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区块链:下一个太空颠覆者
发布时间:2019-11-18     信息来源:科技有点牛

编译/沈永言

作为一项突破性技术,区块链激发了许多技术创新者,他们将其与工业和互联网革命相提并论。而这对航天工业意味着什么?   

这种数字分布式账本在用户之间提供了前所未有的安全性和信任,它无法被黑客入侵或集中控制,代表了一种简化现有流程、节省成本、安全地交换信息和价值的新方法。实际上,它与人工智能和物联网一起被称为“颠覆性技术的三位一体”。

探索区块链在金融科技中的起源

区块链起源于金融科技,已经帮助促成了从比特币开始的加密货币热潮。如今,世界正朝着货币数字所有权迈进。在很大程度上,这是因为它依赖于分布式帐本或区块链。

Blockstream CTO Chris Cook说:“通过卫星分配比特币区块链为陆地网络提供了一种强壮的替代方案。”他赞同发射第一个卫星网络来分配比特币区块链。

2017年8月,Google的一个错误导致了近一半的日本失去了互联网访问权限。虽然在一个小时内恢复了连接,但用户的连接速度却很慢,这影响了金融等行业,在线交易被迫停止。在这种情况下,通过卫星分配比特币区块链,将确保区块链与世界其他地区保持同步,而不受互联网中断的影响。

如今,区块链技术几乎涉及到各个领域——从保护医疗记录和患者隐私、跟踪食品安全和药品供应链合规性、验证艺术品的真实性、验证油气交易乃至全球土地所有权。

在全球航天工业中,现有的和新的航天创新者在LEO星座竞赛中,试图利用区块链上的承诺,以创造新的合作机会、新的卫星即服务业务模型以及新的方法,来管理空间供应链,甚至如何建立有效载荷。

葡萄牙律师事务所Vieira de Almeida的航空航天和ICT部门首席顾问Helena Correia Mendonça说:“卫星网络中的区块链有巨大的机会。”她为非洲和欧洲的客户提供太空事务建议,并进一步研究了区块链的法律问题。她认为区块链进入太空领域是自然而然的事情。

强化卫星价值链

Mendonça表示,卫星中的区块链可在卫星价值链中创造透明度、信任度和效率,如使用智能合约发射和操作卫星、出于保险目的访问透明信息以及行使政府职能、在发射卫星的许可过程中使用区块链以及监视太空运行。当涉及通过卫星分配区块链信息,甚至通过使用智能合约将卫星变成“智能松绑设备”时,这也是有益的。

卫星也可以是空间数据的重要来源,用于更新块并验证数据的完整性和来源,并将推动智能合约和物流应用,同时对保险业非常有利。例如,太空提供了无需人工干预即可执行“智能合约”的理想环境。在像非洲这样的发展中国家中,由于卫星能够通达未连接地区,这也可能带来更多的普惠金融。

Mendonça说:“这些国家中很多面临的问题之一是确定所有权、注册土地以及身份……我们知道发展中国家正在为此目的使用其政府的区块链。如果在卫星中获得区块链,则无需在地面网络上进行大量投资,即可获得区块链的好处。”因此,区块链可以通过卫星真正实现全球化。

Mendonça说,诸如太空采矿之类的深空应用程序,也可能会利用区块链来帮助跟踪和管理资源。

位于西雅图的LeoStella的CTO Brian Rider正在彻底改变小卫星的星座构造,他看到了太空中区块链的两个应用。第一个是提供持久且不受主权影响的全球分销网络;第二个是使用区块链将边缘计算处理带入太空。

他说:“我真的认为这可能成为确保卫星活动和任务分配的核心。让我彻夜难眠的不是黑客闯入通过卫星进行交易的数据,而是黑客控制了卫星。除了使用区块链支持商业交易外,区块链是我们如何保护星座的关键方面。”

拥有30年卫星、电信和云服务经验的Dennis Gatens现在担任Cloud Constellation的CCO。他对此表示同意,并指出,由于火星附近或火星上的人员与地球基地资源之间的传输时间延迟,登月特别是火星的飞行将要求机组人员在“人环内”做出决定,由区块链和AI支持的边缘计算将发挥关键作用。

他说:“最终,深空将成为国家安全策略的一部分,而区块链将在确保数据安全不被破坏方面发挥重要作用。”

