鞠晨陽(yáng)，馮文剛，何曉春

（1.中國(guó)人民公安大學(xué)a.國(guó)家安全學(xué)院；b.民航安保研究中心，北京 100038；2.深圳市公安局機(jī)場(chǎng)分局，廣東 深圳 518128）

隨著民航業(yè)發(fā)展和信息化建設(shè)的推進(jìn)，民航安保數(shù)據(jù)呈爆發(fā)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，且具有廣泛性、復(fù)雜性、多維性等特征。由于民航部門多為垂直管理結(jié)構(gòu)，其傳統(tǒng)信息共享模式具有閉環(huán)管理、數(shù)據(jù)集中式存儲(chǔ)傳輸、信息共享主體范圍有限、安保信息內(nèi)容涉及旅客個(gè)人信息等特點(diǎn)。因此，民航安保數(shù)據(jù)共享與協(xié)同問(wèn)題是建設(shè)“智慧機(jī)場(chǎng)”面臨的重要挑戰(zhàn)之一。區(qū)塊鏈技術(shù)以其分布式存儲(chǔ)、去中心化、可追溯、不可篡改等特點(diǎn)與民航行業(yè)系統(tǒng)特點(diǎn)及共享需求相契合，有利于提高民航安保信息的共享和協(xié)同能力，充分發(fā)揮信息化、數(shù)字化在智慧民航建設(shè)中的引領(lǐng)作用。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)區(qū)塊鏈的應(yīng)用研究仍處于探索階段，區(qū)塊鏈技術(shù)在金融、醫(yī)療、政務(wù)等領(lǐng)域的信息共享應(yīng)用已取得一定研究成果。薛騰飛等[1]提出基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療數(shù)據(jù)共享模型，解決了醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、共享與訪問(wèn)控制的問(wèn)題。余益民等[2]基于區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建政務(wù)信息共享交換模型，促進(jìn)政務(wù)信息資源共享，以提高政府管理與公共服務(wù)質(zhì)量。崔金棟等[3]將區(qū)塊鏈技術(shù)引入產(chǎn)學(xué)研信息平臺(tái)，解決產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟信息處理難題。張冬冬[4]結(jié)合區(qū)塊鏈特點(diǎn)，提出基于區(qū)塊鏈技術(shù)的反恐情報(bào)協(xié)同共享體系架構(gòu)。熊建英[5]在公安信息管理中構(gòu)建基于聯(lián)盟鏈的公民信息管理模型。張晶[6]基于區(qū)塊鏈技術(shù)提出個(gè)人信用信息共享平臺(tái)基本框架，并以失信黑名單共享為例探索共享平臺(tái)具體應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)。

近年來(lái)，區(qū)塊鏈技術(shù)在民航業(yè)的應(yīng)用研究也逐漸興起。王寧等[7]研究了區(qū)塊鏈技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展。周文剛等[8]設(shè)計(jì)了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的通航維護(hù)信息系統(tǒng)。羅良翌等[9]設(shè)計(jì)了一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)的民航共享物流平臺(tái)。王天山等[10]開(kāi)展了航班區(qū)塊鏈的探索試驗(yàn)，以解決民航業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)共享不暢導(dǎo)致的航班狀態(tài)沖突問(wèn)題。吳磊等[11]以重慶江北國(guó)際機(jī)場(chǎng)為例，將公安數(shù)據(jù)庫(kù)與機(jī)場(chǎng)信息共享，可實(shí)現(xiàn)旅客信息與公安重點(diǎn)管控人員信息的實(shí)時(shí)比對(duì)，取得良好成果。

