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、原著者：Monica Hernandez、Odaily翻訳者のKatie Kuが編集

新しい宇宙の時代が到来し、私たちは新しいものの出現と宇宙ミッションのための高度な技術開発を目の当たりにしています。この急激な技術進歩は、宇宙研究、旅行、探査がマイルストーンに到達するペースと効率に重大な影響を及ぼします。

政府とISSは民間企業や研究機関と協力してきました。宇宙分野の開発はコストが高く、技術的に複雑であるため、複数の関係者が関与することになります。私がこれを直接知っているのは、2017 年にアストラ ロケット カンパニーのグローバル コミュニケーション マネージャーの職に就いたためです。そこでの仕事内容は、宇宙輸送用の高度なプラズマ電気推進技術の開発に焦点を当てていました。子供の頃から宇宙に憧れていました。宇宙は冒険を約束しており、文明が発展する際に対処する必要がある複雑な課題のいくつかを私たちに示しています。現在の世界的な宇宙エコシステムは徐々に発展しており、宇宙におけるサイバー セキュリティの従来のモデルは、国家安全保障に関連する機密情報を保護し、集中型コンピューティング サーバーとクラウド ベースのアーキテクチャを強化することです。ピアツーピア (P2P) ベースのインフラストラクチャの普及に伴い、人々は間違いを避ける方法を模索しています。

私は最近、ブロックチェーン上での政府と民間企業間の宇宙協力の開発について研究しています。

6週間の間、私は世界中のブロックチェーン愛好家、学生、専門家とともに最初のブロックチェーン研修生クラスに参加し、エンタープライズブロックチェーンの基礎を一緒に学びました。コース全体は、ブロックチェーンセンターのフィンテックスクールとグレゴリー・ラブラン教授によって継続的に組織されました。

研究中に、ブロックチェーンが刺激的な新しい宇宙技術として他の技術に大きく遅れを取っていないことを知りました。ブロックチェーンは、所有権の記録を提供し、集中型台帳ではなく単一の共有された信頼できる情報源にデータを転送する分散型台帳テクノロジーです。

国立および民間の研究機関は協力して、宇宙、特に衛星におけるブロックチェーン アーキテクチャの探索に取り組んでいます。ブロックチェーン企業 SpaceChain は、クラウドファンディングを通じてオープンソースのメタ衛星を開発することを提案しています。ブロックチェーン企業 Blockchain は、衛星を使用してビットコイン ブロックチェーンに関する情報を配布し、それによってビットコインのインターネットへの依存を減らすことを提案しています。 ConsensySpace は、衛星の位置の変化を監視するブロックチェーンベースのデータベースである TruSat をリリースしました。

副題

問題の背景ブロックチェーン技術の応用例としては、次のようなものがあります。スペースデブリ

。軌道上の人工物の爆発、衝突、または破壊はすべて、スペースデブリの出現につながる可能性があります。宇宙空間を高速で移動するデブリは、大きさや大きさにもよりますが、甚大な被害を引き起こす可能性があります。スペースデブリは人工衛星の軌道を外れ、国際宇宙ステーション（ISS）などのインフラに影響を与え、宇宙を歩く宇宙飛行士に危害を与える可能性もあります。

2020年2月の時点で、欧州宇宙機関は、直径10センチ以上の物体が3万4000個地球の周りを周回していることと、地球低軌道で500回以上の崩壊、爆発、衝突があったと報告している。地球低軌道は地上から約 2,000 キロメートル離れています (一般に NASA の位置に基づく)。地球低軌道には大量のデブリが集積しており、重力も地球の重力の範囲内にある。

静止軌道は赤道上空約35,786キロメートル。通信衛星や気象衛星の数の増加により、地球の自転の方向と周期と一致する静止軌道が注目されるようになりました。静止軌道上のスペースデブリによって引き起こされる危険性は推定できません。打ち上げに成功した人工衛星のうち、宇宙で正常に運用されているのは一部だけだ。インターネットを高速化するために、ますます多くの人工衛星が宇宙に打ち上げられています。民間団体は、SpaceX の Startlink ネットワーク衛星、Amazon の Project Kuiper 衛星、OneWeb 衛星など、数万機の衛星の打ち上げを計画しています。問題はどうやってやるかだ。長期的には、これを実現するのは困難です。軌道上の物体の集中は、特に宇宙空間のデブリが蓄積するリスクがあるため、壊滅的な結果をもたらす可能性があります。スペースデブリは、NASA、米国国防総省スペースデブリ計画、欧州宇宙機関、および機関スペースデブリ調整委員会 (IADC) を含むがこれらに限定されない、ほとんどの研究機関および関係者によって共同かつ独立して管理されています。

副題

例 1: NASA と研究者による研究

NASAは、2018年の3年間の早期キャリア教員賞をオハイオ州アクロン大学の教授に授与しました。プレスリリースによると、この賞は宇宙におけるブロックチェーンプロジェクトの研究に焦点を当てたNASAのグレン研究センター助成金に贈られるという。

