基于区块链和边缘人工智能计算的情报共享平台构建研究.pdf

Industrial Technology Innovation产业科技创新 2023，5（3）：44461 引言以情报主导的模式1得到了世界范围内大多数国家的认可，然而，国家情报建设面临着一个主要的困难，即情报“数据孤岛”问题严重，数据不能互联互通，不能按照目标调查需求充分的发挥情报数据的价值。导致情报“数据孤岛”的主要原因可以归结为以下三方面：一是情报数据权属难以确定，各部门共享情报数据意愿不强；二是情报数据共享激励机制不明确，各部门缺乏共享情报数据的动力；三是情报数据安全难以保证，情报数据共享过程中面临着数据泄露问题。因此，需要将国家情报制度与情报技术相结合，打通情报数据壁垒。本文在区块链技术的基础上，引入了边缘人工智能计算技术，构建基于区块链和边缘人工智能计算的情报共享平台，为破除情报共享壁垒，挖掘情报数据价值提供新的思路和框架。2 基于区块链的情报交易机制区块链技术最早由中本聪在比特币的介绍中提及2，具有去中心化、防篡改、可追溯等特点。区块链自身的安全机制能够保证情报数据的记录、存储、传输安全，从而为国家情报机构建立起可信的情报共享交换环境。本文基于区块链非对称加密、时间戳、智能合约技术结合用户账户管理功能，提出了情报联盟链的交易机制，主要由情报数据交易对象、情报数据确权机制、情报数据交易方式和情报数据定价机制四部分组成。2.1 情报数据交易对象考虑到情报系统的中心化特性，采用弱中心化的形式搭建三级情报用户体系的情报联盟区块链，情报数据交易对象主要包括：情报管理节点、情报用户节点和情报采集节点。情报管理节点主要职责有：一是负责情报联盟链中情报节点的身份审核与认证，二是负责情报信息的标准、规范，三是维护联盟链的稳定运行，监督、维护情报数据的实时性、完整性和有效性。情报用户节点是情报数据的生产者和使用者，是国家部委单位。能够发起线索采集、情报查询和情报协同三类任务，保障情报数据的实时性、有效性、完整性，最大限度发挥情报数据的共享、交换价值。情报采集节点是社会机构，能够发起线索采集任务和通用人工智能模型服务，发挥社会类数据的价值。2.2 情报数据确权机制本文将情报产品产权分为所有权、使用权和收益权，通过区块链时间戳技术和哈希运算，在初级情报产品上链时为该情报节点赋予所有权。在情报数据交易的过程中，将每笔情报交易记录上链，实时更新情报产品使用权的情况，方便全生命周期的溯源和追踪。2.3 情报数据交易方式情报数据的交易方式，包括情报采集、情报查询和情报协查等。技术实现方面，基于区块链智能合约实现预置的情报采集、情报查询交易方式，支持情报用户节点根据具体的情报分析任务利用智能合约生成定制化的情报协查交易。代币奖励是情报共享的唯一支付媒介。鼓励相关基于区块链和边缘人工智能计算的情报共享平台构建研究何显时1，韦 崴2，冯艾茜3（1.中国电子产业工程有限公司，北京100084；2.中国电子进出口有限公司，北京100036；3.中电防务系统装备研究院，北京100036）摘要：“不治理、无情报”，充分释放情报数据的价值，发挥好情报在国家安全中的基础性、关键性作用，是现代情报体系建设的必然规律。如何高效、安全、合法合规地把情报数据利用起来？本文对此作了以下探讨：首先，基于区块链技术，从情报交易对象、情报数据确权机制、情报数据交易方式和情报数据定价机制四个维度设计了情报交易机制。其次，基于边缘人工智能计算技术，提供了可交易的商品初级情报产品以及通用人工智能服务。最后，基于上述设计，以海外国家的情报体系为例，简要介绍了情报共享平台业务流程。本文提出的基于区块链和边缘人工智能技术的情报共享平台，为促进情报机构之间的协同和共享提供了建议和实施路径。关键词：区块链；边缘人工智能；情报；共享中图分类号：G359.21 文献标识码：A 文章编号：2096-6164（2023）03-0044-03作者简介：何显时（1990-），女，黑龙江鹤岗人，硕士研究生，工程师，主要从事情报领域的总体设计工作。45第5卷 第3期何显时等：基于区块链和边缘人工智能计算的情报共享平台构建研究情报机构参与情报的共享环节，建立以情报价值为核心的目标情报共享生态体系。