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时间:2014-07-08 来源:广播电视信息 编辑:陈欢 魏江

广播电视信息:简水生:科学报国逐梦人

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近日,《广播电视信息》杂志(2014年第6期 总第266期)发表对4688美高梅集团简水生院士的通讯报道《简水生:科学报国逐梦人》,全文刊载如下:
简水生:科学报国逐梦人
如今,每天早晨一睁眼,大家就开始与网络打交道,刷微博、聊微信、网上购物、视频聊天、支付交易……网络安全与大家的距离再也不是遥不可及。从斯诺登事件,到我国正式宣告成立中央网络安全和信息化领导小组,再到最近被舆论广为热议的网络安全审查制度,人们对于网络安全问题的讨论和关注正在不断升级。
作为我国著名的光纤通信技术专家,简水生院士是世界第一个提出波长交换理论的学者,他耕耘科研长达五十三载,对于这一问题有着独到见解。本刊独家专访了中国科学院院士、北京交通大学光波通信研究所所长简水生教授,谈谈网络安全等问题。
网络安全与国家安全
今年2月27日,中央网络安全相信息化领导小组宣告成立,并在北京召开了第一次会议,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习大大亲自担任组长,李总理、刘云山任副组长。在这次会议上,习主席针对加强网络安全和国家信息化发表了重要讲话,显示出中央在保障网络安全、维护国家利益、推动信息化发展的决心。
仔细研读相关文件信息,简院士认为习大大总书记的讲话的核心可以归纳为这样几句话。
第一句话是:“没有网络安全,就没有国家安全。”
第二句话是:“没有信息化,就没有现代化。”
第三句话是:“建设网络强国,耍有自己的技术,有过硬的技术。”
第四句话是:“汇聚人才资源,建设一支政治强、业务精、作风好的强大团队,培养造就世界水平的科学家、网络科技领军人才、卓越工程师、高水平创新团胍。”
简院士说,从这些话里,大家可以体会到网络安全的重要性,还有人才资源的重要性。大家从前讲“三军易得”,现在则讲“千军易得,一将难求”,培养造就世界水平的科学家、网络科技领军人才、卓越工程师(注意,这里讲的不是“高级工程师”,而是“卓越”工程师)、高水平创新团队。
谈到广播电视网络的安全性,简院士说,“电视台和广播电台是国家安定团结最为重要的一个阵地,你要失掉它,国家就不可能安全,也不可能巩固,也不可能团结。”简院士一直有着自己鲜明的观点,他认为广电网无论如何是不能失手的。更不赞成任何人都可以制作节目上网。在他看来,这些都是无政府主义和自由主义的表现。简院士说,我觉得习主席说“没有网络安全,就没有国家安全”,这话是绝对正确的,而且一针见血,是向所有宣传工编辑和搞网络的人发出了一个号召,要建设“网络强国”。
简院士谈到,近些年来网络已经无所不在,进入了千家万户,的确是为人类的文明进步做出了重大的贡献,开始在改变人们的生活。它的数据库也很丰富,有什么需要大家都上网去查,对科学技术进步也起了不可磨灭的作用。但是,为什么网络不安全?简院士先容说,国际上,现在的网络一开始并不是商业的网络,一变成商业化的网络之后,问题就出现了。
2007年,欧洲委员会在法国斯特拉斯堡召开了打击网络犯罪国际会议,来自全球55个国家、国际组织和民间组织的140位反网络犯罪专家参加了这次会议,着重分析讨论了网络犯罪的威胁和网络犯罪立法的时效性等问题。与会专家一致认为,现存网络的引导思想是自由主义和无政府主义的,是不可控不可测的,必须建立一个可控可测的新网络。但是直到现在,新的可控可测的网络仍没有真正建成。目前网上的“比特币”就是无政府主义操控世界金融的先兆,大家国家千万别掉以轻心。
2005年,美国小布什政府就提出了建立新型、安全网络的GENI计划,其创新原则是:除了三方面不改变(光纤通信不变;采用基于麦克斯韦方程组的电磁波传输不变; Inter-Net原则不变,即网际网原则不变)外,其他任何颠覆性的建议都有可能得到支撑。从那时起,美国想搞安全网络,可是到现在还没有搞出来。但反过来美国充分利用了网络的不可控这个特点,利用网络的自由主义和无政府主义这个特点,监控全世界。
“为什么不安全?因为现存的网络传输是光纤传输,交换是用路由器,路由器基本上都用美国企业的。另外,所有里面用的大规模集成片也都是美国企业的,它里面做了什么手脚。大家都不知道。”简院士说,现在的网络安全漏洞特别多,存在着很大的安全隐患。例如“心脏出血”的网络安全漏洞,就是路由器的后门所造成的,可以把你的东西都给弄走。到现在都还没想出好的办法解决这个问题。
网络安全与信息化社会
简院士提出,只有安全的网络,再加上现代的信息技术,如3D技术,这两个结合起来可以改变社会的结构。首先,市场结构将产生根本变化。而后,城市的概念也将要慢慢地产生根本变化。
如今,电子商务和网络购物蓬勃发展,2013年中国电子商务市场交易规模达10.2万亿元,网上购物超过了6千亿元,这预示着人类社会市场结构将要发生根本变化。对此,简院士认为,现在电子商务发展得还不够快,因为它不安全,很容易被别人做手脚。因此,电子商务和网络购物要大发展,首先网络要足够安全。