研究計画では、自律宇宙船でのコグニティブ・コンピューティング、IoT、機械学習などの先進技術向けのイーサリアム・ベースのアーキテクチャを開発する予定です。自律型宇宙船は、宇宙ゴミを監視、特定、回避することができるだけでなく、宇宙環境でタスクを自律的に実行することもできます。宇宙空間の範囲は、地球低軌道と太陽間の位置を超えて広がります。

NASA は政府機関として、プロセス全体の開発の詳細とミッションの現在の状況を一般の人々と共有します。研究全体に関する興味深い最新情報は、一部の技術プレスに掲載される予定です。これは、Wei Kocsis と NASA スタッフを含む他の研究者によって出版された技術論文でも説明されています。

「データを処理するには大量のデータと十分なコンピューティング能力が必要なため、効果的なデータ駆動型アプローチの開発は依然として課題です。この課題に対処するには、多数の分散型システムにわたって、分散型で安全でプライバシーを保護するプログラミング パラダイムが必要です。」 「非同期協調コンピューティング プロセスは、信頼されていないコンピューティング ノードに実装されており、コンピューティング能力とコンピューティング インテリジェンスを制限する可能性があります。このプログラミング パラダイムは、ブロックチェーン、分散学習、準同型暗号化、およびソフトウェア定義ネットワーク テクノロジの開発のために設計されています。」

現在パデュー大学の教授である Wei Kocsis 氏は、2019 年の Converge2Xcelerate カンファレンスで議論する価値のある洞察をいくつか共有しました。 Wei Kocsis 氏は、集中型クラウド システムに基づく宇宙空間のコンピューティング能力とマシン インテリジェンスの限界を強調しました。距離、破片、または放射線の干渉は宇宙船に壊滅的な影響を与え、データ、通信、判断の遅れを引き起こす可能性があります。

「宇宙で緊急事態が発生した場合、問題をすぐに反映する十分な時間がなく、緊急事態を引き起こす可能性があります。」とウェイ・コチス氏は説明した。

緊急事態に関する指摘はNASAの文書で裏付けられている。この文書では、宇宙ゴミが国際宇宙ステーションの宇宙飛行士に与える影響について言及しており、その中でNASAの工学部であり重要な工学部門であるAPPLEは次のように書いている。

「全体的な評価と戦略の実施について、十分な警告が行われない場合があります。たとえば、2019 年に国際宇宙ステーションでは衝突の危険性に関する赤色の警告が発せられました。これは、衝突の危険性が 10,000 分の 1 よりも大きいことを意味します。時間が足りません。衝突回避命令を実行するには、国際宇宙ステーションが破片に衝突した場合、宇宙飛行士は危険を回避するためにスユーズ宇宙船に入り、宇宙飛行士は生き残る可能性があります。」

Wei Kocsis 氏は会議で次のように議論しました。「クラウドおよび集中コンピューティング アーキテクチャに基づく限られた燃料とストレージ メモリは、宇宙空間での宇宙ミッションを維持するための重要な課題です。複数の関係者の組織、機関、利害関係者は、信頼の問題において常に課題を抱えています。」

「宇宙の宇宙船はNASAだけでなく他の国も所有しています。これは悪意のある競争が起こることも意味します。つまり、信頼できる組織が少なくなるということです。」

この意味で、信頼の問題は依然として解決されるべき問題である。洗練された分散型ブロックチェーン台帳は、スマート コントラクトなどの他のレベルのアプリケーションの問題を解決できます。

スマート コントラクトは、イーサリアムなどのブロックチェーン ネットワーク上でプログラムによって実行される電子トランザクションです。必要条件が満たされていれば、トランザクション処理の実行・実現が保証されます。 Wei Kocsis 氏と研究者の Praveen Fernsndo 氏は、スマート コントラクトに関する研究を拡張しています。

「私たちが計画しているネットワークシナリオでは、イーサリアムのスマートコントラクトを通じて自動化とセキュリティを確保します。」

両研究者は、これらの技術に関して仮特許出願を行ったと主張している。ブロックチェーンネットワーク上には共通のデータソースがあるため、複数の当事者によって確立された内部インセンティブによって、これらの自動実行スマートコントラクトが事前に実行されます。これらの計算可能な契約は、特定の目的のためにプログラムされます。現在、データの信頼できる唯一の情報源はありません。個々の衛星とスペースデブリに関する混合データは、扱いにくい技術上および政策上の問題を反映しています。

研究の一環として、私は契約法的な観点からスマートコントラクトの驚くべき奥深い詳細を調べています。 ExMacina 契約の中で、Kevin Werbach と Nicolas Cornell 教授は次のように説明しています。

