密货币,同时也关注区块链的行业发展,持续跟进技术创新及其应用。政府经济发展部起草了允许企业在合法框架内试验加密货币的法案,在4个经济特区建立监管沙箱,基于区块链、人工智能、机器人、量子等技术提供安全便捷的平台,以测试发布相关产品与服务。金融市场发展部副主任表示,央行已成功在其测试沙箱框架内完成首次代币发行实验,但央行在杜马会议上重申监管态度,同步积极研究其他各国拟议的稳定币项目。2020年2月,央行完成了用于数字版权发行和转让的区块链平台试点项目,旨在对商品、服务、证券和其他资产进行数字化。

▼ 表2   俄罗斯区块链相关政策发展沿革


3.3 欧盟

欧盟及其成员国对区块链发展的态度较为积极。欧盟委员会曾组织22个国家签署《建立欧洲区块链合作伙伴关系宣言》,克罗地亚、匈牙利等国纷纷加入,共同为区块链的开发创造国际空间,建立欧洲区块链服务基础设施。首个比利时节点部署已投入使用,为用户提供安全、分散的数据存储和传输方式,以便欧洲公民享有更好的跨境公共服务。欧洲议会公布了《区块链与〈通用数据保护条例〉:分布式账本技术是否符合欧盟数据保护法律的规定》报告,就区块链与通用数据保护条例合规性间的冲突进行探讨,提出了制定监管指南、参照认证机制、提供研究资金等政策措施。
英国首创了“沙盒监管”模式,在大型金融支付实验方面最为开放,最先公开其数字法币模型并在国家层面推出《分布式账本技术:超越区块链》报告,强调区块链可实现完全透明的信息更新与共享,减少欺诈和寻租行为。政府还专门成立跨党派区块链小组,全面推动社会各行业探索分布式账本技术应用。德国则是全球首个承认比特币合法货币地位的国家,财政部已正式认可比特币作为数字货币的地位。“区块链德国”联邦协会的成立,旨在推动区块链技术测试和应用落地。2019年9月,德国经济与能源部、财政部联合发布了《联邦政府区块链战略》。
2020年2月,欧盟委员会在“塑造欧洲数字未来”的新战略框架下发布了《欧洲数据战略》报告,旨在使欧盟成为世界上最具吸引力、最安全、最具活力的数据敏捷型经济体,推动实现建立数据单一市场的愿景,具体通过区块链等去中心化数字技术,使个人和企业能够实时进行数据动态迁移。确保跨数据价值链访问管控的一致性,即如何管理和尊重数据的安全属性,将是确保欧洲数据生态系统不同参与者之间相互信任,实现数据共享的关键和先决条件。2021年3月,欧盟委员会发布《2030数字指南针:欧洲数字十年之路》报告,明确了未来十年在专家技能优势、可持续基础设施、企业数字化强度、公共服务转型等领域的目标、里程碑和多国联合项目。通过设立“恢复与弹性基金”,加快推进跨国开发、部署和运营基于泛欧洲区块链的绿色、安全且完全符合欧盟价值观和法律框架的基础设施,提供更加高效、可靠的跨境和国家/地方公共服务。

4 区块链在国防供应链中的试点应用

4.1 优化国防制造流程,推动供应链降本增效

美国各军兵种的信息化体系建设已相对成熟,正在为增材制造计划开发专有的区块链加密技术。相对于其他国防领域而言,装备制造供应链与后勤物流领域在区块链军事应用中处于领先地位。作为国防部微小企业创新研究计划首个阶段的一部分,美国空军曾选择辛巴·塞恩公司(该公司起源于DARPA资助的防御黑客通信系统)作为开发方,通过区块链技术的概念验证与可行性研究,对本土和海外增材制造供应链进行全周期流程管理。2020年4月,海军借助区块链技术削减了低效的第三方供应链成本,通过自动智能合约协议取消人工输入并降低物流决策人员数量,降低了国际伙伴供应链的交易费用,无需使用第三方系统付款。2021年4月,空军正式向辛巴·塞恩公司拨付资金启动区块链解决方案研究,基于已有的一次性集装箱在金属和纤维增材制造加工、成品检验以及通信组件配备方面的能力,实现前线作战地点、海外基地等外场的可替换零部件的制造、测试和部署。

