伍愛群，姜勝明

（1.同濟大學(xué)；2.上海航天信息科技研究院；3.上海海事大學(xué)）

本文立足于上海數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀，從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)出發(fā)，分析上海數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨的網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)，并對上海數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中網(wǎng)絡(luò)安全體系建設(shè)提出對策建議。

目前，上海數(shù)字經(jīng)濟占GDP比重已超50%，占據(jù)上海經(jīng)濟的主導(dǎo)地位。2021年1月27日，上海市十五屆人大五次會議批準(zhǔn)《上海市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》，明確提出，2025年上海數(shù)字經(jīng)濟增加值占全市生產(chǎn)總值（GDP）比重預(yù)期將超過60%。目前，上海數(shù)字經(jīng)濟所涉及的主要產(chǎn)業(yè)包括集成電路、云計算與大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)娛樂、在線教育和在線醫(yī)療、在線辦公以及在線金融（如數(shù)字貨幣、期貨、股市等）等，未來還將包括遠(yuǎn)程自動化、無人生產(chǎn)系統(tǒng)等，其分布空間涉及到海（航運）陸（傳統(tǒng)制造和服務(wù)業(yè)）空（空運）全方位。數(shù)字經(jīng)濟極大地依賴基于計算機網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)，包括專屬互聯(lián)網(wǎng)、公共互聯(lián)網(wǎng)以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。專屬互聯(lián)網(wǎng)專門服務(wù)于企業(yè)或集團內(nèi)部，公共互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)于大眾并連接各種專屬網(wǎng)絡(luò)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)于制造業(yè)。這些網(wǎng)絡(luò)的安全性將直接影響到數(shù)字經(jīng)濟的正常運轉(zhuǎn)。所以，構(gòu)建上海網(wǎng)絡(luò)安全體系勢在必行。

威脅網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全的因素非常多，可簡單分成自然因素和人為因素。自然因素是指如地震、洪水和颶風(fēng)以及雷電等惡劣自然現(xiàn)象，它們主要會對網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施造成破壞。而人為因素則復(fù)雜多樣，威脅發(fā)起者可從個人直到國家甚至國家聯(lián)盟，能危害到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各個組成部分，是網(wǎng)絡(luò)安全體系所要解決的核心問題，也是本文所要討論的主要內(nèi)容。

一、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)

（一）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的本質(zhì)及其安全問題

從本質(zhì)上看，網(wǎng)絡(luò)就是把計算機聯(lián)接起來的軟硬件體系，而把不同國家和地區(qū)的計算機及網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)接起來就形成了互聯(lián)網(wǎng)，其中因特網(wǎng)的影響力最大。除了因特網(wǎng)(Internet)，美國還控制和運行著別的互聯(lián)網(wǎng)比如“國際學(xué)術(shù)網(wǎng)”(BITNET)，美國還從2018年開始啟動“射月工程”，研發(fā)全新架構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)，用于替代有本質(zhì)安全缺陷的因特網(wǎng)。

互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是由地址架構(gòu)、尋址協(xié)議、通信方式、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等構(gòu)成。地址架構(gòu)就是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)地址的數(shù)據(jù)格式和表達(dá)方式，決定著網(wǎng)絡(luò)空間的大小和特性，更是攸關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全，因特網(wǎng)的大量安全問題本質(zhì)上就是因特網(wǎng)的地址架構(gòu)存在嚴(yán)重缺陷并難以克服。尋址協(xié)議就是找到網(wǎng)絡(luò)地址(網(wǎng)絡(luò)空間)的方法，具體體現(xiàn)為一系列的接口軟件，因特網(wǎng)目前廣泛使用第四版TCP/IP尋址協(xié)議族即IPv4，正在推廣第六版尋址協(xié)議族即IPv6，這些TCP/IP協(xié)議族的知識產(chǎn)權(quán)大多由其他國家壟斷。通信方式是前往網(wǎng)絡(luò)地址(網(wǎng)絡(luò)空間)的道路，目前廣泛采用第三代通信方式即IP分組、路由表廣播等，對路由表廣播的控制權(quán)是其他國家實現(xiàn)定向網(wǎng)絡(luò)干擾或斷網(wǎng)、定向竊取網(wǎng)絡(luò)信息的技術(shù)基礎(chǔ)，但并未引起我國安全部門的重視。網(wǎng)絡(luò)設(shè)施主要由通信光纜、交換設(shè)備、路由設(shè)備、根服務(wù)器、計算設(shè)施、存儲設(shè)施、操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等組成，是目前政府和公眾對網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)注焦點。