“信息化的另一个进程,在于视觉方面,3D技术出现,很快裸眼3D也将要问世。再加上如果能把网络带宽放得很宽、又安全,那么,人们要购物就不需要先跑到百货商店去看一下。回来再在网上购物。你可以查看国内国外的每一家产品,而且是立体的三维显示,最后你再决定买哪一家。”简院士指出,自从有了人类社会就有市场交换,中间环节特别多,全光交换网和超高计算技术3D技术相结合,可使消费者和生产者在立体影视情况下见面交谈需求,生产者可提供满足个性化要求的各种商品,去掉了众多的中间环节,提高了生产效率,从而使几千年来所形成目前的市场结构产生革命性的变化。人类的生活方式和学习方式将产生根本性的变化。由于网络的安全保密性良好,人们可以在家庭上班,PM2.5问题就可以解决,同时也大量节省了能源。甚至连城市的概念都将可能发生变化,现在人们买个东西要到北上广等大城市去买。将来,无论你身在任何一个角落,通过3D电视一样可以到任何的高级商店里去直接买。这就开启了人类对城市概念的变化。
简院士强调,网络的安全关系到国家的安全和发展。网络的安全相信息化各个方面的进展,尤其3D技术的结合,将加速真正信息社会高潮的到来。
全光交换l5载  几破几立将成正果
简院士说,现在的网络传输,无论长距离传输,还是短距离传输都是通过光纤,但是进行交换一定要变成电,交换完了再变成光。变成电的时候,它的交换就得用到路由器和大规模集成电路了,而所有这些都不掌握在大家国家手里。
于是,他萌生了一个想法——交换中不需要变成电——把路由器给“革”掉,全部通过光交换进行。
1998年,简院士提出一个概念——利用波长变化来进行交换。每个用户有一个波长(就等于他的地址码),通过波长来进行交换。
科学之路多险阻,荆棘坎坷丛生。按照这个路子,简院士探索了多年之后发现,这条路行不通。
   “我的利用波长交换的理论,就是利用激光器的波长。1 这要符合国际ITUT的波长规定。但是这个波长要做到那么准确的程度,制造起来十分困难。再加上要弄那么多调制器,价格非常昂贵。我做了试验,还建立了一个小型演示系统。1200公里的光纤,有4个节点,这些节点之间交换是不需要电的。但是,后来我自己把它否定掉了。”简院士最后认定,这个波长交换要进入千家万户是不可能的。
在简水生提出波长交换理论之后,当时正如日中天的美国北电企业,2000年后开始研究基于体光栅的光交换技术,但没有获得成功,前年落到了被入兼并的结果。另有一家企业投资4亿美金进行全光交换的研究,但仍未获得实用化的成果。
经过15年的努力,简水生不断推翻自己的研究方案,终于完成了“与波长无关、与传输方向无关、无阻塞、通过能力将可达到10^15Pbs、可扩充、端对端有光路连接、有信令系统并可大量节省能源的新型光路交换”网络的结构设计,并在众多关键的元器件的制造方面取得了突破性的进展,预计近期可研制出小规模的演示系统,这就可以将路由器从网络中“革”掉,切断美国监控世界的途径,使网络成为“有警察的国度”,为网络安全奠定了基础,为国家的安全做出了贡献。
据计算,如果用目前的光传输、电的路由器交换的1个10^15Pbs节点耗电量为1.2M瓦。1000个这种节点就需要一个核电站。如果实现光传输光交换(没有电的路由器)的全光交换信息网,将可以节约99%以上的能源。
在中国,现在网民已经超过5亿人,信息流通突刺迅速增加,到2020年左右,10^15Pbs节点可能要达2000个之多,差不多需要15~20个核电站,能源的消耗十分巨大。如果“与波长无关、与传输方向无关、无阻塞、通过能力将可达到10^15Pbs、可扩充、端对端有光路连接、有信令系统并可大量节省能源的新型光路交换”能够研制成功,即可节省99%以上的能源。
那么,在全光交换全面成功研究出来之前,网络安全蜀题怎么解决?简院士认为,尽管欧洲正在大力推进IPv6,但仅仅解决了像电话号码不够了这样的问题,虽然位数多了,可与IPv4不能兼容,又不能解决安全问题,也是个没有警察的国度。
“在现在的网络里,对于任何一个端机都不能提出保护,而任何一个端机都可以向其他端机发出任何信息,甚至是攻击。现在则进一步演变成,这个端机可以操纵很多肉机,它发出来再攻击你,你要找到它太难了。”简院士说,网络安全正有愈演愈烈的趋势。
简院士指出,网络深入人心,给人们带来了极大的方便和自由思想。人人可以制作节目,人人可以上网传。丝毫没有约束,但是从国家的安全来讲,分裂主义、黑恶势力等都可以制造它的节目。到今天为止,网络的优点大家都看到了,但是世界上任何一个事情,从它出生的时候就带有死亡的因子。
“世界上没有万岁的东西,任何一个科学技术、社会结构和人,都有其生长、发展、壮大、顶峰和衰落的过程,任何科学技术在人类历史的长河中,都像流星般的闪光一样。现在有人拼命说网络是不可替代的,但世界上不存在这样前东西:它的缺点已经出来了。”简院士指出,现在的网络,由光的传输、电的交换,进入到光的传输、光的交换,这是一次小小的革命,也可以说是一次大大的革命。这期间有着无数的困难,需要整个社会、整个国家的参与,他不过是起了个头而已,研究出外国人所不能做的东西出来,也算是对自己终身报国志愿的一点安慰。
专家概况:
简水生,江西萍乡人,1929年10月生。中国科学院院士,中国光通信、光交换、光传感及光电子器件领域的著名科学家。现任北京交通大学光波技术研究所所长、国家资讯出版广电总局特邀高级顾问等。曾主持多项国家“九五”科技攻关、国家863、铁道部、国家自然科学基金重大课题、国家自然科学基金快速反应项目,获国家和省部级奖11项。
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