曾憲釗

1．軍事科學(xué)院 北京100091

2010年5月,美國(guó)政府的安全專家R.Clarke在《網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)》(Cyber War)一書(shū)中將“網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)”定義為:“民族國(guó)家通過(guò)入侵別國(guó)的計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò),以達(dá)到造成損失或破壞的行為”[1].網(wǎng)絡(luò)百科全書(shū)Wikipedia的“Cyberwarfare”條目指出,網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)“還包括非國(guó)家行為者,例如恐怖組織、企業(yè)、極端組織、黑客和跨國(guó)犯罪組織.”

許多專家認(rèn)為:今后的戰(zhàn)爭(zhēng)將更多是在網(wǎng)絡(luò)域中在多種、多方參戰(zhàn)者之間持續(xù)進(jìn)行的攻防戰(zhàn)；其間也穿插著在物理域中各種暴力沖突的戰(zhàn)爭(zhēng).

J.Garstka和D.Alberts在文獻(xiàn)[2]中談及美軍實(shí)施網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)時(shí)指出,“最重要的不是制造更好的衛(wèi)星、坦克,而是組織上百萬(wàn)人參加情報(bào)搜集、物資供應(yīng)并在全球范圍內(nèi)地理?xiàng)l件和政治制度不同的各個(gè)地區(qū)贏得戰(zhàn)爭(zhēng)”,“這可能是美國(guó)政府歷史上最復(fù)雜的任務(wù).它可以和第二次世界大戰(zhàn)及對(duì)前蘇聯(lián)的冷戰(zhàn)相比,是長(zhǎng)期、困難、高費(fèi)用和高風(fēng)險(xiǎn)的任務(wù)”.文獻(xiàn)[3]指出,這一任務(wù)“豈止是非常復(fù)雜,所需的知識(shí)甚至還不存在.這類似當(dāng)年美國(guó)的‘曼哈頓’原子彈工程及‘阿波羅’登月工程,需要長(zhǎng)期的、動(dòng)員全國(guó)力量的創(chuàng)新”.

早在1988年,美國(guó)國(guó)防大學(xué)就成立了信息資源管理學(xué)院[4],并于1995年培養(yǎng)選拔出美軍的第一代網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)骨干人才.該院不斷發(fā)展和完善了網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)教學(xué)的理論、模型、實(shí)驗(yàn),出版了多種教科書(shū).至今已開(kāi)設(shè)了大約40門(mén)研究生課程.現(xiàn)在該院已經(jīng)建立了3個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)室:

1)交互式的網(wǎng)絡(luò)攻擊/防御實(shí)驗(yàn)室.

2)交互式的危機(jī)管理/監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)室,可模擬對(duì)國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)控制系統(tǒng)(例如電力、石油、天然氣、水及交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò))的各種攻擊和保護(hù)方法.

3)交互式的創(chuàng)新中心,將學(xué)院學(xué)習(xí)和“在線”學(xué)習(xí)相組合,創(chuàng)建了新型的交互式學(xué)習(xí)模式.該中心由于利用虛擬世界實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)教育和學(xué)習(xí)技術(shù)而多次獲獎(jiǎng).

該學(xué)院累計(jì)培養(yǎng)了超過(guò)16000名學(xué)生,其中大約70%是國(guó)防部人員,其余來(lái)自美國(guó)政府機(jī)構(gòu)、美國(guó)私營(yíng)企業(yè)和外國(guó)留學(xué)人員.

2002年,西點(diǎn)軍校建立了網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)靶場(chǎng)(Cyber Range),為網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)教學(xué)提供仿真環(huán)境.在此,學(xué)生可使用多種網(wǎng)絡(luò)(與外界網(wǎng)絡(luò)隔離),包括目前使用的所有計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng),有多種網(wǎng)絡(luò)的防御設(shè)施,可以模擬針對(duì)國(guó)家大型基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的攻防對(duì)抗并評(píng)估效果,還可以研究網(wǎng)絡(luò)武器[5].學(xué)生還參與國(guó)家高層的網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)演習(xí).從2010年起,學(xué)生每年參加美國(guó)國(guó)家安全局(National Security Agency,NSA)的網(wǎng)絡(luò)防御演習(xí)[6].

