區塊鏈技術在民航應用思考與探索
2019年11月18日
中共中央政治局10月24日就區塊鏈技術發展現狀和趨勢進行第十八次集體學習。習近平總書記在主持學習時強調，區塊鏈技術的集成應用在新的技術革新和産業變革中起著重要作用。我們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産業創新發展。區塊鏈技術應用已延伸到數字金融、物聯網、智能制造、供應鏈管理、數字資産交易等多個領域。目前我國在區塊鏈領域擁有良好基礎，要加快推動區塊鏈技術和産業創新發展，積極推進區塊鏈和經濟社會融合發展。唯有如此，區塊鏈的巨大潛在價值才能充分釋放出來。
一、區塊鏈是什麽
1.技術模型
區塊鏈技術模型自下而上包括數據層、網絡層、共識層、激勵層、合約層和應用層（圖1）。每一層分別具備一項核心功能，不同層級之間相互配合，共同構建了一個去中心的價值傳輸體系。區塊鏈技術不是單一的創新技術，而是多種技術整合創新的結果。
圖：區塊鏈的基本技術模型結構
區塊鏈的核心之一就是去中心化，並且是自信任的。區塊鏈所創造的全新的信用共識機制，意味著可以讓一個網絡體系中相互不認識的個體産生互信，完成價值的相互傳遞。
2.特性
區塊鏈是一種將數據區塊以時間順序相連的方式組合成的、並以密碼學方式保證不可篡改和不可僞造的分布式數據庫，或者說區塊鏈可以視作一個賬本，每個區塊可以視作一頁賬，其通過記錄時間的先後順序鏈接起來就形成了“賬本”。這個賬本是如何創造信任的？我們以“1”、“2”、“3”來總結區塊鏈的特點：“1”句話概括區塊鏈：可信的分布式數據庫（圖2）；“2”大核心性質：分布式、不可篡改；“3”個關鍵機制：密碼學原理、數據存儲結構、共識機制。“分布式”與“不可篡改”的性質保證了區塊鏈的“誠實”與“透明”，這是區塊鏈能夠創造信任的基礎。這也恰恰是民航業急需的核心基礎，民航有大大小小的核心數據幾萬種，大家熟知的例如空管雷達管制指揮數據、航線航路數據、航權時刻數據、旅客服務及消費記錄、機場運行的CDM數據、飛行員飛行訓練小時數據、維修航材記錄等數據，為了確保這些數據的真實性及有效性，都需要多副本進行存儲，避免被篡改及惡意毀壞，恰好區塊鏈這個不可篡改的“賬本”等功能特性就能解決並推動中國民航新技術創新與融合發展，進而推動區塊鏈、物聯網、AI、大數據、邊緣計算等新技術的全面落地。
圖：傳統數據庫“單中心”與區塊鏈的“分布式”
二、區塊鏈在民航業應用場景
在公衆心目中，區塊鏈往往與加密貨幣密切相關，但是區塊鏈的特性決定它不僅僅只能只是成為虛擬貨幣，它不可篡改、多副本及可用數據等新技術特性正是民航業急需的核心技術資源。在航空領域，人們已經看到很多可以由區塊鏈技術消除的痛點，有的民航單位在過去一年已經向前走了一步，而在未來，將有更多在這方面進行嘗試。區塊鏈技術的應用將對飛機的生産制造和維修曆史有更准確的跟蹤記錄，有助于降低成本和損失，提高資産的可用性，並提高生産力。並可以使它成為行業中的一個強大的工具。據有關專業機構分析及測算，通過區塊鏈技術應用可以帶來經濟效益，對民航經營、運行效率方面有顯著的幫助與提升，我們相信區塊鏈這項創新技術能夠驅動中國民航的新進步，未來行業內的政府、機場、航司、空管等單位將從這項新技術中獲得在政務服務、安全保障、運行效率、生産經營等方面有可預期的回報。我們通過以下幾個場景對未來進行展望。
1、旅客出行體驗全面提升?
