摘要：为解决当前装备全寿命数据管理分段分散、统筹监管难、共享水平低、安全性弱等问题，应构建高效共享、安全可靠、权威可信的装备全寿命数据管理体系。通过查找当前装备全寿命数据管理存在的痛点及原因，结合区块链原理及特征，分析了区块链在装备全寿命数据管理中的应用价值，对区块链在装备全寿命数据管理中的应用潜力进行了研究，为提升装备全寿命数据管理水平提供了有效借鉴。
关键词：区块链技术；装备全寿命；数据管理；应用
装备全寿命数据管理是对武器装备从论证设计直到退役报废所经历的全过程有关的各类数据统一进行的管理，目的是提高武器装备系统整体效能[1]。当前，随着各种信息化、智能化装备陆续列装部队，装备活动产生数据的种类和数量呈现出“几何级”的剧增趋势，传统的数据收集、处理、分析模式已远远不能满足装备保障发展建设的需要。区块链技术具有去中心化、透明可信、不可篡改、安全性高等特点[2]，可以通过引入区块链技术，让装备监管相关单位都参与到装备各类数据的更新和维护中，形成一个分布的、受监督的数据档案记录网络，提升装备全寿命数据信息的完整性与准确性，提高对装备技术状态的掌控能力，解决传统装备数据管理中存在的装备数据管理分段分散、转隶交接容易遗损、统筹监管难、共享水平低、维护更新难和文书成本高等问题，提高装备数据管理的安全性和便利性，让数据更好地服务于装备战斗力的提升[3]。本文结合当前装备全寿命数据管理的现状，分析区块链技术特征与装备全寿命数据管理上的匹配性，构想了基于区块链的装备全寿命数据管理系统总体设计，研究了基于区块链装备全寿命数据管理应用潜力。
1当前装备全寿命数据管理现状
装备全寿命数据是保障装备形成战斗力的重要资源，是装备管理、使用、维修、保障的重要依据，但目前装备数据的开发、管理、服务水平与装备作战保障能力的要求还不相适应，主要存在以下问题。
1.1装备数据隐私保护方式欠缺，数据共享难
军事装备涉及军方和各军工企业，各方所拥有的数据具有一定的保密性，基于企业利益保护和军事保密考虑，装备活动相关主体数据上传分享意愿不高，传统数据传输方式难以完全满足数据隐私保护需求，装备数据在各主体间停留。同时由于当前装备全寿命数据透明度不高导致参与装备管理的各主体难以相互信任，装备全寿命管理过程中各个参与方之间相互割裂，无法有效共享，从而一定程度上影响了装备整体效能的发挥。
1.2装备数据系统集中化程度高，抗攻击性弱
目前装备数据管理平台大多采取中心化存储平台，一旦数据中心系统遭受到攻击或者由于不可抗力因素导致数据损毁丢失，整个装备数据管理系统将受到极大破坏，同时当前现有的容灾备份机制较为烦琐且成本较高，难以保障装备数据系统安全。
1.3装备数据参与主体众多，业务协同难
装备全寿命数据管理涉及装备监管主体之间整条业务流程的协同合作，任何一个环节的缺失或阻滞都会严重影响装备保障战斗力的生成。当前装备相关监管主体众多，相互之间交互流程复杂，业务烦琐，加之数据种类多数量大导致各主体间业务响应周期长、交互成本高、业务效率低下。
2区块链原理及特性
2.1概念及核心技术
区块链是一种数据以区块为单位产生和存储，并按照时间顺序首尾相接形成链式结构，通过分布式方式、共识机制生成和更新数据，同时通过密码学保证不可篡改、不可伪造及数据传输访问安全，并以智能合约技术编程和操作数据的去中心化分布式账本[4]。如图1所示，区块链系统架构由应用层、合约层、激励层、共识层、网络层和数据层构成。按照中心化程度，区块链可为成公有链、私有链和联盟链3类[5]。
2.2技术特点
