11月7-8日,“信息化百人会2022年峰会”在杭隆重举行,本届峰会主题为“奋楫争先·为者常成——新形势下的企业数字化转型之路”,峰会由浙江省人民政府国有资产监督管理委员会指导,北京信百会信息经济研究院主办,杭钢集团、之江实验室承办。
11月7日下午,在峰会主论坛上,围绕“今后十年,网络、算力的发展将发生哪些革命性改变或趋势?”“网络与信息安全面临的威胁有哪些新特征?”“网络、计算、安全等方面新发展新特征,将如何影响新时代数字经济?”等话题,沈昌祥、刘韵洁、郑纬民三位中国工程院院士高屋建瓴地分享了其深刻洞察,为未来数字经济发展提供了重要指引。
信息化百人会成员、清华大学互联网产业研究院院长朱岩主持对话。以下为院士对话环节发言内容整理。
今后十年网络、算力的发展将发生哪些革命性改变或趋势?
刘韵洁院士:各位专家、各位同仁,非常好的一个问题。
我简单概括一下。
数十年以来,我们的网络发生了重大的变革。大家可能感觉不明显,在数十年前,先是电话网、电报网统治的时代,经过四五十年到现在我们的IP网、互联网,电路交换的电话网、电报网的技术完全被替代了。这是在不知不觉中就完成了这样一个重大的变革。
为什么会完成这样一个变革?因为电话网尽管有很多优点,它有确定性,能保证质量,也比较安全,但是因为它在大连接方面有很大的不确定性,成本很高,很不方便,解决不了普遍的需求。在使用IP互联网时,大家认为它根本不可能替代电路交换,但是现在这几年就完全颠覆了。互联网这几十年蓬勃发展,大家感觉到了它的魅力,它对整个社会带来的贡献。
但是互联网今后的十年、二十年或者更长的时间面临的问题是什么呢?我认为互联网只解决了大连接的问题,但是到实体经济以后,这个网络面临着最大的挑战,它既需要确定性,又要解决安全性,又要解决绿色等一系列的问题。现在的互联网解决不了这些问题,那怎么办呢?
我认为一个最大的机会,也是最大的挑战就是互联网要进行体系架构的变革,整个核心技术的变革,或者是协议的变革。当然这个变革还是要在原来互联网的基础上,一些有价值的东西还要保留,比如说大链接、方便、灵活。怎么在这些基础上要保证确定性,又要保证绿色,还要保证安全,并进行互联网架构的变革。其标志性就是确定性的网络,就是用确定性的、可定制的、可服务的一个网络的架构来替代它。这个方面我觉得国内国外都有很大的突破和进展。
第二个特点,算力将是未来整个核心的竞争力,因为将来人工智能也好,社会的进步也好,算力会越来越成为一个核心的竞争力。但我们国家的算力遇到最大的挑战,当然国际上也存在着这个问题,就是整个的算力“孤岛”现象,或者是“烟囱”现象,没有很好的算力来帮助用户建立起联系。
原因在哪?也是在于我们现在的网络没有这个能力,无法使得算力就像一台计算机一样,就像计算机的用户跟CPU打交道一样。我们现在好多超算中心的数据,包括FAST的数据等,都还是用汽车、卡车来进行数据运输,现实的算力还没有解决好这些问题,这既是算力的问题也是网络的问题。下一步要把算网融合解决好,也需要确定性网络技术。把这些问题解决好,会大大提升对社会的进步。未来十年肯定是6G,再十年可能是7G,都是追求更好的性能架构和更好的服务。
我理解的未来十年的变化大概是这些。
郑纬民院士:最近两年大家都在说算力。我们先说什么叫算力,算力是计算的能力,用什么来衡量呢?每秒钟能执行多少次加减运算,一秒钟能执行100次加法,我们就叫一百个Flops(每秒浮点运算次数)。现在的计算机运算,一台计算机大型机最快的速度已经可以达到一个亿Flops,非常快了。
我们现在全球的算力情况,大概加在一块520EFlops,这是去年年底统计的。其中美国大概占160EFlops,中国140EFlops,中国排名第二,还是不错的,跟美国差不了太远。
