網狀網絡:世界末日的希望

2022-01-21 MOOC

世界末日有幾種可能?中國和美國終於看不下去彼此了決定開啟核戰爭,或者由於石油枯竭最終維持世界運轉的能源系統崩潰導致社會顛覆,或者一顆任何科學家都能夠預測出來但人類卻對抵抗無能為力的小行星墜入大氣層……

或許想得太遠。如果舉個更具有現實意義的例子來看,土耳其封鎖 Twitter、敘利亞切斷公共網絡,對於當代的 connected people 來說更像是世界末日:沒有水沒有電恐怕還好說,但沒有網絡,無法與周圍、與外界進行信息的交換和人際的溝通,這才是真正的世界末日。

當然,核戰爭、能源枯竭和小行星撞擊地球導致大地震和生態毀滅的事情,並非不會發生,只是相比公共網際網路因為政治和軍事原因被切斷而言來的沒那麼常見而已。敘利亞、土耳其作為第三世界國家,網絡封鎖(Internet Blackout)事件成為了全世界人民不能夠忽視的案例——誰能保證有一天管理者不會站在民眾的對立面,決定切斷人們互相溝通的方式呢?這個問題,對於中國一樣,甚至對於美國更是一樣。

那麼我們來設想一下,一個人為或非人為的 Internet Blackout 真正來臨了,人們常用的網絡連接方式完全被切斷,Wi-Fi、移動數據什麼的根本連不上——人們遭受了極端的身體或精神暴力,我們應該怎樣把信息傳遞出去呢?

天上飛的網絡廣播氣球和網絡無人機離我們還太遠……這個時候我們該指望誰?

Open Garden,一家專精於網狀網絡技術(Mesh Networking)的公司希望人們知道——能指望的,就是自己。

網狀網絡是一種並非最近新出現的網絡連接技術,事實上已經經歷了數代技術的進化。這種網絡可以允許每個可以提供藍牙、Wi-Fi 等連接能力的設備形成一個又一個連接的節點(node),然後每個設備和其他設備之間都形成了一種動態的路由,來進行數據的傳送。

當網絡拓撲結構中某個節點失效的時候,網狀網絡中其他的節點和它的連接也將失效,但整個網絡只是失去了一個點,卻並未失去消息的連通性。網狀網絡,是一種去中心化的信息網絡。

Mesh Network with 6 nodes.

網狀網絡的使用情景儘管並非常見,但用途卻非常多。

衛星電話就是網狀網絡概念的一種拓展,用戶用衛星電話直接向衛星發送語音數據,而全球覆蓋的衛星電話系統中的衛星組成了一個網狀網絡系統,將用戶的數據通過彼此間的節點跳轉來轉達到局裡通話另一方最近的衛星,然後再回傳地面,不需要地面通信站的中心化管理和協助。

美軍已經在使用無線通訊的網狀網絡來連接戰場上的軍用電子設備,可以方便軍隊了解每一個軍人的位置,並且不通過中心化的網絡中樞來傳達機密信息。所有的信息通過地面網狀網絡進行跳轉傳遞,避免了網絡中樞被敵方情報機構竊聽的危險。

事實上電錶和水錶也成為網狀網絡的一個標準的使用範例。一個城市中安裝了網狀網絡結構的電錶和水錶,它們的讀數可以通過彼此之間的連接跳轉來傳輸到水電公司,節省了派出專人抄表的時間和成本。

那麼,如此強大、可靠的網絡連接方式為什麼沒有被廣泛應用於民間?我想,最大的原因可能在於:我們根本還沒有遇到需要應用它才能維持基本通訊的場合。

但敘利亞和土耳其人民遇到了。

2013 年 5 月 7 日,由於內戰綿延,敘利亞官方為了控制反政府的信息傳遞,切斷了主幹網絡與全球網際網路的連接,全國人民賴以生存的網絡被切斷,絕大多數國內網站無法連接。

2014 年 3 月,土耳其政府由於在網際網路上主要的社交平臺上遭遇大量攻擊,下令全境禁止登陸 Twitter,之後又封鎖了 YouTube,以期達控制信息。儘管後來土耳其憲法法院裁定政府封殺行為違憲,要求其解禁,但土耳其人民仍然經歷了長達兩周的「斷網」時間。

誰也沒法保證中國有一天不會遇到類似的情況,但至少我們能夠借鑑敘利亞和土耳其人民的經驗,以及網狀網絡技術,來克服廣泛意義上的網際網路被切斷所導致的通訊障礙。

Turkey bans YouTube.

