文珠穆:自主研发“融存储” 守护国家网络数据安全
2023-10-11倪鑫泽
文/倪鑫泽
互联网的诞生和广泛运用深刻改变了世界,为各国的经济发展、科技创新、思想文化交流等创造了更多条件,但网络也是一把“双刃剑”,其迅猛发展、技术迭代也为国家网络安全带来了冲击与挑战。
在IT基础设施领域的计算、存储、通信三大核心板块中,我国经过数十年努力,已在通信板块中处于国际先进水平,在5G领域甚至有所赶超。但对于计算、存储板块的核心部分,仍保持着追赶的态势,有巨大提升的空间。
“磐基光忆”是国内企业在磁光电融合存储领域的开拓者,作为国内数据存储新技术和新架构的代表,它在存储领域逐步实现国产自主,承担起我国科研和产业界的重要责任与使命。
梦想做一名网络“侠客”
文珠穆博士回忆:“我中学时喜欢读小说。当时有一篇纪实小说让我印象深刻,小说讲的是一位少年,从小因为长相比较自卑,却靠计算机编程名声大振。当时我也有些内向,感觉书中主人公就像自己的写照一样,原来还有这么一个专业,能让个人发挥如此大的作用。于是我高考的志愿全部选择了计算机。”1993年,文珠穆以湖南省“理科状元”身份考入华中科技大学计算机软件专业。又因为特别喜欢武侠小说,觉得维护网络安全就像是在做网络世界里的侠客一样,行侠仗义、来去自由。于是,文珠穆将自己的理想定位在国家网络信息安全领域,做一位名副其实的网络“侠客”,仗剑走天涯,为国家的信息安全战略贡献自己的激情与才智。
为实现理想,文珠穆免试攻读信息安全专业硕士,随后又取得博士学位。因为天资聪颖、学有余力,华科大在大学二年级便安排文珠穆提前进入信息安全实验室,并为其提供计算机设备。“我那会儿年轻,对网络安全特别感兴趣,特别入迷,经常通宵达旦收集资料,破解密码。”他对此记忆犹新。
文珠穆表现突出,因此在校期间就作为骨干力量,参与承担“国家安全党政办公系统”“国产信息安全平台”等多个“863计划”项目,重点项目入选“863计划十五周年成就展”,成为我国最早进行电子政务与电子商务安全机制的研究人员之一。
一毕业,他就被导师选中,以技术入股参与创办了中国第一批网络信息安全企业之一的武汉华工安鼎信息技术有限公司。为此,文珠穆放弃了去美国继续深造的机会。但当时网络信息安全尚未受到像现在这样的关注,第一次创业与自己预想的差距很大,文珠穆在3年后离开了公司,开始了第二次创业。这次他没有直接投身网络安全研究,而是认定“产业发展、人才先行”的理念,与朋友共同创立了思远教育集团,致力于IT软件与网络安全实用型人才培养。是金子总会发光,这句话用在文珠穆身上再合适不过。短短4年的时间,思远教育坐上全国IT职业教育的第二把交椅,共为中国的软件与网络安全行业培养输送了十几万专业人才。高峰时,每年新招生3万余人,每年就业近3万人次,就业率在一个月内高达94%。
回归网络信息安全研究
文珠穆,华中科技大学网络与信息安全专业博士,创办磐基(湖北)信息产业发展有限公司、801网络空间安全研究院,现任801网络空间安全研究院执行院长,中国管理科学研究院特约研究员,华中科技大学客座研究员,全球数字经济联盟(D50)副秘书长,联合国数字经济专家组成员。参与多个“863计划”项目,致力于数据安全存储技术的研究和产业应用。
2011年,由于相关政策变化,思远教育事业停滞。文珠穆没有立即再次创业,而是选择回归家庭,陪伴家人,并进行思考和沉淀,规划自己人生下半场之路。经过一段时间的仔细考虑,文珠穆选择继续进行网络信息安全研究,以实现小时候的梦想。为此,文珠穆创立801网络空间安全研究院。近年来,他不仅承担多项中央网信办委托的战略课题任务,还参与网络空间安全领域的国家“十四五”规划研究工作。在2019年他受邀参加了联合国数字经济专家组会议(EGM),也曾多次参与中美两国数字经济与网络安全二轨对话,代表中国产业界与美方协调供应链安全问题。在与美方多年的对话中,文珠穆深感我国计算、存储等IT核心板块受制于人的切肤之痛。
国内媒体和社会关注的焦点主要集中在计算芯片的断供问题。实际上,在IT基础设施领域三大核心板块之一的存储领域,面临更大的自产和安全难题。