2008年1月,美國(guó)布什總統(tǒng)批準(zhǔn)了《國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全綜合計(jì)劃》[7],要求建立國(guó)家專門(mén)的試驗(yàn)平臺(tái),為軍隊(duì)和國(guó)家安全機(jī)構(gòu)等政府機(jī)構(gòu)服務(wù),對(duì)信息安全系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證,共享研究數(shù)據(jù),提高國(guó)家信息安全水平.該計(jì)劃直接促成了“國(guó)家網(wǎng)絡(luò)靶場(chǎng)”(National Cyber Range)立項(xiàng),號(hào)稱 “網(wǎng)絡(luò)曼哈頓計(jì)劃”并由國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA）負(fù)責(zé)實(shí)施.

2010年5月,美軍成立網(wǎng)絡(luò)司令部[8].

2012年6月1日,《紐約時(shí)報(bào)》刊登了D.Sanger的報(bào)道,“早在上任頭幾個(gè)月,美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬就密令加緊使用網(wǎng)絡(luò)武器攻擊伊朗核設(shè)施的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”.“據(jù)知情者披露,該計(jì)劃開(kāi)始于J.W.布什政府,代號(hào)為‘奧運(yùn)會(huì)’”[9].美國(guó)和以色列為此專門(mén)研制了“震網(wǎng)”病毒.2012年8月24日,R.Satter披露:美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)中將R.Mills在一次集會(huì)上說(shuō):美軍“已經(jīng)在阿富汗對(duì)敵軍采用了網(wǎng)絡(luò)攻擊的戰(zhàn)術(shù)”.“我們能進(jìn)入他們的網(wǎng)絡(luò),用病毒感染其指揮控制網(wǎng)絡(luò),防止他們幾乎是隨時(shí)可能發(fā)動(dòng)的襲擊”[10].從2010年至2011年,Mills曾任阿富汗西南部美軍及其盟軍的指揮官.

2014年10月21日,美軍對(duì)外公開(kāi)發(fā)布了《網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)聯(lián)合條令》[11].

2015年4月23日,美國(guó)國(guó)防部發(fā)布了新版的《網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略》[12],提出“網(wǎng)絡(luò)威懾”及“先發(fā)制人”的網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略.

1 軍事網(wǎng)絡(luò)科學(xué)研究的典型成果

1.1 美國(guó)科學(xué)院的論文集《動(dòng)態(tài)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)建模與分析》

2001年9月11日發(fā)生在美國(guó)的恐怖襲擊事件,促進(jìn)了利用動(dòng)態(tài)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)方法分析恐怖組織網(wǎng)絡(luò).2002年11月,美國(guó)科學(xué)院國(guó)家研究委員會(huì)應(yīng)美國(guó)海軍研究辦公室的提議召開(kāi)了動(dòng)態(tài)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)建模和分析學(xué)術(shù)會(huì)議.2003年,美國(guó)科學(xué)院出版了此次會(huì)議的文集《動(dòng)態(tài)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)建模與分析:綜述與論文》[13].這次學(xué)術(shù)會(huì)議對(duì)于促進(jìn)科技界為反對(duì)恐怖主義作貢獻(xiàn)及發(fā)展網(wǎng)絡(luò)社會(huì)學(xué)具有重要作用.

1.2 美國(guó)科學(xué)院的研究報(bào)告《網(wǎng)絡(luò)科學(xué)》

2005年11月1日,美國(guó)科學(xué)院出版研究報(bào)告《網(wǎng)絡(luò)科學(xué)》[3].主要內(nèi)容是:網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的定義、研究?jī)?nèi)容、應(yīng)用領(lǐng)域,對(duì)科研人員就網(wǎng)絡(luò)科學(xué)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,就“如何利用多學(xué)科和領(lǐng)域的交叉來(lái)發(fā)展創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的理論、方法和知識(shí),提高陸軍網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)能力”的問(wèn)題及將來(lái)應(yīng)投資的重點(diǎn)項(xiàng)目,向美國(guó)政府及軍方提出了建議.

1.3 美國(guó)科學(xué)院的研究報(bào)告《陸軍網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)中心的政策》

2007年7月20日,美國(guó)科學(xué)院又出版研究報(bào)告《陸軍網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)中心的政策》,討論了網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)的定義及內(nèi)容,提出了未來(lái)陸軍網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)中心的任務(wù)和組織機(jī)構(gòu),建議實(shí)施多階段規(guī)劃來(lái)建設(shè)世界一流的網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)中心[14].此后,美國(guó)陸軍開(kāi)始在馬里蘭州的阿伯丁市建立網(wǎng)絡(luò)科學(xué)研究中心.