Open Garden 攜帶著這項技術來到了中國。首先,他們希望解決的問題,並非我所提到的這麼嚴苛和複雜。

即便中國三大運營商都為國有身份,且信號覆蓋在城市中的地面,甚至一些偏遠地區也都非常不錯,但我們仍然會在地鐵裡、大樓的電梯中以及衛生間裡遇到無法聯網的問題。如果有一天真的地震,我被埋在衛生間裡,手裡只有一步無法聯網的手機,我該怎樣求生?

今年三月的時候,Open Garden —— 目前在全球網狀網絡技術業界具有領導地位的公司 —— 推出了一個將網狀網絡技術應用到平常生活中,解決在極限網絡條件下溝通困難的應用:Firechat。這是一個能夠將設備作為網狀網絡節點,使用智慧型手機、平板電腦、PC 的藍牙通訊模塊來連接的即時通訊應用。

我試驗的場景在 TechCrunch Disrupt 北京會場的一個沒有絲毫移動數據信號和 Wi-Fi 連接的會議室中,經過了簡單地調試,我成功和坐在桌子對面的 Micha Benoliel,Open Garden 的 CEO 手裡的 Nexus 5 組成了一個小型網狀網絡——只有兩個點。緊接著,我的兩名同事加入了我,網絡中一共有了我們四個人以及 Benoliel 的另外兩部 iPod touch,6 個設備。

沒錯,這間屋子沒有網絡,但我們已經能夠幾乎沒有延遲地進行溝通。想像在嘈雜卻沒有固定網絡信號的地鐵中,我們可以用這種方式來進行快速而無線的數據傳輸;想像在如雲南魯甸發生的地震情景下,儘管道路被阻斷,網絡連接困難,但人們可以使用自己手中的智慧型手機組成一個大型的網狀網絡,信息的溝通交換將變得不受阻礙……

當這個世界沒有網際網路的那天,你就是網際網路。開放的網絡將能夠連接全世界。
— Micha Benoliel, CEO, Open Garden


網狀網絡中間節點的連接,以及網狀網絡與網狀網絡之間彼此的連接,或許仍需要人與人進行當面溝通來完成規模化(scale),但這個概念是絕對可行的。今年早些時候,紐約的一些網絡技術愛好者進行了一次模擬網絡封鎖的網狀網絡組建實驗:參與者處在一個完全斷網的倉庫中,唯一的連接方式是彼此的手機、平板和筆記本電腦,以及遍布倉庫中的一些幫助信號擴展的中繼點(bigger routers)。他們通過藍牙以及 Wi-Fi 進行彼此之間的互聯,通過一些特定的應用進行本地網絡的語音、視頻通話,以及即時通訊溝通,甚至是使用一種專門的本地社交平臺軟體來「發微博」。

網狀網絡已經在歐洲等地進行了較高程度的普及。據來自法國的 Benoliel 介紹,柏林、雅典、巴塞隆納、巴黎等在內的眾多城市的網絡技術愛好者已經在搭建自己的網狀網絡:使用類似過去的大鍋電視天線一樣的設備來對城區範圍內進行覆蓋,用微波作為媒介進行數據的傳遞。

Open Garden 希望能夠讓網狀網絡技術成為不論是世界末日條件下,還是在人為故意的網絡封鎖環境中,對抗網絡中斷和封鎖的利器。

以藍牙連接為例:藍牙模塊現在非常廉價,幾乎每個智能設備都擁有藍牙通信的功能。只要設備與設備之間在藍牙可通信的距離下,就能夠彼此互聯形成一個網絡系統。使用者數量增多,範圍就能夠擴展的越來越大,不需要一個中心化的網絡中樞來進行網絡管理和網絡資源的分配——這就是網狀網絡的核心意義所在——去中心化。

The future, is DECENTRALIZED.

土耳其當時封鎖了 Twitter,但用戶仍然可以用 Google 提供的 DNS 來繞過封鎖。不論是使用 VPN 還是 Tor,只要你還有網際網路接入,理論上你不會被網際網路,被整個世界遺棄。

但網狀網絡希望解決的是網際網路接入都被阻斷時的問題。更具有現實意義的場景是:第三方應用使用 Open Garden 提供的 P2P Mesh Networking SDK,為自己的應用開發無網通訊功能。你的手機連不上網,我的手機還有流量,為什麼我們不搭建一個網狀網絡來分享網絡連接和彼此的思想(數據)呢?網狀網絡技術在遊戲、通信、P2P 支付和廣告方面都有非常明顯的應用價值,而這也正是 Open Garden 在全世界推廣這個技術的更現實原因。

或許世界末日不會很快到來,但網狀網絡與全球網際網路的同步、平行發展,將能夠使「網絡」本身變得更強,連接更多的人,讓網絡,和處在網絡中的每個人,意義變得更加重要。

抑或有一天,政府會想要關掉整個國家,甚至整個世界的網際網路,卻發現——根本做不到。

來源:TECH2IPO/創見

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