元宇宙是一个由用户决定前景的新一代信息技术应用(之四)

这里,主要讨论元宇宙对现有网络技术以及经济社会的挑战

一、元宇宙对现有网络技术的挑战

靠现有互联网技术难以支撑元宇宙的发展,甚至“挑战”互联网技术的设计原则,与近年来同样受到关注的“功能型”终端对网络技术挑战类似。2021年11月24日,NASP网络实验室的李丹,在“元宇宙对网络技术的挑战”一文中提出三个方面的挑战。

1.虚实融合的端到端信任需求与“开放互联”、“分布式架构”的互联网设计原则的矛盾。

元宇宙要实现“虚实融合”甚至“虚实互动”,就要求网络必须真实可信。然而,网络空间存在恶意行为难以溯源,且作恶成本低等问题。构建一个安全可信的元宇宙世界,仅通过系统设计和代码质量改进来提高保护能力是不够的,而要参考物理世界的安全治理模式,构建一个以用户身份识别、溯源和追责为核心的网络空间虚实融合可信的治理体系,增加攻击者的作恶成本(以用户身份隐私保护为前提)。

最大的挑战是互联网的分布式架构。互联网没有集中控制系统,是各个自治网络之间依靠默认的彼此信任、以完全分布式方式实现互联互通。实现可信治理体系所必需的地址、路由、身份等信息在自治网络间的安全可信传递,是一个难题。

以路由安全为例。2021年10月以来连续出现的Facebook断网事件、韩国电信断网事件等,反映了互联网域间路由协议BGP的薄弱性。为此,国际互联网协会发起的互联网路由安全相互协议(MANRS)计划,呼吁运营商部署RPKI系统来实现路由安全。RPKI解决路由安全的思路,是通过一种类集中式的架构来实现的,在一定程度上又违背了互联网“分布式架构”的设计原则。可能的解决途径之一是分布式信任方面的理论和技术创新。

2.在超低时延需求与“流量开放”、“存储转发”的互联网设计原则的矛盾。

在元宇宙应用中,用户以VR/AR终端接入并使用互联网,要求网络交互时延不大于10毫秒,否则会产生头晕现象。这种超低时延需求是当前互联网所无法满足的。

现今互联网架构在设计原则上并非“时延友好”。互联网未设流量准入控制,突发流量很容易造成网络拥塞,形成流量“排队时延”;IP协议采用分组交换模式,每台路由器收到每个分组,经过“存储”、“查表”再“转发”的操作流程,“转发时延”不可忽视;TCP等拥塞控制协议,在丢包情况下会重传,“协议时延”就更大。排队时延、转发时延、协议时延,使互联网端到端交互时延一般在几十毫秒到几百毫秒之间,无法满足元宇宙应用及“功能型”终端时延需求。即使将三者时延降为零,也无法克服“物理时延”:电磁波在空气中传播速度约30万公里/秒,光在玻璃纤维中的传播速度约20万公里/秒。在光纤通信中,哪怕光纤是直线铺设的,10毫秒往返时延最多传输1000公里。一旦端到端通信距离超过1000公里,往返时延必然超过10毫秒。

在移动通信5G/6G愿景中,10毫秒以内的通信时延是一个重要技术指标。5G/6G解决的只是网络接入问题,并没有涵盖互联网端到端通信的全路径。可能的解决途径包括:通过更优的流量工程方法缓解甚至避免拥塞,减少排队时延;通过优化分组转发流程,减少转发时延;通过传送协议创新,减少协议时延;通过边缘计算等方式,控制物理时延。

3.确定性服务质量与“统计复用”、“公平竞争”的互联网设计原则的矛盾。

在元宇宙虚实融合的应用环境中,用户要找到与物理空间相同的网络空间体验。在物理空间中,人们的大部分体验是“确定性”的,如往返同一条道路的物理距离是确定的。在网络空间中,由于所有的端到端通信流量共享相同的物理网络资源,网络时延、网络带宽等用户体验的性能指标受到的干扰比较大,不确定性较强。在三维显示和交互终端、虚实融合的应用环境下,负面体验会放大很多。因此,元宇宙应用要求更好地“确定性服务质量保障”。

