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7月28日，中国电子学会计算机工程与应用分会召开学术报告会，中国工程院四位院士畅谈信息产业发展，主题涉及信息安全、21世纪计算机技术、信息技术转型，以及下一代互联网发展等多个方面。本报摘取这四位院士的主要观点，以飨读者。 ■ 中国工程院院士、中国工程院副院长邬贺铨 中国是3个网民共享两个IPv4地址，美国则是每个网民至少有10个地址。地址不足 现在互联网的应用已经远远超出了它的初衷。宽带、移动无处不在，以主机为中心、网络是透明的等最初的预想都发生了改变，数据也早已不再是传输的惟一对象。 现在的互联网有几个方面的趋势：VoIP已经成为主流，去年VoIP的使用者，在全球范围内已经占到了45%，超过移动和固定电话的用户数；流媒体，主要是IPTV，交互和可点播已经成为主要特点，许多固网运营商也把它看成是新业务的增长点，不仅可以传多媒体流媒体业务，也可以把固定电话和数据捆绑在一起，它的出现标志着IP互联网不仅进入了话音，也进入了广电领域；P2P则不容忽视，虽然用户数只占互联网用户数的1/3，但占带宽流量的72%，运营商对此很不喜欢，但网民喜欢。 现在互联网有发展到“物联网”的趋势，即连接任何可以联网的设备或物体，如传感器网等，其中RFID将大量出现，尤其在工业方面将无处不在。日本最大的移动运营商NTT DoCoMo也表示过，即使在移动用户饱和的情况下，它的移动终端的数量将3倍于日本的人口数，他们坚信任何想控制的物体都可加入无线终端。 但是在互联网高速发展的情况下，这些想法也有挑战，可扩展性、业务质量、安全性、商业模式等都是制约互联网进一步健康发展的因素。 其中最重要的是，在无信用的世界里怎么提供有信用的服务，安全性是互联网发展亟待解决的重要问题，如果一个病毒经常在半小时左右传遍整个世界，那么危害程度就很大了。互联网之父Vinton Cerf也说过，现在的互联网远远超出他当初的预计，能否支撑下去很难确定。 二八定律在互联网上也存在。我们可以看到，80%的网民上20%的网站，20%的网民上80%的网站。这就造成了大量网民集中在少数网站上，网站压力很大。而且IP地址问题仍然是个大问题，中国是3个网民共享两个IPv4地址，美国则是每个网民至少有10个地址，地址不足是我国互联网发展的一大制约因素。 从上个世纪60年代开始，每10年端口的速率能提高10倍，互联网的协议也越来越复杂。表面上看是好事，但互联网的精髓所在就是简单; 如果越来越复杂，互联网的优点就打折扣了。 互联网的发展现在已经处在十字路口，目前有两种解决的思想：一种是修补式的发展路线，即在目前体系下增大容量，不断通过增加新的协议来应付新应用，这样就增加互联网的复杂性，管理可能会越来越难；另一种被称为革命式的发展路线，提出要用新的网络体系来替换现有互联网，有可能会汇聚多种网络体。但目前两种思想都还不明确，互联网发展进退两难。 由于互联网越来越复杂，许多国家都把目标放在了下一代互联网(NGI)的建设上。美国的主要方向主要还是从大容量上解决，探讨和尝试新的协议，尝试把下一代互联网重建在现有互联网上，目标是更好地支持P2P,加快转发，把现有的互联网作为传输层来对待。未来的网络不一定是综合的网络，可以是不同的网络支持不同的应用。 在国家发改委、科技部、信息产业部等8部委的统一领导下，我国也已经开展CNGI一段时间了，主要是建了6个主干网(运营商)，通过北京、上海两个国际交换中心连到国际下一代互联网。在“十一五”期间，我们计划把这个网扩展到西部地区。 