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區塊鏈:下一個太空顛覆者
發布時間:2019-11-18     信息來源:科技有點牛

編譯/沈永言

作為一項突破性技術,區塊鏈激發了許多技術創新者,他們將其與工業和互聯網革命相提并論。而這對航天工業意味著什么?   

這種數字分布式賬本在用戶之間提供了前所未有的安全性和信任,它無法被黑客入侵或集中控制,代表了一種簡化現有流程、節省成本、安全地交換信息和價值的新方法。實際上,它與人工智能和物聯網一起被稱為“顛覆性技術的三位一體”。

探索區塊鏈在金融科技中的起源

區塊鏈起源于金融科技,已經幫助促成了從比特幣開始的加密貨幣熱潮。如今,世界正朝著貨幣數字所有權邁進。在很大程度上,這是因為它依賴于分布式帳本或區塊鏈。

Blockstream CTO Chris Cook說:“通過衛星分配比特幣區塊鏈為陸地網絡提供了一種強壯的替代方案。”他贊同發射第一個衛星網絡來分配比特幣區塊鏈。

2017年8月,Google的一個錯誤導致了近一半的日本失去了互聯網訪問權限。雖然在一個小時內恢復了連接,但用戶的連接速度卻很慢,這影響了金融等行業,在線交易被迫停止。在這種情況下,通過衛星分配比特幣區塊鏈,將確保區塊鏈與世界其他地區保持同步,而不受互聯網中斷的影響。

如今,區塊鏈技術幾乎涉及到各個領域——從保護醫療記錄和患者隱私、跟蹤食品安全和藥品供應鏈合規性、驗證藝術品的真實性、驗證油氣交易乃至全球土地所有權。

在全球航天工業中,現有的和新的航天創新者在LEO星座競賽中,試圖利用區塊鏈上的承諾,以創造新的合作機會、新的衛星即服務業務模型以及新的方法,來管理空間供應鏈,甚至如何建立有效載荷。

葡萄牙律師事務所Vieira de Almeida的航空航天和ICT部門首席顧問Helena Correia Mendonça說:“衛星網絡中的區塊鏈有巨大的機會。”她為非洲和歐洲的客戶提供太空事務建議,并進一步研究了區塊鏈的法律問題。她認為區塊鏈進入太空領域是自然而然的事情。

強化衛星價值鏈

Mendonça表示,衛星中的區塊鏈可在衛星價值鏈中創造透明度、信任度和效率,如使用智能合約發射和操作衛星、出于保險目的訪問透明信息以及行使政府職能、在發射衛星的許可過程中使用區塊鏈以及監視太空運行。當涉及通過衛星分配區塊鏈信息,甚至通過使用智能合約將衛星變成“智能松綁設備”時,這也是有益的。

衛星也可以是空間數據的重要來源,用于更新塊并驗證數據的完整性和來源,并將推動智能合約和物流應用,同時對保險業非常有利。例如,太空提供了無需人工干預即可執行“智能合約”的理想環境。在像非洲這樣的發展中國家中,由于衛星能夠通達未連接地區,這也可能帶來更多的普惠金融。

Mendonça說:“這些國家中很多面臨的問題之一是確定所有權、注冊土地以及身份……我們知道發展中國家正在為此目的使用其政府的區塊鏈。如果在衛星中獲得區塊鏈,則無需在地面網絡上進行大量投資,即可獲得區塊鏈的好處。”因此,區塊鏈可以通過衛星真正實現全球化。

Mendonça說,諸如太空采礦之類的深空應用程序,也可能會利用區塊鏈來幫助跟蹤和管理資源。

位于西雅圖的LeoStella的CTO Brian Rider正在徹底改變小衛星的星座構造,他看到了太空中區塊鏈的兩個應用。第一個是提供持久且不受主權影響的全球分銷網絡;第二個是使用區塊鏈將邊緣計算處理帶入太空。

他說:“我真的認為這可能成為確保衛星活動和任務分配的核心。讓我徹夜難眠的不是黑客闖入通過衛星進行交易的數據,而是黑客控制了衛星。除了使用區塊鏈支持商業交易外,區塊鏈是我們如何保護星座的關鍵方面。”

擁有30年衛星、電信和云服務經驗的Dennis Gatens現在擔任Cloud Constellation的CCO。他對此表示同意,并指出,由于火星附近或火星上的人員與地球基地資源之間的傳輸時間延遲,登月特別是火星的飛行將要求機組人員在“人環內”做出決定,由區塊鏈和AI支持的邊緣計算將發揮關鍵作用。

