NASA đang thử nghiệm công nghệ blockchain như một lớp bảo vệ mới cho liên lạc máy bay–mặt đất, nhằm giảm nguy cơ tấn công mạng và sửa đổi dữ liệu trong hệ thống hàng không.
Trong một thử nghiệm với drone tại Trung tâm Nghiên cứu Ames, NASA đánh giá khả năng phân tán dữ liệu trên nhiều nền tảng để tăng độ tin cậy khi vận hành bay. Đây là một phần của sáng kiến Quản lý Không lưu và An toàn, hướng tới nền tảng truyền thông hàng không an toàn hơn trong tương lai.
- NASA thử nghiệm blockchain trên drone để kiểm tra khả năng chống can thiệp và giả mạo dữ liệu liên lạc hàng không.
- Hệ thống sổ cái phân tán giúp xác minh thay đổi dữ liệu giữa nhiều bản sao, giảm rủi ro “điểm lỗi đơn”.
- Kết quả thử nghiệm cho thấy tiềm năng ứng dụng cho bay tự hành, vận tải đô thị và hoạt động ở độ cao lớn.
NASA thử nghiệm blockchain để bảo vệ liên lạc hàng không khỏi tấn công mạng
NASA dùng blockchain như một cơ chế ghi nhận và xác minh dữ liệu phân tán, giúp giảm nguy cơ bị thao túng thông tin bay dù hệ thống bị tấn công một phần.
Thử nghiệm tập trung vào việc bảo vệ kênh liên lạc giữa phương tiện bay và mặt đất trước các rủi ro phổ biến như gây nhiễu, xâm nhập và sửa đổi dữ liệu. Thay vì lưu trữ tập trung, blockchain duy trì nhiều bản sao đồng bộ của dữ liệu và đối chiếu các thay đổi giữa các bản sao đó.
Cách tiếp cận này nhằm tăng tính toàn vẹn cho dữ liệu vận hành hàng không, nơi sai lệch nhỏ có thể dẫn tới quyết định điều phối sai. NASA xem đây là một hướng đi để củng cố an toàn trước bối cảnh mối đe dọa an ninh mạng ngày càng tinh vi, đặc biệt khi mật độ hoạt động bay mở rộng sang drone và các phương tiện mới.
Thiết kế thử nghiệm tại Ames dùng drone Alta-X trong điều kiện bay thực
NASA trang bị cho drone Alta-X bộ phát vô tuyến, mô-đun GPS và máy tính chạy phần mềm blockchain để đánh giá độ bền của hệ thống khi bay ngoài thực địa.
Thử nghiệm diễn ra tại một địa điểm thử nghiệm ở Silicon Valley, California, với mục tiêu đo khả năng vận hành trong điều kiện bình thường thay vì chỉ mô phỏng trên phòng thí nghiệm. Cấu hình phần cứng bao gồm các thành phần cần thiết để truyền nhận dữ liệu và ghi nhận trạng thái bay theo thời gian thực.
Điểm trọng tâm là kiểm tra xem phần mềm blockchain có duy trì được việc ghi nhận và đối chiếu dữ liệu trong môi trường bay có nhiễu, độ trễ, và các biến động liên lạc hay không. Qua đó, nhóm kỹ sư đánh giá khả năng triển khai trong hệ thống hàng không quy mô lớn.
Blockchain giảm rủi ro giả mạo dữ liệu bằng cơ chế sổ cái phân tán
Blockchain phân tán dữ liệu lên nhiều nút, ghi lại mọi thay đổi và xác minh chéo giữa các bản sao, khiến việc sửa dữ liệu trái phép trở nên khó hơn đáng kể.
Khác với cơ sở dữ liệu truyền thống lưu ở một nơi, sổ cái phân tán giúp tránh phụ thuộc vào một điểm kiểm soát duy nhất. Khi có thay đổi, hệ thống ghi nhận và đối chiếu với các bản sao khác, tạo thành chuỗi dấu vết kiểm tra được.
Nếu một phần hệ thống bị xâm nhập, các bản sao còn lại có thể giúp phát hiện sai lệch và duy trì tính nhất quán của dữ liệu. Theo hướng này, thông tin bay được kỳ vọng giữ được độ chính xác, minh bạch và khó bị thao túng hơn trong các tình huống chịu tác động an ninh mạng.
Dữ liệu hàng không có thể chia sẻ nhanh nhưng vẫn giới hạn truy cập
Thử nghiệm nhắm tới việc chia sẻ dữ liệu quan trọng như kế hoạch bay, thông tin người vận hành và telemetry theo cách nhanh, có kiểm soát và chống can thiệp.
Trong bối cảnh vận hành, các dữ liệu như kế hoạch bay, thông tin định danh vận hành và thông số telemetry cần được truyền giữa nhiều bên. Mục tiêu là đảm bảo các bên được ủy quyền có thể truy cập, trong khi ngăn chặn can thiệp và thay đổi trái phép.
Khi các mối đe dọa nhằm vào hệ thống quản lý không lưu tăng lên, cơ chế phân quyền truy cập và theo dõi thay đổi có thể tạo thêm một lớp “bằng chứng” để kiểm toán nguồn gốc dữ liệu. Điều này đặc biệt quan trọng nếu hệ sinh thái bay mở rộng với nhiều chủng loại phương tiện và nhà vận hành.
