隨著5G網(wǎng)絡建設加快推進，相關應用開始遍地開花，深入到千行百業(yè)。按照移動通信產(chǎn)業(yè)“使用一代，建設一代，研發(fā)一代”的發(fā)展節(jié)奏，業(yè)界普遍預測6G將在2030年左右商用。
作為6G領域內(nèi)的行業(yè)盛會，第二屆“全球6G技術大會”將于2022年3月22日-3月24日線上舉辦。會議前夕，中國工程院院士鄔江興在接受C114專訪時表示，6G作為面向2030年后的智能網(wǎng)聯(lián)基礎設施支撐技術，需要變革移動通信領域基本發(fā)展模式，開辟支持多目標可持續(xù)協(xié)同發(fā)展的新范式，提供演進與變革可共生共存的多模態(tài)網(wǎng)絡新環(huán)境，打造具備廣義功能安全特性的智聯(lián)網(wǎng)絡新底座。
此外，鄔江興建議，我國6G研究應繼續(xù)保持在內(nèi)生安全、多模態(tài)網(wǎng)絡等技術上的優(yōu)勢，為標準制定布好局；同時要敢于提出新理論，開辟新領域，探索新路徑，在獨創(chuàng)、獨有上下功夫，為我國能夠引領6G發(fā)展積淀力量。
6G愿景：開辟支持多目標可持續(xù)協(xié)同發(fā)展新范式
俗話說，4G改變生活，5G改變社會。那么6G又將帶來怎樣的改變？
從目前已知信息來看，6G速率可以達到5G的50倍左右，因此可以有更豐富多樣的應用場景需求與挑戰(zhàn)，覆蓋范圍更廣，甚至可以實現(xiàn)空天地連接，更高速率可以實現(xiàn)跨界融合與場景的智聯(lián)等。
不難判斷，6G技術將改變世界！然而6G技術未來要想更好地使能智慧世界，必須有明確清晰的發(fā)展愿景。鄔江興院士表示，6G作為面向2030年之后的智能網(wǎng)聯(lián)基礎設施重要支撐技術，不能再繼續(xù)傳統(tǒng)的追求覆蓋、帶寬、延遲等單項技術指標躍升的道路，必須探索和開辟技術性能、成本投入、能源消耗、安全可靠、持續(xù)高效等多目標可持續(xù)協(xié)同發(fā)展的新范式。
“事實上，無論是中國，還是美國、歐洲和日本，在所發(fā)布的6G愿景中，都強調(diào)將通信、安全、能耗、服務、效益等多個目標同步提升和優(yōu)化。”鄔江興指出。
具體來看，美國國家科學基金會面向NextG網(wǎng)絡系統(tǒng)發(fā)起RINGS項目計劃，強調(diào)發(fā)展網(wǎng)絡彈性，包括安全性、適應性、自主性和可靠性等；北美6G聯(lián)盟提出的北美第一個6G愿景中，也包含信任、安全和彈性，以及成本效益和可持續(xù)性；歐盟6G旗艦項目Hexa-X確定的主要研究挑戰(zhàn)中包括智能連接、多網(wǎng)聚合、可持續(xù)性，以及網(wǎng)絡運營彈性和安全性等；日本通信部發(fā)布的B5G發(fā)展戰(zhàn)略提出2030社會愿景是可靠的、包容的和可持續(xù)的，B5G/6G需要實現(xiàn)超低功耗、自治、可擴展、超安全性和彈性。我國IMT-2030（6G）推進組2021年發(fā)布的《6G網(wǎng)絡架構愿景與關鍵技術展望》、《6G網(wǎng)絡安全愿景技術研究報告》等系列白皮書也同樣總結(jié)了智慧內(nèi)生、安全彈性自治、綠色節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展等總體愿景。
