太空区块链应用：搭载SpaceX多次“上天”，为商用加上双保险

征战星辰大海成为今夏的热点，海外几家全球主要的商业航天企业正开启激烈“竞技”。

维珍银河抢跑蓝色起源首次完成普通人的“太空旅行”，太空狂热爱好埃隆·马斯克则在社交媒体留言称想用狗狗币付款参与维珍银河与亚马逊的太空计划。他旗下的商业太空企业SpaceX也加速将火箭发射升空，仅在今年6月，SpaceX就已成功完成4次发射任务。

实际上除了蓝色起源外，维珍银河和SpaceX都对加密货币非常友好，维珍银河支持用比特币支付太空旅费，创始人和几位高管也是比特币的拥趸，SpaceX的创始人马斯克更是众人皆知的加密货币意见领袖。而据外媒报道，SpaceX在6月份的2次发射中都与一家名为SpaceChain的区块链项目合作，先后将两个区块链节点带入太空。

太空技术在区块链中究竟有何潜在应用，会像GPS技术一样成为太空商用的典型案例造福全球用户吗？本文，PANews将回顾并一起看看区块链与太空相结合的发展史。

注：SpaceChain搭载SpaceX火箭首次部署以太坊节点至国际空间站 来源：美国国家航空航天局

3年发射5个节点，太空区块链技术日渐成熟

太空渐成竞争“热战场”背后，这个生意究竟有多“香”？摩根士丹利曾预测，到2040年太空产业价值有望超过1万亿美元。面对前景如此广阔的太空市场，各个领域的冒险者都想要搭上这辆经济高速列车分得一杯羹。据美国《太空》网站统计，仅2020年，全球航天发射任务共达114次，其中发射成功率高达92%。

在太空竞赛中，区块链“上天”的想法其实已经有不少公司正在尝试。例如，比特币技术公司Blockstream通过租用现有的卫星提供太空服务；区块链技术公司ConsenSys收购小行星矿业公司Planetary Resources探索太空等。除了这些初创公司，例如银行业巨头摩根大通也在测试在太空地球轨道卫星间进行区块链支付，以实现用完全去中心化的方式完成物联网支付等。

然而，区块链“上天”也非易事，从研制到发射，不仅花费高昂，在各类地面试验、认证许可和系统搭建等环节上也要花费数月甚至数年时间，即便是发射成功，接下来还需要面临长达数月的在轨测试，即便如此，成功的概率也并不能保障百分百。那么，为何仍有许多公司仍在尝试研发太空区块链技术？对于区块链而言，被加速探索的太空技术究竟有何用武之地？其实，从上文提到的SpaceChain 仅用3年多的时间成功发射5个空间节点来看，也可从侧面验证太空区块链技术的发展潜力正得到越来越多的认可。

截至目前，成立于2017年的SpaceChain已成功发射且运营了比特币、以太坊等多个公链的太空节点。在成立早期两次发射任务完成技术验证后，SpaceChain于2019年正式进入太空区块链商业化应用阶段。

2019年12月，SpaceChain通过SpaceX的猎鹰9号火箭，在CRS-19任务中将可运行节点的硬件运送至国际空间站，这是首个在国际空间站运行的比特币节点；2021年6月3日，SpaceChain迎来第四次的区块链有效载荷发射，其空间节点搭载SpaceX的猎鹰9号火箭进入太空，并安装至国际空间站（ISS），这是以太坊硬件首次在国际空间站上开展技术验证工作。

而在7月1日凌晨，SpaceChain成功完成将比特币有效载荷成功发射至太空的第五次发射，其为数字资产管理公司Nexus Inc.、加密交易所Biteeu和社区项目Divine等全球多个项目创建的空间节点的区块链有效载荷搭载在YAM-2卫星平台，并通过SpaceX猎鹰9号运载火箭Transporter-2任务发射至太空，该任务由美国Loft Orbital根据卫星平台分享计划执行。

