近年来，区块链技术越来越成为人们高度关注的颠覆性互联网技术，它作为一项对未来数字经济和社会发展具有普遍意义的底层技术，正日益被政府、银行和企事业部门所接受，并受到各国军方的广泛关注，并开始在军事领域得到应用，在战场数据管理中发挥重要作用。
一、区块链技术的特点和显著优势
区块链是一种将数据区块有序连接，并以密码学方式保证其不可篡改、不可伪造的分布式账本(数据库)技术。通俗地说，区块链技术可以在无需第三方背书的情况下，实现系统中所有数据信息的公开透明、不可篡改、不可伪造、可追溯。区块链作为一种底层协议或技术方案，可以有效地解决信任问题，实现价值的自由传递，在存证防伪数据服务等方面具有广阔前景。
区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术的新型应用模式，具有去中心、去信任、集体维护和可靠数据库等特性。区块链技术的广泛应用，实现了数据分布存储和数据非对称加密的有机结合，目前已在金融、物联网、公共服务、公益慈善、供应链等诸多领域崭露头角。
区块链本质上是一个去中心化的数据库。它作为比特币的底层技术，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。2008年11月1日，中本聪(Satoshi Nakamoto)发表了《比特币：一种点对点的电子现金系统》一文，阐述了基于P2P网络技术、加密技术、时间戳技术、区块链技术等电子现金系统的构架理念，标志着比特币的诞生。2009年1月3日第一个序号为0的创世区块诞生；1月9日出现序号为1的区块，并与序号为0的创世区块相连接，形成了链，标志着区块链的诞生。在随后的几年中，区块链成为了电子货币——比特币的核心组成部分：作为所有交易的公共账簿。
通过利用点对点网络和分布式时间戳服务器，区块链数据库能够进行自主管理。区块链技术应用需要运行在去中心化的对等网络之上，一定数量的网络节点是系统运行的基本前提，网络节点的规模越大，区块链就越不容易被操控或攻破，系统也就越安全可靠。在对等网络中没有中心服务器的概念，节点之间点对点即可完成事务处理，信息流转是完全自主分散的。
目前，区块链主要有三种类型：一是公有区块链。它是指世界上任何个体或团体都可以发送交易，且交易能够获得该区块链的有效确认，任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早、也是应用最广泛的区块链，诸如比特币系列的虚拟数字货币均基于公有区块链，世界上仅有一条与该币种对应的区块链。二是行业区块链。它是由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人，每个块的生成由所有的预选节点共同决定，其他接入节点可以参与交易，但不过问记账过程，任何人都可以通过该区块链开放的API进行限定查询。行业区块链本质上还是一种托管记账，只是变成分布式记账。预选节点的多少、如何决定每个块的记账者，成为该区块链的主要风险点。三是私有区块链。使用区块链的总账技术进行记账，可以是一个公司，也可以是个人，独享该区块链的写入权限，私有区块链与其他的分布式存储方案没有太大区别。传统金融都想实验尝试私有区块链，而公有区块链的应用，如比特币已经工业化。私有区块链的应用产品目前还处于摸索阶段。
被誉为“数字经济之父”的唐·泰普史考特曾预言，影响未来几十年的“黑科技”已经到来，它不是社交媒体，不是机器人，甚至不是人工智能科技，而是比特币的底层技术——区块链。据世界经济论坛发布的报告，到2025年，全球GDP总量的10%将存储于基于区块链的技术中。近年来，世界对比特币的态度起起落落，但作为比特币底层技术之一的区块链技术日益受到重视。在比特币形成过程中，区块是一个个的存储单元，记录了一定时间内各个区块节点全部的交流信息。各个区块之间通过随机散列(也称哈希算法)实现链接，后一个区块包含前一个区块的哈希值。随着信息交流的扩大，一个区块与一个区块相继接续，形成的结果就叫做区块链。