鄔江興院士認為，6G將融合IT、CT、OT、DT、ST和AI等多領域、多方面理論與技術，體系化考慮底層智聯(lián)網(wǎng)絡與上層智能應用服務關系，科學融合使用計算、存儲、網(wǎng)絡、接入、傳輸?shù)确植际蕉嘣Y源，變革依賴少數(shù)標志性接入技術“裸奔”、網(wǎng)絡與業(yè)務“解耦”、基于先驗知識的“補丁”式安全措施等傳統(tǒng)發(fā)展范式，為構建具有內(nèi)生安全功能特質(zhì)的彈性化、可信賴/可擴展的6G基礎設施提供理論和技術供給。
6G網(wǎng)絡：構建演進與變革可共生共存多模態(tài)網(wǎng)絡新環(huán)境
業(yè)內(nèi)預測，未來6G業(yè)務將呈現(xiàn)出沉浸化、智慧化、全域化等新發(fā)展趨勢，進而形成沉浸式云XR、全息通信、感官互聯(lián)、普惠智能、通信感知等業(yè)務應用，帶來更加豐富多彩的社會生活場景。
“6G網(wǎng)絡多樣化的業(yè)務需要多元化的網(wǎng)絡技術支撐。”鄔院士強調(diào)，6G網(wǎng)絡必須建立網(wǎng)絡技術體制與支撐環(huán)境相分離的發(fā)展范式，建立多模態(tài)網(wǎng)絡環(huán)境，使得在同一技術物理環(huán)境內(nèi)通過多模態(tài)網(wǎng)絡模式從根本上提升6G基礎設施對不同應用場景的適應性，滿足各種垂直行業(yè)無論是“網(wǎng)絡與業(yè)務分離”、“業(yè)務與網(wǎng)絡強相關”，還是“多元化網(wǎng)絡及服務本身就是其內(nèi)在的應用場景”、“需要在不失共性服務的情況下提供可自定義的服務”或“干脆拒絕一元化的網(wǎng)絡設施和服務”等高性能、高效能、高安全、高可用、個性化、可自定義應用等服務的需求，從根本上滿足網(wǎng)絡智慧化、多元化、高安全、高魯棒、高效能的業(yè)務需求。
“網(wǎng)絡技術體制與支撐環(huán)境分離”則是鄔院士提出的網(wǎng)絡第四發(fā)展范式的基本思維視角，其方法論稱之為多模態(tài)網(wǎng)絡環(huán)境（Polymorphic Network Environment, PINE），又稱“網(wǎng)絡之網(wǎng)絡（Network of Network）”，其實踐規(guī)范是“網(wǎng)絡物理層環(huán)境必須具有可重構、自定義、多元化、內(nèi)生安全、資源共享等屬性，且與承載之上的具體網(wǎng)絡技術體制弱相關。
作為支持多元化或多樣化網(wǎng)絡體制共生共存、演進與變革兼容并蓄、可融合發(fā)展的一種“網(wǎng)絡之網(wǎng)絡”，既能保障各種網(wǎng)絡制式及相關業(yè)務的自持發(fā)展，又能實現(xiàn)多元化網(wǎng)絡體制的智能、高效、安全一體化部署和管理。其能力坐標體系體現(xiàn)在三個方面：
一是全維可定義的網(wǎng)絡基線能力是實現(xiàn)“支撐環(huán)境與技術體制分離”的基礎；
二是在PINE中植入基于動態(tài)異構冗余的內(nèi)生安全結(jié)構，將“未知的未知”安全威脅轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;已知的未知”之可靠性事件；
三是多模態(tài)網(wǎng)絡環(huán)境支持各種用網(wǎng)需求以網(wǎng)絡模態(tài)的形式在統(tǒng)一的物理網(wǎng)元設施上動態(tài)加/卸載或運行，按照模態(tài)自定義的軟硬件組態(tài)、業(yè)務特點、運維規(guī)范和安全策略等進行處理，實現(xiàn)多種網(wǎng)絡模態(tài)在同一技術物理環(huán)境內(nèi)的共生共存、獨立演進與變革、模態(tài)間安全隔離和內(nèi)生的安全防護功能等。
