三院士談網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、安全與今后十年數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展

編者按

在“信息化百人會(huì)2022年峰會(huì)”上，圍繞“今后十年，網(wǎng)絡(luò)、算力的發(fā)展將發(fā)生哪些革命性改變或趨勢”“網(wǎng)絡(luò)與信息安全面臨的威脅有哪些新特征”“網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、安全等新發(fā)展將如何影響新時(shí)代數(shù)字經(jīng)濟(jì)”等話題，沈昌祥、劉韻潔、鄭緯民三位中國工程院院士分享了他們對數(shù)字經(jīng)濟(jì)未來發(fā)展的前瞻性思考和洞察。

今后十年，網(wǎng)絡(luò)、算力的發(fā)展將發(fā)生哪些革命性改變或趨勢

劉韻潔院士：數(shù)十年以來，我們的網(wǎng)絡(luò)不知不覺中完成了一個(gè)重大變革，從電路交換的電話網(wǎng)、電報(bào)網(wǎng)發(fā)展到現(xiàn)在的IP互聯(lián)網(wǎng)。為什么會(huì)有這樣的變革？因?yàn)殡娫捑W(wǎng)盡管有很多優(yōu)點(diǎn)，比如能保證質(zhì)量、比較安全等，但在大連接方面有很多不確定性，成本很高，很不方便，解決不了普遍的需求。在最初應(yīng)用IP互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，大家認(rèn)為它根本不可能替代電路交換，但互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展完全顛覆了這一想法。

那么，互聯(lián)網(wǎng)今后的十年、二十年或者更長的時(shí)間面臨的問題是什么呢？我認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)只解決了大連接的問題，面臨的最大挑戰(zhàn)是解決確定性、安全性、綠色生態(tài)等一系列問題。但現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)解決不了這些問題，怎么辦？

最大的機(jī)會(huì)，來自互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行體系架構(gòu)的變革、整個(gè)核心技術(shù)的變革，或者說協(xié)議的變革。當(dāng)然，變革還是要在原來互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，保留有價(jià)值的東西，比如大鏈接、方便、靈活等。如何在這些基礎(chǔ)上既保證確定性，又保證綠色，還要保證安全，并進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的變革？用確定性的、可定制的、可服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來替代它。在這方面，國內(nèi)外都有很大的突破和進(jìn)展。

至于算力，將是未來的一種核心競爭力。目前我國算力遇到的最大挑戰(zhàn)，是算力“孤島”現(xiàn)象或者說“煙囪”現(xiàn)象，沒有高超的算力幫助用戶建立聯(lián)系。原因在哪？在于現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)沒有能力，使算力如同計(jì)算機(jī)用戶跟計(jì)算機(jī)打交道一樣便利。目前很多超算中心的數(shù)據(jù)，包括FAST數(shù)據(jù)等，還在用卡車進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)輸。這既是算力的問題，也是網(wǎng)絡(luò)的問題。解決算網(wǎng)融合問題，同樣需要確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。未來十年、二十年，無論5G、6G或是7G，都是追求更好的性能架構(gòu)和更好的服務(wù)。

鄭緯民院士：算力是計(jì)算的能力，用什么來衡量呢？每秒鐘能執(zhí)行多少次加減運(yùn)算。一秒鐘能執(zhí)行100次運(yùn)算，叫一百個(gè)Flops（每秒浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)）?，F(xiàn)在全球的算力，根據(jù)去年年底的統(tǒng)計(jì)，加在一起大概是520EFlops。其中，美國大概占160EFlops，而中國140EFlops，排名第二，跟美國相差不遠(yuǎn)。

算力跟數(shù)字經(jīng)濟(jì)的關(guān)系非常密切。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，按算力規(guī)模高低排序，各國的算力規(guī)模排名正好跟數(shù)字經(jīng)濟(jì)、實(shí)體經(jīng)濟(jì)排名吻合。也就是說,算力規(guī)模大的國家，經(jīng)濟(jì)發(fā)展都比較好。因此，算力可以說是數(shù)字時(shí)代的發(fā)動(dòng)機(jī)，得算力者得天下，算力時(shí)代到了。