他說:“最終,深空將成為國家安全策略的一部分,而區塊鏈將在確保數據安全不被破壞方面發揮重要作用。”

啟用太空云服務

Cloud Constellation和IBM的太空技術小組希望在努力實現太空中的云轉換時同時利用AI和區塊鏈。在最近合著的白皮書中,兩家公司將區塊鏈在太空中的重要性與第一次工業革命進行了比較。

Gatens表示,Cloud Constellation計劃直接向企業提供全球連接和安全在軌數據存儲,并提供IBM的分析和邊緣計算路線圖,這是其SpaceBelt數據安全即服務產品組合的一部分。

Gatens認為,衛星上的區塊鏈消除了數據傳輸、存儲或計算對地面基礎架構的依賴,并且消除了因數據泄露或數據泄露而造成的重大漏洞。“無論數據是靜止還是移動,區塊鏈使您能夠擁有與數據關聯的監管鏈。從最終用戶到最終用戶、從衛星到衛星,在我們的衛星上進出存儲,或者您將其與人工智能相結合,以查找異常交易或嘗試進行異常交易。”

追蹤衛星供應鏈

IBM杰出工程師和太空技術CTO Naeem Altaf認為,在衛星采購、制造、測試和發射的每個階段,SpaceBelt和IBM的區塊鏈服務在跟蹤并確保所有供應商的轉移和信任方面存在巨大機會。

他說:“今天,我們使用地面網絡與數據中心進行通信。未來,Cloud Constellation將在軌道上建立一個數據中心,公司可以在其中上傳數據并繞過地面網絡。”

Altaf說,政府和金融應用將首先采用太空區塊鏈,但其他行業也不會落后。任何具有敏感數據和許多需要從不同來源獲取信息的遠程站點的行業都可以使用空間區塊鏈。此類例子包括石油和天然氣、采礦和廣播新聞業。

另一個領域是從采購到發射場的衛星制造:區塊鏈可以跟蹤衛星的運動、與所有供應商共享數據,并且可以執行對衛星進行的任何更改都需要團隊達成共識之類的規則。

Cloud Constellation選擇了西雅圖的LeoStella來構建其10個衛星的LEO網絡——九個將處于活動狀態,一個將用作熱備用,并且將為在軌客戶提供1.6 PB的初始數據存儲容量。

Gatens說:“我們之所以選擇LeoStella,是因為它們符合我們的愿景,并且具有制造所需衛星的能力。”

兩個光環將互連整個星座,以確保高可用性所需的冗余和自我修復。通過與現有的GEO衛星服務的連接,SpaceBelt網絡將與位于企業客戶所在地的安全SpaceBelt接入點進行通信。

Gatens說:“距首次提供服務大約有兩年半的時間,我們希望在2021年第四季度對該服務進行一些早期的客戶評估。”

該公司最近宣布了其SpaceBelt合作伙伴計劃的兩個全球合作伙伴:Telespazio和塞浦路斯的電信提供商Cytaglobal。Telespazio將與Cloud Constellation共同開發面向歐洲和南美的企業和政府客戶的進入市場戰略,而Cytaglobal會將SpaceBelt DSaaS轉售給歐洲、亞洲和非洲主要市場的企業和政府客戶。

盡管Cloud Constellation是太空區塊鏈領域的新成員,但加密貨幣和比特幣領域的另外兩家公司——Blockstream和SpaceChain,已經先聲奪人。

強化世界首款區塊鏈公共衛星服務

“我們認為衛星技術對于增強和加強現有的區塊鏈應用非常有用。”區塊鏈和金融密碼學公司Blockstream的CTO Chris Cook說。Blockstream是第一家通過衛星分配比特幣區塊鏈的公司。

目前,比特幣的市值為1830億美元,加密貨幣的整體市值為2730億美元,盡管Cook估計,如果將行業中所有輔助公司都算在內的話,整體市場規模將更大。

兩年前,Blockstream借助Blockstream Satellite進入了太空領域。Blockstream Satellite是世界上第一個公共衛星服務,它允許任何人在不受傳統網絡連接約束的情況下操作和維護比特幣節點。

一旦購買了包括一個45英寸小天線在內的大約100美元的組件,任何人都可以免費獲得該服務,該服務由4個GEO通信衛星上的5個轉發器提供。Cook說,Blockstream不知道有多少用戶正在使用該網絡,因為網絡和服務旨在保護客戶的匿名性。