6G安全：打造具備廣義功能安全特性智聯(lián)網(wǎng)絡新底座
沒有網(wǎng)絡安全，就沒有國家安全。的確如此。未來6G不僅可以為用戶帶來更加身臨其境的極致體驗，滿足人類多重感官、情感和意識層面的交流互通需求，還可以廣泛應用于娛樂生活、醫(yī)療健康、工業(yè)生產(chǎn)等領域，助力我國各行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，滿足未來智能社會的各種應用需求。6G時代，人們面對的不僅僅是一個簡單的萬物互聯(lián)社會，而是一個豐富多彩的智能世界，誰在這個時代能夠把握住安全能力，誰就能避免被降維打擊。那么，6G網(wǎng)絡安全體系又將如何構建？
鄔江興院士認為，在當前世界各國關于6G愿景、需求和關鍵技術的初期探討中，安全、彈性、可持續(xù)性等受到了異乎尋常的重視。面向人機物三元融合的世界，6G需對移動通信網(wǎng)絡安全內(nèi)涵和外延做出新的拓展，要求在注重傳統(tǒng)信息安全機密性、完整性、可用性和隱私保護基礎之上，還需特別重視6G網(wǎng)絡的廣義功能安全（Safety & Security），以便能有效應對“高強度網(wǎng)絡戰(zhàn)”對數(shù)字基礎設施的“致癱致亂”攻擊。
廣義功能安全其本質(zhì)是傳統(tǒng)功能安全（可靠性）概念在網(wǎng)絡攻擊條件下的拓展和延伸。如果目標系統(tǒng)內(nèi)部既存在傳統(tǒng)可靠性擾動影響，如隨機性失效、系統(tǒng)故障等功能安全問題，也存在基于目標系統(tǒng)軟硬件漏洞后門等的網(wǎng)絡攻擊擾動影響，則稱之為廣義功能安全問題。相應的有，如果存在一種魯棒或柔韌性構造模型，既能在隨機性因素擾動下保持給定模型功能在設定的可靠性范圍內(nèi)，也能在基于模型內(nèi)軟硬件漏洞后門等網(wǎng)絡攻擊作用下保證模型功能的安全性在可量化設計與驗證度量的閾值內(nèi)，則稱該模型具有結(jié)構決定的廣義功能安全性。
鄔江興院士介紹，我國在2013年就首創(chuàng)了網(wǎng)絡空間內(nèi)生安全理論及擬態(tài)防御方法，發(fā)明了具有廣義魯棒控制機制的動態(tài)異構冗余架構DHR，是迄今為止全球唯一不依賴（但不排斥）先驗知識和附加防御手段的內(nèi)生安全架構。實踐證明，能對基于軟硬件設計缺陷的網(wǎng)絡攻擊理論與方法產(chǎn)生顛覆性影響,被譽為“改變游戲規(guī)則”的革命性技術。
尤其是我國近年來基于可重構智能表面（RIS）提出的無線內(nèi)生安全理論與方法，能將抗干擾、通信和安全統(tǒng)一在一體化架構下。利用RIS提供的精細化感知和實時重構無線信道的能力，通過人工塑造無線環(huán)境，主動定制改造無線內(nèi)生安全屬性，進一步豐富、放大、加速電磁環(huán)境的隨機性、異構性和動態(tài)性。在信號層（物理層）實現(xiàn)對抗無線廣義不確定擾動的無線通信廣義魯棒控制，實現(xiàn)功能安全和信息安全一體化設計，形成6G無線內(nèi)生安全新范式的實踐規(guī)范。
廣義功能安全屬于網(wǎng)絡空間相關技術的賦能技術，具有廣泛的兼容性與開放性，橫向上能夠與傳統(tǒng)外掛式安全防護技術或體系融合形成協(xié)同防御，縱向上能夠與智能網(wǎng)聯(lián)基礎平臺之上其它安全防護技術或體系融合形成縱深防御。
6G研究：立足自身優(yōu)勢，持續(xù)開放聯(lián)合
當前，全球6G發(fā)展尚處于早期階段，在6G研究技術上保持開放思維，包容各方有益觀點。中國通信標準化協(xié)會副理事長兼秘書長聞庫公開強調(diào)，在6G技術預研中多種樹，切勿操之過急開始砍樹，不宜對6G技術路線過早蓋棺定論，避免影響6G創(chuàng)新發(fā)展。