1.4 學(xué)術(shù)報(bào)告《陸軍網(wǎng)絡(luò)科學(xué)》

2009年4月21日,在美國(guó)國(guó)防工業(yè)協(xié)會(huì)主辦的第10屆年度科學(xué)與工程技術(shù)會(huì)議/國(guó)防科技展覽會(huì)上,美國(guó)陸軍研究辦公室主任D.Skatrud作了題為《陸軍網(wǎng)絡(luò)科學(xué)》的學(xué)術(shù)報(bào)告[15],介紹了近年來(lái)陸軍積極響應(yīng)文獻(xiàn)[3]與文獻(xiàn)[14]的計(jì)劃項(xiàng)目的進(jìn)展.他從陸軍的實(shí)際情況討論了軍事網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的若干特殊問(wèn)題.

2 國(guó)外研究和應(yīng)用軍事網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的新進(jìn)展

2.1 有組織、持久的情報(bào)、監(jiān)視和偵察項(xiàng)目

2011年9月,美國(guó)霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的D.Scheidt在阿富汗試驗(yàn)了“有組織、持久的情報(bào)、監(jiān)視和偵察系統(tǒng)”(Organic Persistent Intelligence,Surveillance and Reconnaissance,OPISR).利用該系統(tǒng),前線指揮所、無(wú)人機(jī)、無(wú)人值守地面?zhèn)鞲衅骷白鲬?zhàn)部隊(duì)除了使用傳統(tǒng)的指揮控制/通信網(wǎng)絡(luò),還可使用OPISR云組建的新型指揮控制/通信網(wǎng)絡(luò),顯著減少了收發(fā)情報(bào)和通信時(shí)間.

Scheidt發(fā)表的介紹OPISR項(xiàng)目的論文《優(yōu)化指揮控制結(jié)構(gòu)》[16],在2011年第16屆國(guó)際指揮控制研究與技術(shù)研討會(huì)(ICCRTS)上獲最佳論文獎(jiǎng).他于2013年獲得霍普金斯大學(xué)“最佳開(kāi)發(fā)項(xiàng)目獎(jiǎng)”和“杰出特別出版物獎(jiǎng)”.他驗(yàn)證了信息理論是優(yōu)化軍事指揮控制網(wǎng)絡(luò)(Command and Control,C2)的關(guān)鍵之一,還用計(jì)算機(jī)模擬證明了信息理論參數(shù)決定不同通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的效能[17].

著名網(wǎng)絡(luò)科學(xué)家Barab′asi認(rèn)為因特網(wǎng)是無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò),可用“超節(jié)點(diǎn)”(Hub)來(lái)快速連接鄰節(jié)點(diǎn),可高效連接大量并行分布式網(wǎng)絡(luò).他認(rèn)為非集中和分散的網(wǎng)絡(luò)能勝過(guò)集中和準(zhǔn)集中的網(wǎng)絡(luò)[18].Scheidt在文獻(xiàn)[16]中指出,C2要求通過(guò)集中指揮最大限度地提高各單位之間的協(xié)同,要求各分散的單位能“敏捷”地響應(yīng)不斷變化的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì).他還指出,Barab′asi的上述論述與美軍在阿富汗作戰(zhàn)的經(jīng)驗(yàn)不符.具有大型互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和超強(qiáng)情報(bào)、監(jiān)視及偵察裝備的美軍,并不總是比采用傳統(tǒng)人工通信的敵軍具有信息優(yōu)勢(shì),原因是無(wú)法迅速處理和傳遞信息給適當(dāng)?shù)?、現(xiàn)時(shí)尚未執(zhí)行其他繁重作戰(zhàn)任務(wù)的部隊(duì).Barab′asi沒(méi)有考慮到因特網(wǎng)與C2需求之間的差異.因特網(wǎng)便于任意用戶之間的信息交流,而C2特別關(guān)注瞬息萬(wàn)變的作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)的影響.與民用網(wǎng)絡(luò)相比,C2需要更高效的文傳,其信息的價(jià)值對(duì)時(shí)間的變化更敏感.

