區(qū)塊鏈：下一個突破性的太空顛覆者

+《Via Satellite》Anne Wainscott-Sargent/文 沈永言（中國衛(wèi)通）/譯

作為一項突破性技術(shù)，區(qū)塊鏈激發(fā)了許多技術(shù)創(chuàng)新者，他們將其與工業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)革命相提并論。而這對航天工業(yè)意味著什么？

區(qū)塊鏈，這種數(shù)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(xiàn)有流程、節(jié)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（AI）和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）一起被稱為“顛覆性技術(shù)的三位一體”。

區(qū)塊鏈在金融科技中的起源

區(qū)塊鏈起源于金融科技，已經(jīng)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(shù)字所有權(quán)邁進。在很大程度上，這是因為它依賴于分布式帳本或區(qū)塊鏈。

Blockstream CTO Chris Cook說：“通過衛(wèi)星分配比特幣區(qū)塊鏈為陸地網(wǎng)絡(luò)提供了一種強大的替代方案?！彼澩l(fā)射第一個衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)來分配比特幣區(qū)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(lián)網(wǎng)訪問權(quán)限。雖然在一個小時內(nèi)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(yè)，在線交易被迫停止。在這種情況下，通過衛(wèi)星分配比特幣區(qū)塊鏈，將確保區(qū)塊鏈與世界其他地區(qū)保持同步，而不受互聯(lián)網(wǎng)中斷的影響。

如今，區(qū)塊鏈技術(shù)幾乎涉及到各個領(lǐng)域——從保護醫(yī)療記錄和患者隱私、跟蹤食品安全和藥品供應(yīng)鏈合規(guī)性、驗證藝術(shù)品的真實性、驗證油氣交易乃至全球土地所有權(quán)。

在全球航天工業(yè)中，現(xiàn)有的和新的航天創(chuàng)新者在LEO（低軌）星座競賽中，試圖利用區(qū)塊鏈上的承諾，以創(chuàng)造新的合作機會、新的衛(wèi)星即服務(wù)業(yè)務(wù)模型以及新的方法，來管理空間供應(yīng)鏈，甚至如何建立有效載荷。

葡萄牙律師事務(wù)所Vieirade Almeida（VdA）的航空航天和ICT部門首席顧問Helena Correia Mendona說：“衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的區(qū)塊鏈有巨大的機會?！彼秊榉侵藓蜌W洲的客戶提供太空事務(wù)建議，并進一步研究了區(qū)塊鏈的法律問題。她認為區(qū)塊鏈進入太空領(lǐng)域是自然而然的事情。

強化衛(wèi)星價值鏈

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

衛(wèi)星也可以是空間數(shù)據(jù)的重要來源，用于更新塊并驗證數(shù)據(jù)的完整性和來源，并將推動智能合約和物流應(yīng)用，同時對保險業(yè)非常有利。例如，太空提供了無需人工干預(yù)即可執(zhí)行“智能合約”的理想環(huán)境。在像非洲這樣的發(fā)展中國家中，由于衛(wèi)星能夠通達未連接地區(qū)，這也可能帶來更多的普惠金融。

Mendona說：“這些國家中很多面臨的問題之一是確定所有權(quán)、注冊土地以及身份……我們知道發(fā)展中國家正在為此目的使用其政府的區(qū)塊鏈。如果在衛(wèi)星中獲得區(qū)塊鏈，則無需在地面網(wǎng)絡(luò)上進行大量投資，即可獲得區(qū)塊鏈的好處?！币虼耍瑓^(qū)塊鏈可以通過衛(wèi)星真正實現(xiàn)全球化。

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

位于西雅圖的LeoStella的CTO Brian Rider正在試圖徹底改變小衛(wèi)星的星座構(gòu)造，他看到了太空中區(qū)塊鏈的兩個應(yīng)用。第一個是提供持久且不受主權(quán)影響的全球分銷網(wǎng)絡(luò)；第二個是使用區(qū)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（將來）確保衛(wèi)星活動和任務(wù)分配的核心。讓我徹夜難眠的不是黑客闖入通過衛(wèi)星進行交易的數(shù)據(jù)，而是黑客控制了衛(wèi)星。除了使用區(qū)塊鏈支持商業(yè)交易外，區(qū)塊鏈是我們?nèi)绾伪Ｗo星座的關(guān)鍵方面?！?/p>

擁有30年衛(wèi)星、電信和云服務(wù)經(jīng)驗的Dennis Gatens現(xiàn)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(huán)內(nèi)”做出決定，由區(qū)塊鏈和AI支持的邊緣計算將發(fā)揮關(guān)鍵作用。

