卫星区块链：太空中的颠覆者

邱林

卫星区块链部署太空想象图

区块链使用户之间拥有了前所未有的安全感和信任感，它不会被黑客入侵及控制，代表了简化流程、节省成本以及安全地交换信息和价值的新方法。如今，区块链技术已应用于多个领域——保护医疗记录和患者隐私、确保食品安全和药品供应链的合规性、验证艺术品的真实性……在航天工业中，创新者考虑建立区块链网络，以创造新的卫星服务模式。这个网络的区块链单元就是一颗颗卫星。

应用前景广阔

2017年8月，谷歌公司的一个技术失误导致半个日本失去了互联网访问权限。虽然网络在1小时内就恢复了，但日本用户发现网络连接速度很慢，主要影响到金融行业，大量在线交易被迫停止。为此，有日本IT界人士提出，应该减轻对现有的互联网和服务器的依赖，将区块链技术和卫星相結合，在太空中建立能够随时保持数据同步的系统，从而不必受互联网中断的影响——这被认为是最早的有关卫星区块链的设想。

日本云星座公司CEO小和田坂男表示：“人们现在普遍使用地面网络和数据中心进行通信。我们计划用卫星区块链在太空中建立一个数据库，让所有公司都可以通过它上传及调用数据，从而摆脱对地面网络的依赖。”按照小和田坂男的设想，政府和金融公司将首先应用卫星区块链，其他行业也不会落后太多。任何需要储存、传输敏感数据，并从不同来源获取信息的行业，都可以使用卫星区块链，例如石油天然气工业、采矿业和新闻业等。

日本《大人之科学》杂志将卫星区块链称为“太空中的颠覆者”。报道指出，卫星区块链拥有诸多技术优势：区块链系统可以追踪、评估每一颗卫星的运行状态;所有接入卫星区块链的用户都可以共享数据，并在共同遵守的规则下调用数据;卫星成为机构和企业的重要数据来源，数据的真实性和完整性能够得到保证。

卫星区块链特别利于在发展中国家推广。卫星能够有效解决欠发达地区的数据传输问题，但欠发达国家建立卫星网络非常困难：它们不具备自行发射卫星以及运行地面控制中心的能力;如果委托别国来做，则涉及外国人员入境、土地使用权等问题;如果租用别国的卫星，又会对数据的安全性产生担忧。

卫星区块链可以有效解决上述问题，它具备前所未有的透明度，其数据不可随意更改，足以使用户产生信任感。发展中国家只需要支付费用，就可以接入卫星区块链，无须在本国大量投资发射卫星及建设地面控制中心，即可获得卫星通信服务。由此可见，卫星区块链是推动卫星通信服务全球化的有力工具。

据美国《航空航天技术周刊》报道，卫星区块链在深空探索领域也具有广阔的应用前景。举例来说，火星上的人员与地球基地之间的信息传输存在延迟，而火星团队有时候需要在很短的时间内获得信息并做出决定。如果把卫星区块链拓展为“航天器区块链”，就能解决这个问题。试想一下，以地球为起点向遥远的太空延伸铺设区块链，每个航天器（可以是卫星，也可以是拥有动力的无人飞船）都是这个区块链的一个节点，再借助AI运算，就可以将数据存储和处理中心部署到火星附近。这样一来，火星团队不必每次都联系地球基地，借助区块链节点就可以调用、分析信息，并据此做出决策。

全球已有两个卫星区块链

日本云星座公司与美国西雅图的LeoStella卫星制造公司合作，向后者采购10颗区块链卫星，计划组建一个卫星区块链。其中9颗卫星将处于工作状态，另一颗作为备用卫星。

云星座公司技术总监卡坦斯表示：“我们之所以选择LeoStella公司，是因为他们具备制造先进的区块链卫星的能力。”一些企业正在与云星座公司洽谈，准备接入卫星区块链。卡坦斯说：“我们希望在2021年第四季度启动这个系统，向客户提供数据服务，并不断评估服务效果。”

新加坡一家名为太空链的公司走在了云星座公司的前面，已经开始运行一个小型卫星区块链。该公司CEO郑毅一直倡导区块链技术与卫星融合，他相信这将开启“全球无缝协作”的新时代。

太空链公司向太空发射了3颗区块链卫星，并计划在未来18个月内再发射3颗。郑毅表示：“我们目前在轨运行的3颗卫星，组建了世界上仅有的已投入应用的卫星区块链，向用户展示这种新型卫星网络所能提供的服务，以及它巨大的应用潜力。”目前太空链公司通过这个卫星区块链提供一种加密货币钱包服务，接入该系统的用户无须通过互联网，即可存储、支取加密货币。

LeoStella新型卫星想象图

区块链技术应用广泛

将成为国家安全战略的一部分

IBM公司太空技术部首席技术官奥尔特夫表示：“每当想到可能有黑客入侵卫星窃取数据，甚至控制卫星胡作非为，我便彻夜难眠。在这方面，我们把希望寄托在卫星区块链上。”

众所周知，区块链中的数据具有一定的不可修改性，卫星区块链采取全新的数据同步、存储和提供模式，黑客无法对任一节点的数据进行窃取或修改。卫星区块链除了在数据传输、存储以及运算时偶尔与地面基础架构进行交流以外，全面排除了数据泄露的可能性。它除了能够提供便捷高效的数据支持服务，还能够有效保护数据安全。

总体来看，卫星区块链将在确保数据安全方面发挥重要作用，未来必将成为国家安全战略的一部分。无论数据是静止的还是移动的，卫星区块链中与数据关联的监管链都能发挥作用。从一个用户到另一个用户，从一颗卫星到另一颗卫星，监管链都能查出并标记异常的数据转移。

大规模应用的两个障碍

据《航空航天技术周刊》报道，在卫星区块链大规模应用之前，必须消除两个障碍。

奥尔特夫指出，最大的问题是，卫星区块链是一种全新的数据解决方案，需要用户同意以新的方式合作：在全面获取信息的同时，上传自己的大量信息，而有些公司不愿与别人共享太多信息。他说：“像亚马逊和沃尔玛这样的大公司，可以要求供应商无条件地接入卫星区块链，因为它们是其供应商的大客户。但并非每个行业、每个公司都如此。因此，卫星区块链前期的推广面临一定的困难。”

第二个问题是卫星硬件方面的差异，构建区块链的卫星与传统的卫星在构造和性能上有很大不同。在电脑或手机上运行数据处理程序已经司空见惯，但当处理器和存储介质进入太空，情况就完全不同了，这些硬件起码要具备防太空辐射的性能，才能在太空中发挥作用。

目前这个问题正在逐步得到解决。LeoStella公司的技术人员表示，将计算机中的多核处理器应用到太空中，是提高卫星区块链运行效率的一种尝试。这些处理器具有抗辐射性，很适合在太空中工作。另外，AI所使用的GPU（视觉处理器）也可以添加到卫星上，从而提高卫星区块链的运算及信息处理能力。

除了LeoStella公司，美国泰雷兹公司也建立了新型卫星产品线，用于批量生产区块链卫星。泰雷兹公司新闻发言人表示：“以往我们一颗一颗地制造卫星，就像制做工艺品，成本较高。新的生产线采用模块化的方式进行标准化制造，再通过添加软件的方式拓展卫星的功能。用这种方式生产的卫星成本较低，可用于构建卫星区块链。”

编辑：姚志刚 winter-yao@163.com