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區塊鏈在民航的應用
字號:T|T 2019年11月21日09:49     民航新型智庫
  • 前不久,中共中央政治局專門就區塊鏈技術發展進行了集體學習,習近平總書記主持學習并發表重要講話,強調要“加快推動區塊鏈技術和產業創新發展”。
前不久,中共中央政治局專門就區塊鏈技術發展進行了集體學習,習近平總書記主持學習并發表重要講話,強調要“加快推動區塊鏈技術和產業創新發展”。
我國正值新舊動能轉換之際,積極發展數字經濟,憑借現有的良好基礎,加之強有力的全局統籌,極有可能在區塊鏈技術和產業創新發展領域提升國際話語權和規則制定權,增強國家核心競爭力。
如何把握區塊鏈技術發展的現狀和趨勢? 
在十九屆四中全會召開之前的這次高層集體學習有著豐富的信息:要把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口,明確主攻方向,加大投入力度,著力攻克一批關鍵核心技術,加快推動區塊鏈技術和產業創新發展;要加快推動區塊鏈技術和產業創新發展,積極推進區塊鏈和經濟社會融合發展,要加快產業發展,發揮好市場優勢,進一步打通創新鏈、應用鏈、價值鏈;要構建區塊鏈產業生態,加快區塊鏈和人工智能、大數據、物聯網等前沿信息技術的深度融合,推動集成創新和融合應用。要抓住區塊鏈技術融合、功能拓展、產業細分的契機,發揮區塊鏈在促進數據共享、優化業務流程、降低運營成本、提升協同效率、建設可信體系等方面的作用;要探索“區塊鏈+”在民生領域的運用,為人民群眾提供更加智能、更加便捷、更加優質的公共服務;要推動區塊鏈底層技術服務在智慧交通等領域的推廣應用;要探索利用區塊鏈數據共享模式,為人民群眾帶來更好的服務體驗。
民航業是重要的戰略產業,又具有良好的信息建設基礎,理應率先在區塊鏈技術和產業的融合發展中有所作為。
一、區塊鏈的技術特征及其與民航的契合性 
區塊鏈由“區塊”和“鏈”兩個主要部分構成,通過基礎架構與計算范式將每一個獨立或關聯的數據連接起來,具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、安全可信的特征。區塊鏈又分為完全去中心化的公共鏈、部分去中心化的聯盟鏈和完全中心化的私有鏈。其技術特征讓區塊鏈具有共享、便捷、安全、透明等優勢,能夠解決信息時代關鍵性的信息不對稱、多主體協作信任問題。
區塊鏈最初是通過比特幣等數字虛擬貨幣進入公眾視野的,但區塊鏈并不等同于數字虛擬貨幣。區塊鏈是數字虛擬貨幣的底層技術和基礎架構,而數字虛擬貨幣只是區塊鏈的一種應用。區塊鏈技術應用已經覆蓋到數字金融、物聯網、智能制造、供應鏈管理、數字資產交易等多個領域,正對各行各業進行新一輪的效率提升與技術賦能,民航業也不例外。
民航是系統性很強的行業,參與協同主體多,信息來源廣,數據量大,業務鏈條長,實現跨區域、多主體、全流程的立體化多維共享協作,既非常關鍵,又迫切需要。區塊鏈的分布式數據記錄所具有的存證、可追溯、共享、信任、協作等特點正好契合了民航業的需求。與此同時,民航的系統性行業特點,使之完全可能成為區塊鏈與產業融合發展的“試驗田”,區塊鏈的獨特優勢與民航業的豐富應用場景相結合,必會碰撞出“新火花”。
二、區塊鏈在民航的應用場景和風險分析 
(一)實踐探索 