Kết quả thử nghiệm gợi ý vai trò của hệ thống phi tập trung trong tương lai vùng trời
Các quan sát từ thử nghiệm cho thấy hệ thống phi tập trung có thể hữu ích cho những kịch bản hàng không mới như bay tự hành, vận tải đô thị và hoạt động độ cao lớn.
NASA ghi nhận rằng mô hình phân tán có tiềm năng hỗ trợ các ca sử dụng đòi hỏi độ tin cậy cao khi số lượng phương tiện tăng. Điều này bao gồm drone, phương tiện bay tự hành, vận chuyển đô thị và các hoạt động ở tầng cao, nơi liên lạc và xác minh dữ liệu cần bền vững dưới nhiều rủi ro.
Trong vận hành vùng trời mở rộng, yêu cầu “mở rộng theo lưu lượng” trở thành điểm nghẽn nếu kiến trúc phụ thuộc vào một trung tâm duy nhất. Hệ thống phân tán có thể là một hướng để giảm áp lực lên điểm điều phối tập trung và tăng khả năng chịu lỗi.
Blockchain phù hợp với tư duy zero-trust vì mọi tương tác đều được ghi và xác minh
Thay vì dựa vào nhiều lớp phòng thủ quanh một điểm trung tâm, blockchain ghi log và xác minh mọi giao dịch dữ liệu, giảm phụ thuộc vào “điểm yếu duy nhất”.
Các phương pháp an ninh mạng trước đây thường “xếp lớp” phần mềm và phần cứng để cản trở xâm nhập. Cách tiếp cận blockchain mà NASA thử nghiệm đi theo định hướng zero-trust: không mặc định tin cậy, mọi trao đổi dữ liệu đều được ghi lại và đối chiếu.
Theo báo cáo của NASA, hệ thống cho thấy độ tin cậy ngay cả khi bị “gây áp lực” bởi các cuộc tấn công mạng mô phỏng. Đây là tín hiệu quan trọng vì hàng không cần khả năng duy trì vận hành an toàn ngay cả khi bị tấn công.
Thử nghiệm bằng các kịch bản đe dọa thật cho thấy hệ thống vẫn giữ toàn vẹn dữ liệu
Trong các chuyến bay thử, nhóm nghiên cứu kiểm tra phản ứng trước các mối đe dọa an ninh mạng và ghi nhận hạ tầng blockchain vẫn vận hành hiệu quả, bảo toàn dữ liệu.
NASA đánh giá hệ thống trong bối cảnh nhu cầu tăng mạnh từ drone, máy bay hoạt động độ cao lớn và phương tiện cất-hạ cánh thẳng đứng chạy điện (eVTOL). Khi số lượng nền tảng bay tăng, yêu cầu về vận hành vùng trời an toàn và có khả năng mở rộng cũng tăng theo.
Nhóm nghiên cứu cho rằng nếu tiếp tục hoàn thiện, công nghệ này có thể trở thành một nền tảng số cho mạng lưới vận tải hàng không hiện đại. Trọng tâm là độ tin cậy của dữ liệu xuyên suốt chuỗi vận hành, từ phương tiện, trạm mặt đất đến các hệ thống giám sát và điều phối.
Blockchain giúp bay tự hành an toàn hơn bằng cách giảm điểm lỗi đơn trong điều khiển
Với các hệ thống bay không người lái, blockchain có thể tăng độ an toàn vì dữ liệu điều khiển và trạng thái bay khó bị thay đổi nếu không có sự đồng thuận của mạng lưới.
Các nền tảng bay tự hành, từ drone giao hàng đến “taxi bay”, phụ thuộc nhiều vào kênh liên lạc và dữ liệu trạng thái. Nếu hệ thống điều khiển–giám sát truyền thống gặp lỗi hoặc bị tấn công tại một điểm, rủi ro lan rộng có thể tăng nhanh.
Bằng việc lưu trữ dữ liệu trên nhiều nơi đồng bộ, blockchain khiến việc can thiệp trở nên khó hơn và dễ bị phát hiện hơn. Trọng tâm không chỉ là bảo mật dữ liệu, mà còn là xây dựng một khung “niềm tin số” có thể mở rộng khi giao thông trên không phức tạp hơn, đặc biệt ở khu vực đô thị và các hành lang bay tầm thấp.
Những câu hỏi thường gặp
NASA dùng blockchain trong hàng không để làm gì?
NASA thử nghiệm blockchain để bảo vệ liên lạc máy bay–mặt đất khỏi can thiệp, tấn công mạng và giả mạo dữ liệu, bằng cách phân tán và xác minh dữ liệu trên nhiều nút.
Thử nghiệm blockchain của NASA được thực hiện như thế nào?
Thử nghiệm dùng drone Alta-X bay trong điều kiện bình thường, được gắn bộ phát vô tuyến, GPS và máy tính chạy phần mềm blockchain để kiểm tra độ ổn định khi bay thực tế.
Blockchain giúp gì cho bay tự hành?
Blockchain có thể hỗ trợ bay tự hành bằng cách giảm “điểm lỗi đơn” trong hệ thống điều khiển và làm khó việc sửa dữ liệu khi không có sự đồng thuận, cải thiện khả năng truy vết và an toàn vận hành.