他說：“最終，深空將成為國家安全策略的一部分，而區(qū)塊鏈將在確保數(shù)據(jù)安全不被破壞方面發(fā)揮重要作用。”

Gatens表示，Cloud Constellation計劃直接向企業(yè)提供全球連接和安全在軌數(shù)據(jù)存儲，并提供IBM的分析和邊緣計算路線圖，這是其SpaceBelt數(shù)據(jù)安全即服務(wù)（DSaaS）產(chǎn)品組合的一部分。

Gatens認為，衛(wèi)星上的區(qū)塊鏈消除了數(shù)據(jù)傳輸、存儲或計算對地面基礎(chǔ)架構(gòu)的依賴，并且消除了因數(shù)據(jù)泄露而造成的重大漏洞?！盁o論數(shù)據(jù)是靜止還是移動，區(qū)塊鏈使您能夠擁有與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的監(jiān)管鏈。從最終用戶到最終用戶、從衛(wèi)星到衛(wèi)星，在我們的衛(wèi)星上進出存儲，或者您將其與人工智能相結(jié)合，以查找異常交易或嘗試進行異常交易?！?/p>

啟用太空云服務(wù)

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

追蹤衛(wèi)星供應(yīng)鏈

IBM杰出工程師和太空技術(shù)CTO Naeem Altaf認為，在衛(wèi)星采購、制造、測試和發(fā)射的每個階段，SpaceBelt和IBM的區(qū)塊鏈服務(wù)在跟蹤并確保所有供應(yīng)商的轉(zhuǎn)移和信任方面存在巨大機會。

他說：“今天，我們使用地面網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心進行通信。未來，Cloud Constellation將在軌道上建立一個數(shù)據(jù)中心，公司可以在其中上傳數(shù)據(jù)并繞過地面網(wǎng)絡(luò)?！?/p>

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

另一個領(lǐng)域是從采購到發(fā)射場的衛(wèi)星制造：區(qū)塊鏈可以跟蹤衛(wèi)星的運動、與所有供應(yīng)商共享數(shù)據(jù)，并且可以執(zhí)行對衛(wèi)星進行的任何更改都需要團隊達成共識之類的規(guī)則。

Cloud Constellation選擇了西雅圖的LeoStella來構(gòu)建其10個衛(wèi)星的LEO網(wǎng)絡(luò)——九個將處于活動狀態(tài)，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(shù)據(jù)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(wèi)星的能力?！?/p>

兩個光環(huán)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(xiàn)有的GEO（高軌）衛(wèi)星服務(wù)的連接，SpaceBelt網(wǎng)絡(luò)將與位于企業(yè)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(wù)大約有兩年半的時間，我們希望在2021年第四季度對該服務(wù)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（位于意大利的Leonardo和Thales之間的合資企業(yè)）和塞浦路斯的電信提供商Cytaglobal。Telespazio將與Cloud Constellation共同開發(fā)面向歐洲和南美的企業(yè)和政府客戶的進入市場戰(zhàn)略，而Cytaglobal會將SpaceBelt DSaaS轉(zhuǎn)售給歐洲、亞洲和非洲主要市場的企業(yè)和政府客戶。

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

強化世界首款區(qū)塊鏈公共衛(wèi)星服務(wù)

“我們認為衛(wèi)星技術(shù)對于增強和加強現(xiàn)有的區(qū)塊鏈應(yīng)用非常有用?！眳^(qū)塊鏈和金融密碼學公司Blockstream的CTO Chris Cook說。Blockstream是第一家通過衛(wèi)星分配比特幣區(qū)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(yè)中所有輔助公司都算在內(nèi)的話，整體市場規(guī)模將更大。

兩年前，Blockstream借助Blockstream Satellite進入了太空領(lǐng)域。Blockstream Satellite是世界上第一個公共衛(wèi)星服務(wù)，它允許任何人在不受傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接約束的情況下操作和維護比特幣節(jié)點。

一旦購買了包括一個45英寸小天線在內(nèi)的大約100美元的組件，任何人都可以免費獲得該服務(wù)，該服務(wù)由4個GEO通信衛(wèi)星上的5個轉(zhuǎn)發(fā)器提供。Cook說，Blockstream不知道有多少用戶正在使用該網(wǎng)絡(luò)，因為網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)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(qū)——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(qū)的亞太地區(qū)。

我們最新的版本將在第四季度發(fā)布，它是對該服務(wù)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(yīng)用程序來增加帶寬?！盋ook表示，帶寬已經(jīng)提高了五倍，目前使用C波段連接的亞太地區(qū)將添加Ku波段。