以上研究針對(duì)民航業(yè)特點(diǎn)和相關(guān)問(wèn)題給出了相應(yīng)的區(qū)塊鏈解決方案，證實(shí)了區(qū)塊鏈技術(shù)的實(shí)用性和可行性。然而在民航安保領(lǐng)域,區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用尚處于起步階段，缺乏相關(guān)研究。因此，本研究結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)特點(diǎn)及其在其他領(lǐng)域應(yīng)用的成果,提出基于區(qū)塊鏈的民航安保信息共享模型，可為區(qū)塊鏈技術(shù)在民航安保領(lǐng)域的應(yīng)用提供新思路。

1 民航安保信息共享區(qū)塊鏈模型

根據(jù)民航安保工作特點(diǎn)，設(shè)計(jì)基于區(qū)塊鏈的民航安保信息共享模型，將中國(guó)民用航空局（簡(jiǎn)稱民航局）及地區(qū)管理局、航空公司、中國(guó)民用航空局公安局（簡(jiǎn)稱民航局公安局）及各地機(jī)場(chǎng)公安局等納入民航安保信息共享模型中，強(qiáng)化監(jiān)督和參與，降低成本及風(fēng)險(xiǎn)，更好地促進(jìn)信息向價(jià)值的轉(zhuǎn)化。

根據(jù)傳統(tǒng)信息共享模式、民航大數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景和信息化建設(shè)成果，提出基于區(qū)塊鏈的民航安保信息共享方案，如圖1所示。

從圖1中可知，基于區(qū)塊鏈的民航安保信息共享方案包含4 個(gè)角色：數(shù)據(jù)提供方、數(shù)據(jù)用戶、民航安保數(shù)據(jù)云服務(wù)器、民航安保信息共享聯(lián)盟鏈。

圖1 基于區(qū)塊鏈的民航安保信息共享方案Fig.1 Scheme of civil aviation security information sharingbased on blockchain

數(shù)據(jù)提供方為生產(chǎn)、收集并提供民航安保數(shù)據(jù)的主體，包括機(jī)場(chǎng)安?？刂浦行摹C(jī)場(chǎng)公安局、民航局公安局、航空公司等。

數(shù)據(jù)用戶為獲取和應(yīng)用安保信息的用戶，用戶需上傳私鑰，民航安保數(shù)據(jù)云服務(wù)器使用代理重加密密鑰對(duì)密文重加密，經(jīng)過(guò)授權(quán)的數(shù)據(jù)用戶可得到重加密密文，并利用其私鑰進(jìn)行解密[12]。

民航安保數(shù)據(jù)云服務(wù)器用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)文件密文，且具有檢索功能。數(shù)據(jù)提供方上傳加密數(shù)據(jù)時(shí)，首先對(duì)其身份進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證通過(guò)后，云服務(wù)器存儲(chǔ)信息密文。當(dāng)數(shù)據(jù)用戶需要獲取數(shù)據(jù)時(shí)，向云服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求。代理方為經(jīng)過(guò)共識(shí)選出的代理節(jié)點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)提供方的密文進(jìn)行重加密，云服務(wù)器將重加密密文發(fā)送給數(shù)據(jù)用戶。云存儲(chǔ)方案可解決服務(wù)器數(shù)據(jù)承載量不足問(wèn)題，降低設(shè)備運(yùn)行和管理成本[13]。

由于區(qū)塊鏈按參與者不同，因此可分為公有鏈、聯(lián)盟鏈和私有鏈。民航安保信息具有一定敏感性和涉密性，需要對(duì)參與者進(jìn)行監(jiān)督控制，對(duì)數(shù)據(jù)訪問(wèn)進(jìn)行權(quán)限限制[14]，因此，民航安保信息區(qū)塊鏈采用聯(lián)盟鏈。民航安保聯(lián)盟鏈包括三級(jí)管理節(jié)點(diǎn)和普通節(jié)點(diǎn)，具有不同權(quán)限和功能，共享主體通過(guò)P2P 組網(wǎng)機(jī)制進(jìn)行信息傳遞，區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)獲得節(jié)點(diǎn)密鑰、準(zhǔn)入認(rèn)證和權(quán)限后接入?yún)^(qū)塊鏈。