從真情服務旅客角度來看，區塊鏈技術可以産生更大的價值與效能，為什麽這樣說？自旅客購票環節開始就自動生成了該旅客的唯一區塊鏈標識，通過唯一標識與航司的旅客服務計劃相關聯，結合航司延伸出去的服務鏈條形成一個可信的賬本。而對于旅客關心的個人隱私安全方面，區塊鏈是天生具有加密的特性，正因為它的特殊性，旅客的核心信息是不可修改及塗抹且加密安全的，我們自旅客購票環節就形成一個特定的用戶畫像，結合各服務環節的服務標准，通過旅客在各個環節所産生的信息，圍繞旅客行為清晰記錄旅客個性習慣，通過此技術便可解決旅客的全流程服務體驗，航司與各保障單位也可以通過這個可信鏈條獲取所需個性化信息，將旅客的行李、中轉等信息進行聚合，並將航班運行信息、航班正常性融合，旅客就能通過手機等日常手段便捷提升自己的服務需求，並可迅速完成餐食、值機、行李托運跟蹤及快速中轉、區域中轉、國際中轉等出行需求。同時旅客唯一標識也可以變成交易標識，不管在哪裏也能快速完成航班、酒店、車輛等預訂及快捷交易。在遇到航班不正常的情況下，旅客也能通過該數據鏈條第一時間獲知並對自己行程計劃及時進行評估並簽改，助力旅客方便快捷辦理乘機手續，使旅客滿意度能夠得到更大的提升。
經常乘坐飛機的旅客難免會遇到機場候補、航司超售等特殊情況，區塊鏈技術可以提升航司對航班座位的可控性，可以及時解決後補、降低航班超售風險，由于用戶身份信息具有唯一性，根據綁定的區塊鏈賬戶信息，在遇到航班座位超售或者航班延誤的情況下，可以為乘客提供一個特殊的區塊鏈特性電子機票，支持實時更新座位及航班運行信息，乘客不必一直等候在機場或者過早出門，在大面積航班延誤過程中，還可以及時對旅客進行保護及處理。
區塊鏈結合生物基因識別技術形成唯一認證簡化機場手續，與具有用戶身份標識相結合，輔助機場進行旅客身份的快速核實進而簡化很多流程。用戶僅憑區塊鏈的唯一標識身份，就可以實現快速認證值機、登機、轉機、行李托運、機場智能引導等複雜環節。
結合RFID物聯網技術與行李系統結合，追溯行李位置、防止行李丟失損壞，同時行李弄錯、丟失是困擾行業的難題，區塊鏈技術結合智能行李托運設備，可以幫助用戶簡便地托運和提取自己的行李，並且隨時能夠查看自己的行李狀態。
2、飛行安全運行效率升級
在航司及空管運行方面，飛機性能、航空氣象、ADS-B、QAR、EFB等新技術與專業人員個人資質、崗位資格、訓練記錄以及考核記錄管理電子化管理等進行融合，這些數據要求必須是真實有效及嚴禁篡改，將這些據進行多源采集清洗整合，通過物聯網及移動化將這些大數據在院校、訓練機構與航司、監管方日常運行進行有效結合，通過區塊鏈場景應用和大數據進行分析，確保這些核心數據的真實性，同時也可以通過這些應用對關鍵人員技術能力進行多維度智能分析評估，提升管控能力；在空管方面，雷達數據、指揮數據等等都決定著航空器能否在空中安全可靠的運行，可以通過區塊鏈技術和大數據進行融合，通過AI模型、大數據與區塊鏈技術相結合科學的幫助管制員員進行管制決策，避免人為差錯，提高安全裕度。
3、提升行業政務服務能力效能
高效透明的政府服務也是區塊鏈應用的重點場景，在局方日常監管服務管理方面，我們可以探索利用區塊鏈數據安全的賬本存儲及其特定的數據模式，解決航司、機場、空管與局方之間的數字鴻溝與隔閡，通過該技術實現民航政務數據跨部門、跨區域共同維護和利用，提升數據效率，結合大數據及AI智能等新技術，將分散在各地的運行監控數據、航班時刻、航權審批、空域審批、低空開放等進行整合融合。通過建立全民航基于區塊鏈的政務服務管理系統促進業務協同辦理，深化黨中央、國務院提出的對人民群衆“最多跑一次”改革舉措，為人民群衆帶來更好的政務服務體驗。