算力有三大類。第一類是高性能計(jì)算算力，我國現(xiàn)在約有20個(gè)國家一級的超算中心，這是超算的算力。第二類是人工智能算力，即智算算力，是最近兩年才開始出現(xiàn)的。這類機(jī)器是專門處理人工智能問題的，目前我國也有20多個(gè)城市正在陸續(xù)建設(shè)人工智能超算中心，發(fā)展非?？臁５谌愂菙?shù)據(jù)中心，是通過云方式提供服務(wù)的。三類算力加在一起，就構(gòu)成了我國140EFlops的總算力規(guī)模。

解決算力“煙囪”現(xiàn)象，就要把所有算力連接成網(wǎng)絡(luò)，即算力網(wǎng)絡(luò)，相當(dāng)于把國內(nèi)眾多機(jī)器組合成一臺大機(jī)器，困難不少。聯(lián)網(wǎng)容易，但網(wǎng)絡(luò)連起來，帶寬要高、延遲要低，這個(gè)挑戰(zhàn)不小。特別是“東數(shù)西算”工程，帶寬和延遲很關(guān)鍵。

未來十年，在形成算力網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，確保網(wǎng)絡(luò)帶寬高、延遲低，才能保證基于強(qiáng)大算力網(wǎng)絡(luò)的各種應(yīng)用收獲美妙的成果。

網(wǎng)絡(luò)與信息安全面臨的威脅有哪些新特征

沈昌祥院士：現(xiàn)在，網(wǎng)絡(luò)空間已經(jīng)成為國家主權(quán)領(lǐng)域的一部分。網(wǎng)絡(luò)攻擊，以前針對的是單純的數(shù)據(jù)信息，后來是網(wǎng)絡(luò)通信，然后發(fā)展到對信息系統(tǒng)的攻擊，現(xiàn)在發(fā)展到對網(wǎng)絡(luò)空間的攻擊。以前攻擊的主體是以黑客為主，現(xiàn)在黑客也串連起來，構(gòu)成黑客組織或集團(tuán)，各個(gè)國家都針對性地建立網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)部隊(duì)，比如美國。

現(xiàn)在的攻擊模式是全面全程的，包括對密碼進(jìn)行破解、破壞網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議造成網(wǎng)絡(luò)傳輸中斷、對信息系統(tǒng)造成破壞等。最為嚴(yán)重的，是黑客攻擊逐漸規(guī)?；兂蓢抑g全面的網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)。

此外，網(wǎng)絡(luò)攻擊的破壞程度和威脅程度也比以前嚴(yán)重得多。以前最多是竊取秘密信息，后來是使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，現(xiàn)在則是全方位的攻擊。網(wǎng)絡(luò)安全為人民，網(wǎng)絡(luò)安全靠人民，我們一定要提高對網(wǎng)絡(luò)安全的認(rèn)識，嚴(yán)加防范，做好網(wǎng)絡(luò)斗爭的準(zhǔn)備。

劉韻潔院士：從俄烏沖突可以看出，一個(gè)國家如果解決不好網(wǎng)絡(luò)安全問題，會(huì)帶來很大的被動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)中的DDoS攻擊，可以把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)堵死，讓網(wǎng)絡(luò)死掉，或者把整個(gè)CPU的能力耗盡，沒法再處理。這種攻擊在俄烏沖突中表現(xiàn)得異常明顯。大家應(yīng)該已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，全球網(wǎng)絡(luò)幾乎看不到俄羅斯新聞。烏克蘭的新聞倒是經(jīng)?？梢钥吹?，但主要是美國的微軟、谷歌在幫助其構(gòu)建。

我認(rèn)為最糟糕的，是將來我們的網(wǎng)絡(luò)能力可能被國外“封死”。怎么解決類似威脅？如果遭遇DDoS攻擊，用現(xiàn)在的方法，比如各種防火墻，化解成本很高。我們現(xiàn)在正在研究一種基于智能的算法，以“全民皆兵”的思路，在底層通過低成本的架構(gòu)布局，以10個(gè)TB為目標(biāo)預(yù)防DDoS攻擊。這完全可以做到。國外DDoS攻擊俄羅斯和烏克蘭，估測大概是3.5TB的能力，如果能做到10TB的預(yù)防DDoS攻擊，可以極大改善當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。當(dāng)然，要做好這個(gè)事情，我們要做好一系列的技術(shù)準(zhǔn)備，并不斷通過技術(shù)創(chuàng)新迭代升級，以免出現(xiàn)俄羅斯這樣的被動(dòng)局面。