在下一代互联网的建设设想上，我们希望用户终端使用的是固定IP地址，网络采用用名实名制，利用信令为同一用户信息流建立固定路由。和国外试验不同，我国的下一代互联网试验有运营商参与，强调对无线和移动的支持，希望将来能实现商业应用，做到可控可管可运营。 计算机技术应当以人为本 ■ 中国工程院院士、中科院计算所所长李国杰 21世纪应该是计算机围着人转，任何产品都要以用户的需要为中心设计。 20世纪的计算机产业较大程度上是被扭曲的产业，产品越来越复杂。计算机产业在上个世纪注重的是性能和购买成本，却忽视了可靠性、易用性、安全性等非性能方面。 现在我们已经看到，20世纪的信息技术走了一些弯路。20世纪的100年中，人类创造的物质财富超过了以往历史总和，全球GDP增加了18倍，但是能源消耗增加了上百倍。信息技术的发展也付出了沉重的代价。我们现在花在维护信息设备上的钱是购买成本的3到6倍。我很担心，信息技术将来像工业化一样，会遭到批评和谴责。 计算机发展到现在，有许多原来根本没有想到的问题，例如早期基本上没有考虑网络和信息安全等问题，计算机的发展也走了一条“先污染再治理”的路。20世纪的计算机企业更加顾及眼前利益，前瞻性和技术研发实力甚至不如70年代。到目前为止，全球只有5%左右的人拥有PC，完全有可能重新考虑，设计更合理的计算机，来满足大众的真正需求。这个问题得到重视的时间越晚，我们要为此付出的代价就越大。 一个产业在国民生产总值的比重，取决于人类的需求和技术发展的程度，信息需求是21世纪人类最主要的需求，有着巨大的发展空间和潜力。信息科学可以说还在起步阶段，与智能模拟有关的计算机科学还刚刚开始。计算机模拟技术是当今最有价值的生产力，长江三峡大坝和国家宏观经济的模拟还都是用微机做的，我们对计算机模拟技术的重视程度还远远不够。计算机模拟最终的作用是模拟现实世界，计算机模拟是科学研究和产品设计最主要的工具，当今几乎所有的高技术产品都离不开计算机模拟。发展信息技术本身也离不开计算机模拟，模拟技术的高低也代表了芯片发展水平。 这里需要提到一个词汇，就是LUSIA。这个词代表了21世纪初期计算机技术的重点方向。L是Low Cost，指低成本；U是Usability，指方便性；S是Security，指安全; I是Intelligent，指智能化；A是Availability，指可用性。这五个方面在21世纪有望得到更长远的发展。在20世纪时，是人围着计算转; 21世纪应该是计算机围着人转，任何产品都要以用户的需要为中心设计。 21世纪的计算机系统应该像20世纪的银行系统一样安全，像收音机一样容易使用，像电话一样可靠。低成本、惠及大众、易用、耐用，是21世纪信息技术的发展方向。计算机和网络应该是21世纪的技术设施，应该像自来水一样，不以盈利为目的。 还有一个需要注意的是HPC(超级计算机)的发展方向。HPC追求的目标已经改变，从原来强调高性能，转变为以高生产力和实际效能、降低人的成本为目标。中科院计算所和曙光正在积极研发个人HPC，我们的计划是，到2007年，运算速度为1000亿次，内存达16GB，将售价在两万元以内的的个人HPC推向市场；而在2010年，运算速度为1万亿次，内存达128GB，将售价为5万元的个人HPC推向市场。 信息安全保护形势严峻 从作用点、保护目标和结构等几个方面着手，是解决信息安全问题的最有效手段。 从作用点的角度看，运行安全是比较重要的方面。就网络安全而言，网络攻击多种多样，大部分还是和安全漏洞有关。 黑客进入安全漏洞有两类：一类是软件客观存在的安全漏洞，另一类是用户配置上出现问题导致的漏洞。严格而言，我们必 猜口令是最经典的黑客攻击手段，大部分黑客攻击，采取的还是这种猜口令方法。