（二）網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)組成

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施（如光纜、路由交換器、通信基站、二次電源等）、網(wǎng)絡(luò)運行系統(tǒng)（如路由系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議）、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)（如域名系統(tǒng)、用戶認(rèn)證系統(tǒng)等）和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)（如電子商務(wù)、云計算、區(qū)塊鏈等）所組成。網(wǎng)絡(luò)安全體系的構(gòu)建必須要覆蓋這四大組成部分，它們是網(wǎng)絡(luò)安全體系中的核心技術(shù)組成部分，是網(wǎng)絡(luò)安全體系的基礎(chǔ)。

一是網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施。該部分可分成骨干網(wǎng)和接入網(wǎng)兩部分。骨干網(wǎng)絡(luò)設(shè)施是互聯(lián)網(wǎng)的主動脈，以光纖和相關(guān)交換設(shè)備為主，在和平時期要確保其絕對安全可靠和高性能運行，以滿足各類應(yīng)用的需求；在戰(zhàn)爭時期，要盡量確保安全可靠的基礎(chǔ)服務(wù)，滿足特殊應(yīng)用的需求。要達(dá)到這一目的，要保障一定數(shù)量的冗余網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，也可以研究新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來綜合使用民間通信資源。接入網(wǎng)為用戶終端提供入網(wǎng)服務(wù)，目前以有線和無線接入方式混合。我們需要提供更多靈活安全的接入方法。但是，無線通信信號更易被截取和受到干擾，所以要加強對無線通信安全使用方面的指導(dǎo)和對頻譜資源使用的實時監(jiān)管。

二是網(wǎng)絡(luò)運行系統(tǒng)。要逐步實現(xiàn)物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層等關(guān)鍵技術(shù)（協(xié)議、算法等）的絕對掌控，以確保網(wǎng)絡(luò)的安全可靠和高效運行。主要涉及到物理信號的安全收發(fā)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全接入控制、數(shù)據(jù)的快速交換和安全路由以及在網(wǎng)上所傳數(shù)據(jù)的隱私性和完整性保護(hù)等方面。由于陸地移動用戶數(shù)量巨大，海上和空中均無法使用有線連接，無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越廣泛。但是相對于有線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)更易受到攻擊，所以要加大研發(fā)和生產(chǎn)無線網(wǎng)絡(luò)安全方面的技術(shù)和產(chǎn)品。

三是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)?；ヂ?lián)網(wǎng)的廣泛使用離不開各類服務(wù)支撐系統(tǒng)，比如域名服務(wù)系統(tǒng)以及用戶認(rèn)證系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)的安全性將直接影響應(yīng)用的安全性，它們不僅僅與其所采用的技術(shù)安全性相關(guān)，更決定于運行和管理系統(tǒng)的組織者。比較著名的服務(wù)系統(tǒng)是域名服務(wù)系統(tǒng)，它主要負(fù)責(zé)將用戶容易記憶的域名轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸認(rèn)可的IP地址。目前該系統(tǒng)的運行由其他國家掌管，一旦它停止對某個域名進(jìn)行解析，其所對應(yīng)的服務(wù)就無法被訪問。所以，該系統(tǒng)幾乎控制了整個互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用空間，對網(wǎng)絡(luò)安全的影響巨大。獨立的網(wǎng)絡(luò)安全體系必須要擺脫這樣的掣肘，但是要使一個新域名系統(tǒng)得到他人的普遍認(rèn)可要比實現(xiàn)其技術(shù)難得多。所以一種可行的方案是研究多域名系統(tǒng)共存技術(shù)，以避免在一棵樹上吊死的局面。

四是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。它是由通過網(wǎng)絡(luò)所連接起來的各種網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備和運行其上的各種應(yīng)用軟件所組成，主要終端包括服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫設(shè)備、個人終端以及各類傳感器和遠(yuǎn)程控制設(shè)備等；應(yīng)用軟件系統(tǒng)更加多種多樣，如購物、股票交易和網(wǎng)絡(luò)游戲及在線會議和聊天等軟件。雖然這些系統(tǒng)往往會自帶安全機制，但是對于來自網(wǎng)上的安全威脅還是無法獨自應(yīng)對。例如，簡單且歷史悠久的分布式DOS攻擊曾經(jīng)使得一些著名服務(wù)系統(tǒng)癱瘓，如Google和百度瀏覽系統(tǒng)以及最近的湖南衛(wèi)視等都遭受過類似攻擊。對于來自于網(wǎng)上的安全威脅，我們除了要加強研發(fā)、部署隔斷和防火墻等被動式防御措施外，更要研究主動式安全防御技術(shù)，以盡早發(fā)現(xiàn)和消滅安全隱患；同時要加強互聯(lián)網(wǎng)空間司法刑偵技術(shù)的研發(fā)，以便于加強互聯(lián)網(wǎng)空間法治執(zhí)行的力度。