4.2 满足高级加密要求,保护关键基础设施安全

2013年,美国防科学委员会即针对国防领域网络安全防御能力进行重点研究,认为军方的网络系统较为脆弱,不断遭受敌对国家和黑客组织的攻击威胁,军、政、商三界均希望利用区块链保护美国军事网络和数据安全。国防信息系统局计划将IBM、微软和亚马逊开发的区块链技术部署于国防部系统,在经认证的基础设施内建立一种安全、灵活、可扩展的操作方式。俄罗斯国家电网运营商Rosetti测试了适用零售电力部门支付的区块链解决方案,以实现能源生产商、供应商和消费者之间的透明自动化交易。2020年4月,DARPA以不泄露保密信息为前提,委托波兰伽罗瓦公司验证零知识证明最新技术在军事领域的应用能力。国防部也联合辛巴·塞恩公司开发名为“可审计的军事飞地数据访问的真实性账本”区块链数据管理系统,旨在消除第三方不良行为,允许可信任(数据)源之间的安全直接连接。

4.3 搭建安全通信平台,改善指挥信息网络传输

美国空军正在研究将分布式账本应用于封闭式系统以确保数据完整性,对多级多类指挥机构同时进行目标确认,相关实验采用了敏捷软件开发模式,还可用于身份管理、人工智能、机器学习、自动化数据共享等。根据2019年7月发布的国防部数字现代化战略,DARPA正在试验通过区块链构建一种改进的通信交易平台,保障各单位与总部之间通信;采用区块链技术创建“不可破解/修复的代码”,收集尝试入侵数据库的敌方情报。空军委托星座网络公司建立自动化区块链数据平台,确保战机、无人机以及卫星等数据源的安全与互操作性。2020年2月,Fluree公司受空军委托开发指挥通信系统,为国防部及全球盟友伙伴提供多域指挥控制作战能力。同时,海军加利福尼亚州研究小组也授予辛巴·塞恩公司部署区块链安全信息传输与交换平台的项目合同,最终实现数据共享和信息溯源,确保通信消息来源正确且不被篡改。

5 国外区块链发展特点

5.1 在顶层设计上引导区块链多场景融合

就世界各国政府和军方发布的一系列战略和项目而言,区块链技术与非金融领域融合的前景较为明朗。美国曾发布报告,指出军队现有后勤物流体系弱点,认为利用区块链可以消除这些漏洞。欧盟发布了《区块链的现在与未来:评估分布式账本技术的多维影响》报告,重点提及区块链与工业领域的结合。英国上议院提出政务领域具有潜在应用价值,通过分权信任机制改变政府与公民关系;下议院补充提议区块链可用于国家安全、医疗保健、网络安全及海关和移民等方面。德国政府围绕数字创新、安全投资、金融稳定、数字单一市场、数据安全等方面提出实施原则与路线图,关注分布式账本的使用、维护标准及智能合约认证。同时,一些国家的监管机构也将对加密代币进行逐案审查,使其符合银行法、资产管理法、保险法或支付服务法等法律框架。

5.2 在研发支持上侧重关键技术攻关

区块链技术使用了大量现代密码学成果,通过哈希算法、非对称加密、数字签名、零知识证明等机制,确保供应链数据的完整性和机密性,提升国防基础网络的安全性和鲁棒性。区块链以传统互联网为基础衍生而来,但与其具有明显不同的特性,最根本区别在于链上数据真实性及全网可验证性。国防供应链设施建设需要在复杂的应用场景下启用高级加密技术,增强其信息安全性和可信计算能力。美国DARPA委托Stealth软件公司承担复杂军用加密技术的研发,同步启动加密验证和评估信息安全保障项目,探索先进的零知识语句、零知识证明生成编译器和后量子零知识研究。英国大创新中心和大宪章岛国际创新中心共同成立国际区块链应用规范委员会,参会者与国会区块链小组面对面交流了最新科技议题和发展方向。

5.3 在生态建设上选择成熟试点培育

区块链能够利用分布式特性在物理地址形成的网络上实现数据同步,并与多个组织机构形成共识,可基于联盟链技术打造一套涉及面宽、容灾度高、安全性强的国防工业供应链,构建高效的全生命周期管理,促进采购、仓储、运输,探索实现任意地址、任意时间的可靠通信。美国防部一直在逐步更新老旧软硬件系统,以应对通信算力升级带来的挑战。国防武器装备、器材设备和给养物资的供应链各环节都存在大量积压合同、性能指标等数据,对其进行安全可信地真实记录非常重要。现代化装备仓储设施过于集成化和中心化,融合了侦察传感、定位导航、网络攻防等各种平台与技术,战时如果发生故障或遭到打击,则造成致命后果。通信与情报安全是执行物流保障行动的核心,国防部不断尝试使用区块链技术搭建更高效、更强大、更安全的通信平台,改进全指挥控制信息系统的网络传输,并允许工作人员通过分布式账本的渠道进行交易追踪。