1997年，有一个名叫“Deschall”的猜口令小组，他们通过计算得出一个结论，就是以1997年的水平，五位数口令最快能够在78秒之内猜出来。从1997年到现在，我们差不多处理能力提高了60多倍，简单地推算，如果你设五位数口令的话，按照他们那种行动，1秒钟就能够猜出来，而六位数口令也只需要5分钟就可以破译，况且网络上更是有大量可以下载的黑客字典，有各种支持多样系统的破解密码工具。 就现实看，我国在网站管理上的力度还不够，甚至于，很多政府网站被黑了很长时间了，自己却还都没发现。仅仅在今年6月份，我国被黑客攻击的政府网站就达624个，这对电子政务的危害很大。“夹带页”(网页第一页是好的，但是黑客已经攻击进去，在当事人不知道的情况下，黑客可以控制被黑的机器，流过机器的信息都可以被黑客获取)是其中比较严重的问题，很多钓鱼软件也都是靠夹带页进去的。 意识漏洞诱骗现象也是运行安全中危害很大的网络攻击种类之一。例如现在有一种“宝宝”病毒就值得关注。我们知道阿里巴巴运行两个重要的网络，一个是电子商务的淘宝网，一个是专门为支付的，叫支付宝。有人专门为这个后台网开发病毒，一旦你中毒，你在网上支付的时候，实际上你运行的是他那个环境，你可能不知道，以为你敲错密码了，而黑客已经把你的东西存完了。 在这种情况下，消费者应该有所防范，如第一次故意输入错误口令就可以防止自己的支付密码被窃取。利用协议弱点、软件恶意夹带、资源消耗等也是运行安全中不容忽视的问题。 病毒和蠕虫也是有区别的，病毒是靠机会传染、不能强行侵入，蠕虫靠漏洞传染、无须人工干预；病毒寄生在宿主程序上，蠕虫自身能够独立存在、自我繁殖。同时，信息窃取、信息抵赖、信息冒充和信息篡改等手段，以及数据安全及信息利用的内容安全，也是信息安全作用点的两个方面。 机密性是信息安全首要的保护目标，其中危害最大的就是木马程序。我们去年对15种木马做了监测，大概有28个版本，我合并成15种，全国有8万多次被木马感染的事情。现在有一些假网站，消费者很容易被欺骗，把账号和口令敲进假网站以后，造成财产的损失。一些消费者轻易相信所谓的抽奖通知，泄漏了自己的信用卡号和密码。所以可鉴别性也是信息安全保护目标很重要的方面，但可控性和可用性等同样不能忽视。 现阶段，信息安全存在着许多问题，而技术解决方法可以分为上、中、下三个层面，国际社会、网吧、校园和企业等集团网络和家庭都要采取一些措施。我国现在就在加强信息安全管理，从法律规范、行政监管、行业治理和技术保障等角度解决问题。 软件产业必须打破怪圈 ■ 中国工程院院士、总装备部科技委顾问汪成为 凡有助于信息资源开发和应用的技术，都具有强劲的生命力。 信息技术实在发展得太快，我们干这一行的人都有这个同感，而且有人几次三番地说，最好不要对未来做预测。谁要是预测时间最长，犯的错误就会越多。但我想，我们要“预则利，不预则废”，我们总是希望能够看得远一点。所以，我在这里还是大胆地在总结的基础上做一些预测。 什么叫信息化，就是集成芯片，集成电路是这个社会的细胞、计算机好像是这个社会的大脑、网络是这个社会的神经、信息安全确保就是我们信息社会系统的免疫系统。这四件事在我看来就是基础设施，信息资源好像是我们信息社会的血液，开发应用才是我们的血浆。信息化就是把信息资源作为国家战略资源的建设过程，现在的信息资源是国家最重要的战略资源，信息有增值作用。因此，发挥信息的增值作用，提升我们国家的综合国力这个过程，是我们信息化的过程。凡有助于信息资源开发和应用的技术，都具有强劲的生命力。 