二、上海城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨的網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)

上海在數(shù)字經(jīng)濟強勢崛起的過程中，必將面臨諸多網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)，包括：

一是出現(xiàn)更多形式的網(wǎng)絡(luò)攻擊及違法行為。數(shù)字時代的網(wǎng)絡(luò)攻擊及違法行為已經(jīng)發(fā)展為以經(jīng)濟利益為目的，有組織、有計劃，形式多樣、防不勝防。例如：永恒之藍(lán)勒索病毒；隱私竊取并定向詐騙的產(chǎn)業(yè)鏈；社交軟件“殺豬盤”；等等。

二是網(wǎng)絡(luò)攻擊及違法的技術(shù)門檻極低。比如，隨意就能網(wǎng)購的改號軟件、自動呼叫軟件、基站跟蹤軟件、手機竊聽軟件、黑客軟件等，讓犯罪變得越來越便利。

三是新的智能設(shè)備產(chǎn)生更多新的漏洞。如，居家攝像頭、手機攝像頭、手機APP、WIFI設(shè)備、大數(shù)據(jù)存儲等，更容易被犯罪分子直接調(diào)用，導(dǎo)致犯罪門檻下降。

四是萬物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)帶來全新的安全隱患。比如恐怖分子通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制自動駕駛汽車的剎車、轉(zhuǎn)向、油門等，遠(yuǎn)程從事恐怖活動、不怕追捕。

五是數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險加劇。企業(yè)數(shù)據(jù)、個人信息被各企業(yè)及政府機構(gòu)過度采集，信息泄露渠道過多、難以追責(zé)，危害人身財產(chǎn)安全及社會經(jīng)濟安全。

六是網(wǎng)絡(luò)犯罪違法成本過低。由于網(wǎng)絡(luò)犯罪的隱蔽性、技術(shù)性、跨地域甚至跨國性，導(dǎo)致刑偵難度大、成本高，加上立法不夠完善，造成網(wǎng)絡(luò)違法成本相對過低。

七是互聯(lián)網(wǎng)缺乏自主可控性。目前我國互聯(lián)網(wǎng)主要依賴其他國家因特網(wǎng)，隨時面臨其他國家的互聯(lián)網(wǎng)霸權(quán)和長臂管轄。比如，2018年美國廢除了《互聯(lián)網(wǎng)中立法案》，可以合法使用因特網(wǎng)達(dá)成其政治、軍事和經(jīng)濟目的。2020年美國宣布“清網(wǎng)行動”：取消中國通信公司在美國的營業(yè)執(zhí)照；美國禁用中國APP；禁止中國手機預(yù)裝美國APP；禁止中國公司提供云服務(wù)；禁止中國公司競標(biāo)海底光纜；等等。

三、上海數(shù)字化轉(zhuǎn)型中網(wǎng)絡(luò)安全體系建設(shè)的建議

上海在全面推進(jìn)城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，應(yīng)重視數(shù)字化轉(zhuǎn)型所面臨的網(wǎng)絡(luò)安全新風(fēng)險及新挑戰(zhàn)，系統(tǒng)性地做好網(wǎng)絡(luò)安全防范措施，化被動為主動，為上海數(shù)字化轉(zhuǎn)型保駕護(hù)航。

一是進(jìn)行完整的五個層級的網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)化建設(shè)，而不僅僅是把資源傾注在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用安全和網(wǎng)絡(luò)平臺安全上。網(wǎng)絡(luò)安全分別涉及感知層、節(jié)點層、匯聚層、平臺層、應(yīng)用層等五個層面。如果感知層十大物理參數(shù)被非法篡改，將會導(dǎo)致全部網(wǎng)絡(luò)運算出錯，甚至釀成重大事故。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點層包括通信線路、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計算終端，其核心威脅是美國停租網(wǎng)址域名。網(wǎng)絡(luò)匯聚層屬于邏輯分析和協(xié)議組網(wǎng)層，包括寬帶、電視、電話、物聯(lián)網(wǎng)等，其核心威脅是美國禁用關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)知識產(chǎn)權(quán)。網(wǎng)絡(luò)平臺層提供數(shù)據(jù)、存儲、計算、連接等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，常見安全問題有病毒、木馬、肉雞、黑客、后門等，其核心威脅是網(wǎng)絡(luò)規(guī)則制定者監(jiān)守自盜。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層提供政府、企業(yè)、個人、環(huán)境等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，其核心威脅是“定向斷網(wǎng)停服”，例如美國制裁華為、TikTok、微信、中芯等。因此，上海要從五個層級上全方位進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)，保障經(jīng)濟運行安全。