Cook說:“當我們于2017年成立時,我們覆蓋了全球三分之二的地區——北美、南美、歐洲和非洲。”此外,一年后,還增加了從澳大利亞到日本、中國以及印度部分地區的亞太地區。我們最新的版本將在第四季度發布,它是對該服務的重大改進,我們將進一步增加在全球的覆蓋范圍和可用性選項,并通過一些更有趣的應用程序來增加帶寬。”Cook表示,帶寬已經提高了五倍,目前使用C波段連接的亞太地區將添加Ku波段。

他補充說:“雖然我們的核心衛星網絡旨在分發比特幣區塊鏈,但我們還啟用了服務,這樣,任何人都可以通過我們的衛星網絡發送所需的任何數據,然后以比特幣付款。”

利用開源衛星進行星座協作

新加坡創業公司SpaceChain也是Cloud Constellation的合作伙伴,它正在建立與區塊鏈集成的開源衛星網絡。該公司CEO兼創始人Zee Zheng倡導區塊鏈與空間的融合,相信這些技術將開啟無縫全球協作的新時代。

該公司在SpaceChain運營的第一年內向軌道發射了兩個啟用區塊鏈的衛星有效載荷,并計劃在未來18個月內再發射三個。

Zheng說:“我們的衛星有效載荷是目前世界上僅有的啟用了區塊鏈的衛星有效載荷。我們目睹了智能手機行業的發展,我們看到了軟件定義衛星的趨勢。如果他們通過開源平臺提供安全的開發環境,那么它就有很大的潛力。”

目前,SpaceChain通過專用網絡提供了一個衛星加密貨幣錢包,使交易無需接觸互聯網即可。

Zheng說,“新的太空公司正在尋求使用區塊鏈與其他公司建立合作伙伴關系。他們希望通過共享一個開源平臺來探索共同構建一個聯合星座。我們希望有多個初創公司發射衛星,以形成具有共享協議的星座。它將不再是一家由70家公司組成這個星座的公司??赡苡形鍌€公司,每個公司都推出10到15個公司,共同組成一個星座。我們相信,區塊鏈為合作伙伴創造了許多新的機會,這是行業所缺乏的一件事。SpaceChain希望利用開放源代碼的分布式技術來開發更多的應用程序用例,同時為太空工業提供更多的去中心化網絡。”

確定廣泛采用區塊鏈空間的障礙

在區塊鏈應用成為在軌主流之前,必須克服幾個障礙。IBM的Altaf認為,最大的問題之一是區塊鏈是一種基于流程的解決方案,需要公司同意以某種方式工作。這在競爭激烈的衛星市場中可能是個挑戰,在這些市場中,公司通常不愿共享信息。

他說:“像亞馬遜和沃爾瑪這樣的大公司可以迫使他們的供應商遵守他們的區塊鏈網絡,因為他們是供應商們的最大客戶。”對于衛星行業而言,這并非如此。

第二個問題涉及地面和空間網絡之間的硬件差異。太空區塊鏈需要防輻射硬件。“這種架構大多數都是專有的——我們必須做更多的工作才能使當前在手機上使用或運行您的計算機的Intel或ARM處理器堅固到足以在太空中工作。”

無論采用何種運營模式,所有太空區塊鏈倡導者都同意一件事:太空中區塊鏈應用的未來不可阻擋,并將帶來前所未有的新服務功能。

區塊鏈和LEO市場激發更多靈活的衛星制造模型

LeoStella的CTO Brian Rider表示,要跟上LEO星座的爆炸式增長以及利用AI和區塊鏈等技術的新衛星模型,需要衛星軌道和有效載荷設計方面的創新方法。

LeoStella由Thales Alenia Space and Spaceflight Industries合資組建,它提供Black Sky空地理空間情報服務。LeoStella著眼于爆炸性的LEO市場,它意識到LEO需要一種更好的、靈巧的模型來制造可利用區塊鏈和AI等創新技術的人造衛星。

Rider說:“我們不認為自己是一個傳統的小型衛星市場,而是一個有遠見的星座和太空基礎設施提供商。”

該公司可以幫助想要基于空間基礎架構創建增值云服務的商業公司,如Cloud Constellation,確定從架構角度出發的最佳方法。

該公司有能力在其西雅圖工廠每年生產多達40顆衛星,這遵循了汽車行業所采用的工藝和生產方法。根據Rider的說法,LeoStella的計劃主管以前曾領導過特斯拉半卡車項目的供應鏈。

他說:“我們有能力將衛星或長引線組件從生產線上撤下,并迅速將它們重新調整用途,以創造先動優勢。”

該公司還提供生產線的完全透明性,LeoStella和客戶共同制定時間表和風險決策。

他說:“我們提供了引入新技術的機會,如果市場上出現了新的通信或攝像系統,我們可以將其整合到主動生產衛星的生產線中。”

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