算力跟数字经济的关系非常密切。有个统计,按算力规模大小排序,美国排第一,中国排第二,日本排第三,德国排第四,这样排下去,大概排了二十个国家。这二十个国家的排名刚好跟我们数字经济,跟我们实体经济排名是吻合的。也就是说,算力规模大的,经济也好,不会说一个国家经济一塌糊涂,但买了很多计算机。算力规模大的国家,经济都比较好。因此,我们说算力已经成为数字时代的发动机。还有一个说法,得算力者得天下,算力时代到了。
算力有三大种类,第一类是高性能计算算力,就是现在国家有差不多20来个国家一级的超算中心,每个中心里面都有一台很大的机器,这是超算的算力。第二类是人工智能算力,智算算力,这是最近两年才开始有的,原来没有。这类机器是专门处理人工智能问题的,现在我们国家也有20多个城市陆续在建人工智能超算中心,发展非常快。第三类是数据中心,数据中心是通过云方式提供服务的。三类算力加在一块就是我们国家的140EFlops的算力情况。
刚才刘院士专门提到了算力中的“烟囱”现象。我觉得,特别是当前东数西算带来了机会,我们要把算力联网,或者叫算力网,把算力网络连起来,这件事情相当于把我们国内这么多机器开成一台大机器,对各方面来说都是非常有用的。但是要做成这件事,要把全国这么多机器人连成一个网,困难还很大。刚才刘院士讲了很多,我觉得对于网络的要求非常严格,要把它联网简单,我们现在很容易把它联网,但是这个网络连起来,带宽要高,延迟要低。
带宽高是什么意思呢?我从北京传一个数据到甘肃,这个数据要传过去,要传得快,希望数据过去要快,就一定要带宽高。再如,传大数据的时候要求带宽高。比如,我们有大数据要到无锡这台机器上去运行,但是现在传过去这件事情很慢。因此,这个事情很重要。我觉得十年以后最好能解决,因为带宽高是非常重要的。
另外是要强调延迟低。带宽高了之后,大数据传得很快了,但是延迟低也很重要。延迟低是什么意思?你给它一个命令,很快就能反应。举个例子,电子游戏程序,玩的时候一般说要把服务器离玩电子游戏的人大概80公里以内,如果超过80公里了,它的延迟就长了,就卡了,你打一个炮弹出去,它没反应,过一会儿才把炮弹发出来,这样就有问题了。
因此十年以后,计算机的算力很大,把它连成全国一台机器。另外是希望网络带宽高,延迟低,这样才能保证一台大机器做各种各样的应用会有比较好的结果。
网络与信息安全面临的威胁有哪些新特征?
沈昌祥院士:现在网络空间已经成为国家主权领域的一部分。我们来看,攻击对象以前是单纯的数据信息,后来发展到了网络通信,后来又到了面的攻击,即信息系统的攻击,现在发展到网络空间,是全程全面的攻击。以前攻击的主体是黑客为主,现在黑客也连起来了,构成了黑客的组织集团,各个国家都构建了网络战部队,尤其是美国有强大的网络战部队。
现在攻击的模式和方式也是很全面的。对密码进行破解,对网络通信协议的破坏造成网络传输的中断,对信息系统造成破坏。最为严重的是现在已经不是一般的黑客攻击,国家之间的斗争变成了全面的网络战,也就是“网络原子弹”。美国在90年代末的时候,小布什总统就宣布了成立“网络原子弹”的工程研究。所以他们的网络攻击就是“网络核武器”、“网络核战争”,大家一定要提高对网络攻击的认识。
还有一个方面是它的破坏程度,威胁程度也比以前严重得多。以前最多是窃取秘密信息,后来更为严重,使整个系统瘫痪。现在全方位、严重的攻击无所不在,我们一定要严加防范。一定要提高网络安全的认识,网络安全为人民,网络安全靠人民,我们要提高网络意识,加强网络斗争的准备,为建设我们国家网络强国作出应有的贡献。刘韵洁院士:网络安全方面,从俄乌战争可以看出来,一个国家在网络安全方面如果解决不好会带来很大被动。网络有一种攻击是DDoS攻击,这个攻击最大的特点是会把整个网络堵死,让网络死掉。或者把整个CPU的能力耗尽,没法再处理。这个攻击在俄乌战争当中表现的非常充分。大家都可以看到,俄罗斯的新闻在全球看不到,乌克兰的信息可以看到,当然主要是美国的微软、谷歌在帮他们构建。在网路安全这个问题上,我们每个网站也好,每个计算机也好,被攻击、被勒索都时有发生。
我认为最可怕的是,将来我们网络的能力能不能被国外“封死”。我觉得这个能力我们要把它解决好。这个能力怎么解决?现在如果遇到DDoS攻击,用现在的方法各种防火墙,化解成本是很高的。
