三院士谈网络、计算、安全与今后十年数字经济的发展

编者按

在“信息化百人会2022年峰会”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、安全等新发展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分享了他们对数字经济未来发展的前瞻性思考和洞察。

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：数十年以来，我们的网络不知不觉中完成了一个重大变革，从电路交换的电话网、电报网发展到现在的IP互联网。为什么会有这样的变革？因为电话网尽管有很多优点，比如能保证质量、比较安全等，但在大连接方面有很多不确定性，成本很高，很不方便，解决不了普遍的需求。在最初应用IP互联网时，大家认为它根本不可能替代电路交换，但互联网的蓬勃发展完全颠覆了这一想法。

那么，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，面临的最大挑战是解决确定性、安全性、绿色生态等一系列问题。但现在的互联网解决不了这些问题，怎么办？

最大的机会，来自互联网进行体系架构的变革、整个核心技术的变革，或者说协议的变革。当然，变革还是要在原来互联网基础上，保留有价值的东西，比如大链接、方便、灵活等。如何在这些基础上既保证确定性，又保证绿色，还要保证安全，并进行互联网架构的变革？用确定性的、可定制的、可服务的网络架构来替代它。在这方面，国内外都有很大的突破和进展。

至于算力，将是未来的一种核心竞争力。目前我国算力遇到的最大挑战，是算力“孤岛”现象或者说“烟囱”现象，没有高超的算力帮助用户建立联系。原因在哪？在于现在的网络没有能力，使算力如同计算机用户跟计算机打交道一样便利。目前很多超算中心的数据，包括FAST数据等，还在用卡车进行数据运输。这既是算力的问题，也是网络的问题。解决算网融合问题，同样需要确定性网络技术。未来十年、二十年，无论5G、6G或是7G，都是追求更好的性能架构和更好的服务。

郑纬民院士：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次运算，叫一百个Flops（每秒浮点运算次数）。现在全球的算力，根据去年年底的统计，加在一起大概是520EFlops。其中，美国大概占160EFlops，而中国140EFlops，排名第二，跟美国相差不远。

算力跟数字经济的关系非常密切。根据统计，按算力规模高低排序，各国的算力规模排名正好跟数字经济、实体经济排名吻合。也就是说,算力规模大的国家，经济发展都比较好。因此，算力可以说是数字时代的发动机，得算力者得天下，算力时代到了。

算力有三大类。第一类是高性能计算算力，我国现在约有20个国家一级的超算中心，这是超算的算力。第二类是人工智能算力，即智算算力，是最近两年才开始出现的。这类机器是专门处理人工智能问题的，目前我国也有20多个城市正在陆续建设人工智能超算中心，发展非常快。第三类是数据中心，是通过云方式提供服务的。三类算力加在一起，就构成了我国140EFlops的总算力规模。

解决算力“烟囱”现象，就要把所有算力连接成网络，即算力网络，相当于把国内众多机器组合成一台大机器，困难不少。联网容易，但网络连起来，带宽要高、延迟要低，这个挑战不小。特别是“东数西算”工程，带宽和延迟很关键。

未来十年，在形成算力网络的同时，确保网络带宽高、延迟低，才能保证基于强大算力网络的各种应用收获美妙的成果。

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。网络攻击，以前针对的是单纯的数据信息，后来是网络通信，然后发展到对信息系统的攻击，现在发展到对网络空间的攻击。以前攻击的主体是以黑客为主，现在黑客也串连起来，构成黑客组织或集团，各个国家都针对性地建立网络作战部队，比如美国。

现在的攻击模式是全面全程的，包括对密码进行破解、破坏网络通信协议造成网络传输中断、对信息系统造成破坏等。最为严重的，是黑客攻击逐渐规模化，变成国家之间全面的网络战。

此外，网络攻击的破坏程度和威胁程度也比以前严重得多。以前最多是窃取秘密信息，后来是使整个系统瘫痪，现在则是全方位的攻击。网络安全为人民，网络安全靠人民，我们一定要提高对网络安全的认识，严加防范，做好网络斗争的准备。

刘韵洁院士：从俄乌冲突可以看出，一个国家如果解决不好网络安全问题，会带来很大的被动。网络中的DDoS攻击，可以把整个网络堵死，让网络死掉，或者把整个CPU的能力耗尽，没法再处理。这种攻击在俄乌冲突中表现得异常明显。大家应该已经发现，全球网络几乎看不到俄罗斯新闻。乌克兰的新闻倒是经常可以看到，但主要是美国的微软、谷歌在帮助其构建。

我认为最糟糕的，是将来我们的网络能力可能被国外“封死”。怎么解决类似威胁？如果遭遇DDoS攻击，用现在的方法，比如各种防火墙，化解成本很高。我们现在正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布局，以10个TB为目标预防DDoS攻击。这完全可以做到。国外DDoS攻击俄罗斯和乌克兰，估测大概是3.5TB的能力，如果能做到10TB的预防DDoS攻击，可以极大改善当前的网络环境。当然，要做好这个事情，我们要做好一系列的技术准备，并不断通过技术创新迭代升级，以免出现俄罗斯这样的被动局面。

网络、计算、安全等新发展，如何影响新时代数字经济

刘韵洁院士：在互联网发展的上半场，全球最好的十大互联网公司，美国有八个，中国有两个。互联网发展的下半场，竞争将更激烈、更困难。尽管数字化转型、数字技术发展存在不少挑战，但如果没有做好，那就不是8:2的问题，而是带个制造业和其他应用领域都面临被动的问题。

网络方面，未来中国完全有可能走在变革前列。因为我们十年前就有布局，国家也列出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。虽然，我们的整体技术能力跟美国相比还有较大差距，但可以让我国主导中国互联网的下半场，走出自己的技术发展方向，并且跟国际主流发展方向相互吻合。如果我们做好了，中国可能实现从“跟随、跟跑”向“并跑、领跑”的转变。

郑纬民院士：算力领域有三大定律。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1倍，算力资源增长非常显著，已经打破了摩尔定律。可以设想，十年以后算力会怎样？第三定律是经济定律，算力每投入1元能带动3到4元的GDP增长。因此，算力作为生产力，对数字经济非常大。经济好不好，要看算力规模大不大。

算力建设分两部分，一是算力的硬件，主要是芯片；二是算力的软件，主要指基础软件，比如操作系统、文件系统、编译系统、数据库等。因此要在算力上成为世界强国，一方面要把基础硬件做上去，不能被卡脖子，另一方面要把核心基础软件做好。

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。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、把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挑战。

2017年，勒索病毒仅一天时间就袭击了全球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。去年5月7日美国东海岸的石油管道，被黑客攻击后能源中断，拜登政府不得不宣布东海岸17个州和华盛顿特区进入紧急状态。所以，我们必须有效应对网络空间的霸权威慑，必须落实法律、战略、制度的网络安全综合保障体系，确保数字经济的快速发展。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。