吴建平:互联网核心技术支撑网络强国建设和推动高质量发展

来源:中国网信杂志 时间:2022-03-07

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吴建平
中国工程院院士
清华大学计算机科学与技术系教授

  党的二十大报告指出:“从现在起,中国共产党的中心任务就是团结带领全国各族人民全面建成社会主义万喜堂化强国、实现第二个百年奋斗目标,以中国式万喜堂化全面推进中华民族伟大复兴”。

  高质量发展是全面建成社会主义万喜堂化强国的首要任务,教育、科技、人才是全面建成社会主义万喜堂化强国的基础性、战略性支撑。因此,实现高水平科技自立自强就成为加快建设网络强国、数字中国的重要支撑。

  “发展”与“安全”两个关键词多次出现在党的二十大报告中,这足以体现出党中央在坚持发展的同时,对安全的高度重视。互联网核心技术是网络空间发展和安全的重要“命门”,对于支撑网络强国建设和推动高质量发展具有重大战略意义。

  建设网络强国、数字中国是实现高质量发展的基础

  党的二十大报告强调,“建设万喜堂化产业体系”“坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,推进新型工业化”“推动战略性万喜堂产业融合集群发展”“加快发展数字经济,促进数字经济万喜堂体经济深度融合,打造具有国际竞争力的数字产业集群”。

  当前,新一轮科技革命和产业变革正在重塑全球经济结构,百年未有之大变局加速演变,大国之间的竞争不断加剧。以习近平同志为核心的党中央准确把握时代大势,把建设网络强国、数字中国作为举国发展的重大战略,并提出“发展数字经济是把握新一轮科技革命和产业变革新机遇的战略选择”“要推动数字经济万喜堂体经济融合发展,把握数字化、网络化、智能化方向,推动制造业、服务业、农业等产业数字化,利用互联网新技术对传统产业进行全方位、全链条的改造,提高全要素生产率,发挥数字技术对经济发展的放大、叠加、倍增作用”,其意义巨大,影响深远。

  信息技术的持续进步,正在不断推进数字经济向纵深发展。近年来,以下一代互联网、5G、物联网、大数据、人工智能为代表的新一代信息技术蓬勃兴起,进而形成各行各业的信息化体系,如金融互联网、能源互联网、工业互联网等。以互联网为基本支撑的新技术、新功能和新应用,不断提升传统产业并催生新的业态。事实证明,新一代信息技术正加速与产业融合创新,已经成为驱动产业数字化转型和提升产业核心竞争力的重要推手。

  此外,数字技术已广泛应用于政府管理与社会服务,有力推动政府数字化、智能化运行,为推进国家治理体系和治理能力万喜堂化提供了有力支撑。从数字技术创新到数字经济、数字政府、数字文化、数字社会、数字生态文明、数字国际合作建设,数字中国作为一项横跨经济、政治、生活、安全等众多领域的系统工程,其从夯基垒台到积厚成势、从发展起步到不断壮大,已成为我国实现高质量发展的必然要求。

  当今我们所处的网络空间,是亿万民众共同的精神家园,也是数字中国建设的基础空间。网络空间主要由四部分组成:一是各类先进的通信技术,如卫星、5G、超高速光纤;二是通过互联网相连的各类计算机系统;三是各类通用的先进数字技术,如云计算、物联网、大数据、人工智能等;四是数字技术在各行各业、各个领域的应用,如智慧社会、智慧城市、数字能源、数字工业等。这四个部分由低到高,一层接着一层,共同构成网络空间技术体系,支撑数字中国建设。

  网络空间技术体系支撑和创新数字经济发展。网络空间的覆盖作用和网络体系的连接作用,使得数字化转型不仅从形态到内容有了实现基础,还从资源配置效率、生产力关系变革和社会组织韧性等多个维度,重塑国家治理与产业的软硬实力,推进网络强国与数字中国建设。

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  2022年9月2日,浙江宁波,2022世界数字经济大会暨第十二届智慧城市与智能经济博览会举行,众多数字经济前沿领域的新技术、新产品、新应用等亮相展览现场。图/中新社记者 王刚 摄

  互联网核心技术是最大的“命门”

