面向军事区块链的智能合约技术研究

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区块链是分布式数据存储、点对点传输及加密算法等技术的新型应用模式,具有去中心化、去信任和数据不可篡改等特性,其展现出的特质和优势,契合了军事领域发展和运用的特殊需求。军事区块链就是区块链技术在作战指挥、作战保障及装备管理等军事领域的应用,其将颠覆传统的数据集中存储模式,重塑数据防护机制,提高军事数据的安全性。智能合约作为运行在区块链系统之上的一段计算机代码,赋予了区块链可编程的特性,是区块链能够在军事领域落地应用的关键技术。与民用区块链相比,军事区块链存在中心式指挥与去中心化的矛盾、信息受控与全网皆知的矛盾、高实时性与繁琐认证的矛盾及网络节点有限与易受饱和攻击的矛盾。本文从区块链的特点和军事应用的难点入手,开展了面向军事区块链的智能合约技术研究。主要研究工作如下:(1)针对传统中心化军事系统对信任环境和数据完整性等方面的要求,设计了层级化的军事区块链信息交互平台,建立了去中心化存储层、核心功能层和可信交换层,分别设计了区块链、智能合约、分布式存储和身份管理等平台模块。(2)针对军事信息可靠性的需求,借鉴并重新定义合同的基本元素“承诺”,给出了军事智能合约的形式化定义,将智能合约描述为基于“承诺”生成的状态机,实现了军事信息交互逻辑向合约逻辑的转变,完成了本文所设计平台的智能合约的制定。(3)针对军事信息可用性的需求,优化了现有智能合约三层结构模型,提出验证层来进行合约完整性、边界值及异常流程的检测,重新定义存储层来进行数据的统一存储,完成了智能合约四层结构模型的设计,构建了代理层、验证层、业务层和存储层合约,实现了合约的链上升级、链上验证和版本兼容。(4)参考典型空地防御作战想定案例,实现了基于军事区块链的信息交互平台,完成了平台及智能合约模型的测试,分析了智能合约模型的链上升级成本、数据迁移成本及合约复杂度,总结了智能合约四层模型的优势与不足。
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