■將新聞進行到底

　　文·本報記者林莉君

　　為什么上網(wǎng)的時候你會感到安全性很差，個人信息隨時會暴露？

　　為什么上網(wǎng)的時候你會感到移動網(wǎng)絡(luò)“移動”不起來？

　　為什么上網(wǎng)的時候你會感到網(wǎng)絡(luò)很亂，充斥著虛假、詐騙信息？

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　　專業(yè)人士告訴你，這都是由互聯(lián)網(wǎng)原始設(shè)計弊端造成的。

　　北京交通大學(xué)教授、下一代互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)設(shè)備國家工程實驗室主任張宏科，在接受科技日報記者采訪時說，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)有近60年的歷史了，美國人最初設(shè)計互聯(lián)網(wǎng)的時候，主要是用于小范圍的軍事與科研。而今天，僅中國的網(wǎng)絡(luò)用戶就近7億，視頻、語音和圖像占據(jù)了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹髁鳎ヂ?lián)網(wǎng)安全性、移動性、服務(wù)質(zhì)量、資源利用率等方面的弊端日益明顯?！耙獜母旧辖鉀Q這些問題，必須重新構(gòu)思、設(shè)計新的互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)。”

　　互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)系到國家安全、社會穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展，為了搶占未來互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的制高點，世界各國圍繞如何創(chuàng)建未來互聯(lián)網(wǎng)體系與機制紛紛展開科技攻關(guān)，美國、歐盟相繼啟動了FIND、FIRE、FIA 等計劃。

　　張宏科團隊通過10余年潛心研究，超前繪制出下一代互聯(lián)網(wǎng)藍圖，發(fā)明了標識網(wǎng)絡(luò)體系及關(guān)鍵技術(shù)，獲得國內(nèi)外發(fā)明專利授權(quán)58項，登記軟件著作權(quán)16項，較好地解決了未來互聯(lián)網(wǎng)體系與機制這一難題。在年初舉行的全國科技獎勵大會上，榮獲2014年度國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。

　　從根源上找到現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)缺陷

　　針對互聯(lián)網(wǎng)的諸多問題，張宏科團隊率先提出互聯(lián)網(wǎng)體系“網(wǎng)絡(luò)與用戶”“控制和數(shù)據(jù)”“資源與位置”的“三重綁定”特性，是造成這些弊端的本質(zhì)原因。

　　互聯(lián)網(wǎng)安全性是最受用戶詬病的缺陷。小到影響個人隱私，大到泄露國家安全機密。轟動世界的“棱鏡門”事件讓人深刻地感受到互聯(lián)網(wǎng)安全的脆弱性。美國國家安全局和聯(lián)邦調(diào)查局通過進入微軟、谷歌等網(wǎng)絡(luò)巨頭的服務(wù)器，能實時跟蹤用戶電郵、聊天記錄、視頻、音頻、文件、照片等上網(wǎng)信息，監(jiān)控用戶的一舉一動。

　　“這和互聯(lián)網(wǎng)的原始設(shè)計有關(guān)。網(wǎng)絡(luò)用戶傳輸資料、圖像、視頻的時候，這些信息流被轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)包，里面就包含著發(fā)送者和接收者的地址信息。對于精通IT技術(shù)的人，這個數(shù)據(jù)包就是透明的，他在任何節(jié)點上都能抓到數(shù)據(jù)包，從而知道它從哪兒來，到哪兒去。而且，對于用戶來說，你的登錄信息和所在位置信息捆綁在一起，只要你上網(wǎng)，你的位置就是確定的，安全性怎么可能得到保護？你再怎么做防護，都是消極的應(yīng)對措施?！睆埡昕聘嬖V記者。