去中心化[6]。区块链是一种分布式数据存储结构，没有中心节点，所有节点保存全部的相同区块信息。对于特殊的应用场景，可以适当采用弱中心化的管理节点。不可篡改可追溯。数据一旦提交后会一直存在，不可被销毁或修改。单个甚至多个节点对数据的篡改无法影响其他节点的数据存储，区块链记录的信息可以准确的追溯。安全性。若想达到攻击或篡改数据的目的，攻击者需要获得全网51%以上的节点的许可[7]，由于区块链系统采取了分布式存储结构，各节点数量众多且分散，要达到篡改目的需要极大的时间和资金成本，基本无法实现。因此区块链的数据稳定性和安全性都很高。智能性。区块链的智能合约技术可以大大提升业务效率，即以真实数据作为支撑，通过执行事先编写好的规则协议，实现对业务的自动化、智能化处理。从而可以准确安全地执行流程，减少人工操作易出现的错误，同时节约时间、人力成本。
3区块链与装备全寿命数据管理匹配性分析
区块链技术的特性优势使其在装备全寿命管理中具有独特的应用价值，能够实现装备数据管理的全程化，有效解决目前装备数据管理存在的诸多问题。将区块链技术引入到装备全寿命数据管理中，通过构建联盟链、区块链群等方法，将装备全寿命周期内所有数据统一上链，能够有效降低装备数据管理的分段分散、信息不对称、共享水平低和安全监管弱等问题，提升装备全寿命数据管理水平，促进装备战斗力生成。
3.1消除迷雾，满足装备数据全域透明可知
区块链分布式存储结构、共同维护特性可保证装备数据透明真实、实时共享。装备数据管理贯穿装备全寿命管理的全过程，在装备研制、生产、训练、维护和退役的全过程，需要多个单位共同管理装备数据。而区块链无需中心化的硬件或管理机构存储数据，各终端设备均可视为节点，分布式各节点的权利和义务均等，每个节点都保存维护一套完整的区块链总账副本，网络数据传输和存储实现去中心化。因此，基于区块链的装备全寿命数据管理，能够保障每一操作单元或平台根据权限随时安全地获取和装备数据信息，能够在机制上打破装备不同寿命阶段不同单位部门之间数据壁垒，实现不同平台的数据融合，保持装备数据的顺畅运转和真实有效传播。
3.2消除阻滞，助力装备数据流转紧密衔接
区块链链式数据结构特点及加密技术为装备数据提供防篡改、可追溯保障。因区块链通过时间戳保证每个区块依次顺序相连，使得区块链具有防止数据篡改和数据可追溯功能，恶意攻击者除非同时修改超过51%的节点，才可能篡改破坏信息[8]。因此，应用区块链技术既可提升装备数据收集、传输、处理的能力水平，也为装备数据的传播提供更加安全、可靠、便捷的技术通道。区块链技术运用于装备全寿命数据管理，可以从武器装备的科研论证定型到使用维修再到退役报废的全维度、全寿命的各个环节来精确掌握武器装备的全面资料，实现各环节业务紧密衔接。
3.3消除松散，实现装备数据全程安全可控
区块链智能合约、共识机制、去中心化的特性能够满足装备数据安全与监管要求[9]。在传统的装备数据管理模式下，装备数据在汇总、上报、下发、执行各环节可能会产生一定的问题，区块链技术通过快速网络运算、智能合约及网络共识机制，可减少数据管理过程中人为因素带来的不确定性。同时，区块链可以改变装备数据原有的记录方式，利用去中心化的信用凭证，替代大部分纸质凭证。区块链是由去中心化网络中的联盟参与者创建和维护的数据库系统，一个全网公认，全成员共同维护的大账本，谁都无法更改，它提供了一种安全可靠的体系结构。区块链数据是不可变的，数据储存在区块链中，区块链就提供了所有装备项目数据完整的历史记录，同时数据上链安全可行且可溯源，无需担心监管问题。例如，在装备使用维护中，装备管理部门、使用单位以及生产厂家都可以参与到装备战术技术状态的维护与更新中，形成一个分布的、受监督的装备数据网络，通过区块链技术解决当前面临的装备数据安全、数据存储和交互处理等问题，建立不可被破解的完整监控、管理和控制系统，可以提高装备数据管理的安全性、便利性和可信度。
4管理系统总体设计