启用太空云服务

Cloud Constellation和IBM的太空技术小组希望在努力实现太空中的云转换时同时利用AI和区块链。在最近合著的白皮书中,两家公司将区块链在太空中的重要性与第一次工业革命进行了比较。

Gatens表示,Cloud Constellation计划直接向企业提供全球连接和安全在轨数据存储,并提供IBM的分析和边缘计算路线图,这是其SpaceBelt数据安全即服务产品组合的一部分。

Gatens认为,卫星上的区块链消除了数据传输、存储或计算对地面基础架构的依赖,并且消除了因数据泄露或数据泄露而造成的重大漏洞。“无论数据是静止还是移动,区块链使您能够拥有与数据关联的监管链。从最终用户到最终用户、从卫星到卫星,在我们的卫星上进出存储,或者您将其与人工智能相结合,以查找异常交易或尝试进行异常交易。”

追踪卫星供应链

IBM杰出工程师和太空技术CTO Naeem Altaf认为,在卫星采购、制造、测试和发射的每个阶段,SpaceBelt和IBM的区块链服务在跟踪并确保所有供应商的转移和信任方面存在巨大机会。

他说:“今天,我们使用地面网络与数据中心进行通信。未来,Cloud Constellation将在轨道上建立一个数据中心,公司可以在其中上传数据并绕过地面网络。”

Altaf说,政府和金融应用将首先采用太空区块链,但其他行业也不会落后。任何具有敏感数据和许多需要从不同来源获取信息的远程站点的行业都可以使用空间区块链。此类例子包括石油和天然气、采矿和广播新闻业。

另一个领域是从采购到发射场的卫星制造:区块链可以跟踪卫星的运动、与所有供应商共享数据,并且可以执行对卫星进行的任何更改都需要团队达成共识之类的规则。

Cloud Constellation选择了西雅图的LeoStella来构建其10个卫星的LEO网络——九个将处于活动状态,一个将用作热备用,并且将为在轨客户提供1.6 PB的初始数据存储容量。

Gatens说:“我们之所以选择LeoStella,是因为它们符合我们的愿景,并且具有制造所需卫星的能力。”

两个光环将互连整个星座,以确保高可用性所需的冗余和自我修复。通过与现有的GEO卫星服务的连接,SpaceBelt网络将与位于企业客户所在地的安全SpaceBelt接入点进行通信。

Gatens说:“距首次提供服务大约有两年半的时间,我们希望在2021年第四季度对该服务进行一些早期的客户评估。”

该公司最近宣布了其SpaceBelt合作伙伴计划的两个全球合作伙伴:Telespazio和塞浦路斯的电信提供商Cytaglobal。Telespazio将与Cloud Constellation共同开发面向欧洲和南美的企业和政府客户的进入市场战略,而Cytaglobal会将SpaceBelt DSaaS转售给欧洲、亚洲和非洲主要市场的企业和政府客户。

尽管Cloud Constellation是太空区块链领域的新成员,但加密货币和比特币领域的另外两家公司——Blockstream和SpaceChain,已经先声夺人。

强化世界首款区块链公共卫星服务

“我们认为卫星技术对于增强和加强现有的区块链应用非常有用。”区块链和金融密码学公司Blockstream的CTO Chris Cook说。Blockstream是第一家通过卫星分配比特币区块链的公司。

目前,比特币的市值为1830亿美元,加密货币的整体市值为2730亿美元,尽管Cook估计,如果将行业中所有辅助公司都算在内的话,整体市场规模将更大。

两年前,Blockstream借助Blockstream Satellite进入了太空领域。Blockstream Satellite是世界上第一个公共卫星服务,它允许任何人在不受传统网络连接约束的情况下操作和维护比特币节点。

一旦购买了包括一个45英寸小天线在内的大约100美元的组件,任何人都可以免费获得该服务,该服务由4个GEO通信卫星上的5个转发器提供。Cook说,Blockstream不知道有多少用户正在使用该网络,因为网络和服务旨在保护客户的匿名性。

Cook说:“当我们于2017年成立时,我们覆盖了全球三分之二的地区——北美、南美、欧洲和非洲。”此外,一年后,还增加了从澳大利亚到日本、中国以及印度部分地区的亚太地区。我们最新的版本将在第四季度发布,它是对该服务的重大改进,我们将进一步增加在全球的覆盖范围和可用性选项,并通过一些更有趣的应用程序来增加带宽。”Cook表示,带宽已经提高了五倍,目前使用C波段连接的亚太地区将添加Ku波段。