　　而“控制和數(shù)據(jù)綁定”“資源與位置綁定”的特性則導(dǎo)致移動網(wǎng)絡(luò)“移動”不起來、網(wǎng)速太慢、效率不高等缺陷?！斑@些原始設(shè)計的弊端讓互聯(lián)網(wǎng)長時間超負荷運轉(zhuǎn)，難以承受越來越多的應(yīng)用和用戶使用，用戶體驗越來越差。這些問題再怎么修改、完善都無法從本質(zhì)上解決互聯(lián)網(wǎng)的問題。必須構(gòu)建一個全新的互聯(lián)網(wǎng)體系，以適應(yīng)未來的發(fā)展需求?！?張宏科說。

　　學(xué)通信出身的張宏科，早在2000年就意識到了這些互聯(lián)網(wǎng)的原始弊端。他的團隊曾經(jīng)成功研制出我國首臺自主知識產(chǎn)權(quán)、技術(shù)性能達到世界先進水平的IPv6路由器?！澳菚r候，互聯(lián)網(wǎng)還未普及，很少有人意識到這個問題。我們也是在做IPv4及IPv6技術(shù)的研究中。意識到了現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的嚴重弊端，覺得這個問題遲早會暴發(fā)，舊技術(shù)終將為新技術(shù)所替代。2003年我們就在這方面展開了研究。”張宏科說。

　　下一代互聯(lián)網(wǎng)是個什么樣子

　　針對下一代互聯(lián)網(wǎng)體系的構(gòu)建，張宏科團隊潛心研究了10余年，在國家973計劃、自然科學(xué)基金重點項目等資助下，提出了以“兩層模型”“三次映射”“四種標識”為典型特征的標識網(wǎng)絡(luò)體系，發(fā)明了標識和映射機制，有效解決了未來互聯(lián)網(wǎng)體系與機制這一難題。獲得國內(nèi)外發(fā)明專利授權(quán)58項，登記軟件著作權(quán)16項，借助于“點標識”的理念與思想，主導(dǎo)制訂了IEEE 1888、1888.2等核心國際標準，率先構(gòu)建了未來互聯(lián)網(wǎng)的藍圖。

　　“美國、歐盟等都在開展這方面的研究，但是，到目前為止只有我們提出了比較綜合有效的解決方案?？梢哉f，在這方面，我們走在了世界的前端?！睆埡昕谱院赖乇硎尽?/p>

　　在張宏科的描述中，下一代互聯(lián)網(wǎng)體系較好地解決了“三重綁定”的問題，網(wǎng)絡(luò)的自我管理能力很強，呈現(xiàn)給用戶一個安全、有序、快速、智能的網(wǎng)絡(luò)世界。網(wǎng)民只要合法登記，就能享受到網(wǎng)絡(luò)提供的各種優(yōu)質(zhì)服務(wù)?！爱斎唬绻氵`背法律，發(fā)布虛假信息，利用網(wǎng)絡(luò)干違法的事情，擾亂社會秩序，警察也能很快找到你。”張宏科開玩笑地說。

　　在這個藍圖里，張宏科團隊還把多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)計成一種網(wǎng)絡(luò)，即“一體化標識網(wǎng)絡(luò)”。他告訴記者，現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的原始設(shè)計思想是“一種網(wǎng)絡(luò)”支持“一種主要服務(wù)”。互聯(lián)網(wǎng)、電信、廣播電視采用不同的網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸。這不但導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)施重復(fù)建設(shè)，也無法適應(yīng)未來網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的多樣性要求。張宏科團隊發(fā)現(xiàn)，電信網(wǎng)的交換機和互聯(lián)網(wǎng)的路由器工作機理非常相似，而且各種網(wǎng)絡(luò)體系

　　結(jié)構(gòu)都可以劃分為兩個大的層面。因此，他創(chuàng)造性地提出，全新網(wǎng)絡(luò)的總體框架應(yīng)該是兩層結(jié)構(gòu)體系，即基礎(chǔ)設(shè)施層面和普適服務(wù)層面。這種“一體化標識網(wǎng)絡(luò)”不但能夠?qū)崿F(xiàn)在一種網(wǎng)絡(luò)上支持多種業(yè)務(wù)，還大大提高網(wǎng)絡(luò)的工作效率，簡化網(wǎng)絡(luò)的管理和維護，有效解決了傳統(tǒng)體系中存在的安全、可控、可管及移動問題。