2016年,國際航空電訊集團(SITA)率先提出了含有區塊鏈技術的智能通路概念。2017年,英國航空、希思羅機場、日內瓦機場和邁阿密機場聯合SITA試驗航班鏈項目,幫助航司與機場實現數據共享;中東地區的航空和旅行服務供應商Dnata聯合IBM等進行空運區塊鏈試點;WindingTree打造基于區塊鏈開源旅游分銷平臺,預售基于航班+酒店模式的旅游業區塊鏈Líf幣;法國航空探索利用區塊鏈技術追蹤飛機維修工作流程;俄羅斯S7航司提出使用區塊鏈技術解決機票問題;迪拜機場計劃將生物識別驗證與區塊鏈技術相結合的解決方案應用到免護照進入迪拜的服務中。2018年,全球第一個航空生態區塊鏈應用項目AirlineandLifeNetworkingToken誕生;國際航空運輸協會(IATA)與谷歌等合作伙伴共同公布基于區塊鏈技術的“已知旅客數字身份概念”,并計劃開啟加拿大與荷蘭間的概念驗證試點項目;布魯塞爾機場推出一款基于區塊鏈技術的應用程序,用來追蹤貨物從地面處理到貨運代理之間的移動;新加坡航空聯合畢馬威、微軟,將區塊鏈技術應用于其常旅客計劃KrisFlyer的數字錢包中。
而在國內,區塊鏈在民航業的應用也逐漸進入關注話題。有從理念上關注區塊鏈對民航業影響作用的,比如“當民航業遇上區塊鏈”(《大飛機》)、“解析區塊鏈技術帶給民航的“技術革命”(《中國民航報》)等;有從宏觀層面分析區塊鏈在民航應用場景的,比如“區塊鏈技術在民航領域的應用”(《信息技術與網絡安全》)、“區塊鏈技術在航空業的應用前景”(《民航局綜合司、民航科學技術研究院報告》);有從微觀層面解讀區塊鏈在具體細分領域應用的,比如“基于區塊鏈的通航維護信息系統研究”(《電子制作》)、“航空供應商考慮利用區塊鏈技術跟蹤零部件”(《中國航空報》)、“區塊鏈技術在航空物流中的應用”(《空運商務》)、“區塊鏈技術驅動航空金融創新發展研究”(《區域經濟評論》)等;還有著手研究項目和實踐探索的,比如清華大學與航加國際合作推進民航大數據區塊鏈合作項目,重慶機場所屬的信息網絡公司與騰訊、IBM、鏈麥西網絡科技和見東科技等積極對接了區塊鏈技術在機場的應用,為民航二所和IBM搭建POC項目提供支持,應用區塊鏈技術在行李全流程跟蹤方面進行探索驗證,并計劃延伸到機場商業、大數據分析等多領域。
可以看出,區塊鏈在民航的應用研究還比較分散,實踐也處于試驗探索階段。基于區塊鏈和民航二者的契合性,應該在民航安全、服務、運行和產業發展等方面探索出更多新的應用場景。
(二)豐富的應用場景 
1.提高安全裕度方面 
民航安全生產對信息化依賴程度很高。目前,民航業更多采用集中式數據存儲傳輸方式,難以有效破解數據的準確驗證、緊急情況下不丟失、后續恢復有效等問題。區塊鏈技術的使用可以實現多主體、各環節的信息共享互通和追溯,排除數據丟失或偽造可能性,降低因信息問題引致的安全風險,還可以為安全故障的診斷提供相應信息支撐。比如,區塊鏈技術輔助機場實現對旅客身份和貨物的精準識別,判斷危險源;區塊鏈能夠成為大量設備的一種公共賬簿,實時準確采集信息,提升設備之間的實時協同調度水平,減少人工模式下的錯漏,有效規避安全事故發生。
2.升級服務體驗方面 