由此来看，近年来太空与区块链结合技术在不断发展，而这一太空商业化新路线也愈发成熟，或将迎来更进一步增长。

带技术“上天”，为区块链加上双保险

20世纪60年代，出于对网络或因中心节点被攻击而导致整个网络瘫痪的担忧，美国国防部着手建立了在“分布式网络”基础上的互联网前身——阿帕网。尽管始于去中心化，但回望过去几十年互联网的发展，似乎一切与以往的初衷背道而驰，如隐私泄露、宕机等各种“卡脖子”问题更是层出不穷。

随着区块链和加密货币的出现，“去中心化”这一理念被再次思考和探索。对于这个概念，技术思想家凯文·凯利曾在《必然》一书中说道，如果货币这个现代生活中最中心化的事物都可以在一定程度上去中心化，那么任何事物都可以去中心化了。同时，他还以20个世纪90年代的计算机图形学大会举例称，皮克斯电影联合创始人、计算机科学家洛伦·卡朋特带着一个电脑飞行模拟器来到现场。在会场上，约5000名与会者集体操作这个电脑飞行模拟器。 “大家和我一样，都被这分散的、无中心的控制力深深折服。”

如今，去中心化的潜力也在跌跌撞撞的发展中得到了认可，特别是去中心化金融（DeFi）的崛起，原先哪些中心化项目被创新项目不断取代。不过，去中心化真的足够安全吗？以DeFi为例，虽然DeFi这种在区块链世界以去中心化方式复刻基于由代码驱动的金融世界在带来链上经济巨大可能性的同时，也解锁了去中心化的潜能，但从其在各区块链上屡见不鲜的安全事件来看，去中心化的安全性还值得进一步商榷。

实际上，由于很多去中心化应用部署在中心化服务器端，这使得系统运行的主导权被掌控，许多突发的不可控因素将很难被避免，这也许就是为何摩根大通、SpaceChain、Blockstream和ConsenSys等公司竞相探索太空区块链技术的重要原因之一。从SpaceChain的解决方案，就可窥探一二。作为将太空技术与区块链相结合的平台，SpaceChain构建了世界上首个基于区块链的开源卫星网络，可允许用户在太空中开发和运行分散的应用程序。相比基于中心化巨头服务的应用，SpaceChain卫星节点的网络则更为安全，数据和协议颗直接上联至卫星，太空多签技术则能够消除潜在的黑客风险，为区块链提供一个备选计划。

开源演示硬件板SpaceChain Callisto 来源：SpaceChain

例如，在第四次发射的空间节点中，SpaceChain的解决方案就为智能合约带来更多的链上应用场景。众所周知，发展至今的以太坊凭借着汇聚最多的开发者和应用成为公链之王，但随着以太坊涉及领域越来越广泛，链上应用越来越多，其安全性将受到愈发严重的考验。

而SpaceChain通过在太空中部署节点，使得空间基础设施摆脱中心化地面服务器的制约，从高效性和安全性两方面实现以太坊智能合约传输的提升。因此，该空间节点在完成测试且成功激活后，SpaceChain可帮助其如钱包解决方案提供商Nexus Inc.等进一步提升其区块链能力，使其应用于电子商务管理等更多业务中。同时，SpaceChain通过引入在轨运行的高度安全的以太坊多签名交易服务，可在减少用户私钥泄漏造成安全事件的同时，还能保证资金使用的安全性。当然，由于所有数据均是通过专用的加密通信网络直接上行和下行传输，因此SpaceChain的太空基础设施将提升Nexus Inc.等服务的安全性。

另外，太空区块链的商用探索不止于此。从SpaceChain此次最新的发射任务来看，通过验证区块链有效载荷的高度可定制能力，其或可带来更多的跨行业商业应用案例，将满足不同行业的需求。例如，SpaceChain的比特币硬件钱包应用被Nexus Inc.集成至系统后，能够为客户提供更为安全的多签名交易，且还可以将比特币和以太坊区块链应用至其资产托管、电子商务产品套件和数据安全等功能中；而得益于SpaceChain发射的太空节点，Biteeu将有能力处理跨越多个区块链的加密货币交易，并执行多重签名服务。同时，基于SpaceNode的远程性和端到端加密卫星通信的优势，Biteeu还可以在不受中心化的干扰下，以多种方式提高客户数据保护和交易的安全程度，排除地面服务器在数字货币交易时的不确定性。在今年11月完成软硬件测试后，Biteeu的用户还将能够通过太空中的多重签名钱包授权比特币多重签名交易。简单来说，Biteeu通过SpaceChain部署了更为安全的太空基础设施，可大幅提高自身交易和数据备份业务的安全性，这在加密行业内属于首例。