2.2 網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知

2006年,美國(guó)科學(xué)院國(guó)家研究委員會(huì)在“網(wǎng)絡(luò)安全和信息保障聯(lián)邦規(guī)劃”中,把網(wǎng)絡(luò)空間態(tài)勢(shì)感知(Cyberspace Situation Awareness,CSA)定義為“一種輔助安全分析人員進(jìn)行決策的能力,通過(guò)對(duì)IT基礎(chǔ)設(shè)施安全狀況的可視化,區(qū)分關(guān)鍵與非關(guān)鍵部件,掌握攻擊者可能采用的行動(dòng),調(diào)整防御策略”[19].

近年來(lái),英國(guó)國(guó)防科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(Defence Science and Technology Laboratory,DSTL)與英國(guó)MooD公司聯(lián)合開(kāi)展了網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)感知、顯示及預(yù)測(cè)的研究項(xiàng)目,可利用因果建模方法來(lái)支持軍隊(duì)指揮員采取適當(dāng)主動(dòng)行動(dòng)來(lái)應(yīng)對(duì)敵方網(wǎng)絡(luò)攻擊.在2014年的第19屆國(guó)際指揮與控制研究與技術(shù)研討會(huì)上,DSTL的技術(shù)主管A.Barnett與MooD的S.Smith發(fā)表了相關(guān)的論文[20]并獲得最佳論文獎(jiǎng).

2.3 動(dòng)態(tài)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法在軍事訓(xùn)練中的應(yīng)用

從2006年以來(lái),Ian McCulloh在西點(diǎn)軍校網(wǎng)絡(luò)科學(xué)中心和美軍中央司令部開(kāi)展了社會(huì)網(wǎng)絡(luò)變化檢測(cè)研究[21].2013年,他出版了《社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析及應(yīng)用》一書(shū)[22].他獲得了美國(guó)情報(bào)和國(guó)家安全聯(lián)盟(Intelligence and National Security Alliance,INSA)2013年第4屆學(xué)術(shù)成就獎(jiǎng)[23].

McCulloh利用基于多智能體的模型,構(gòu)建了美國(guó)陸軍最基本的單位——步兵連的訓(xùn)練模型,模擬了步兵連100個(gè)節(jié)點(diǎn)的人際關(guān)系網(wǎng)絡(luò),該模型可在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)插入人際關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的4種變化:1)指揮機(jī)構(gòu)與部屬失去聯(lián)絡(luò)；2)損失一支下屬部隊(duì)；3)增加一支下屬部隊(duì)；4)增減通信任務(wù).他用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)社區(qū)發(fā)現(xiàn)(Social Network Community Discovery,SNCD)算法來(lái)分析評(píng)估這些變化的原因及后果,幫助軍隊(duì)上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)人分析這些變化的深層次原因,預(yù)測(cè)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)變化并發(fā)出預(yù)警.

McCulloh的上述研究成果有利于促進(jìn)深入研究組織行為學(xué)和社會(huì)動(dòng)力學(xué),推進(jìn)基于大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)學(xué)(Network Statistics)這一新研究領(lǐng)域的發(fā)展.

2.4 國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施和軍事指揮控制網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)故障

國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)和軍事指揮控制網(wǎng)絡(luò)大多是相互依存網(wǎng)絡(luò)(Interdependent Networks).例如,電網(wǎng)為水網(wǎng)提供電源,水網(wǎng)為電網(wǎng)提供冷卻水,輸油網(wǎng)為電網(wǎng)發(fā)電機(jī)提供燃油,電網(wǎng)為輸油網(wǎng)泵站提供電源.運(yùn)輸網(wǎng)為電信網(wǎng)、電網(wǎng)和輸油網(wǎng)運(yùn)輸燃料和物資.許多國(guó)家的電網(wǎng)和通信網(wǎng)都曾經(jīng)發(fā)生過(guò)大面積的級(jí)聯(lián)故障(Cascade of Failures,也稱為連鎖故障).此類網(wǎng)絡(luò)的部分節(jié)點(diǎn)經(jīng)常依賴于其他網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn).當(dāng)某一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí),常會(huì)導(dǎo)致其他網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)損壞,反過(guò)來(lái)又導(dǎo)致前面的網(wǎng)絡(luò)受到進(jìn)一步損壞,從而產(chǎn)生級(jí)聯(lián)故障及災(zāi)難性后果.