　　張宏科團隊提出的下一代互聯(lián)網(wǎng)解決方案，已經(jīng)成功研發(fā)出一系列產(chǎn)品并通過中興通訊等企業(yè)進行了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

　　高校里做科研要有超前思維和韌勁兒

　　任何成績的取得都非偶然，作為高校在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域取得的重大原創(chuàng)性科研成果，張宏科認為“這得益于對學(xué)科發(fā)展方向的超前把握和一股子韌勁兒?！?/p>

　　“2004年，我們手頭的兩個863項目已經(jīng)結(jié)題。張老師當時就提出，要集中精力做下一代互聯(lián)網(wǎng)，也就是我們標識網(wǎng)絡(luò)的先導(dǎo)項目。當時國內(nèi)外還沒有人做這項研究。我們還有些不理解?！?團隊成員、北交大電子信息工程學(xué)院副教授蘇偉回憶道。2005年8月，美國國家自然基金委發(fā)布了他們的GENI（全球網(wǎng)絡(luò)環(huán)境革新）計劃，其中提到，由于現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的種種弊端，他們準備著力于“下一代網(wǎng)絡(luò)”的建設(shè)。而此時，張宏科團隊已經(jīng)初步構(gòu)思出全新的、兩層網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。2007年，歐盟啟動的新網(wǎng)絡(luò)研究FIRE計劃提出了“兩層”網(wǎng)絡(luò)體系?！翱吹竭@個消息，我們都很高興，這也從側(cè)面印證了張老師的準確判斷。我們工作起來也更自信了?！碧K偉告訴記者。

　　這種超前把握，顯然不是一時的“心血來潮”。它建立在對專業(yè)知識的扎實積累之上?！拔覀冎阅軌蛱岢鋈碌木W(wǎng)絡(luò)框架體系，正是基于對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的透徹研究。過去的東西就是基礎(chǔ)。只有了解透了，才能知道問題在哪兒、未來的方向在哪里、解決的方案是什么。不了解過去，就無法做到超前，更不可能超越。”張宏科說。

　　在張宏科看來，基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的任何重大成果都是“十幾年甚至幾十年的積累。科研沒有捷徑可走。憑的就是一股子韌勁兒。高校做科研，尤其是基礎(chǔ)研究最忌諱‘跟風(fēng)’，東一榔頭西一棒子，什么也做不長，形不成產(chǎn)業(yè)鏈，對產(chǎn)業(yè)發(fā)展也難以做出貢獻。”

　　這種韌勁不僅表現(xiàn)在科學(xué)研究上，還體現(xiàn)在申請課題時的認真。“我記得申請973課題的時候，我們的幻燈片就做了有小半年，你想想那個勁兒，今天沒思路了就放下，明天靈感來了再拿起來。表面上是做幻燈片，實際上鍛煉的是你的創(chuàng)新思維。這二三十張幻燈片的每一句話、每一張圖都是創(chuàng)新的體現(xiàn)。否則你怎么讓評委信服，他們怎么放心把國家的重點科研項目交給你去做？”張宏科說。

　　如今，張宏科團隊又把目光投向了智慧協(xié)同標識網(wǎng)絡(luò)理論與關(guān)鍵技術(shù)的研究?！斑@種網(wǎng)絡(luò)體系能夠通過動態(tài)感知網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)來智能匹配服務(wù)需求，進而選擇合理的網(wǎng)絡(luò)族群及其內(nèi)部組件來提供智慧化的服務(wù)，在有效解決安全性、移動性等問題的同時，能夠提升用戶體驗和網(wǎng)絡(luò)的利用效率?！睆埡昕普f。