SpaceChain与Biteeu合作案例 来源：Biteeu

从SpaceChain通过“太空即服务”助力多个项目实现更为广泛的应用，以及更为丰富的应用场景来看，太空技术在区块链商业创新上的潜力值得深入挖掘。

国家级航天机构拨款资助，关注区块链航天新技术

除了利用航天技术创造了区块链领域许多新的商业应用案例，另一面区块链技术也能应用于航天工业，为航天行业提效降费。

与此同时，国家级的航天机构也开始关注区块链在太空的应用，2019年，欧洲航天局发布白皮书，讨论了区块链在地球观测中的可能应用，因为用户之间可以共享数据。随着区块链进入外太空，它标记航天器和有效载荷的能力是其成功的关键，这可能有助于未来的大型太空项目，如NASA希望在月球轨道上建造的国际合作门户空间站。

成立于1975年的欧洲航天局（ESA）是个致力于探索太空的政府间组织，拥有着22个成员。并向航天领域的初创企业开放提供资金上的支持，其中SpaceChain在2019年初成立的SpaceChain UK就曾有两个项目获得了ESA的资金支持。一个是支持安全、多重签名的分布式卫星网络节点项目，SpaceChain在欧洲航天局的支持下完成了太空中的首笔多重签名区块链交易。通过安装在国际空间站（ISS）上的区块链硬件，SpaceChain向两个比特币地址支付0.001 BTC，整个交易流程包括加密的数据通过地面站传输到国际太空站（ISS），后者通过私钥来验证和批准交易；另一个是DSA分布式卫星应用项目，该项目研发基于区块链的太空遥感数据应用平台，将第一次使用区块链技术完成太空遥感数据应用的平台化，降低应用门槛，利用区块链技术把应用的中间环节省略，让用户和服务供应商直接链接。

在区块链的航天应用方面，SpaceChain正在研发的分布式卫星基础设施（DSI）和去分布式卫星应用平台。其中，DSI旨在利用区块链技术对信息安全的保护能力及简单透明的财务审计能力，联合归属不同主体的卫星共同构建可以提供更强的卫星应用服务，真正实现1+1>2的太空基础设施构建效率提升。

这些技术突破也吸引了ESA之外其他国家级航天机构及新技术创新机构对区块链的关注，如SpaceChain在技术创新得到了新加坡航天与科技有限公司（SSTL）、哈萨克斯坦航空航天工业（KAZCOSMOS）、英国宇航署（UK Space Agency）、英国政府机构创新英国（Innovate UK）和新加坡企业发展局（Enterprise Singapore）等这些已经或正洽谈合作机构的认可与扶持。

新加坡企业发展局和创新英国等也于2020年底共同向SpaceChain及其合作伙伴资助了44万英镑的资金，以及提供研发设备及资源，旨在共同开发分布式卫星基础设施（DSI），为区块链核心有效载荷提供研发动力，使得卫星直接实时执行来自不同客户的任务指令。

当然，SpaceChain也在技术等方面进行了深入的合作探索，例如与Core Semiconductor合作研发生产卫星定位系统开源硬件、与Elecnor DEIMOS合作开发电子商务平台提供金融服务系统等……

在新一轮太空竞赛中，马斯克认为人类应该寻找一个Plan B，如果地球被小行星击中，人类还能有其他生存空间。而在地面服务器存在着诸多不可控风险的区块链领域亦是如此，太空区块链项目通过太空节点可为区块链系统加上“双保险”，或为未来更多区块链商用创新筑起一道更为安全的防护墙。