为提供更好的服务质量保障,对互联网来说并不是一个新问题。谷歌公司提出、被IETF标准化为RFC 9000的QUIC协议,IETF成立的DETNET工作组等,都为高优先级的应用提供确定性性能保障。问题在于,这种确定性保障,与互联网“统计复用”、“公平竞争”的设计原则是矛盾的。如果只为高优先级应用提供确定性质量保障,由谁来确定优先级呢?如果让应用和终端自己来确定优先级,每个应用和终端都会把自己标记为最高优先级;如果让网络通过识别应用来确定优先级,大部分互联网流量都是加密的,识别就存在困难。

元宇宙应用满足的还主要是人类的通信/消费需求,网络空间将来还会承载满足生产需求的“功能型”终端流量。人的流量和机器的流量之间,孰轻孰重?如果都对网络提出确定性需求,如何分配优先级?这一问题的解决,可能需要更多的社会治理层面的规则制定,但也需要在加密流量识别、网络优先级调度、高效率资源分配方法等方面提供技术支撑。

二、对经济社会领域存在的其他风险

元宇宙除对现有互联网设计原则形成“挑战”之外,还存在其他方面的风险。

1.数据垄断的风险

虽然元宇宙具有“去中心化”特点,但与以往前沿技术和数字生态类似,长期的行业演进极易最终形成“中心化”的巨头。

垄断性的巨头将掌握更全的信息与数据,大数据杀熟以及信息“茧房”将更为常见,对国家安全、公民安全、信息安全等构成隐患。国家间的差距及其对元宇宙的认识、立场和监管方式的差别,导致国家间数字经济发展模式、数字生态和产业链出现“分叉”,形成相互隔绝的系统,原本希望构建的“地球村”“反其道而行之”。

2.技术风险

技术安全。数字技术和数字生态的安全问题或安全隐患经常难以被事前发现,元宇宙由于集成了诸多信息技术,其安全隐患可能更加突出、多元。

技术开发。元宇宙搭建过程中所涉及的各项智能网络技术、游戏技术、前端设备等,能否如期发布并带来预期的效果,也存在很大的不确定性。

能源和环境安全:因特尔一名高级副总裁曾估计达到元宇宙所需要的算力是当今算力的一千倍,对能源需求将大大提高,需要更多可持续能源和储能基础设施,因而将给未来的能源消费结构埋下隐患。

3.社会变革方面的风险

政治层面:元宇宙可能成为一国政治思潮和思想文化的组成部分,对一国的政治安全和文化安全带来潜移默化的影响。

经济层面:元宇宙是一个虚拟自治的经济社会,与现实世界存在矛盾的关系(如中心化与去中心化组织、现实货币与虚拟货币等)还未找到合理有效的解决机制,并带来创新金融模式的安全风险和数据安全风险/网络空间安全风险等。利用区块链的匿名性,元宇宙还可能成为经济犯罪、腐败的新渠道。

社会层面:谣言传播、社会关系、伦理道德、身份识别等都将以新的形态获得更大的影响力与破坏力,极端主义与恐怖主义也可以借助这一“法外之地”的管理空白期为所欲为。

大众心理:元宇宙的高沉浸式体验可能导致部分用户混淆“虚拟与现实”,也可能被改造成带有成瘾性的“数字毒品”,持续弱化人对现实世界的兴趣。

4.立法监管风险

互联网的诞生使得各国调整法规,以更好、更有效地监管违法活动。如今的大数据以及人工智能也陆续得到法律的监管。

随着元宇宙的持续发展,未来也需要对现有法律进行调整。

知识产权纠纷,涉及复杂的所有权认证和完整性验证等问题;

现有法律是否适用于元宇宙的争论,等等,不一而足。

版权声明:链百科 发表于 2022年9月17日 上午7:15。
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