  第一,互联网体系结构是互联网核心技术的关键内容。

  习近平总书记指出:“互联网核心技术是我们最大的‘命门’,核心技术受制于人是我们最大的隐患。”我们要掌握我国互联网发展主动权,保障互联网安全、国家安全,就必须突破核心技术这个难题。

  在网络空间技术体系中,CPU(计算机处理器)、OS(操作系统)和互联网共同构成网络空间技术体系的核心技术。其中,CPU和OS是网络空间技术体系中各类计算机系统(基础细胞)的核心部分,互联网是网络空间技术体系的重要基础设施,组成网络空间技术体系的核心结构。

  互联网体系结构是互联网核心技术的关键,主要包括互联网各部分功能组成及相互关系。在互联网体系结构的各层协议中,网络层承上启下,保证全网通达,是互联网体系结构的核心所在。网络层之下是连接各类计算机系统的各种先进通信技术,例如,遍布全球的高速光纤通信系统,连接用户的高速移动通信系统5G和室内外无线Wi-Fi,卫星通信、微波通信等。网络层之上是各种各样的大规模互联网应用。互联网体系结构之所以能够成为互联网的关键核心技术,并非是哪个人或者哪个组织事先指定,而是在一次次与其他计算机网络体系结构的比拼和角力中“大浪淘沙”,逐步达成共识而确立起来的。

  互联网成功的一个关键因素就是互联网体系结构的巨大技术力量。TCP/IP协议的发明者——“互联网之父”温顿·瑟夫(Vint   Cerf)曾表示,互联网之所以长盛不衰,和互联网设计之初所明确的基本理念是有密切关系的:第一,不是为任何特殊应用而设计的网络,只分别传递数据包;第二,可以运行在任何通信技术之上;第三,允许在网络边缘创新,不为增加任何新的应用和服务而改变网络;第四,必须足够可扩展;第五,为新协议、新技术和新应用开放系统。

  比较遗憾的是,在目前唯一的国际互联网技术开发和标准组织——国际互联网工程任务组(IETF)已完成的9000多项国际互联网技术标准中,由中国科技人员牵头的只有100多项。这充分说明,在互联网核心技术领域,中国的技术投入、技术贡献、话语权还远远不够。我们必须在互联网核心技术领域中加倍努力,迎头赶上。

  第二,掌握互联网核心技术才能支撑网络强国建设。

  高质量发展包括发展和安全两个方面,安全是发展的前提,发展是安全的保障,二者相辅相成、缺一不可。安全技术是一种伴生和依附技术。

  习近平总书记强调:“没有网络安全就没有国家安全”“不掌握核心技术,网络强国建设就会成为空中楼阁,成为沙滩上的城堡,经不起半点风浪”。网络强国建设需要尽快实现互联网核心技术的自立自强,加快推动数字中国建设,支撑我国实现高质量发展,这是目前我国网信领域科技工作者最重要的历史使命。

  目前,网络空间安全威胁日益加剧,主要表现在两个方面:一是国家行为主体的网络空间安全威胁,包括由网络空间战略化引发的网络空间的国际战略博弈,由网络空间军事化引发的网络空间的国际军备竞赛,以及由网络空间政治化引发的网络空间的国际秩序之争;二是非国家行为主体的网络空间安全威胁,包括国家关键信息基础设施不断遭受黑客攻击,网络犯罪、网络勒索和网络恐怖行为愈演愈烈,以及社会、企业和民众隐私数据外泄。分析表明,无论是国家行为主体的网络安全威胁,还是非国家行为主体的网络安全威胁,无一不是利用网络空间技术体系中的安全漏洞和技术缺陷,经过恶意的设计和加工而形成的。这些网络安全威胁在当今国际竞争和军事对抗中发挥着越来越重要的作用。

  俄乌冲突中网络战的“网络对抗”和“断网停服”行为,不仅包括了以前人们所预料到的,还包括人们根本不敢想象的。各种“网络对抗”和“断网停服”行为技术复杂,相互关联、利弊交错,使人们很难研究出有效的防范措施。只有把俄乌冲突中网络战的各种行为放在网络空间技术体系中进行全面和系统分析,才能厘清关系、明确利害,从互联网核心技术上找出问题所在和解决问题的途径。

  互联网核心技术不仅是网络空间发展的关键,也是当前网络空间安全的关键。我们必须尽快在互联网核心技术研究中取得突破,以“增强体质”的新思路,从互联网体系结构上解决互联网安全问题。