1.1 民航安保信息共享組織架構(gòu)

基于民航安保主體關(guān)系及區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)提出基于區(qū)塊鏈技術(shù)的民航安保信息共享組織架構(gòu)，如圖2所示。該架構(gòu)拓展性強(qiáng)，便于節(jié)點(diǎn)部署和接入，既能強(qiáng)化民航局的中心管理作用，又能使各相關(guān)主體共同參與。

圖2 民航安保信息共享組織架構(gòu)Fig.2 Organizational structure of civil aviation security information sharing

1）一級(jí)管理節(jié)點(diǎn)

民航局為一級(jí)管理節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)全國(guó)范圍內(nèi)民航安保信息管理，制定聯(lián)盟鏈運(yùn)行規(guī)則，與地區(qū)管理局共同維護(hù)聯(lián)盟鏈的運(yùn)行。通過(guò)匯總來(lái)自各部門的數(shù)據(jù)，形成標(biāo)準(zhǔn)化的民航安保信息數(shù)據(jù)庫(kù)，將情報(bào)產(chǎn)品進(jìn)行共享，匯聚成全國(guó)性的民航信息研判平臺(tái)。

2）二級(jí)管理節(jié)點(diǎn)

地區(qū)管理局為二級(jí)管理節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)民航安保信息管理，并對(duì)機(jī)場(chǎng)、航空公司的空防安全工作進(jìn)行檢查和督導(dǎo)，維護(hù)聯(lián)盟鏈運(yùn)行、點(diǎn)接入和認(rèn)證工作。其具體職能包括：設(shè)定節(jié)點(diǎn)權(quán)限；制定和管理智能合約，如民航安保信息收集合約、信息共享合約、信息查詢合約等；收集各節(jié)點(diǎn)線索并進(jìn)行交換共享；對(duì)安保信息進(jìn)行分析研判并在鏈內(nèi)進(jìn)行共享；上傳安全監(jiān)察信息等。

3）三級(jí)管理節(jié)點(diǎn)

三級(jí)管理節(jié)點(diǎn)包括機(jī)場(chǎng)公安機(jī)關(guān)、機(jī)場(chǎng)管理機(jī)構(gòu)等，負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)民航安保信息管理及風(fēng)險(xiǎn)防控工作。其通過(guò)收集、篩查、核實(shí)信息，分析研判安全威脅、隱患信息，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果、安保方案等有價(jià)值的情報(bào)產(chǎn)品在鏈內(nèi)共享，同時(shí)執(zhí)行民航局和地方管理局發(fā)布的指令通告。

4）普通節(jié)點(diǎn)

普通節(jié)點(diǎn)分為4 類：①服務(wù)保障公司、配餐公司、民航行業(yè)協(xié)會(huì)和基金會(huì)、地面服務(wù)代理人、航空銷售代理人等，負(fù)責(zé)配合信息采集并提供技術(shù)接口，如機(jī)票銷售單位獲取乘機(jī)人和托運(yùn)人身份信息，從源頭進(jìn)行管控，配餐公司上傳產(chǎn)品追溯信息等；②人民法院、人民檢察院等司法行政機(jī)關(guān)；③社會(huì)組織，負(fù)責(zé)將相關(guān)人員信息、情報(bào)線索等上傳；④海關(guān)、電信等其他相關(guān)部門。普通節(jié)點(diǎn)可在授權(quán)情況下查看個(gè)人信息和配合信息錄入。

各級(jí)節(jié)點(diǎn)間可實(shí)現(xiàn)信息傳遞共享，具有信息加工、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理等能力。各節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)和監(jiān)督區(qū)塊鏈運(yùn)行，民航局、地區(qū)管理局等管理節(jié)點(diǎn)保證信息傳播、驗(yàn)證和動(dòng)態(tài)更新。節(jié)點(diǎn)間傳輸數(shù)據(jù)無(wú)需經(jīng)過(guò)第三方機(jī)構(gòu)，減少傳遞層級(jí)，優(yōu)先滿足實(shí)時(shí)性要求高的共享請(qǐng)求，降低數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性、安全性和可恢復(fù)性。