1998年5月,美國(guó)總統(tǒng)克林頓簽署了保護(hù)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的PDD-63命令,成立了國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施保障局.該命令指出關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施包括:電子商務(wù)信息和通信、銀行與金融、航空運(yùn)輸、公路運(yùn)輸、地鐵交通、地下管線、鐵路、供水、司法、公安、消防、政府服務(wù)、公共衛(wèi)生服務(wù)、能源電力、石油和天然氣生產(chǎn)和儲(chǔ)存等,還涉及情報(bào)、警察、國(guó)內(nèi)安全、中情局國(guó)外情報(bào)、國(guó)家對(duì)外事務(wù)及國(guó)防部等.

2009年,美國(guó)國(guó)防威脅降低局(Defense Threat Reduction Agency,DTRA)派員到波士頓大學(xué)物理系,向該局資助項(xiàng)目“入侵單一網(wǎng)絡(luò)”的研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人S.Havlin[24]提出了一個(gè)新課題:當(dāng)級(jí)聯(lián)故障出現(xiàn)時(shí),多個(gè)相互依存網(wǎng)絡(luò)如何迅速恢復(fù).由此,人們自然會(huì)聯(lián)想到電腦黑客喬納森·詹姆斯,從1999年8月23日至1999年10月27日,曾多次入侵該局的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和電腦,竊取到三千多員工的用戶名和密碼,及大量敏感的文件[25],該局負(fù)責(zé)減少對(duì)美國(guó)及其盟友的核、生物、化學(xué)、常規(guī)和特殊武器的威脅.

2010年,Havlin研究團(tuán)隊(duì)的S.Buldyrev等5人在Nature雜志發(fā)表了一篇論文[26],用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型來(lái)模擬由滲流引發(fā)兩個(gè)相互依存網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)故障,分析了2003年在意大利由于電力網(wǎng)絡(luò)級(jí)連故障造成的大停電過(guò)程,構(gòu)建了“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”(Network of Networks,NetONets)的理論基礎(chǔ)和框架.曾對(duì)單一網(wǎng)絡(luò)的研究做出重大貢獻(xiàn)的著名網(wǎng)絡(luò)科學(xué)家Barab′asi高度評(píng)價(jià)他們實(shí)際上為NetONets問(wèn)題確立了一個(gè)全新框架[27].2011年,該團(tuán)隊(duì)研究生高建喜(Jianxi Gao)等為n個(gè)相互依存網(wǎng)絡(luò)NetONets構(gòu)建了一般性框架[28].他們利用此框架提出了n個(gè)相互依存網(wǎng)絡(luò)的新滲流規(guī)律,指出了過(guò)去50年滲流研究的局限性,它只是n個(gè)耦合網(wǎng)絡(luò)滲流一般性規(guī)律的特例.2015年,在維基百科全書(shū)條目“Network Science”的35篇參考文獻(xiàn)中,特別引用了Buldyrev[26]和高建喜[28]有關(guān)上述問(wèn)題的兩篇論文.

1987年,Per Bak、湯超(Chao Tang)和Kurt Wiesenfeld提出了“自組織臨界性”的新理論及第一個(gè)具有自組織臨界特性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的實(shí)例,后來(lái)被稱作Bak-Tang-Wiesenfeld沙堆模型[29].2012年,C.Brummitt研究了抑制電力網(wǎng)絡(luò)和其他基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)過(guò)載[30].他們利用了上述沙堆模型,分析了2003年發(fā)生的北美歷史上大面積的連鎖停電事故.

2014年,G.D’Agostino與 A.Scala編輯出版了專著《網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò):復(fù)雜性的最前沿領(lǐng)域》(Network of Networks:The Last Frontier of Complexity Science),他們?cè)谇把灾性u(píng)價(jià)Brummitt在NetONets領(lǐng)域中的研究“分析了北美相互連接的電力系統(tǒng),旨在減少該系統(tǒng)的全局脆弱性,是實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)重要步驟”[31].