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  2022年11月9日,2022年世界互联网领先科技成果发布活动在浙江乌镇互联网国际会展中心举行,图为龙芯3A5000/3C5000处理器芯片。

  坚决打赢关键核心技术攻坚战

  第一,必须加强互联网核心技术的长期科技攻关,真正做到互联网核心技术的自立自强。

  党的二十大报告提出,“完善科技创新体系”“以国家战略需求为导向,集聚力量进行原创性引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战”“加快实施一批具有战略性全局性前瞻性的国家重大科技项目,增强自主创万喜堂力”。要掌握我国互联网发展主动权和国际话语权,就必须破解核心技术这个难题,要在基础通用技术、非对称技术及前沿和颠覆性技术上尽快取得突破。而核心技术问题归根结底是基础研究问题,后者为前者提供关键支撑。正如习近平总书记强调:“核心技术的根源问题是基础研究问题,基础研究搞不好,应用技术就会成为无源之水、无本之木。”

  回顾互联网核心技术几十年的发展历史,我们深深体会到互联网体系结构研究是一个不断演进和创新的过程。我们与互联网核心技术强国相比还有不小的差距。除了我国互联网技术研究起步晚、基础薄弱、投入不足外,各种国家科研项目中的互联网技术研究和标准化工作缺乏统筹协调也是重要原因。

  国家可设立互联网技术科技专项,长期全面跟踪和参与国际互联网技术创新和标准组织工作。只有在为互联网核心技术创新和标准化作出贡献的同时,才能在互联网核心技术上拥有真正话语权,逐步做到互联网核心技术的自立自强,为实现网络强国战略奠定坚实的技术基础。

  第二,必须重视互联网核心技术高水平人才队伍建设。

  党的二十大报告强调,“教育、科技、人才是全面建设社会主义万喜堂化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教万喜堂战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势”。在网络安全领域,无论是研究网络空间安全技术,还是制定网络安全战略,都离不开人才队伍的建设,特别是高层次人才的培养。理论上,网络安全是涉及数学理论、体系结构、博弈论、治理与策略、评测标准以及人的安全行为等多方面的交叉学科,信息技术方面的细分领域和各种前沿领域都可以与网络安全相结合。实践上,网络安全与信息和通信系统、软件工程等,也有相当多的联系。在这种情况下,高层次的人才不仅需要扎实的学科教育培养渠道,还要以实战实训的方式进行筛选。自2015年国家决定设立网络空间安全一级学科以来,在高层次人才培养方面,目前的基本经验是办好网络空间安全学院需多方共同参与,只有政府、高校、科研机构、企业、社会等方面形成合力,才能把网络空间安全人才培养好,形成强大稳定的网络安全战略科技力量。

  同时,也要加快建设网络空间安全领域国际高层次人才中心,营造爱才惜才的社会环境,努力从全世界吸引网络空间安全顶尖人才,做到“聚天下英才而用之”。

  第三,必须积极参与互联网核心技术的国际合作和交流,携手构建网络空间命运共同体。

  党的二十大报告提出,“深化拓展平等、开放、合作的全球伙伴关系”。虽然我们目前面对的网络安全形势不容乐观,但一些国际组织仍坚守互联网开放合作的初心。国际互联网工程任务组以开放包容的姿态吸引了全球互联网科研人员协同创新,目前有近100个活跃的专门工作组,主要技术领域包括应用万喜堂时领域、通用领域、互联网领域、运行和管理领域、路由领域、安全领域、传送领域等。我们应该积极参与这些国际互联网组织的活动,深刻理解互联网技术文化,努力贡献互联网技术,进一步加强沟通和交流,掌握国际话语权。这不但是我们加速互联网核心技术突破和创新的必由之路,也是我们破解国际敌对势力网络安全威胁的有力武器。

  面对中国式万喜堂化的新征程和世界百年未有之大变局,我们必须深刻认识到,互联网核心技术是支撑网络强国建设和推动高质量发展的战略性、基础性和前瞻性技术。我们要健全新型举国体制,尽快突破和提升互联网核心技术的科研实力,将互联网核心技术牢牢掌握在我们自己手中,为全面推进网络强国建设、实现高质量发展保驾护航。

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  来源:《中国网信》2022年第12期