他補充說：“雖然我們的核心衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)旨在分發(fā)比特幣區(qū)塊鏈，但我們還啟用了服務(wù)，這樣，任何人都可以通過我們的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)發(fā)送所需的任何數(shù)據(jù)，然后以比特幣付款?！?/p>

利用開源衛(wèi)星進行星座協(xié)作

新加坡創(chuàng)業(yè)公司SpaceChain也是Cloud Constellation的合作伙伴，它正在建立與區(qū)塊鏈集成的開源衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。該公司CEO兼創(chuàng)始人Zee Zheng倡導區(qū)塊鏈與空間的融合，相信這些技術(shù)將開啟無縫全球協(xié)作的新時代。

該公司在SpaceChain運營的第一年內(nèi)向軌道發(fā)射了兩個啟用區(qū)塊鏈的衛(wèi)星有效載荷，并計劃在未來18個月內(nèi)再發(fā)射三個。

Zheng說：“我們的衛(wèi)星有效載荷是目前世界上僅有的啟用了區(qū)塊鏈的衛(wèi)星有效載荷。我們目睹了智能手機行業(yè)的發(fā)展，我們看到了軟件定義衛(wèi)星的趨勢。如果他們通過開源平臺提供安全的開發(fā)環(huán)境，那么它就有很大的潛力?！?/p>

目前，SpaceChain通過專用網(wǎng)絡(luò)提供了一個衛(wèi)星加密貨幣錢包，使交易無需接觸互聯(lián)網(wǎng)即可完成。

Zheng說，“新的太空公司正在尋求使用區(qū)塊鏈與其他公司建立合作伙伴關(guān)系。他們希望通過共享一個開源平臺來探索共同構(gòu)建一個聯(lián)合星座。我們希望有多個初創(chuàng)公司發(fā)射衛(wèi)星，以形成具有共享協(xié)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(qū)塊鏈為合作伙伴創(chuàng)造了許多新的機會，這是行業(yè)所缺乏的一件事。SpaceChain希望利用開放源代碼的分布式技術(shù)來開發(fā)更多的應(yīng)用程序用例，同時為太空工業(yè)提供更多的去中心化網(wǎng)絡(luò)?！?/p>

確定廣泛采用區(qū)塊鏈空間的障礙

在區(qū)塊鏈應(yīng)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(qū)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(wèi)星市場中可能是個挑戰(zhàn)，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(yīng)商遵守他們的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，因為他們是供應(yīng)商們的最大客戶?！睂τ谛l(wèi)星行業(yè)而言，卻并非如此。

第二個問題涉及地面和空間網(wǎng)絡(luò)之間的硬件差異。太空區(qū)塊鏈需要防輻射硬件。“這種架構(gòu)大多數(shù)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（高級RISC機器）處理器堅固到足以在太空中工作?！?/p>

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

區(qū)塊鏈和LEO市場激發(fā)更多靈活的衛(wèi)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(qū)塊鏈等技術(shù)的新衛(wèi)星模型，需要衛(wèi)星軌道和有效載荷設(shè)計方面的創(chuàng)新方法。

LeoStella由泰 雷茲·阿萊尼亞宇航公司和 Spaceflight Industries，一家遙感服務(wù)初創(chuàng)公司合資組建，它提供Black Sky地理空間情報服務(wù)。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(qū)塊鏈和AI等創(chuàng)新技術(shù)的人造衛(wèi)星。

Rider說：“我們不認為自己是一個傳統(tǒng)的小型衛(wèi)星市場，而是一個有遠見的星座和太空基礎(chǔ)設(shè)施提供商?！?/p>

該公司可以幫助想要基于空間基礎(chǔ)架構(gòu)創(chuàng)建增值云服務(wù)的商業(yè)公司，如Cloud Constellation，確定從架構(gòu)角度出發(fā)的最佳方法。

該公司有能力在其西雅圖工廠每年生產(chǎn)多達40顆衛(wèi)星，這遵循了汽車行業(yè)所采用的工藝和生產(chǎn)方法。根據(jù)Rider的說法，LeoStella的計劃主管以前曾領(lǐng)導過特斯拉卡車項目的供應(yīng)鏈。

他說：“我們有能力將衛(wèi)星或長引線組件從生產(chǎn)線上撤下，并迅速將它們重新調(diào)整用途，以創(chuàng)造先動優(yōu)勢?！?/p>

該公司還提供生產(chǎn)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(shù)的機會，如果市場上出現(xiàn)了新的通信或攝像系統(tǒng)，我們可以將其整合到主動生產(chǎn)衛(wèi)星的生產(chǎn)線中。”SATNET