網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、安全等新發(fā)展，如何影響新時(shí)代數(shù)字經(jīng)濟(jì)

劉韻潔院士：在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的上半場，全球最好的十大互聯(lián)網(wǎng)公司，美國有八個(gè)，中國有兩個(gè)。互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的下半場，競爭將更激烈、更困難。盡管數(shù)字化轉(zhuǎn)型、數(shù)字技術(shù)發(fā)展存在不少挑戰(zhàn)，但如果沒有做好，那就不是8:2的問題，而是帶個(gè)制造業(yè)和其他應(yīng)用領(lǐng)域都面臨被動(dòng)的問題。

網(wǎng)絡(luò)方面，未來中國完全有可能走在變革前列。因?yàn)槲覀兪昵熬陀胁季?，國家也列出了未來網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)設(shè)施的大科學(xué)裝置。這個(gè)大科學(xué)裝置在確定性網(wǎng)絡(luò)方面，已經(jīng)走在世界的前面。雖然，我們的整體技術(shù)能力跟美國相比還有較大差距，但可以讓我國主導(dǎo)中國互聯(lián)網(wǎng)的下半場，走出自己的技術(shù)發(fā)展方向，并且跟國際主流發(fā)展方向相互吻合。如果我們做好了，中國可能實(shí)現(xiàn)從“跟隨、跟跑”向“并跑、領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變。

鄭緯民院士：算力領(lǐng)域有三大定律。第一定律是時(shí)代定律，算力是生產(chǎn)力，人類生產(chǎn)力已經(jīng)從原先的人力、畜力、動(dòng)力為主的時(shí)代，進(jìn)入到了算力為核心生產(chǎn)力的算力時(shí)代。第二定律是增長定律，算力每12個(gè)月增長1倍，算力資源增長非常顯著，已經(jīng)打破了摩爾定律?？梢栽O(shè)想，十年以后算力會(huì)怎樣？第三定律是經(jīng)濟(jì)定律，算力每投入1元能帶動(dòng)3到4元的GDP增長。因此，算力作為生產(chǎn)力，對數(shù)字經(jīng)濟(jì)非常大。經(jīng)濟(jì)好不好，要看算力規(guī)模大不大。

算力建設(shè)分兩部分，一是算力的硬件，主要是芯片；二是算力的軟件，主要指基礎(chǔ)軟件，比如操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等。因此要在算力上成為世界強(qiáng)國，一方面要把基礎(chǔ)硬件做上去，不能被卡脖子，另一方面要把核心基礎(chǔ)軟件做好。

沈昌祥院士：習(xí)總書記指出，沒有網(wǎng)絡(luò)安全就沒有國家安全。安全是發(fā)展的前提，發(fā)展是安全的保障。黨的二十大提出了加快建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、數(shù)字中國的戰(zhàn)略任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)安全是建設(shè)的底座，也是推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的有效途徑。加快推動(dòng)我國數(shù)字化轉(zhuǎn)型、網(wǎng)絡(luò)化重構(gòu)、智能化提升、產(chǎn)業(yè)化升級、新基建方式下的萬物互聯(lián)、把網(wǎng)絡(luò)空間從數(shù)字空間延伸到物理空間，都對國民經(jīng)濟(jì)、國家安全提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

2017年，勒索病毒僅一天時(shí)間就襲擊了全球100多個(gè)國家，后來臺積電、富士康等遭到勒索病毒攻擊，損失巨大。去年5月7日美國東海岸的石油管道，被黑客攻擊后能源中斷，拜登政府不得不宣布東海岸17個(gè)州和華盛頓特區(qū)進(jìn)入緊急狀態(tài)。所以，我們必須有效應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)空間的霸權(quán)威懾，必須落實(shí)法律、戰(zhàn)略、制度的網(wǎng)絡(luò)安全綜合保障體系，確保數(shù)字經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，必須加大網(wǎng)絡(luò)空間安全的管制，構(gòu)建積極防御的保障體系，這是我們的歷史任務(wù)。