不一樣的網絡空間——時空篇

　　2020年的春節，沒有了鞭炮聲，路上行人稀少，空氣中少了節日的喜慶，人們更多的是為突如其來的疫情而擔憂不安。親友們都選擇通過微信視頻相互拜年祝福，並被一條條關於疫情的簡訊或新聞所圍繞，億萬民眾都在通過網絡和電視關注著抗擊新型冠狀病毒這場戰「疫」的最新發展。沒有走親訪友，留下更多時間來回顧和思考，我隱約感到2020年的不平凡，或將是下一個大時代的起點。如是，伴著一點激動和些許不安，隨筆記錄下關於科技與網絡的一點感觸和想法。

　　全球信息已一鍵可達，你看到的這篇文章，或許就在前一秒我在千裡之外才剛剛發布。如同10年前科技先知們激動人心的預測一樣，電子信息和網絡科技正在飛速發展、不斷創新；然而，科技之光照亮普羅大眾時，卻又顯得那麼稀鬆平常。

　　人們快餐式的接受日新月異的各種新生事物，已不會再為某個重大事件而持續興奮。可以預見，萬物互聯真正進入普通人家時，人們只會欣然接受，不會嘖嘖稱奇。我們已被洶湧的科技浪潮推向了下一個時代，都說爺爺奶奶輩是網絡難民，90後、00後是網絡原住民，年輕人或許還在嘲笑家裡老人不會玩微博微信，但如果不能與時俱進自己也很快會被人嘲笑。

　　自古人類都想成為地球萬物的主宰者，雖然面對自然災害和SARS、新冠病毒還是顯得措手不及，但人類確實成功登頂成為了地球上最具創造力、影響力和破壞力的生物。不過，這個可能很快需要修正一下，未來主宰地球的或許不是人類，而是無處不在的智能機器，一種由人類製造卻又可以替代人類的物種。

　　關於人與計算機的關係可以這樣理解，計算機由人類思維創造，同時也是人類思維能力的延展或進化，而下一步，計算機將擁有自己獨立的思維和智慧。從數十萬年前，智慧的種子第一次注入智人母體內時，它就如同不斷複製的精靈一樣，隨著人類的繁衍和遷徙迭代衍化、升級壯大，歷經萬年的文明史，創造出一個個奇蹟。

　　終於，人類的腦容量已無法滿足這個精靈不可束縛的膨脹，於是計算機誕生了。智慧的種子再一次在炙熱的電子管和精密的矽片中烈火重生，歷經了數十年的階躍式的發展，在摩爾定律的「魔咒」下，孕育孵化出一個全新的機器思考時代，一個全球網絡化的時代，一個信息爆炸的時代，一個人機合作極度拓展人類生存空間的時代。

　　人類對信息化、網絡化、智能化的依賴已如同一日三餐一樣，由數位化主宰的網絡空間已悄然根植於世間，並將重塑整個人類社會。在這個大時代強勢登場之時，如果還不了解網絡空間為何物，那麼更多機會將會擦肩而過。現在就開始天馬行空地遊歷和展望吧。

　　1、網絡空間的多維性

　　網絡空間英文是Cyberspace，因為它的內涵太多，以至於還沒有一個權威的定義（相關描述這裡不再贅述，大家可以自行百度），可以簡單理解為基於計算機和網絡構建的虛擬信息空間。因為業界把網絡空間比作為繼陸、海、空、天后的第五個空間，不由讓人聯想到它與三維空間的關係，我們不妨探索一下。譬如，構成網絡的物理設備遍布全球，它們有著物理空間的地理屬性，我們完全可以基於現有三維地圖對這些節點及連接進行標註，繪製一幅超炫的拓撲地圖。但這就是網絡空間的維度嗎？這顯然過於簡單粗暴了。