区块链本质上是一种分布式记账技术，它具有以下几个特点：一是去中心化。区块链采用的是分布式计算和存储，不依赖于第三方管理机构，不存在中心化管制，任何参与者都是其中的一个节点，每个节点权限对等。二是开放性。区块链技术的基础是开源的，除交易各方的私有信息被加密，区块链的数据对所有人都是公开的，整个系统高度透明。三是独立性。基于协商一致的规范和协议，整个区块链系统不依赖于其他第三方，所有节点能够在系统内自动、安全地验证和交换数据，不需要任何人为的干预。四是自动化。区块链基于协商一致的规范和协议，能够自动安全地验证和交换数据。五是匿名性。区块链能够在“去信任”的环境下运行，各区块节点的身份信息无需公开或验证，信息可以匿名传递。六是安全性。区块链建立在分散的网络上，每条信息都被记录在块上，而一个块可以覆盖分布于多个节点上的多个副本，每个块通过称为哈希值的唯一代码链接到前一个块。由于区块链中不存在中央管理机构，是一种无中心故障点的系统，因此没有可供黑客攻击的中心点。只要不能掌控全部数据节点的51%，就无法肆意操控修改网络数据，这使区块链本身变得相对安全，避免了主观人为的数据变更。
二、区块链技术在战场数据管理中的作用
（一）优化战场数据应用
区块链技术将大大优化现有的大数据应用，在战场数据流通和共享上发挥巨大作用。未来战场物联网将产生海量的战场数据，现有的中心化数据存储(计算模式)将面临巨大挑战，基于区块链技术的边缘存储(计算)有望成为未来的解决方案。例如，在未来战场上，一群军用无人机以分散的方式持续地共享作战数据和决策，作为一个统一的组织运作，不依赖于单一的决策中心。
在区块链中，人与物动态自主组网，构成一个去中心化的对等网络，无需中心服务器，分布式的网络结构可提高战场大数据系统的生存能力；接入网络的节点之间可以直接或以中继方式进行通信，实现战场数据的自由交互；重要的战场数据信息将统一保存各区块中，战场数据安全系数也将大幅提升；区块链的维护接受全网节点的监督，个别节点的非法操作不仅会遭到大多数节点的拒绝和抵制，而且会降低自身信誉级别。“区块链＋大数据”的解决方案，就是利用大数据的自动筛选过滤模式，在区块链中建立信用资源，双重提高交易的安全性和便利程度，有效解决组网通信、数据保存和系统维护等难题，实现数据信息自由交互，确保战场大数据系统有序高效运转。
（二）提高战场数据质量
区块链对数据的不可篡改和可追溯机制，保证了数据的真实性和高质量，这成为大数据、深度学习、人工智能等一切数据应用的基础。区块链通过结点连接的散状网络分层结构，能够在整个网络中实现战场数据的全面传递，并检验战场数据的准确程度。例如，区块链技术可用于武器装备的全寿命周期管理，提高武器装备数据质量。武器装备从立项论证、研制生产、交付服役到退役报废，需要对全寿命周期内包括设计方案、试验结果、技术状态等大量数据资料进行记录备案。现行的武器装备记录方式，通常为纸质或电子媒介备案，这种传统方式存在安全难以保障、转移交接困难、缺乏有效监管等缺陷。在武器装备管理中引入区块链技术，让上级主管部门、武器装备管理部门和武器装备使用方，甚至武器装备科研单位和生产厂家都参与到武器装备战技状态的更新与维护环节中，形成一个分布的、受监督的武器装备档案登记网络，从而提高武器装备数据的安全性、便利性和可信度。利用区块链技术，武器装备的每个零部件都可以追踪到原点，这也有助于解决武器装备采购合同的争议，因为区块中的任何内容都不能被操纵或删除。引入区块链技术，构建一种不可被破解的完整监控、管理和控制系统，可以进一步提高武器装备管理的安全性、便利性和可信度。
（三）实现多方协作的数据计算
