浅谈区块链技术在现代军事物流领域应用优势

(整期优先)网络出版时间:2023-07-20
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浅谈区块链技术在现代军事物流领域应用优势

韩龙

武警指挥学院, 天津 河东 300250

摘要:区块链技术将非对称加密、哈希算法、二项树结构、P2P网络传播、共识机制等核心技术的创造性结合,使其“天生”就具有去中心化、不可篡改、自治性、点对点交互等特点,本文从技术角度出发,探析区块链技术在军事物流领域的发展应用优势。

关键词:军事物流 区块链 去中心化 点对点交互

现代军事物流在我军后勤建设中处于核心地位,2021年全军后勤工作会议上,习主席强调加快建设现代军事物流体系的建设,军事物流是将国家经济实力转化为军事实力的重要一环。目前我军在军事物流建设已经取得了一定的进展,但距离现代化的国防建设要求还有一定的距离,如军事物流系统运行过程中透明度低、数据信息协同运转效率慢、军民融合信息不安全以及军事物流运行体系过度依赖中心导致存在抗毁伤能力不足等问题。区块链技术一经问世就具有去中心化、自治性、信息不可篡改、点对点交互等特性优势,其作为颠覆性网络技术可以更好地适应军事物流系统柔性重组、灵活多样、多域自治、规范集成的发展要求。

一、区块链技术优势探析

(一)非对称加密技术

目前主流的加密技术可以分为对称密钥加密技术和非对称密钥加密技术。对称密钥加密技术是指加密和解密使用相同的密钥加密,传递密文的同时还得传递密钥,这就造成了密文容易泄密的可能性。为了确保密钥的安全性,对称加密的密文传输通道与密钥的传输通道是不同的,并且密钥在传输过程中是由交替的传输通道多次传输完成的。而非对称加密的密钥是不同的,分别称为公钥和私钥,公钥和私钥是成对出现的,知道私钥可以反推出来公钥,反之不行。公钥可以广播,让所有人都可以知晓,私钥自己保存,不通过信道传输。公钥加密需用私钥解密,公钥自身是无法再对其进行解密的,这种加密方式可以实现密文传输,密钥无需传输,大大降低了泄密的风险;用私钥加密,就需公钥解密,可以实现数字签名功能,非对称加密在比特币系统中已得到了大量的应用,数字签名代表这项行为获得了私钥拥有者的确认,类似于平常办公的签字或者付款时指纹支付,可实现网络价值的转移。

(二)哈希函数与哈希指针

哈希函数是将任意长度输入通过哈希计算得到固定长度输出的一种特定函数,并使其输入输出达到一一对应关系,通常情况下,输入值长度远大于哈希函数输出的长度,所以哈希函数的输出值是无法还原其输入值的。哈希指针是用来找到数据的存储位置,由于哈希函数的特征,只需要记录哈希函数本身,就可以找到数据存储位置,同时验证区块链中的数据是否被篡改过,实现“小存储大记忆”的功能。

(三)默克尔(Merkel)树

默克尔树是区块链的最基本的数据结构,新记录的数据被存储在默克尔树结构中的最底层,上一层数据是对下一层数据的哈希函数值再次使用哈希函数计算而得到的,通过指针指向上一层,上一层的数据再两两配对指向更高一层,最终达到树根。如果试图篡改数据,就会导致数据的函数指针与上一层的函数指针不相吻合。因此区块链的其他节点只需要记住树根的函数指针就可以发现是否有篡改的行为。

(四)P2P网络

区块链数据信息在P2P网络中传播,网络中所有节点地位都是相等的,任意节点都可享有均等的权利和义务,彼此之间具有通信功能,这些节点是资源、服务、数据的提供者,又是接收者。P2P网络的主要功能特点可概括为4种:1.去中心化。在P2P网络中所有的数据并不集中存储在单个节点上或者是少数节点,而是分散在所有节点,数据的传播可以在节点之间直接进行,不需要中间节点介入。2.可扩展性。任意节点可加入,也可以退出,节点数量增加,资源和其运行速度也会增加。3.健壮性。P2P架构具有耐攻击,高容错的特点,一旦某些节点被攻击,对其他节点的影响较小,其网络结构不会受到影响,各节点依然能够保持联通状态。4.隐私保护。P2P网络中各个节点之间的数据传播是无需通过第三个节点介入的,从技术上切断了用户隐私信息被窃听和泄露的直接可能性。