1.2 民航安保信息共享邏輯架構(gòu)

基于民航安保信息共享組織架構(gòu)，結(jié)合目前民航安保信息共享業(yè)務(wù)需求和區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)構(gòu)及特征，構(gòu)建基于區(qū)塊鏈的民航安保信息共享邏輯架構(gòu)，如圖3所示。主要包含數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層、應(yīng)用層6 個(gè)層次。通過(guò)相應(yīng)技術(shù)支持保證區(qū)塊鏈系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性[15]，節(jié)點(diǎn)間通信支持采用傳輸層安全協(xié)議（TLS，transport layer security）確保通信安全；通過(guò)成員管理服務(wù)提供商（MSP，membership service provider）模塊區(qū)分參與實(shí)體的角色，為訪問(wèn)數(shù)據(jù)的操作設(shè)置嚴(yán)格的權(quán)限，實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證、建立信任域及訪問(wèn)權(quán)限控制。

圖3 民航安保信息共享邏輯架構(gòu)Fig.3 Logical architecture of civil aviation security information sharing

1）數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層分布式存儲(chǔ)民航安保信息，數(shù)據(jù)主要分為結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)包括原始數(shù)據(jù)、事件基本信息、通行證信息等；非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)包括音視頻、圖像等數(shù)據(jù)；此外還包括數(shù)據(jù)摘要信息、哈希值等信息。數(shù)據(jù)來(lái)源分為內(nèi)部數(shù)據(jù)和外部數(shù)據(jù)，內(nèi)部數(shù)據(jù)包括安全報(bào)告、事件調(diào)查、安全檢查、審核和評(píng)估等；外部數(shù)據(jù)來(lái)自外部環(huán)境各個(gè)渠道。節(jié)點(diǎn)通過(guò)API接口或?qū)＞€接口采集民航安保相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)管理節(jié)點(diǎn)的驗(yàn)證形成數(shù)據(jù)區(qū)塊上鏈。

2）網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層封裝組網(wǎng)機(jī)制、數(shù)據(jù)傳播協(xié)議和驗(yàn)證機(jī)制等，各節(jié)點(diǎn)共同參與校驗(yàn)和記賬。區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)采用對(duì)等式網(wǎng)絡(luò)，生成區(qū)塊數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)向其他節(jié)點(diǎn)廣播進(jìn)行驗(yàn)證。去中心化模式具有更高數(shù)據(jù)安全性和可用性，即使部分節(jié)點(diǎn)失效也不影響數(shù)據(jù)記錄和更新。

3）共識(shí)層

共識(shí)層包括PoW、PoS 等多種共識(shí)機(jī)制，通過(guò)PBET、Raft 共識(shí)算法等保證信息在節(jié)點(diǎn)間傳遞安全高效，解決節(jié)點(diǎn)間信任問(wèn)題；各節(jié)點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證方面快速達(dá)成共識(shí)，保證數(shù)據(jù)協(xié)同性和一致性，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)快速更新維護(hù)[14]。

4）激勵(lì)層

激勵(lì)層通過(guò)系統(tǒng)激勵(lì)積分或代幣開(kāi)展激勵(lì)，以數(shù)據(jù)資源上鏈數(shù)、完整度等作為指標(biāo)衡量參與度、信任度等。依據(jù)數(shù)據(jù)貢獻(xiàn)度及數(shù)據(jù)價(jià)值給予數(shù)據(jù)提供者獎(jiǎng)勵(lì)，并將積分或代幣數(shù)作為評(píng)估機(jī)構(gòu)等級(jí)的參考，激勵(lì)各方積極參與數(shù)據(jù)交互和信息共享。

