区块链的军事人才培养数据可信链构建

2022-09-21 16:44:11 来源:写作指导

区块链的军事人才培养数据可信链构建

摘要:构建军队院校教育、部队训练实践、军事职业教育“三位一体”新型军事人才培养体系,是全面建成世界一流军队的重要支撑。现有的军事人才培养数据管理通常采用纸质或电子媒介等方式,存在转移交接难度大、监管难以及时到位、需要频繁统计更新等问题。区块链通过分布式的维护管理机制,调动全网的节点共同参与记录与维护,保证数据的安全、可靠和可追溯。目前区块链技术在军事人才培养数据管理方面的研究处在发展前瞻阶段,对于如何具体应用的实践设想较少。本文分析了将区块链技术用于军事人才培养数据管理的价值提升,并在此基础上设计了基于区块链技术的军事人才培养数据公共服务平台架构,为解决军事教育人才培养数据可信保障问题提供了一种可行思路。

关键词:三位一体;军事人才培养数据;区块链

1“三位一体”新型军事人才培养

构建院校教育、部队教育、军事职业教育“三位一体”军事人才培养体系,需要院校、部队、职教等多方参与。培养的环节多、过程长,从终身学习的角度看,甚至伴随着个人整个职业生涯,整个培养过程的数据分布在多处、积累在不同阶段,包括考试成绩、学历学位、受训训练、实践实操、任职培训、执行重大任务情况、立功受奖和自主学习等。目前,对军事人才培养数据的存储和管理多以纸质或电子媒介为主,这种方式存在转移交接难度大、监管难以及时到位、需要频繁统计更新等缺陷。因此,我们迫切需要在军事教育领域构建统一的、可信的、多方参与的数据存储交互信任网络等基础设施平台,为人才培养全过程的数据管理提供支撑,为军事人才培养数据的可信认证、共享利用和价值挖掘提供权威有效的手段。

2区块链技术发展

2.1区块链属性特征

区块链最早由中本聪在2008年公开发表的文章:《比特币:一种点对点的电子现金系统》提出[1]。本质上,区块链是将密码学、智能合约、共识机制等技术结合所形成的一种去中心化的新型技术。它由若干个区块组成,并根据时间戳顺序,将不同区块按照顺序链接在一起形成链条。区块链技术具备不可篡改、可追溯、公开透明等特点[2]。它不依赖第三方中心,由社区所有成员共同维护管理;社区里的成员想要变更某一区块节点,必修修改当前区块之后的所有内容,需要极大的成本。此外,整个区块链的账本信息公开透明,每一笔交易记录都会被永久存储,可实现追踪溯源,方便监管。

2.2区块链应用于军事领域

美国国防部早已探索区块链在军事领域的应用,并认为区块链技术可以有效保护各种军事敏感数据,同时确保这些数据库不被黑客篡改。美军某部队已尝试通过区块链技术提升3D打印安全性,避免相关材料在生产运行过程中出现军事机密泄露的风险。国内目前主要有军队采购平台使用区块链技术来验证电子数据的原始性与真实性[3]。

2.3区块链应用于教育领域

由于区块链技术具备较好的公开透明、存储管理以及不易篡改等特性,能较好为高校教育的档案管理以及教学模式提供多种形式[4]。在学习认证方面,突破传统学习认证信息沟通不畅、查验困难等不利因素,通过区块链记录个体的全生命周期培训教育数据,实现教育数据真实可靠、方便共享。在学习数据存储方面,塞浦路斯的尼科西亚大学通过区块链技术把学生学习期间获奖情况储存在分布式账本上,保证了记录的安全可信,学生毕业后也可作为电子档案袋提供面试材料,或作为公司雇用学生的重要参考。

2.4区块链应用于对军事人才培养数据管理

区块链技术作为近年来新型的网络计算技术,为解决军事教育人才培养数据可信保障问题提供了一种可行思路。引入区块链技术,存储管理军事教育人才培养数据,能够在技术上保证信息真实可靠的同时,实现信息方便可靠的调用、维护和分析。同时区块链技术所具备的去中心化、去信任、数据可靠性、开放性、独立性等特点使得其具有可追溯、集体维护、安全和不可篡改等优势,是建立具有严格保密要求的军事教育信息系统的天然保障,将会促进军事人才数据管理更加公平有效、智能透明以及安全可靠。