上个世纪最后的40年，有四个方面的技术发展得很快、有生命力：第一个是网络，增强了对信息资源获取和应用能力；第二个是多媒体，丰富了信息资源的品种和信息资源的描述能力；第三个是面向对象技术，比较接近人的思维模式和计算机处理问题的思考空间；最后一个是嵌入式技术，扩展了信息资源向其他领域的渗透能力。20世纪最后10年，以及本世纪初二三年，人们发现关键问题在网络上我们还是要协同的。 传统计算机软件的发展，已经陷入一个怪圈，但同时又好像是无法避免的趋势，软件做得越来越大，对计算机性能的影响也越来越大，世界上什么时候把我们传统的软件人员消灭了，大概计算机就发展了。计算机软件发展得很快，但同时问题也很多，如果有人问我“为什么计算机软件发展这么快”，我的回答很简单：因为它不合理的地方太多;自行车为什么没有什么发展，因为它基本上全都合理。 20世纪70年代卡脖子的问题是什么呢，是处理器速度; 80年代卡脖子的问题是什么呢？已经是存储容量; 90年是网络带宽问题; 在跨越世纪的时候，人们已经发现海量信息存储是一个瓶颈问题。知识更新得太快，搞信息技术的也要时刻警惕，否则很可能就会掉到数字鸿沟和信息疲乏的状态中。 从各方面的反应来看，我们不做大动作，不去考虑我们应该怎么样转型，去适应信息技术解决各领域复杂问题的需要，可能不行了。去年12月时，国际电信联盟认为通信业正面临调整期，重点集中定义“下一代互联网”，并提出“软交换”的重要观点。美国科学基金委去年年底拨款投资四个专项，分别是可编程的无线网络、传感机系统的联网、广泛的网络定义、未来因特网的设计。 如果要我对计算机软件和技术的各个方面做些预测，我认为，在CPU方面，上个世纪70年代追求的每秒钟完成多少个指令，甚至现在政府和学术界还念念不忘这个指标; 再后来是研究一元钱能买多少处理功能，高性价比是要求; 而现在，我们应该追求的是，每瓦能支持多少处理能力，关键是功耗要下降，要低能耗支持高处理能力。我不关心在CPU里面有几核，我关心的是一瓦能支持多久。 在网络方面，上个世纪70年代，我们关心互通、互联、互操作，但只是基础，只是控制和数据的传递。我们更要关心信息能否沟通和网络上的资源能否聚合、能否处理。2005年到2010年，我们更应该关心的是如何实现资源聚合和人机协同。上个世纪，之所以认为互联网“伟大”，因为它可以在Anytime和Anyplace，连接Anyone送上Anything; 但现在，更关键的是在Right time和Right place，连接Right one送上Right thing。 在信息安全方面，上个世纪七、八十年代，我们特别关心的是密码和纠错，是数据的存储和交换的准确性。现在，我们更应该关心网络之间协议的安全性。系统维护、内容验证、应急整治、长效机制是最终主要的目标。未来10年，信息系统的安全和信息资源的可信，将成为我们主要的任务。过几年，我们的网络安全和信息安全，将以破坏和维护地基信息链路和天基卫星网络为重任; 再过几年后，我们网络信息和安全，将以篡改和确保信息内容为要害，将以搅乱和维持时空一致性为关键; 将来的信息安全和确保，将以研制和破解算法和机理为基础。 至于软件方面，上个世纪70年代，最吃香的是编程和工具及设计，写程序和密码很抢手；到了八、九十年代，面向对象的C++和中间件等软件工程成为热点；未来要走的是需求工程(requirement-orientated)的路，即一切根据需求的变化而变化。 现在信息技术发展最热的是web服务，而将来最红火的将是语义web服务、面向语义网络和语义服务的体系结构。 在紧迫需求的牵引下，20世纪末开始的信息技术，其实已经开始转型，它的特征是基于网络环境对复杂系统的处理、海量信息条件下的知识处理以及确保信息资源的安全和可信。 (注：以上文章均为作者演讲录音整理稿。) | |