5）合約層

合約層通過(guò)封裝算法機(jī)制及腳本代碼，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸自動(dòng)化、數(shù)據(jù)處理精益化和數(shù)據(jù)分析可視化等功能[16]。智能合約可根據(jù)需求編寫，內(nèi)容透明公開(kāi)，由民航局、地區(qū)管理局等管理節(jié)點(diǎn)共同管理。

6）應(yīng)用層

應(yīng)用層可向各民航安保參與主體提供接入和認(rèn)證服務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢檢索、取證溯源、共享分析等功能，實(shí)現(xiàn)鏈上鏈下交互，有助于各參與主體及時(shí)高效地開(kāi)展協(xié)同合作。

2 民航安保信息共享流程

民航安保數(shù)據(jù)信息共享在民航運(yùn)行管理、旅客權(quán)益保障、安全風(fēng)險(xiǎn)防控中的作用至關(guān)重要，應(yīng)突出“快速反應(yīng)、果斷處置、聯(lián)勤聯(lián)動(dòng)、合成作戰(zhàn)”理念，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集上傳、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、信息共享與交換、訪問(wèn)與控制和電子存證等功能。區(qū)塊鏈構(gòu)建完成后部署相關(guān)智能合約，通過(guò)訪問(wèn)控制模塊，訪問(wèn)者可以調(diào)用數(shù)據(jù)加密后的密文，數(shù)據(jù)處理結(jié)果也以非明文方式告知用戶，以保證隱私和共享數(shù)據(jù)的安全性，數(shù)據(jù)結(jié)果可根據(jù)用戶需求和權(quán)限進(jìn)行調(diào)整。民航安保信息共享流程如圖4所示。

圖4 民航安保信息共享流程Fig.4 Process of civil aviation security information sharing

1）數(shù)據(jù)采集和上傳

各節(jié)點(diǎn)按職責(zé)范圍對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和上傳，信息通過(guò)不同的數(shù)據(jù)接口進(jìn)行傳輸。節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)以非對(duì)稱加密算法進(jìn)行加密，將完整數(shù)據(jù)上傳至機(jī)場(chǎng)安保數(shù)據(jù)云服務(wù)器，數(shù)據(jù)文件內(nèi)容地址及數(shù)據(jù)哈希值存儲(chǔ)于區(qū)塊鏈中，以便后續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取。

2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

以某機(jī)場(chǎng)安?？刂浦行臑槔?，其作為共享節(jié)點(diǎn)利用私鑰將數(shù)據(jù)加密生成數(shù)字簽名，連同基本信息發(fā)送至民航安保信息聯(lián)盟鏈。管理節(jié)點(diǎn)接收共享數(shù)據(jù)請(qǐng)求，通過(guò)共識(shí)機(jī)制驗(yàn)證數(shù)據(jù)真實(shí)一致后將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)區(qū)塊。在數(shù)據(jù)無(wú)需加密且量較小的情況下，摘要部分可存儲(chǔ)原文；當(dāng)數(shù)據(jù)需要加密或文件很大時(shí)，數(shù)據(jù)摘要存儲(chǔ)于區(qū)塊中作為數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)和索引，完整文件則加密存儲(chǔ)在云服務(wù)器中。數(shù)據(jù)上傳及數(shù)據(jù)區(qū)塊生成過(guò)程如圖5所示。

圖5 民航安保數(shù)據(jù)上傳及數(shù)據(jù)區(qū)塊生成過(guò)程Fig.5 Process of uploading civil aviation security data and generating data blocks