3基于区块链的军事人才培养数据服务平台架构

3.1平台链类型

区块链根据其架构可细分为公共链、联盟链及私有链等3种类型[5]。公共链是最为广泛的一种数据链,节点拥有者可以是个人,单位或社会团体。公共网络上的任何节点都可参与区块链的创建、存储、访问和参与共识,是完完全全的去中心化。联盟链是单位之间或行业内部局部范围内的授权节点,这些节点往往数量是有限的,并且预选的节点需要认证、授权和管理。私有链仅为单一个体或组织拥有。军事人才培养数据具有以军队主管部门为主、具有可信认证的多主体(院校、部队和职教)参与、链上主体共同维护的特点,它仅作为军队内部人员的信息存储、监管和查询,因此选取联盟链体系构建军事人才培养数据公共服务平台。

3.2平台体系结构

根据“三位一体”军事人才培养需求和区块链的基础架构,提出基于区块链的军事人才培养数据公共服务平台的分层架构,如图1所示。1)数据层封装了区块数据和相关数据结构,并通过密码学和安全技术的研究成果(哈希函数、公私密钥对和数字签名等)以保护区块链的信息安全。每个区块节点由区块头和区块体两部分组成,区块头包含时间戳、版本号、前一区块哈希值等信息,区块体主要包含当前区块产生过程中的操作记录。这些记录都是无法篡改的,保证军事人才培养数据的安全。2)网络层各节点之间以广播的形式与其他节点进行通信和信息联动。它主要包括点对点组网机制,数据交换协议和验证访问机制等安全协议。3)共识层封装军事人才培养数据管理平台各节点的共识机制,确保区块链上不同节点存储信息的一致性。在共识机制的协调下,共识层同步各节点的数据,从而实现节点选举、数据一致性验证和数据同步控制等功能。目前常用的共识机制有PoW、POS、DPOS和FBFT等。4)激励层包括军事人才培养数据管理平台各主体参与区块链运营和维护过程的激励机制。由于涉及行政推动和军事管理需求,军事人才培养数据管理平台弱化了激励层的作用。5)合约层封装了军事人才培养数据管理平台自动化执行过程的各类可编程代码,负责将平台的业务逻辑以代码的形式实现、编译并部署,在区块链网络达到某个确定的约束条件的情况下自适应执行。由于数据上链后难以修改、触发条件强等特性决定了合约层的适用具有高价值和高风险。6)应用层封装了军事人才培养数据管理平台应用场景,为用户提供各种服务和应用。它的主要作用是调用合约层的接口,并适配平台的各类应用场景。

3.3数据上链运行管理模式

基于区块链的军事人才培养数据公共服务平台总体方案如图2所示。平台联盟链上预选的管理节点主要包括军队主管部门、院校、部队和职教三方负责人才培养数据管理的部门组成。根据共识机制,预选管理节点对构建的军事人才培养数据公共服务平台实行多方共同治理,例如军队主管部门负责对链上所有主体的行为进行监督和管理;院校、部队和职教三方负责部门负责区块链节点的建立和加入认证,确保区块链上的节点都是可信的;部队单位、现役军官、在读学员和基层士兵经过管理节点授予一定的权限后,可以随时查看或调用链上存储的信息。根据部队实训情况,结合军事人才培养需求,开发军事人才培养数据可信链。根据各个节点的任务不同,其实现过程各有差异。以院校教育为例,链上的主要成员为院校教育主管部门;链上的数据包括学员的学历、教育背景、学习成绩、奖惩情况、教师评语等材料;当军事人员在院校进行教育培训时,教育主管部门根据学员在学习培训期间的学习生活情况,将信息以节点的方式打包上传到数据链上,并由网络上的所有节点共同进行维护和记录;然后链上的各个主节点通过认证后生成智能合约,规定链上信息的读取权限、使用范围、自动审核和认证等功能;最后经过军事主管部门授予权限后,链上的节点可以查询和使用链上的信息。

4应用前景

区块链技术为构建军事人才培养数据公共服务平台提供了一个全新的技术通路。利用区块链技术存储管理军事教育人才培养数据,一方面能够在技术上保证数据的真实可靠,实现数据的方便分析、调用和维护;另一方面,区块链技术使得存储的数据具有可追溯、安全可靠和不可篡改等优势,促进数据管理更加公平有效、智能透明。这种新型架构将为构建“三位一体”的新型军事人才培养体系、保证高度可靠的军事人才数据管理、释放数字化的军事应用潜能发挥重要作用,在未来信息化的军事发展中具有宽广的应用前景。

作者:周勇 单位:国防科技大学