6 启示与建议

6.1 完善国防工业领域机制体系建设

对比国内发展情况,地方政府已出台较多区块链技术倾斜政策,但在具体推进过程中还存在重点方向不明晰、项目实施滞后等问题。特别是在数据安全领域尚未制订完善的政策制度,某些区块链信息服务提供商利用新技术从事危害区域安全、扰乱金融秩序的活动,行业监管机制缺失。在国防工业供应链领域探索区块链技术应用,建议做好顶层设计和总体布局,以建设中国特色先进国防科技工业体系为目标,统筹协调推进行业发展。一方面,由相关主管部门主导形成有效的国防区块链建设机制,缜密设计有关联盟链技术应用于国防工业供应链的顶层思路、总体方案、路线图、时间表,合力推进规划落地;另一方面,组织编制区域范围内国防区块链发展计划和指导目录,明确关键环节标准和安全风险防范机制,加强不同科研机构的联盟链政策扶持和方向引导,形成审慎包容的监管机制和资源配置模式,避免盲目投资。

6.2 优化国防工业系统技术统筹发展

部分科研单位开始启动区块链技术研发和论证,已形成多个孤立的、分散的烟囱式服务网络。由于交付需求和投入规模各有差异,基于区块链技术的国防工业供应链管理建设的可持续性受到不同程度的影,普遍存在覆盖范围小、影响力弱、集成难度大等问题,信息系统建设的交互关联程度不足。建议打造国防领域一体化的产业链供应链等新型基础设施,坚持自主可控、安全高效的发展原则,打破行业技术壁垒。一方面,重点围绕国防工业供应链信息保护、网络安全等领域,统一布局加密签名算法、高性能新型共识机制、分布式系统与存储、分片技术、智能合约网络服务、跨链技术等基础研究,聚焦支持高性能计算、面向可信芯片等前沿领域联合攻关;另一方面,集中开发跨网络域、跨云服务、跨门户、跨底层框架的自主知识产权供应链服务平台,开展漏洞挖掘、安全测试、威胁预警、攻击检测、事件溯源、应急处置等技术协作,推进可控网络设备的区块链增强。

6.3 激发两用技术主体效应集聚扩散

区块链技术在民用供应链领域的发展具备一定基础,已逐渐开始实现产业盈利能力,现有业务多集中于区块链信息数据处理和服务,但呈现出明显同质化现象,特色应用不足。国外国防部门尝试将区块链嵌入关键信息基础设施,在增材制造等工业供应链管理方面加强应用,而国内军工单位还处于起步阶段,距离实用存在差距。建议积极开展试点示范工作,基于军工企业、设备厂商、原材料供应商和监管部门建立统一的信任体系,逐渐形成集聚效应、关联效应和扩散效应。一方面,围绕区块链上下游产业链明确试点方向,在专用芯片、基础架构、核心算法、场景应用等方面,打造一批具有高成长性的特色企业,吸引高校、研究机构、终端用户等多方主体加入;另一方面,在技术研发、成果应用、人才培训、技术评测等方面开展跨行业的交流合作,通过全流程创新链管理体系增强群体信任,推动科研成果落地转化,构建协同创新、共同发展、互利共赢的国防供应链特色领域发展生态。

7 结束语

综合分析国外技术项目进展和国内实际情况,以美国为代表的西方军事强国尝试将区块链技术应用于增材制造、安全加密、指挥通信等供应链涉及的各个方面,该项前沿技术在国防工业供应链领域具有较大应用前景。随着共识机制、网络决策等核心技术的突破,未来区块链的系统性能和规模有望进一步提升。在推动国防科技工业治理现代化的进程中,区块链技术被定位为数字化转型的价值基石,有助于促进供需信息及时匹配,优化物流行业资源配置,逐步从现有的多元分散式服务向一体化的新型基础设施网络发展。同时,其行业落地应用涉及的单位多、难度大,也需要做好顶层筹划,加强试点示范,打造产业链、供应链、创新链系统性的发展生态。


本文来源:《战术导弹技术》2022年第2期


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