真情服務是民航發展的題中之義,區塊鏈可以在優化服務流程、提高服務體驗方面展現優勢。比如,在行李管理上,行李錯運或破損是民航運輸中的痛點,通過機場與航司構建私鏈,實現實時記錄、跟蹤、授權旅客查看等功能,一旦行李丟失,鏈上記錄可為查找和理賠提供依據。此外,當旅客進入機場,無論是值機、安檢、登機還是入住酒店,都需要對身份進行驗證,若借助區塊鏈的唯一標志身份,打造旅客數字身份認證,可以做到快速、無干擾地實現航空出行,提升出行體驗。
3.提升運行效率方面 
民航業的高效運行需要機場、航司、空管及各保障部門、聯檢單位的協同配合,而區塊鏈在提升協同效率方面作用突出。比如,區塊鏈具備作為電子客票、航班數據的單一來源能力,可解決行業數據“孤島”導致的信息沖突現象,既可以實現候補座位的實時在線銷售,也能提升機隊編排效率;而在類似A-CDM、CDM、ATOM等集中指揮系統上,區塊鏈可以為不同主體、不同節點提供技術接口,縮短信息路由傳輸距離和傳輸層級,將運行數據更快地共享給各參與方,實現信息多方協同實時處理,提高信息傳輸速度和航班正常率。
4.重塑產業生態方面 
區塊鏈與民航深度融合,能夠推動業務數據化和數據資產化,以數據驅動場景化應用,實現產業內外供需有效對接,從而轉化商業價值,塑造產業生態和產業優勢。比如,在航空商貿領域,區塊鏈為旅客需求和服務供給精準匹配提供了可能,旅客在登機前預定消費內容,各類服務運營商發布包括餐食、娛樂、旅游、免稅商品等空中電商產品,并可根據旅客需求提前進行備貨管理。在飛行過程中,使用區塊鏈交付手段,在飛機上完成交易確認;在航空維修領域,利用區塊鏈技術,制造商、航司、航材供應商、第三方服務商等參與者獲取整個飛機零部件的生命周期信息,以調節自身的采購資源配置,提高供應鏈效率,降低運營成本。
當然,區塊鏈在民航的應用場景不僅僅局限于以上應用,區塊鏈+民航二者結合衍生出的應用場景,完全可以移植到航空物流、航空旅游、航空制造等多個領域,并進行深入挖掘拓展。
(三)風險分析 
習近平總書記在強調區塊鏈發展重要性的同時,也指出要加強對區塊鏈技術的引導和規范,加強對區塊鏈安全風險的研究和分析。區塊鏈本身是中性的,但每一項技術創新在帶來變革的同時,也蘊含著一定的風險,在民航業的應用同樣如此。
區塊鏈要求數據共享,這意味著它與大多數機場、航司正在使用的集中式云存儲系統截然不同,去中心化有利于信息流通的效率提高,但也增加了信息監控的難度。區塊鏈技術還處在快速發展成熟階段,在民航的應用也才剛剛起步,仍處于吞吐量低、缺乏高并發設計、查詢統計能力弱、實踐場景少的階段,還難以滿足民航快速發展實際場景的需要。更值得關注的是,國家的重視讓區塊鏈驟然成為關注焦點,要警惕假借區塊鏈之名,行炒作投機行為之實,影響扭曲“區塊鏈+”的發展方向和路徑,導致資源浪費和市場泡沫,造成“劣幣驅逐良幣”。在具體問題的風險把控上,民航業哪些信息可以上鏈?不同主體查閱權限怎么設置?如何處理好公鏈、私鏈各個鏈接的關系?怎樣找到多方都能接受的數據共享模式?在多大范圍內可以實現跨鏈連接?……有關區塊鏈的要求、標準、行業治理體系以及相關的法律規范還處于“空白”階段。
當前,發展區塊鏈確實面臨潛在的風險,對風險的有效管控必定是前沿技術走向大規模應用普遍面臨的問題,民航應看到區塊鏈的透明性、協作性帶來的機遇。
三、區塊鏈在民航應用的發展方向 
習近平總書記的講話指明了區塊鏈的發展要脫虛向實、賦能實體、改善民生和取得產業優勢,加快與產業的融合應用的方向,這也是區塊鏈在民航應用發展的遵循。