2.4 情报数据定价机制情报数据共享激励的核心是情报数据的定价，情报数据的定价方式主要包括：第三方评估定价和协商定价两种。第三方评估定价，指的是由联盟链的管理节点建立情报产品定价体系，从情报分析工作量、数据质量、时效要求等方面进行量化评估，给予相应的代币奖励，主要适用于情报采集和情报查询等交易方式。协商定价指的是情报数据交易的交易双方采用自主协商方式，根据具体情报分析任务完成定价，适用于情报协查交易方式。3 基于边缘人工智能计算的情报交易商品边缘人工智能技术5主要指的是在边缘服务器上运行人工智能应用，作为自主的智能体，以自身利益驱动进行情报数据共享和查询交易。本文引入边缘人工智能计算技术来提供通用人工智能模型服务、初级情报产品。一方面情报节点利用代币购买通用人工智能服务，解决海量数据处理的问题。另一方面，情报节点利用代币购买初级情报产品，解决目标调查过程中的数据壁垒问题。3.1 边缘人工智能计算边缘人工智能计算由边缘人工智能服务和中心人工智能孵化平台两部分组成。中心智能孵化平台能够根据国家情报的需求，完成情报产品数据标注、情报整编模型的训练和发布。针对各情报节点对于人工智能模型需求的多样性问题，借鉴 OODA 环的作战理念，设计人工智能模型分层的架构体系。针对国家各情报节点智能模型全生命周期运维问题，采用了云部署智能服务技术，解决各情报节点的人工智能模型远程加载、远程部署、远程维护问题。边缘人工智能平台能够根据情报节点职责、情报分析任务及数据情况，根据人工智能智能模型的标签，自动完成人工智能模型同情报节点的的匹配及智能推荐，以加载相应的智能模型。3.2 情报交易商品通用人工智能模型服务情报交易平台支持情报节点以代币购买通用人工智能模型服务，解决其海量数据的处理需求与有限人力资源差距的问题。通用人工智能模型为情报节点提供智能化服务，例如：智能目标识别模型、以图搜图智能模型、目标声纹识别模型等。通过通用智能模型处理，提高情报分析人员日常情报分析工作的效率。3.3 情报交易商品初级情报产品情报共享平台支持情报节点以代币购买初级情报产品。一方面，能够促进各情报节点之间的情报数据共享。另一方面，能够解决情报节点信息化产生的海量的数据存储需求与区块链的链式结构处理能力存在的矛盾。初级情报产品涉及经济类、有组织犯罪类等不同类型案件的初级情报产品，包括：目标行为特征、目标关系特征、目标身份信息等。例如涉毒类专用智能模型，能够从多源数据中挖掘、提取与毒品案件相关的特征和线索，进行目标情报整编并生成涉毒目标初级情报产品，包括：身份信息、涉毒目标团伙信息和涉毒目标交易信息等。4 基于区块链及边缘人工智能计算的情报共享平台架构基于上述设计思路，可以构建基于区块链和边缘人工智能计算技术的情报共享平台，平台架构自下而上分别是情报数据层、基础设施层、共性支撑层和情报应用层。如图 1 所示。图 1 国家情报共享平台架构4.1 情报数据层根据情报分析流程，本文将情报数据层分为业务数据、初级情报产品、目标情报产品三类。4.2 基础设施层基础设施层包括区块链基础设施和边缘人工智能计算基础设施。区块链基础设施分为网络服务、存储服务和合约服务三类。网络服务通过 P2P 技术实现区块链网络情报节点之间数据共享，本文采用了 POA 共识机制。存储服务包括键值对 KV 和 IPFS 文件存储等，本文通过“星际文件系统”IPFS 解决区块链大规模、非结构化数据存储的缺陷。合约服务包括合约环境以及合约的全生命周期管理服务。边缘计算基础设施分为边缘智能整编、边缘计算管理和边缘智能服务三部分。边缘智能整编包括了智能模型加载、智能模型配置，能够根据情报管理节点的配置加载相应的专用智能模型，基于业务数据进行目标分析和敏感目标挖掘，生成初级情报产品。边缘计算管理能够对当前边缘人工智能计算平台的任务进产业科技创新IndustrialTechnologyInnovation46Vol.5 No.3行总体的调度和管理。边缘智能服务能够加载通用人工智能模型，提升情报分析人员工作效率。4.3 共性支撑层共性支撑层包括情报节点管理、情报数据管理和情报数据交易机制管理三部分。