　　如果把三維中的高度替換為度量信息特徵的深度或厚度，用以顯示信息存儲的密度，亦或信息內容的分層，亦或信息傳輸的速度等，這就構成了一個有意義的可視化數字空間。不同於物理空間，網絡空間的維度幾乎可以自定義，你可以按邏輯需要疊加更多維度，使其成為4維、5維乃至n維的空間（這裡「盜用」了物理學家對空間維度的定義）。這就是誕生於現實空間卻超脫於現實空間的可無限拓展的多維空間。但無論如何，你可以輕鬆地把物理空間的三維嵌入各種網絡空間模型中去，並將人類和萬物映射或「遷移」其中。

　　2、網絡空間的虛與實

　　網絡空間是完全虛擬的空間嗎？這是個具有想像力的問題。虛與實，容易上升到哲學問題。人類的感官系統能夠感知到的東西不一定是真實的，而感知不到的也不一定就是虛幻的。從進化角度看，人類的感官系統是為了生存而生的。例如眼睛對光譜的識別，耳朵對聲音頻率的識別，味覺對酸甜苦辣的識別等，早期都是為了適應自然界、分辨食物和躲避危險而進化形成的。

　　研究發現，人類掌握語言文字後，大腦的結構也有所變化，然而這種進化太漫長了。計算機誕生到現在還不到100年，人類的感官系統不可能因它而改變，所以直接感觸不到這個虛擬的空間。

　　科幻電影《黑客帝國》中，機器人製造了一種裝置，能夠讓人類通過生物神經接駁到Matrix，這樣人的身體與思維直接融入到了虛擬空間。技術看起來有點暴力和殘忍。而「不幸」的是，這種技術正在變為現實，各種穿戴物聯網設備、VR/AR技術甚至腦電波操控技術的發展已使人可以沉浸於虛擬世界中。

　　或許有一天，人們會如同電影《盜夢空間》一樣，分不清虛擬和現實。人類也許不會像尼奧（Neo）一樣可以通過感官直接進入網絡空間，但我們的思維可以快速「進化」，只需要清空那些歷史局限性帶來的成見即可。

　　機器作為人類的工具，在某種程度上是人類感官的延伸，但機器看到的世界與人類所見、所認知的世界是不一樣的。例如機器對光譜的識別，往低可以超出紅外線，往高可以超出紫外線，而人類只有可以分辨山川、湖泊、水果、獵物或美色的一小段光譜（佛家說萬物皆為幻象不無道理）。

　　雖然紅外設備可將紅外轉換為可見光，但顯然是為了適應人的感知系統而進行的「失真」處理。既然我們能接受眼見非實的東西，為什麼不能像接受電磁空間一樣接受感官不可感知的網絡空間呢？

　　虛擬貨幣能達到購物和交換的目的，它就是貨幣；虛擬空間如果能做現實空間的很多事情，例如辦公、交友、遊戲、存錢、交易等，那它就是一個空間，是一個存有你身份、財富、私密、甚至情感的數位化空間。在網絡空間中，人與機器共存，而且人工智慧將有獨立的思維，並有可能替代或搶佔你在現實中的職能工種，甚至統治網絡空間，我們不妨嘗試一下從機器的角度來看待世界。

　　3、網絡空間的「時空壓縮」

　　古代航海繞地球一圈得按年計算，現代有了飛機後按小時計算，當我們衡量距離遠近時，並非只有兩點間的絕對距離，而是與交通工具有關。現在世界各地已有錯綜的光纖網相連（全球海底光纜鋪設總長度超過140萬公裡，可繞地球35圈），地球表面也被各國上千顆衛星所覆蓋，信息在全球間交換已經光速可達，時延只有毫秒級，比人類最快飛行器快數十萬倍。

　　按此比例，在超級計算機的「感官」裡，地球有多大呢？或許就像電影《黑衣人2》宇宙能量「薩塔之星」一樣，僅僅是一個可以握在手中的小球而已。我們通過視頻電話和遠在萬裡外的親人通話，對方音容仿佛就在眼前。設想一下，如果人工智慧足夠發達，機器人可以模擬人類時，分隔千裡的夫妻，通過遙控複製成自己的機器人與對方交談，甚至做家務，距離已不是問題。這是否意味著人類已通過網絡和人工智慧實現了某種意義上的時空穿越了呢？