推動區塊鏈+民航的技術融合集成,強化“創新鏈”。區塊鏈技術的發展是加速應用的前提,要加快區塊鏈與人工智能、大數據、物聯網等前沿技術的深度融合,推動集成創新和融合應用。加強對區塊鏈應用創新的政策支持,整合民航業內外科研力量,強化科技創新人才隊伍建設,引導PE、VC等風投資金投入,整體規劃、重點攻關、協同作戰、融合集成,構建產學研用一體化,夯實技術創新基礎。推動管理創新,促進民航業區塊鏈的標準制定、規則制度完善,建立起民航與區塊鏈融合發展的行業治理體系,提高管理機制體制的匹配性。實施路徑創新,聚焦民航業特定場景,展開小范圍的實驗和試點項目,條件成熟后展開大規模的行業應用,在不斷的實驗、修正、完善中,提升區塊鏈在民航領域的創新水平。
實現區塊鏈+民航的信息數據共享,豐富“應用鏈”。民航業每天產生了海量數據交互需求,龐大的數據需要更多智能的合約執行。從客貨運輸、飛機制造,到飛機維修改裝、航材保障等,整個民航業的業務鏈條絕大部分已陸續完成了特定范圍內的信息化基礎系統集成,雖然這些系統日漸完善,但系統本身中心化程度高、系統之間連通性不強。每一個處于封閉、半封閉狀態的系統,一方面基于中心化的架構,任何一個環節出現問題,都會影響數據的更新同步;另一方面,單個系統可以產生大量有價值的數據,這些數據如果僅靠自身系統來處理,容易造成利用價值受限,而結合區塊鏈,則能夠解決系統本身中心化的缺陷,打通機場、航司、空管以及保障部門、聯檢單位之間的“信息孤島”,保證數據跨部門、跨區域共同維護和利用,大幅拓展區塊鏈在民航業安全、服務、運行等各方面的適用性,為豐富應用場景提供支撐。
加快區塊鏈+民航的產業生態重塑,放大“價值鏈”。民航既有航空制造、航空維修等高端制造業,也有航空物流、航空旅游、航空地面保障等現代服務業,還有衍生出的商貿、金融、會展等產業,產業鏈條長、項目多,理應加速區塊鏈對民航產業的“技術賦能”,融合實物流、數據流、信息流、資金流,優化產業發展業務流程,提高產業鏈上中下游運轉效率。此舉既可以豐富區塊鏈的產業生態,又可以重塑民航業自身的產業生態,區塊鏈在民航的應用技術和場景迭代,經試驗成熟后推廣到經濟社會方方面面,進而放大區塊鏈和民航的經濟價值和社會價值。此外,區塊鏈的應用能夠實現數據確權,讓數據成為新的生產要素,并成為核心資產,民航業數據資源本身通過交換也能夠產生巨大價值。
區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口,應加速與產業深度融合,打通產業創新鏈、應用鏈和價值鏈,保障各類生產要素充分有序高效流動。民航可以大力推進區塊鏈在行業的實驗、推廣,從行李管理、身份認證等應用場景開展“實驗”,并逐步推動區塊鏈行業治理體系和治理能力現代化,管控風險閾值,從而放大市場優勢和產業優勢,助力民航強國建設。
當前,世界主要國家都在加快區塊鏈發展布局,并作為謀求競爭新優勢的戰略方向。“區塊鏈”集中了數學、密碼學、計算機科學、人工智能、大數據等方面的技術,更積累了互聯網多年發展的技術成就。不僅要重視“區塊鏈”的科學和技術的價值,更要充分發掘“區塊鏈”的潛力,要著力擴展“區塊鏈”的應用場景,不僅是經濟領域,甚至包括政治與社會領域。將科學技術元素納入治國理念,運用到社會治理模式改善中,其意義極其深遠。民航應當成為先行者,當好排頭兵。(中國民航網智庫專家黃偉  作者單位:重慶機場集團有限公司)

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