海阔天空畅谈《安全通论》

2018-12-18杨义先

互联网天地 2018年9期

□ 文杨义先

在赛博时代，在人们一刻也不能离开的网络空间中，以黑客为代表的破坏者们，已经把全世界的所有用户搞得焦头烂额，以至于全球安全专家（红客），随时都在忙于“救火”：黑客造病毒，红客就得杀毒；黑客破密码，红客就得忙加密；黑客非法进入系统，红客就得研制防火墙；黑客兵来，红客就得将挡；黑客水来，红客就得土掩。总之，网络空间安全已经被分裂成了至少十余个“几乎互不搭界”的分支，网络安全专家也被逼成了“高级工匠”，以至于谁也没精力考虑“网络空间安全是否存在统一的基础理论，以及如何建立这样的统一基础理论”等核心问题。

所谓“安全通论”就是“络空间安全的统一基础理论”的简称，即，要在理工科范围内（不含心理学、社会学、经济学、管理学等），在几乎没有任何限制的前提下（比如，不限设备、环境和人员等），揭示黑客攻防和安全演化的若干根本规律。这些规律可以适用于网络空间安全的各主要分支。比如，包括但不限于：系统安全经络的普遍存在性、黑客的离散随机变量本质、红客维护安全熵的目标核心、在各种情况下（单挑、1对多、多对1、多对多等）红客与黑客对抗的可达极限、安全攻防的宏观和中观动态行为数学特征、红客与黑客的直接与间接对抗的演化规律、网络空间安全的生态发展量化规律、以计算机病毒为代表的各类软件的扩散动力学行为、网络传谣和辟谣的规律、网络民意演化的精确变化规律等。

从“小目标”角度看，安全通论意在为“网络空间安全一级学科”提供统一的核心基础理论，正如信息论是“信息与通信工程一级学科”的核心统一基础理论一样。希望今后“信息安全”和“网络空间安全”等相关专业和学科的全体师生和从业者，都将以它作为必修基础课之一。

从“中目标”角度看，希望“安全通论”可以刷新读者的安全观，有助于摆脱全球安全界目前“头痛医头，足痛医足，盲人摸象”的现状，让业界有机会鸟瞰整个网络空间安全。

从“大目标”角度看，网络空间安全统一基础理论，也许是未来数十年内，在IT领域内唯一的有可能催生出香农级成果和人物的机会了；因为，其它学科已经相当成熟，底层出现革命性颠覆的可能性几乎为零了。当然，而目前的“安全通论”则仅仅只是第一块砖，但愿它能够引出真正的玉。形象地说：开天辟地生易经，合纵连横信息论；安全世界诸侯乱，谁成一统谁成神！

你肯定会怀疑：像“安全通论”这样的理论是否有真的存在？答案是：当然存在，不但存在，而且已经存在了数千年！不但存在了数千年，而且还在不断具体化，不断突破新领域，不断涌现新版本。不信你看，

早在人类还没文字的时候，伏羲就用几根小棍子摆出了八卦图，这可以说是有史以来的第一部，也是涉及面最广的一部《安全通论》。后来，约在3200年前，周文王（公元前1152年—前1056年）又对伏羲“安全通论”进行了改版，写成了64卦的《易经》，于是，完成了指导宇宙万事万物的安全通论。再后来，又过了约1千年，孔子对《易经》进行了精心注解，并将其作为群经之首。如果将“吉”看作安全，将“凶”看作不安全的话，那么，《易经》这部“安全通论”的“核心定理”便可以总结为：吉中有凶，凶中含吉；凶极吉来，吉极有凶。对该“核心定理”，周文王虽未给出精确的数学证明，但是，数千年来的事实，已多次反复证明了其正确性！它甚至已经演化成了辩证法的精髓：物极必反。特别需要指出的是，《易经》还是中华文化之源；可见，“安全通论”对我们是多么的重要！

在医学领域，第一部安全通论，名叫《黄帝内经》，大约成书于先秦至西汉年间（公元前21世纪至公元8年）。虽然该书作者不详，但它的“核心定理”却是很明确的，即，阴阳五行说“水生木，木生火，火生土，土生金，金生水”或“水克火，火克金，金克木，木克土，土克水”，当然，也可以形象地总结为“通则不痛，痛则不通”。只不过，此时将“不生病”看作安全，将“生病”看作不安全而已。

在军事领域，第一部安全通论，名叫《孙子兵法》，它成书于2500多年前。如果将“胜”看作安全，将“败”看作不安全的话，那么，孙武“安全通论”本身就已非常精练，只有区区六千余字，含13篇基本法则：始计篇、作战篇、谋攻篇、军形篇、兵势篇、虚实篇、军争篇、九变篇、行军篇、地形篇、九地篇、火攻篇、用间篇。当然，现在孙武“安全通论”的应用，已经不仅仅限于军事领域了，甚至成为了当代商家的必读经典，因为，商场如战场嘛。