他补充说:“虽然我们的核心卫星网络旨在分发比特币区块链,但我们还启用了服务,这样,任何人都可以通过我们的卫星网络发送所需的任何数据,然后以比特币付款。”

利用开源卫星进行星座协作

新加坡创业公司SpaceChain也是Cloud Constellation的合作伙伴,它正在建立与区块链集成的开源卫星网络。该公司CEO兼创始人Zee Zheng倡导区块链与空间的融合,相信这些技术将开启无缝全球协作的新时代。

该公司在SpaceChain运营的第一年内向轨道发射了两个启用区块链的卫星有效载荷,并计划在未来18个月内再发射三个。

Zheng说:“我们的卫星有效载荷是目前世界上仅有的启用了区块链的卫星有效载荷。我们目睹了智能手机行业的发展,我们看到了软件定义卫星的趋势。如果他们通过开源平台提供安全的开发环境,那么它就有很大的潜力。”

目前,SpaceChain通过专用网络提供了一个卫星加密货币钱包,使交易无需接触互联网即可。

Zheng说,“新的太空公司正在寻求使用区块链与其他公司建立合作伙伴关系。他们希望通过共享一个开源平台来探索共同构建一个联合星座。我们希望有多个初创公司发射卫星,以形成具有共享协议的星座。它将不再是一家由70家公司组成这个星座的公司。可能有五个公司,每个公司都推出10到15个公司,共同组成一个星座。我们相信,区块链为合作伙伴创造了许多新的机会,这是行业所缺乏的一件事。SpaceChain希望利用开放源代码的分布式技术来开发更多的应用程序用例,同时为太空工业提供更多的去中心化网络。”

确定广泛采用区块链空间的障碍

在区块链应用成为在轨主流之前,必须克服几个障碍。IBM的Altaf认为,最大的问题之一是区块链是一种基于流程的解决方案,需要公司同意以某种方式工作。这在竞争激烈的卫星市场中可能是个挑战,在这些市场中,公司通常不愿共享信息。

他说:“像亚马逊和沃尔玛这样的大公司可以迫使他们的供应商遵守他们的区块链网络,因为他们是供应商们的最大客户。”对于卫星行业而言,这并非如此。

第二个问题涉及地面和空间网络之间的硬件差异。太空区块链需要防辐射硬件。“这种架构大多数都是专有的——我们必须做更多的工作才能使当前在手机上使用或运行您的计算机的Intel或ARM处理器坚固到足以在太空中工作。”

无论采用何种运营模式,所有太空区块链倡导者都同意一件事:太空中区块链应用的未来不可阻挡,并将带来前所未有的新服务功能。

区块链和LEO市场激发更多灵活的卫星制造模型

LeoStella的CTO Brian Rider表示,要跟上LEO星座的爆炸式增长以及利用AI和区块链等技术的新卫星模型,需要卫星轨道和有效载荷设计方面的创新方法。

LeoStella由Thales Alenia Space and Spaceflight Industries合资组建,它提供Black Sky空地理空间情报服务。LeoStella着眼于爆炸性的LEO市场,它意识到LEO需要一种更好的、灵巧的模型来制造可利用区块链和AI等创新技术的人造卫星。

Rider说:“我们不认为自己是一个传统的小型卫星市场,而是一个有远见的星座和太空基础设施提供商。”

该公司可以帮助想要基于空间基础架构创建增值云服务的商业公司,如Cloud Constellation,确定从架构角度出发的最佳方法。

该公司有能力在其西雅图工厂每年生产多达40颗卫星,这遵循了汽车行业所采用的工艺和生产方法。根据Rider的说法,LeoStella的计划主管以前曾领导过特斯拉半卡车项目的供应链。

他说:“我们有能力将卫星或长引线组件从生产线上撤下,并迅速将它们重新调整用途,以创造先动优势。”

该公司还提供生产线的完全透明性,LeoStella和客户共同制定时间表和风险决策。

他说:“我们提供了引入新技术的机会,如果市场上出现了新的通信或摄像系统,我们可以将其整合到主动生产卫星的生产线中。”

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