二是化被動為主動。每年進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全演練及網(wǎng)絡(luò)對戰(zhàn)攻防測試，主動暴露網(wǎng)絡(luò)安全問題，提前制訂應(yīng)急預(yù)案，而不是僅在出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全問題后被動應(yīng)對。

三是加大五個層級網(wǎng)絡(luò)安全的研發(fā)投入，開展核心技術(shù)攻關(guān)。要解放思想，放棄成見，打破當(dāng)前因特網(wǎng)利益圈的壟斷話語權(quán)，按“揭榜掛帥”“英雄不問出處”等思路，支持鼓勵各方力量參與“掐脖子”核心技術(shù)的科研攻關(guān)?；ヂ?lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是由地址架構(gòu)、尋址協(xié)議、通信方式、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等構(gòu)成，其中地址架構(gòu)、尋址協(xié)議、通信方式是互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)中的“核心技術(shù)”。如果還是像過去一樣只關(guān)注網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的安全，那就永遠(yuǎn)擺脫不了對他國（如美國）的依賴。

四是完善上海網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)法規(guī)，普及網(wǎng)絡(luò)安全及法律法規(guī)教育。大力宣傳各種網(wǎng)絡(luò)違法行為的特征和危害，增強上海市民網(wǎng)絡(luò)安全意識和對網(wǎng)絡(luò)違法的認(rèn)識。根據(jù)上海市數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實際情況，及時制定特定領(lǐng)域的政策法規(guī)，比如大數(shù)據(jù)安全指導(dǎo)意見、云計算安全指導(dǎo)意見等，并加強網(wǎng)絡(luò)安全法規(guī)的執(zhí)法。

五是加強互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)督及指導(dǎo)。對互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，特別是龍頭企業(yè)，應(yīng)當(dāng)建立長期的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)督及指導(dǎo)工作機制，協(xié)助企業(yè)健全完善數(shù)據(jù)安全管理，預(yù)防用戶數(shù)據(jù)泄露。同時指導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)學(xué)習(xí)并嚴(yán)格執(zhí)行國家網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)法律法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如《網(wǎng)絡(luò)安全審查辦法》《人工智能終端設(shè)備安全環(huán)境技術(shù)要求》《移動互聯(lián)網(wǎng)+智能家居、智能音箱安全能力技術(shù)要求和測試方法》等，提升企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)安全意識，規(guī)范人工智能、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等安全產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，切實引導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)積極承擔(dān)法律責(zé)任、社會責(zé)任和道德責(zé)任。

六是加大網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，建立網(wǎng)絡(luò)安全長效機制。網(wǎng)絡(luò)安全是點線面結(jié)合的系統(tǒng)性工作，要強化網(wǎng)絡(luò)安全機制，做好各種網(wǎng)絡(luò)安全突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案及相關(guān)演練，做到有備無患。同時加強網(wǎng)絡(luò)安全的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，包括數(shù)據(jù)備份、網(wǎng)絡(luò)備份、多網(wǎng)并行等，保護(hù)好數(shù)字資產(chǎn)的安全。

七是加大網(wǎng)絡(luò)安全人才的引進(jìn)和網(wǎng)絡(luò)安全培訓(xùn)。網(wǎng)絡(luò)安全所面臨的環(huán)境復(fù)雜多變，安全威脅種類繁多、隱蔽性極強，相關(guān)處理技術(shù)和方法高科技含量高，不是一般用戶和中小企業(yè)所能單獨應(yīng)對的。要構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)安全體系，必須要加強相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)和隊伍建設(shè)，從網(wǎng)絡(luò)安全措施的落實、安全隱患的偵察、預(yù)警和安全事件的處置及善后等方面提供全方位的支持和服務(wù)。政府要進(jìn)一步支持高校和研究機構(gòu)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)和學(xué)科以及與法律相關(guān)的交叉學(xué)科，培育網(wǎng)絡(luò)安全方面的專業(yè)技術(shù)人才和法律方面的復(fù)合人才。

在鼓勵研究機構(gòu)和企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)便于普通用戶使用的網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品的同時，需要建設(shè)服務(wù)于大眾以及不具備應(yīng)對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)安全環(huán)境能力的企業(yè)和組織的專業(yè)隊伍，幫助他們配置網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)，預(yù)防網(wǎng)絡(luò)攻擊，解決網(wǎng)絡(luò)安全事件和協(xié)助相關(guān)取證工作，以及恢復(fù)被攻擊破壞的系統(tǒng)等。

人才是網(wǎng)絡(luò)安全最重要的保障，建議上海加大引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)安全及網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)人才，同時利用上海豐富的高校資源，加大網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域?qū)I(yè)人才培訓(xùn)，提升上海網(wǎng)絡(luò)安全整體保障能力。