就存储而言,数据存储设备从其物理介质可分为磁、光、电三种:磁介质包括机械硬盘、磁带等;电介质是以闪存与固态硬盘为代表的存储技术;光介质自20世纪60年代末开始发展,主要经历了CD、DVD、BD(蓝光光盘)三代产品迭代。
在三种存储介质中,机械硬盘具有容量大、体积小、速度快等优点,技术成熟、性价比高、应用最为广泛;但产品使用寿命有限,且目前遇到难以突破的技术发展瓶颈。固态硬盘在存储速度和效率上更胜一筹,且具有防震、无噪声、发热量小等优点,正在逐步取代传统硬盘,有效提升系统的整体性能;但同样受限于使用寿命这一问题,并由于尚未形成规模效应,价格也昂贵。蓝光光盘具有安全、长效、节能等突出优点。其唯一的缺点是较磁、电两种存储介质,读写速度较慢。
由于磁、光、电三种介质各有优劣,国际存储行业都在探索融合三种介质优点、规避各自短板的新技术和新方案,从而突破产业发展瓶颈。而我国存储行业,除了此共性问题,还面临在数据存储等关键技术环节受国外控制的困境。具体而言,磁存储介质的硬盘、磁带,基本由国外控制,全部依赖进口;基于电存储介质的闪存颗粒,绝大部分也需进口,国内仅有长江存储可提供少量自主产品。目前,我国已经可以自主生产符合国际通用标准的蓝光光盘和部分存储服务器。如何改变关键技术环节受掣肘的现状?国家信息安全战略急切呼唤完全自主可控的数据存储产品、方案和服务。
文珠穆对此有极深的实践经历和情感触动。因此,随着2021年下半年《中华人民共和国数据安全法》的颁布实施,文珠穆主导801网络空间安全研究院,联合华中科技大学信息存储系统教育部重点实验室和武汉光电国家研究中心,整合积累多年的重要科研成果——磁光电融合存储和相关安全技术,正式推出“磐基光忆”磁光电融合存储设备,开启产业化进程。该设备致力于打破我国存储行业受制于人的现状,提出海量数据安全长效存储的国产化解决方案。
推动磁光电融合存储发展
磁光电混合存储这一概念由清华大学于2004年首次提出,随后由国内为主的产业界和学术界不断发展完善。而国外在这一领域所做的工作主要集中在高密度光存储部分。
在2015年的国际存储大会上,华中科技大学团队率先就磁光电混合存储概念,提出完整的技术解决方案与技术架构体系,并在此基础上,设计出产品原型,获得当年日内瓦国际发明金奖。
2022年5月26日,在2022中国国际大数据产业博览会上,中国通信工业协会互联网产业专业委员会发布了《磁光电混合存储系统通用规范》国家标准。华中科技大学团队参与了标准的结构框架编制和主要内容起草。磁光电混合存储作为存储行业的新型技术,正式进入规范和快速发展阶段。
磐基光忆“融存储”的创新理念,直面当前存储领域痛点问题:主流的在线存储介质如固态硬盘(SSD)和硬盘(HDD)平均只有5年使用寿命,限制了数据可靠存储的周期,离线存储介质如磁带只能保证10年的数据保存。对于更长期的数据保存,从旧介质到新介质的数据迁移是不可避免的,此举增加了数据丢失的风险和维护的复杂性。此外,这三种典型的主流存储介质需要严格的环境条件,例如恒定的温度和湿度,从而消耗额外的能量。
磐基光忆融存储系列产品,比物理介质为磁的使用寿命长、物理介质为光的读写数据快、物理介质为电的价格低,且整合了华中科技大学团队(包括教育部存储重点实验室和国家光电研究中心)数十年的技术积累,目前已获得14项发明专利、23项软件著作权,在磁光电融合存储领域达到全球先进地位。产品实现80%以上的国产自主,其中软件部分完全自主,硬件部分除了磁盘、光驱以外,可全部实现国产化。磁盘部分即便被国外限制,也完全可以用长江存储的闪存整体替代。
国际关系剧烈变化、信息安全问题频发,发展信创产业、推进国产化创新和应用势在必行。聚焦存储行业,考虑目前主流存储设备和技术多由国外厂家控制,如何突破瓶颈进行科技创新、开发出安全可靠的存储产品,保障数据安全,是我国科研和产业界的重要责任和使命。目前,磐基产品已经在政务、医疗、教育、军工、科研、金融等领域的信息化基础设施建设中广泛应用,在数据存储的安全可靠、绿色节能、长效性等方面较传统存储具有明显的性能优势。
磐基光忆融存储产品,作为数据存储新技术和新架构的代表,担负着在存储领域逐步实现国产自主、弯道超车的时代使命,其技术创新将推动存储业的跨越式发展。