多方协作的数据计算涉及分布在多个节点和权限上的数据，每个节点和权限都有自己的规则和数据共享策略，它发生在分布式环境中，两个或多个参与方互不信任，并且希望保护各自的数据，但使用彼此的数据独立运行计算。应用区块链技术，多方协作的数据计算可以允许一组用户在区块链上安全地对彼此的数据运行计算，而不需要可信的第三方，也不需要每个用户公开自己的数据。区块链可以在保护数据隐私的前提下实现多方协作的数据计算，有望解决“数据垄断”和“数据孤岛”问题，实现数据流通价值。针对当前的区块链发展状况，为了满足一般商业用户区块链开发和应用需求，众多传统云服务商开始部署自己的BaaS(“区块链即服务”)解决方案。区块链与云计算的结合，将有效降低区块链技术应用的成本，推动区块链在战场数据管理中的应用场景落地。随着人工智能技术在算法创新、算力提升、数据挖掘等方面的快速进步，区块链技术将在多方协作的数据计算领域展现出更加广阔的应用前景，可以实现不可信的多方之间的敏感数据联合计算、求交集以及联合建模等。
（四）确保战场数据安全
不论战争形态如何改变，战场数据的完整性和机要信息安全保护都是决定战争胜败的关键。现代军事体系中已建立了多重验证、分开保存、多人操作等一系列信息安全防范措施，但直接突破现有体系下达假命令并不是没有可能。区块链技术提供的去中心化的完全分布式DNS服务，通过网络中各个节点之间的点对点数据传输服务，能够实现域名的查询和解析，确保战场基础设施的操作系统和固件没有被篡改；监控军用软件的状态和完整性，及时发现不良的篡改，并确保使用战场物联网所传输的数据没有被篡改。区块链的多个节点网络通过共识机制运作，单个节点均会储存区块链上所有数据，即便是单一节点遭受攻击，也不会影响区块链系统的整体运行。区块链的分布式存储，有效降低了战场数据集中管理的风险，在一定程度上提升战场数据的安全性。
（五）增强战场网络安全防护能力
包括核设施、军用卫星等在内的战略武器系统对数字化系统的依赖程度越来越高。随着网络攻击手段的不断翻新，攻击频度的不断增加，世界军事强国的战略武器系统均面临着网络攻击的威胁。顶尖的黑客非法侵入军事网络信息系统，清理权限日志，以隐藏非法访问设备的痕迹；新的网络病毒改变数据或软件代码，造成类似“震网”病毒式的物理系统破坏。区块链可以永久记录数据库的动态，系统中各个组件的配置都可以被记录在案、保护在数据库中并被持续监控。任何配置的任意非法更改，几乎可以被系统立即检测到，将有效防止黑客入侵，且可以将网络日志分布在多个设备之间，使受到网络攻击的风险最小化。区块链的多个节点网络通过共识机制运作，单个节点均会储存区块链上所有数据。因此，即便是单一节点遭受黑客攻击，也不会影响区块链系统的整体运行。军方可以通过无钥匙签名基础设施取代传统的公钥基础设施，实现战场网络安全防护的目标。无钥匙签名基础设施的好处是，可以通过运行哈希函数，并将结果与区块链上存储的原始元数据进行比较，来验证数据的完整性。无钥匙签名基础设施分布在网络与中央证书颁发机构维护的公钥缓存之间。
目前区块链技术的应用还处在实验室初创开发阶段，没有直观可用的成熟产品。比之于互联网技术，人们可以用浏览器、APP等具体应用程序，实现信息的浏览、传递、交换和应用，但区块链技术还缺乏突破性的应用程序，面临高技术门槛的障碍。由于区块链需要承载复制之前产生的全部数据，下一个区块数据量要远远大于之前的区块信息量，这样反复传递下去，区块写入的数据将会无限增大，从而带来战场数据存储、验证和容量等问题。此外，当前主流的区块链技术每秒钟的吞吐量大概从几个到几百个，数据写入区块链，最少需要10分钟时间，如果所有节点都同步数据，则需要花费更多的时间。当前，区块链技术的性能，与现有主流中心化应用能够达到的毫秒级响应速度及每秒万级的处理容量相差甚远，难以满足军事领域的特殊战技指标要求。因此，推进区块链技术在战场数据管理中的应用，还需要突破一系列技术瓶颈。