實際上，從2017 年起，鄔江興院士團隊在新發(fā)展范式研究方面已經(jīng)做出了一些引領潮流的探索。中國科學出版社和德國 Springer 出版社先后發(fā)行了《網(wǎng)絡空間擬態(tài)防御導論》《網(wǎng)絡空間擬態(tài)防御原理廣義魯棒控制&內(nèi)生安全》《 Cyberspace Mimic DefenseGeneralized Robust Control and Endogenous Security》《網(wǎng)絡空間內(nèi)生安全廣義魯棒控制&擬態(tài)防御》4套理論專著。已申請國際/國內(nèi)專利超過 300 項，8項核心專利已獲授權。關于網(wǎng)絡空間內(nèi)生安全發(fā)展范式、網(wǎng)絡技術體制與支撐環(huán)境分離的發(fā)展范式以及6G無線內(nèi)生安全的一些觀點已在《Science China: Information Sciences》《China Communications》《通信學報》《電子學報》《信息安全學報》等權威期刊和學術會議上發(fā)表。
據(jù)鄔江興院士介紹，在國家重點研發(fā)計劃網(wǎng)絡空間安全重點專項項目資助下，目前網(wǎng)絡空間內(nèi)生安全的發(fā)展圍繞網(wǎng)絡通信領域形成了從硬件到軟件、從構件到系統(tǒng)、從技術到應用的全鏈條布局，為學科方向的創(chuàng)新發(fā)展奠定了堅實基礎，也形成了包括支撐技術、共性基礎技術、網(wǎng)絡信息基礎設施、工業(yè)控制與大數(shù)據(jù)、芯片、網(wǎng)絡服務應用等領域的系列應用技術。近期研制的“多天線無線內(nèi)生安全物聯(lián)網(wǎng)基站原理驗證系統(tǒng)”成果入選參加“南京創(chuàng)新周“黑科技”產(chǎn)品/技術展”，研制的“5G無線內(nèi)生安全基站原理驗證系統(tǒng)”、“5G內(nèi)生安全核心網(wǎng)系統(tǒng)”、“5G信令防護系統(tǒng)”將在網(wǎng)絡空間內(nèi)生安全聯(lián)盟發(fā)展大會上進行成果發(fā)布。
同時，在國家重點研發(fā)計劃寬帶通信和新型網(wǎng)絡重點專項項目資助下，創(chuàng)新發(fā)展技術體系與支撐環(huán)境分離的多模態(tài)網(wǎng)絡，研制了多模態(tài)網(wǎng)元設備、多模態(tài)尋址路由系統(tǒng)等，研發(fā)了業(yè)界首個多模態(tài)智慧網(wǎng)絡原理平臺，實現(xiàn)了同一網(wǎng)絡基礎設施中5種不同模態(tài)的共生共存。預計于2022年底，在粵港澳大灣區(qū)構建跨區(qū)域真實多模態(tài)試驗網(wǎng)，覆蓋3個城市，覆蓋不少于35個真實網(wǎng)絡節(jié)點，支持不少于6種網(wǎng)絡模態(tài)，開展不少于8種網(wǎng)絡試驗和應用示范。
采訪的最后，鄔江興院士建議，我國6G研究應繼續(xù)保持在內(nèi)生安全、多模態(tài)網(wǎng)絡等技術上的優(yōu)勢，加快推進新技術落地工作，學術和產(chǎn)業(yè)界應秉持開放、包容的態(tài)度加大與ITU、3GPP等移動信息領域國際標準組織和平臺的合作，為標準制定布好局，同時要敢于提出新理論，開辟新領域，探索新路徑，在獨創(chuàng)、獨有上下功夫，為我國能夠引領6G發(fā)展積淀力量。C114通信網(wǎng) 林想