情报节点管理完成情报节点的鉴权、接入管理，包括账户管理、权限管理和密钥管理。情报数据管理完成情报数据的上链、查询管理，包括情报数据写入、情报数据查询服务。情报数据交易机制能够实现对于情报产品共享交换的激励机制，包括交易激励合约、情报代币钱包等。4.4 情报应用层情报应用层能够为情报管理节点和情报用户节点提供情报产品服务，包括目标情报整编、情报线索挖掘和情报数据协同等，能够基于初级情报产品进行进一步的情报分析，生成目标情报产品等。5 基于区块链及边缘人工智能计算的情报共享平台5.1 情报系统组成以海外某国情报体系为例，构建了国家情报共享平台。情报管理节点是情报联盟链的管理节点，包括：国家对内情报局和国家对外情报局，并搭建国家中心人工智能孵化平台。情报用户节点能够开展各自领域的情报分析活动，包括：国家军事情报局、国家警察情报局、国家金融情报局、国家海关情报局、总统府等。以国家警察情报局和国家金融情报局为例。国家警察情报局：作为国家情报的一部分，在战略、战术和业务层面生成与公共安全相关的情报。基于接处警数据、刑事案件数据，利用警察边缘人工智能模型能够生成嫌疑人车辆信息、嫌疑人前科信息等初级情报产品。国家金融情报局：作为国家情报的一部分，负责收集金融情报、准备报告以防止和消除洗钱和犯罪融资。基于银行交易记录、信贷记录等业务数据，利用金融边缘人工智能模型能够生成可疑交易报告、资金流向等初级情报产品。情报采集节点包括：银行、运营商、机场等社会机构。5.2 情报共享平台业务流程本节以国家金融情报局上传初级情报产品可疑交易报告，国家警察查询相关目标信息的场景为例，对业务流程进行进一步的介绍。5.2.1线索采集流程国家金融情报局 ID-F 的业务系统将生成的银行交易记录、信贷记录存入金融业务数据库。金融边缘人工智能平台从金融业务数据库中提取银行交易记录，利用金融边缘人工智能模型生成卡号ID-1100 的可疑交易报告初级情报产品 DATA-F-1100。边缘人工智能平台将卡号 ID-1100、初级情报产品DATA-F-1100 打包发送给区块链业务系统。区块链业务系统对国家金融情报局进行身份认证，通过后将加密的初级情报产品 DATA-F-1100 写入IPFS，并记录加密文件的哈希指纹及哈希值。调用情报采集智能合约，将加密文件哈希指纹及哈希值写入区块链。成功后触发情报采集代币支付操作，支付至国家金融情报局情报代币钱包。5.2.2情报查询流程国家警察情报局 ID-P 的边缘警察人工智能平台向区块链请求卡号 ID-1100 的情报查询服务，将国家警察情报局用户号 ID-P 及调查目标的卡号 ID-1100 共同打包至区块链平台。区块链业务系统对国家警察情报局进行身份认证，通过后调用情报查询智能合约，反馈 IPFS 哈希指纹及哈希值。国家警察情报局基于反馈的 IPFS 哈希指纹及哈希值向 IPFS 查询，获得加密的相关可疑交易报告。国家警察情报局向国家金融情报局区块链请求身份认证，区块链业务系统对国家警察身份、权限认证通过后，调用情报查询身份认证智能合约，反馈以国家警察情报局公钥加密的初级产品加密密钥。国家警察情报局进行双重解密获得相关可疑交易报告，返回状态后情报查询智能合约执行代币支付，对双方的代币钱包操作完成交易。6 结语本文基于区块链、边缘人工智能技术构建了情报共享系统，以充分挖掘情报的数据价值。一方面，基于区块链技术，利用区块链的时间戳、哈希运算、智能合约等技术，设计情报共享交换的机制，最大程度地保障情报数据权属和安全保密，打通情报数据壁垒。另一方面，在中心人工智能孵化环境孵化人工智能模型，为情报节点提供可交易的初级情报产品和通用人工智能服务，提高情报数据跨部门共享程度。本文基于区块链技术和边缘人工智能技术构建了情报共享系统，打破了情报节点之间的数据壁垒，实现了多源情报数据跨部门的高效协作，为完善和优化国家情报共享体系提供建议和实施路径。参考文献：1 彭知辉.大数据：让情报主导警务成为现实J.情报杂志，2015（5）：1.2 张长鲁，张健.国内区块链研究主题挖掘、热点分析及趋势探究 J.统计与信息论坛，2021，36（2）：119-128.