3）信息共享與交換

以A、B 機(jī)場(chǎng)安?？刂浦行臄?shù)據(jù)共享為例，采用密碼學(xué)中的代理重加密方式[17]，區(qū)塊鏈去中心化去除傳統(tǒng)加密場(chǎng)景中唯一代理方。首先，根據(jù)A 和B 身份生成密鑰對(duì)，A 用隨機(jī)生成的密鑰K 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密生成密文CD，信息提供者用其公鑰加密密鑰K 生成密文CK，將CD和CK上傳到云服務(wù)器存儲(chǔ)，哈希值和簽名等信息進(jìn)行數(shù)字簽名發(fā)送至智能合約。智能合約調(diào)用節(jié)點(diǎn)CA認(rèn)證控制合約，對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證通過(guò)后節(jié)點(diǎn)ID 寫入合約中共享列表。B 機(jī)場(chǎng)安?？刂浦行牟捎猛瑯臃椒ㄟM(jìn)行節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證。

B 向A 發(fā)起數(shù)據(jù)共享請(qǐng)求，A 收到請(qǐng)求后，向信息共享合約發(fā)送驗(yàn)證請(qǐng)求，請(qǐng)求通過(guò)后A 用其私鑰、請(qǐng)求者公鑰生成重加密密鑰R，信息提供者將重加密密鑰傳給代理者。代理者收到重加密密鑰，從服務(wù)器下載密文CK，對(duì)提供者產(chǎn)生的密文CK和重加密密鑰R進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證通過(guò)后，代理者將數(shù)據(jù)提供者提供的重加密密鑰和密鑰加密密文代理重加密生成密文CK′，將重加密密文上傳到云服務(wù)器，將重加密過(guò)程寫入?yún)^(qū)塊鏈。請(qǐng)求者完成驗(yàn)證后向云服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，云服務(wù)器根據(jù)請(qǐng)求和身份將重加密密文和數(shù)據(jù)共享密文發(fā)送給請(qǐng)求者，請(qǐng)求者驗(yàn)證重加密密文，驗(yàn)證通過(guò)后請(qǐng)求者可使用其私鑰解密重加密密文得到密鑰，然后用密鑰解密CD得到原始數(shù)據(jù)，以上交易過(guò)程均存儲(chǔ)于區(qū)塊鏈中。

4）共享流程自動(dòng)化

智能合約對(duì)外提供接口，根據(jù)數(shù)據(jù)共享流程實(shí)現(xiàn)鏈上業(yè)務(wù)邏輯，自動(dòng)執(zhí)行檢查、驗(yàn)證、保存等操作[18]。聯(lián)盟節(jié)點(diǎn)根據(jù)業(yè)務(wù)需求部署智能合約，如注冊(cè)合約、共享合約、預(yù)警合約等。

5）數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制

為保證云平臺(tái)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全性及控制訪問(wèn)權(quán)限，采用非對(duì)稱加密技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。訪問(wèn)記錄通過(guò)智能合約自動(dòng)進(jìn)行存證，便于監(jiān)管和追溯。

6）數(shù)據(jù)追蹤溯源

民航安保事件屬于風(fēng)險(xiǎn)控制鏈條失效的風(fēng)險(xiǎn)事件，包含主體要件、時(shí)空要件、過(guò)錯(cuò)要件、結(jié)果要件及因果關(guān)系要件。數(shù)據(jù)區(qū)塊按時(shí)間順序排列，鏈上完整記錄數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和使用日志[18]，并實(shí)時(shí)同步更新，保證實(shí)時(shí)追溯和查詢。同時(shí)，區(qū)塊頭部哈希值確保數(shù)據(jù)安全和防篡改，賬本多方共識(shí)機(jī)制防止數(shù)據(jù)丟失和損壞。當(dāng)發(fā)生事件需要電子取證時(shí)，公安及司法部門等申請(qǐng)查詢權(quán)限，通過(guò)智能合約進(jìn)行區(qū)塊鏈查證，獲得狀態(tài)數(shù)據(jù)以還原事件和責(zé)任認(rèn)定，同時(shí)保護(hù)隱私信息，彌補(bǔ)傳統(tǒng)電子證據(jù)易篡改、采信率低、取證難等缺陷[19]。