(五)共识机制

在传统的网络环境中,任何节点必须依赖中心节点才能接入网络,中心是恒定的,具有不可替代的作用,节点离开了中心节点就无法进行信息交互,中心协调一切资源,而去中心化的网络并不是无中心,而是每个节点都可以成为中心,中心是阶段性的,因此,阶段性选取中心节点就需要共识机制。共识机制有很多种。以工作量证明机制为例,所有节点通过算力比拼,争当阶段性中心节点,算力越强获得中心节点能力的概率越高,但由于节点越多,任意节点获得中心节点能力的概率就越小。当某一节点获得中心节点能力时,可以将一段时间的数据信息记录在即将产生的区块中,并且通过广播使得其他节点同步记录,阶段性中心节点将会获得额外的奖励,通过额外奖励吸引所有节点为整个系统提供相应的服务。

二、区块链技术在军事物流领域的应用优势分析

区块链技术在军事物流领域有广阔的应用空间,可提高军事物流系统在不安全环境下的生存能力,让内外部节点柔性组网;为军事物流系统提供共同维护、信息共享但不可篡改的分布式账本、链式数据库、可靠信息来源和信用基础设施。

(一)快速组网、抗打击能力强

现代战争对抗愈加激烈,后勤枢纽及其存储关键军事信息的地点,必将成为敌我双方“饱和攻击”的首选目标。因此,建立的抗击毁性的网络架构,已成为现代战争的必要选项。区块链技术采用分布式结构搭建起的对等网络架构具有去中心化的特性,而军事物流信息组网根据需要定会延伸到战争前端,所以去中心化所带来容错高、抗攻击性强、可扩展性大等优势,符合现代战争信息组网要求。区块链技术的应用可使其网络结构变为“网状结构”,其部分节点被破坏后,不影响系统的数据存储能力和网络计算能力,恶劣环境下的网络可正常运行,增强了系统的安全性、可靠性。

(二)数据安全、信息方便溯源

区块链的透明性、开放开放性、共同参与的特性将会使得军事物流数据信息更加安全。区块链的任意节点都是一个权限平等的节点,各节点通过非对称加密保证了数据的安全性和真实性,公钥加密私钥解密保证数据安全保密,私钥加密公钥解密保证数据来源真实有效,基于协商一致的规范协议,可自动安全地验证和交换数据。随着数据链技术的不断升级,可实现对所有节点的人工智能分析,智能识别网络的恶意节点。与军用信息系统相比,提供军事服务的民用物流信息系统更易被网络攻击击破,现代军事物流体系的建设离不开地方生产、物流等相关力量。利用区块链技术的军事物流系统,可消除“信息孤岛”现象、优化资源配置,实现各个军种、各部门之间不同作战平台的系统融合,提高物资保障效率。

(三)系统智能运行、区域自治

区块链的共识机制的设计使得信息处理变得更加高效。传统网络结构下,军事物流信息的传递交互式需要进行信息的汇集、上传以及下达,每个环节均会用掉大量人力时间,并且这部分时间是无法被优化的。区块链技术通过共识机制、智能合约,使得系统自行计算处理,减少过程中人为所带来的不确定性因素,实现信息传输和处理的系统化,缩短时间周期,提升快速反应能力。

区块链技术作为新兴技术,目前已在金融、物流、供应链等领域得到了广泛的应用,但其在军事领域的应用还未落地,本文主要论述了区块链技术在军事物流领域的优势,随着信息技术的不断发展,研究区块链技术与军事物流领域应用的结合具有一定的现实意义。

参考文献:

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