我们现在在研究一种基于智能的算法,以“全民皆兵”的思路,在底层通过低成本的架构的布局,目标是10个TB的防DDoS攻击,这完全可以做到。现在国外DDoS攻击俄罗斯和乌克兰是3.5TB的能力,美国也大概是这样的范围。发生一些大的事故,如果我们能做到10TB的防DDoS攻击,就可以改变我们这样一个状态。
当然这个事情,一系列的技术我们都要做好准备,否则我们就会出现像俄罗斯这样一个被动的局面,这些技术要不断去提升。当然还有防泄露的问题,这些问题都可以逐步通过技术创新去改变。
网络、计算、安全等方面新发展新特征,将如何影响新时代数字经济?刘韵洁院士:在互联网的上半场,全球最大的十大互联网公司,美国有八个,中国有两个。互联网的下半场竞争更激烈更困难。我觉得尽管很困难,数字改造也好,数字化也好,尽管跟企业融合非常困难,但如果这个事情哪个国家做不好,那就不是8:2的问题,而是会让制造业和其他应用领域处在被动的局面。
网络方面,下一步中国完全有可能在变革当中走在前面。因为我们在这方面十年前就有布局,工程院向国家建议,发改委也列了未来网络实验设施的大科学装置。
这个大科学装置在确定性网络方面,已经走在世界的前面。当然,我们整个的技术能力跟美国相比还是有很大的差距。但是这个可以让中国能主导中国互联网的下半场,可以走出中国自己的一条技术路径,一条技术发展方向,而且这个方向跟国际的主流发展方向是吻合的,可以处在一个引领的地位。如果我们做好了,中国可能就会从“跟随、跟跑”变成“并跑、领跑”过程的转变。
郑纬民院士:算力有三个定律。算力第一定律是时代定律,算力是生产力,人类生产力已经从原先的人力、畜力、动力为主的时代,进入到了算力为核心生产力的算力时代。第二定律是增长定律,算力每12个月增长一倍,算力资源增长非常显著,已经打破了摩尔定律,12个月以后计算机的台数要增加一倍。那十年以后算力会怎么样?值得思考。第三定律是经济定律,算力每投入1元会带动3到4元的GDP增长。因此,从算力的三个定律来看,对数字经济非常重要,也就是说它是生产力,数字经济就要靠算力。经济好不好,是看算力规模大不大。
算力这件事情要做好,也分两部分,一个是算力的硬件,主要是芯片;一个是算力的软件,我主要指的是基础软件,比如说操作系统,还有文件系统、编译系统、数据库。因此我们要把算力提上去,成为世界上的强国,一定要把基础硬件芯片做上去,把核心基础软件操作系统、数据库、中间件等等做好。我觉得算力对数字经济的影响是非常大的。
沈昌祥院士:习总书记指出,没有网络安全就没有国家安全,安全是发展的前提,发展是安全的保障。我们党的二十大提出了加快建设网络强国、数字中国的战略任务。网络安全是建设的底座,也是推动数字经济高质量发展的有效途径。加快推动我国数字化转型、网络化重构、智能化提升、产业化升级,新基建方式下的万物互联,网络空间从数字空间延伸到物理空间,都对国民经济、国家安全提出了严峻的挑战。
我们必须有效应对网络空间的霸权威慑。我们已经见到了俄罗斯在战争中网络方面遇到的问题,不管是病毒还是黑客的攻击。2017年,一天时间勒索病毒就袭击了全球100多个国家,后来台积电、富士康等遭到勒索病毒攻击,损失巨大。尤其是去年5月7日美国东海岸的石油管道,也是数字化、网络化的管道,被黑客攻击以后能源中断了,因此美国拜登政府宣布东海岸17个州和华盛顿特区进入紧急状态。所以我们必须要走法律、战略、制度的网络安全保障体系,确保数字经济的快速发展。
怎么做呢?我们法律非常明确规定,要加大投入,扶持网络安全产业和项目,加快推广安全可信的网络产品和服务,而且国家发布了《国家网络空间安全战略》,要夯实网络安全基础,加快推进安全有效防御体系,发展新型产业空间。发展数字经济,必须加大网络空间安全的管制,构建积极防御的保障体系,这是我们的历史任务。
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