长期以来传统的装备管理方式已不能完全有效发挥装备的整体效能。区块链技术在军事领域的应用尚处于起步阶段，特别是在装备数据管理方面，还没有成熟的应用案例，要想使区块链真正应用到装备全寿命数据管理中，还需要解决一系列的技术难题。基于区块链的装备全寿命数据管理系统设计思路是通过区块链打破装备全寿命数据管理各主体之间的信息壁垒，建立科学高效、透明共享、安全可靠的管理环境。如图2所示，系统设计包括4个组成部分：装备全寿命数据管理参与主体、上级的监管部门、区块链标准化组织、区块链中心系统。装备全寿命数据源主体主要由装备设计研发单位、生产制造单位、使用单位、维修保障单位等组成。这些单位在参与装备全寿命管理过程中产生的相关原始数据经过哈希计算后统一“上链”保存到区块链上。同时可根据数据种类的不同分类形成诸如“科研链”“维修链”“作战链”等不同的区块链。监管主体主要由装备管理单位构成，主要是对装备进行统一管理，并进行资质认证、权限审核等操作。区块链中心系统是装备全寿命数据管理的核心部分，主要负责对各装备单位节点产生的数据进行统一上链，同时依据数据来源场景进行分类形成子区块链以满足不同装备管理参与主体对系统功能的需求。法规标准主体主要是由相关的法规标准制定机构组成，通过制定相关法规标准对整个装备全寿命数据管理系统提供技术支持，例如装备退役报废标准、装备质量合格标准、区块链技术标准等。
5基于区块链的装备全寿命数据管理应用潜力分析
5.1创新装备数据管理模式
装备数据的准确性、时效性、完整性决定了其使用价值，现在的装备数据管理模式在全寿命周期由不同单位管理人员负责，存在不同阶段集中数据存储、档案文件或信息数据分散保管、数据检索与挖掘手段单一等现象。区块链技术的运用使得每一次的信息数据都会被时间戳记录并永久保存，形成一个从科研部门、生产厂家、使用单位、管理部门多方同步参与的立体监管环节，提高装备数据保障水平。
5.2加强装备数据监管状态
装备全寿命周期的动态信息包含了数据的产生、传输、存储和共享等环节，基于区块链的装备数据管理，通过在装备数据系统中部署区块链，为每个装备建立了使用记录本，通过网络进行数据共享，既可及时感知数据缺乏、损坏和被篡改等情况，又可提高数据使用管理的效率，能够随时了解装备的状态，当装备进行训练或维护作业时，可自动记录相关信息，各级管理部门只需在网络中获取最新区块，即能掌握装备状态，发挥装备数据在装备使用保障中的作用。
5.3提升装备数据应用能力
通过构建装备状态监控链，提升装备状态数据信息的完整性与准确性，提高装备状态的掌控能力，解决装备状态信息分段分散、更新不及时和应用价值不高等问题，实现装备状态信息“一链更新、一链使用、一链保障”[10]。通过区块链技术在装备数据管理业务系统应用的落地实施，构建可信数据环境，推动装备业务流程再造，为装备治理体系优化和装备治理能力提升提供重要支撑，提高装备数据管理的安全性和完整性。
6结语
本文首先分析了当前装备全寿命数据管理存在数据共享难、抗攻击性弱、业务协同难的突出问题，其次在对区块链原理及技术特点介绍的基础上分析了区块链技术与装备全寿命数据管理需求的匹配性，构想了基于区块链的装备全寿命数据管理系统总体设计，再对区块链技术应用于装备全寿命数据管理的潜力进行了论述。为实现装备全寿命数据智能共享、安全可靠、权威可信，推动装备信息化建设提供了思路。区块链作为一种新兴技术，目前在社会场景中的应用正突破原有限制而被广泛应用，它的出现为推动装备全寿命数据管理朝着信息化智能化发展提供了广阔前景。但是区块链技术在军事上的应用还处于理论研究阶段，实际落地应用还有待完善。面对这一新的时代趋势，我们应抓住机遇，主动作为，提前布局，才能实现建设世界一流军队的宏伟蓝图。
作者：杨成伟 焦敬义 单位：武警工程大学研究生大队 武警工程大学装备管理与保障学院