同時將更多的專業技術人員納入區塊鏈數據庫管理，與其他行業區塊鏈數據相融合，建立全覆蓋的行業征信誠信機制，讓日常違章及違法人員無處可藏、曆史公開透明，創造一個完善的民航執業人員征信區塊鏈數據庫，讓全行業專業技術人員從培訓、訓練及日常生産過程中的所有過程進行完整記錄，確保行業誠信及行政執法公開透明，為全民航創造一個純淨的監管環境。
三、區塊鏈如何落地民航業的建議
習近平總書記提出“要抓住區塊鏈技術融合、功能拓展、産業細分的契機，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。”
對于區塊鏈如何在民航業進行落地，民航作為先行者，通過這項新技術解決我們所面臨的發展瓶頸，應第一時間抓住區塊鏈技術創新發展有利契機，助力深化改革，助推高質量發展。區塊鏈技術具有改變傳統民航業業務模式的潛力，但需要我們認真研究將區塊鏈技術與其它新技術進行融合，並結合我們民航業務，才能讓這些新技術、新特性在我們民航發揮最大的作用，並在民航業實現區塊鏈真正的業務跟技術價值。未來結合現有的實際業務，逐步構建統一的中國民航區塊鏈標准體系及平臺，將逐步涵蓋飛機制造、適航維修、安全監管、生産運行、時刻管理、旅客服務等區塊鏈技術標准，通過實現民航區塊鏈技術主導、國際話語權和影響力，推動中國民航強國八個基本特征的戰略目標實現。
數字化基礎和戰略，是民航現有的數字化基礎設施是區塊鏈落地的前提條件，區塊鏈的優勢是處理大量的、多頻率、不同企業行業的複雜數據和信息。區塊鏈這項新技術的應用，將對傳統民航業造成強有力的沖擊，傳統的數字化轉型是否也進入了新時代呢？在很多方面將改變現有模式，數字化轉型將繼續成為民航發展戰略之一，把握趨勢並制定具體的應對措施將使民航在轉型中獲得更大成功。我們要做堅定不移地執行者，積極支持和配合國家政策，要認准區塊鏈技術有效途徑和方法，一同制定行業標准，規範區塊鏈推廣所需的權力和責任。從一開始就讓此項技術在網絡安全、合規、審計和法律方面具有強有力的基礎和依據，建立有效的保障機制，確保區塊鏈技術落地。將數字化轉型作為發展第一戰略、底層戰略，協同完善品牌、人才、資源配置等戰略，加快從數字化技術應用向智慧民航深度融合轉型，努力為全球智慧民航建設貢獻中國智慧。
馮正霖局長指出，新技術的應用與發展，是推進民航供給側結構改革的重要抓手，是深化民航全局性改革工作的重要領域。民航要以新技術為突破口，打造全方位的技術革新局面和生態氛圍，讓新技術成為推動民航發展的強大推動力，為全面建成安全、高效、優質和綠色的現代民用航空體系提供強有力支撐。我們相信隨著區塊鏈技術的深入研究和在行業場景的不斷應用，將極大的提升行業安全管理質量及行業運行效率，用技術滿足民航需求，用技術提高出行效率，用技術確保航空安全。相信在不久的將來，區塊鏈技術終能在充分落實民航要求的基礎上，落地生根、開花結果，不論機場、航司還是普通旅客，都能享受這些新技術的福利，未來我們將一同為更多新技術在行業內應用而努力，為民航強國戰略的實現奠定更為堅實的基礎。
作者：沈 峰 民航雲南監管局
朱 濤 昆明航空有限公司
新聞來源：民航資源網