3 民航安保區(qū)塊鏈信息共享應(yīng)用場(chǎng)景及難點(diǎn)

區(qū)塊鏈技術(shù)在民航安保業(yè)務(wù)中的應(yīng)用融合能有效實(shí)現(xiàn)民航安保系統(tǒng)互聯(lián)互通，有利于日常指揮調(diào)度、情報(bào)研判及應(yīng)急管理等工作開(kāi)展，提高民航安全服務(wù)運(yùn)行水平。例如，實(shí)現(xiàn)跨部門業(yè)務(wù)協(xié)同辦理，通過(guò)證照鏈、認(rèn)證鏈、行李鏈、事項(xiàng)鏈等完成身份比對(duì)、臨時(shí)乘機(jī)證明、無(wú)紙化乘機(jī)和行李追蹤等，打通數(shù)據(jù)鏈條，將內(nèi)外數(shù)據(jù)整合，提升旅客辦事便利度；通過(guò)機(jī)場(chǎng)安檢數(shù)據(jù)及航空公司與公安信息上鏈，確定乘客軌跡及相關(guān)身份信息，輔助人員布控；在數(shù)據(jù)收集整理、交換共享、預(yù)警反應(yīng)等環(huán)節(jié)設(shè)置智能合約，排除人為干預(yù)風(fēng)險(xiǎn)；發(fā)生非法干擾事件時(shí)，通過(guò)區(qū)塊鏈平臺(tái)實(shí)現(xiàn)證據(jù)固定、事件追蹤溯源，保證數(shù)據(jù)安全可靠、防篡改，有助于事后追責(zé)及快速取證等。

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的民航安保信息管理模式可提升決策效率以及政務(wù)服務(wù)和監(jiān)管能力，但其也存在應(yīng)用難點(diǎn)：①在區(qū)塊鏈認(rèn)識(shí)層面，民航安保管理部門對(duì)區(qū)塊鏈認(rèn)識(shí)還處于較低水平，缺乏對(duì)區(qū)塊鏈和民航安全均有深入理解的人才；②在管理制度層面，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用會(huì)使傳統(tǒng)管理機(jī)制面臨挑戰(zhàn)，與外部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行交互的過(guò)程中也要同時(shí)滿足信息安全管理制度，因此需加強(qiáng)該技術(shù)應(yīng)用監(jiān)管和相關(guān)技術(shù)人員培訓(xùn)，完善相關(guān)法律法規(guī)，在信息共享的同時(shí)兼顧隱私、保密及透明度規(guī)則等。由此可知，區(qū)塊鏈技術(shù)在民航安保領(lǐng)域的應(yīng)用不僅需要理念、人才及信息技術(shù)的支持，還需建立完備的法律體系、共享規(guī)范、安全標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)管機(jī)制，在政策的支持和指引下進(jìn)一步完善制度和措施。

4 結(jié)語(yǔ)

本研究基于區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建了民航安保信息共享聯(lián)盟鏈模型，在聯(lián)盟鏈中設(shè)置三級(jí)管理節(jié)點(diǎn)，形成扁平高效的信息協(xié)同組織架構(gòu)，改變傳統(tǒng)自上而下的金字塔式信息協(xié)同共享模式，實(shí)現(xiàn)跨部門、跨區(qū)域、跨層級(jí)的橫向和縱向信息交互。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)在民航業(yè)研究的深入，該方案有望提升民航安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)、預(yù)警和防控水平，并逐步擴(kuò)展應(yīng)用范圍。下一步研究還可將區(qū)塊鏈技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等應(yīng)用相結(jié)合，讓區(qū)塊鏈解決方案在更多場(chǎng)景中落地，為打造智慧機(jī)場(chǎng)，建設(shè)安全、高效、優(yōu)質(zhì)和綠色的現(xiàn)代民航體系提供可靠支撐。