古人在不同领域，从不同层次和深度，创立了各种版本的“安全通论”，推动着人类文明不断向前发展。其实，即使到了近代和现代，人类也还在继续着这方面的探索，比如，约250年前，经济学鼻祖亚当·斯密也撰写了一部非常著名，一直畅销至今的“安全通论”，简称为《国富论》。在激烈的自由市场竞争中，如果将“竞争成功”看作安全，而将“竞争失败”看作不安全的话，那么，亚当·斯密的“安全通论”便可形象地概括为一句话：看不见的手。即，更详细地说：“人人都试图用其资本，来使其生产品获得最大价值。一般来说，他并不企图增进公共福利，也不清楚增进的公共福利有多少，他所追求的仅仅是个人安乐和个人利益，但当他这样做的时候，就会有一双看不见的手，引导他去达到另一个目标，而这个目标绝不是他所追求的东西。由于追逐他个人的利益，却经常促进了社会利益，其效果比他真正想促进社会效益时所得到的效果为大。”亚当·斯密“安全通论”的各种改进和充实，简直层出不穷，甚至已经发展成了多门学科，比如，数量经济学、经济数学、一般均衡理论等。

约150年前，达尔文创立的《进化论》，其实就是生物界的“安全通论”。如果将生物种群的“灭绝”看作不安全，“生存”看作安全的话，那么，达尔文“安全通论”的“核心定理”便可以总结为：“物竞天择、适者生存”或“自然选择是生物进化的动力”。当然，达尔文“安全通论”的影响力已经不仅仅限于生物界了，甚至跨越了自然科学和社会科学，极大地改变了人类的世界观。

前面介绍的所有“安全通论”案例，好像都出自人文或社科领域。但是，别误会，其实“安全通论”在自然科学界也比比皆是，比如完全由抽象数学公式写成的“安全通论”，名叫《博弈论》，它由计算机之父冯·诺依曼等科学家，于1944年最终创立；它已成为现代数学的一个新分支，也是运筹学的重要内容。如果将斗争（或竞争）中的“获胜”当作安全，“失败”当作不安全（当然，这里的“安全”或“不安全”不再有明显的界线，而是由具体的数字量化描述，行话叫“收益函数”或“权重”），那么，冯·诺依曼“安全通论”，就主要研究公式化的激励结构间的相互作用，研究具有斗争（或竞争）现象的数学理论和方法，研究对抗游戏中个体的预测行为和实际行为，及其优化策略等。该理论的核心定理便是著名的“纳什均衡定理”。如今，冯·诺依曼“安全通论”，已被生物学家们用来理解和预测进化论的某些结果；已被经济学家用作标准分析工具之一，并在金融学、证券学等领域扮演着重要角色；已被社会科学家们用于处理国际关系、政治学、军事战略等学科的重要问题。

通过噪声信道，在现代通信中，如果将“信息比特被无误差地传输到收信端，即，1传成1，或0传成0”看作“安全”，而将“信息被传错，即，1传成0，或0传成1”看作“不安全”的话，那么，此种情形下的“安全通论”便是大名鼎鼎的《信息论》，它于1948年，由天才科学家克劳德·艾尔伍德·香农创立。该理论的核心只有两个定理：其一叫“信道编码定理”，其二叫“信源编码定理”。如今，香农“安全通论”已经成为IT领域的“指路明灯”，其重要性怎么描述也不过分；因为，没有它，人类可能就无法进入所谓的“信息时代”、“数字时代”或“网络时代”等。

如果将系统（准确地说，是系统中的信息）的“失控”看作“不安全”，将“受控”看作“安全”的话，那么，与之相应的“安全通论”，便是如雷贯耳的《控制论》（其实应该叫《赛博学》），它由诺伯特·维纳等，于1948年创立。虽然维纳版的“安全通论”没有明确的“核心定理”，但是，它却再一次彻底刷新了人类的世界观，揭示了系统的信息变换和控制过程。虽然一般系统具有物质、能量和信息三要素，但是，维纳却只把物质和能量看作系统工作的必要前提，并不追究系统到底由什么物质构造，或能量如何转换等，而是着眼于信息方面，研究系统行为方式的一般规律，特别是动态系统在变化的环境中如何保持平衡或稳定状态，即，“受控”中有“失控”，“失控”中含“受控”的《易经》思想。与其它只研究特定物态系统，只揭示某一领域具体规律的专门科学相比较，维纳版“安全通论”是一门带有普遍性的横断科学，其思想和方法已渗透到了几乎所有的自然科学和社会科学领域。

其实，在不同领域，为了不同目的，人们还创立了多种其它版本的“安全通论”，包括但不限于：1968年贝塔朗菲等创立的“一般系统论”、1969年普里戈金等创立的“耗散结构理论”、20世纪70年代哈肯等创立的“协同学理论”、艾肯等创立的“超循环理论”、塞曼等创立的“突变论”，此外，还有诸如“混沌理论”、“分形理论”等都可以在某种程度上，纳入“安全通论”的地盘。

当然，随着《安全通论》的正式出版（见文献），我们更没必要怀疑其存在性，但是“安全通论”还远未成熟，因为理想的《安全通论》应该是：