2.5 自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)

C.McCabe在文獻(xiàn)[32]中指出,自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)是因?yàn)樽罱鼘?duì)于“狀態(tài)-拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)協(xié)同演化”重要性的認(rèn)識(shí)出現(xiàn)的一個(gè)新術(shù)語(yǔ).許多此類研究均圍繞著一個(gè)相同的主題:基于簡(jiǎn)單局部規(guī)則的復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)機(jī)制,及魯棒的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的自組織.這些研究促進(jìn)了利用網(wǎng)絡(luò)科學(xué)研究和建設(shè)能在故障和蓄意攻擊等情況下自動(dòng)恢復(fù)的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò).

美國(guó)國(guó)防部的多學(xué)科大學(xué)研究倡議(Multidisciplinary University Research Initiative,MURI),是國(guó)防部贊助的基礎(chǔ)科學(xué)研究計(jì)劃[33].2013財(cái)年MURI項(xiàng)目招標(biāo)指南提出了23個(gè)重點(diǎn)選題[34].其中由陸軍研究辦公室(ARO)分管的選題7“控制復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的集體現(xiàn)象”選題指南指出,“令人鼓舞的是在過(guò)去幾年中,自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同演化行為的研究取得了顯著進(jìn)展”,并向申請(qǐng)人首先推薦了T.Gross于2008年發(fā)表的論文《自適應(yīng)協(xié)同演化網(wǎng)絡(luò)綜述》[35].Gross是德國(guó)馬克斯-普朗克研究所(Max-Planck)從事復(fù)雜系統(tǒng)物理學(xué)的生物網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人.上述選題與自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同演化(Coevolutionary)研究密切相關(guān),是軍事網(wǎng)絡(luò)科學(xué)研究重點(diǎn)之一.

2.6 量子網(wǎng)絡(luò)

量子網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的原理是量子糾纏(Quantum Entanglement),一個(gè)粒子可以傳遞有限的信息,而億萬(wàn)個(gè)粒子聯(lián)手,就形成了量子網(wǎng)絡(luò)(Quantum Networks),可在物理上獨(dú)立的量子系統(tǒng)之間傳送量子信息.該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)量子邏輯門(mén)處理信息和進(jìn)行量子計(jì)算,還可以利用量子密鑰分配算法(QKD)實(shí)現(xiàn)安全通信.長(zhǎng)期以來(lái),美國(guó)軍方非常關(guān)注量子科技發(fā)展及其軍事應(yīng)用,主要涉及量子計(jì)算機(jī)、量子通信網(wǎng)絡(luò)、量子密碼及量子算法等領(lǐng)域.

從2001年起,DARPA開(kāi)始支持美國(guó)BBN科技公司以實(shí)現(xiàn)安全保密通信為目標(biāo)的量子網(wǎng)絡(luò)研究開(kāi)發(fā),項(xiàng)目名稱為“DARPA量子網(wǎng)絡(luò)”.在2003年底,該項(xiàng)目的首個(gè)具有量子密鑰分配功能的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始在BBN公司的實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行；在2004年,利用地下光纖網(wǎng)增加了在哈佛大學(xué)和波士頓大學(xué)的節(jié)點(diǎn).在2005年,由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)設(shè)計(jì)和建造的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可在自由空間(通過(guò)大氣或真空)發(fā)射或接收量子信息并與上述網(wǎng)絡(luò)連接[36?37].

2003年,美國(guó)麻省理工學(xué)院的刊物MIT Technology Review評(píng)選出將改變世界的10項(xiàng)新技術(shù),就包括“量子密碼技術(shù)”[38].

3 結(jié)束語(yǔ)

我從2006年到2010年,先后編著出版了《網(wǎng)絡(luò)科學(xué)》一、二、三卷.在中國(guó)指揮與控制學(xué)會(huì)的資助下,第四卷(副標(biāo)題是“國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施和軍事網(wǎng)絡(luò)”)也將近期內(nèi)出版.如果讀者希望對(duì)本文作進(jìn)一步的了解,可以看一下第四卷.在我國(guó)實(shí)施“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略”、鼓勵(lì)創(chuàng)新之際,我寄語(yǔ)從事網(wǎng)絡(luò)科學(xué)研究的青年朋友:一定要注意網(wǎng)絡(luò)科學(xué)與多學(xué)科交叉融合,還要注意將網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的普遍規(guī)律與特殊規(guī)律相結(jié)合.