　　網絡空間中的「時空」被如此壓縮又意味著什麼？意味著山川陸地、江河湖海、五洲六洋可一躍而過；意味著電信移動、國際互聯、空天網絡可自由穿梭；意味著國家社會、民眾生活、輿情熱點可瞬間呈現；意味著城市運轉、關鍵設施、信息要塞可輕易控制；意味著航天航空、公路鐵路、航行潛海盡在眼底；意味著大國博弈、衝突對抗、戰情戰報全息掌控；意味著傳感態感、制導反導、決斷決策急速響應；意味著民心導向、進攻防禦、生存毀滅就在毫秒之間。因此，大國們都高度重視網絡空間，都在努力爭奪那神奇的「薩塔之星」。

　　4、網絡空間的時鐘「命門」

　　時間是網絡空間最重要的維度（這裡需要有點硬核知識了）。人類的感官對時間可以感觸到分和秒，這可能和每秒最多3次的心跳頻率有關。計算機CPU主頻目前可達7GHZ以上，是人類心跳頻率10的9次方，CPU的時鐘精度能達到納秒級，即10的負9次方秒。雖然計算機自身有較為精確的時鐘發生器，但各個計算或通信節點的時間只有同步一致才能彼此有效交互和協作，這就要求它們有共同的精確的時間源。

　　銫原子鐘非常精密，2000萬年才誤差1秒，應用於GPS（全球導航系統），並可給眾多通信系統進行授時。如果授時出錯或被擾亂，則很多系統會紊亂甚至癱瘓。試想一下，如果GPS衛星發送的時間信息與偏離於真實時間，則GPS接收器計算的地理位置將會偏離，嚴重時將會導致交通癱瘓、飛機墜毀等災難。

　　現在我國還有很多系統是基於國外GPS衛星進行授時的，戰時一旦GPS信號被對手關閉或擾亂，則這些業務系統甚至制導武器將無法正常工作，後果非常嚴重，這也是我國要自主研製北鬥導航系統的重要原因。國家對作為時鐘「種子」的原子鐘進行高級別的嚴密保護，因為一旦被損壞或擾亂，則相關網絡和系統將全部紊亂或癱瘓，網絡空間將可能死水一潭。

　　5、網絡空間的時區與時延問題

　　在物理空間，地球自轉產生了日晝更替，由於各個國家與地區經度不同，地方時也有所不同，因此被統一划分為24個時區。這就使得不同時區的計算機也可能設置了不同的地方時區，以滿足人類對太陽時間的習慣。

　　對於計算機來說，它記錄的內在時間和世界原子鐘時間是一致的；但給用戶呈現的則是地方時，兩者間或加或減一些時差。在全球化趨勢下，很多應用系統會跨時區部署，工作人員也可能手持筆記本全球飛行，如果在計算機時區配置未改的情況下，仍習慣以當地時間作為參數進行業務處理，則可能產生時間錯誤，甚至導致嚴重故障或問題。

　　比時區更隱蔽的問題是時延或時間差。在網絡應用中，由於計算耗時和網絡傳輸延時，不同計算節點間獲取的信息存在時間差，過程中會出現信息不一致的情況，容易被惡意利用。

　　美國電影《偷天陷阱》演繹了男女主角利用銀行清查系統10秒時間差把80億美元轉入自己帳戶的一幕（這種伎倆本身也有歷史案件原型），而2019年3月國內居然也再次演繹了這齣「偷天陷阱」：幾個年輕人利用POS機、銀聯與銀行系統信息傳遞存在的1-2分鐘時間差，套走了18萬多人民幣。

　　當然，我們也可利用時延「合法」獲取利潤，例如，股民在離證券公司伺服器最近的網絡進行交易，能夠比在家的股民獲得數十毫秒以上的先機。更有趣的是，聰明人做期貨高頻交易，除了接駁最快的最近的網絡，甚至還研製最快的網卡、協議棧和業務系統，以此提高自身優勢。

　　總之，只有深入理解物理時空和網絡空間時空的差別，並調整改變思維習慣才能避免在網絡空間犯錯，才能尋找到更多、更酷的機會。