「スマートコントラクトと他の電子契約の主な違いは、実行の問題です。コンピュータは、必要な条件が満たされたと判断すると、データ指向または計算可能な契約を自動的に実行します。電子開発からデータおよび計算可能な契約まで。これは機械自動化のトレンドを反映しており、契約の交渉、形成、実行、履行の機能をコンピューターが人間の代わりに迅速に行うことができれば、機械の全会一致の同意を得て契約を迅速に実行することができます。ソフトウェア コードを実行する前のステップは現在、場合によっては、スマート コントラクトは問題を解決するのではなく、問題を変革します。たとえスマート コントラクトが設計どおりに機能したとしても、複数の関係者の観点から見ても、結果は水準に達しない可能性があります。または経済効率の観点から見ても、すでに修正されています。たとえば、効率の問題は常に改善されていますが、実行されないことが最も望ましい結果である可能性があります。」機械の自動化を進めれば、実際にスペースデブリの問題を管理し、解決することができます。スペースデブリの管理は、機関間やネットワーク全体ではなく、自動的に実行される可能性があります。

しかし、契約法の観点から将来の状況に応じた適用を検討すると、多くの複雑な問題が生じる可能性があります。たとえば、コーディング中のエラーをどのように処理するかなどです。

Werbach と Cornell は次のように書いています。「たとえブロックチェーンのコンセンサス オペレーティング システムが信頼できるものであっても、スマート コントラクト アプリケーションの動作は...」

さまざまな目的のためにプログラムされた自動マシンの使用を管理する必須のスマートコントラクトも、いくつかの疑問を引き起こします。自律型宇宙船に過度に依存すると、制御不能になる可能性もあります。

プロトタイプ ハードウェアは、ブロックチェーン ベースのプロトコルを使用して衛星を開発します。 Proof-of-work は、NASA の研究作業の検出段階で使用されます。プルーフ・オブ・ワークはコンセンサス・アルゴリズム・プロトコルのタイプに関連しており、トランザクションを調整するノードに到達する必要があります。 Wei Korcsis氏は、許可されたブロックチェーン上のプロトコル認可証明書では、コンセンサスにより、トランザクションが有効になるために権限のある人物が承認する必要があり、トランザクションを再検討することもできると指摘した。認可されたパブリック チェーンとプライベート チェーンの間には重要な違いがあります。パブリック チェーンは、ビットコインやイーサリアムなどのパーミッションレス ブロックチェーンとは異なり、パブリック データ検証を使用します。認証されたユーザーのみがブロックチェーン上のデータを書き込み、制御できます。パブリック チェーンと承認済みブロックチェーンの違いは、認証されたユーザーを識別および管理するためのさまざまなレベルのツールがあり、データの読み取りと書き込みを交代で行うことができることです。

副題

例 2: ブロックチェーン陸軍会社イスタンブールとロッテルダムに本社を置くコンサルティング会社 Blockchain Army は、スペースデブリ問題を解決するためのブロックチェーン技術の使用に焦点を当てています。公式ウェブサイトで、ブロックチェーン軍は採用を計画しているブロックチェーンベースのシャード用個別管理プラットフォーム

Blockchain Armyは、Wei Kocsisや他の研究者と同様に、スマートコントラクトの使用を計画しています。これらのスマート コントラクトは実行を自動化し、プロセスの実行に伴うリスクをパートナーに通知します。推定によると、すべてのスペースデブリを除去する費用は27億米ドルにも上ります。この数字は、この分野の市場調査にかかる他の推定コストとそれほど変わりません。

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未来が来た

スペースデブリに対するブロックチェーンアーキテクチャの使用は、古い問題を新しい方法で解決しています。業界の専門家は何十年もの間、このアプローチを優先する必要性を私たちに思い出させてきました。専門家の調査会社、ソリューション会社、コンサルティング会社は、同じ 2 つの主要原則を共有しています。

最初の原則は、遅延と摩擦を軽減するための自己強制型スマート コントラクトに関係します。マルチパーティの信頼問題を、テクノロジー スタックに基づく自動アーキテクチャによって解決できるように変換します。

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キーポイント

キーポイント

膨大なスペースデブリに関するデータの整理は急務となっている。ブロックチェーン技術のいくつかの基本的な特性は、上記のユースケースに適用できます。航空会社や機関向けのブロックチェーン対応テクノロジー スタックにより、ネットワークの置き換えが可能になります。ブロックチェーン スタックの多様性は、プラットフォーム層のコンセンサス、アルゴリズム、プロトコル、ルール、暗号化、アプリケーション層のスマート コントラクト、およびさまざまなレベルのノードで構成されます。ユーザー (検証者) は、宇宙ミッション、探査、検証、デブリの除去に貢献できます。

ブロックチェーン技術が成熟し続けるにつれて、官民の組織は宇宙におけるブロックチェーンの開発にさらに注目するようになり、それが私たちを未来へと導き続けます。 Wei Korcsis は 2019 Conv2x カンファレンスで多くの貴重な提案をしてくれました。