当“地上的5G”遇上“天上的北斗” 这个万亿市场按下启动键******
工业和信息化部 的最新数据显示 ，截至2022年9月末 ，我国5G基站总数已达222万个，占全国移动基站总数的20.7%，占全球5G基站总数的60%以上 。
最新发布 的《新时代的中国北斗》白皮书指出 ，中国 的北斗系统已成为面向全球用户提供全天候、全天时 、高精度定位、导航与授时服务的重要新型基础设施，北斗已经 是世界一流 的卫星导航系统。
虽然最大 的5G和一流 的北斗，已经足够激动人心。但如果当“地上的5G”与“天上 的北斗”握起手来 ，又将会展开一幅怎样 的未来画卷呢？
“一个令产业兴奋 、令百姓憧憬 的万亿市场已经按下启动键。”国际欧亚科学院院士 、北京邮电大学教授邓中亮在接受《中国经济周刊》采访时如 是总结 ：天地一体、时空一体、通导一体的网络基础设施将会给人类带来巨大 的经济和社会价值，中国应该也有能力走在全球前列。
5G+北斗 是“天生一对” ，让两大“大国重器”强强联手
我国先后建成全球最大 的4G网络和5G网络 ，和4G相比 ，5G应用场景会有很大差别，但也面临着新 的挑战 。
例如在重点应用方向之一 的工业互联网领域，要建成智慧矿山、智慧矿井，要实现公路网 、铁路网 的全覆盖，都需要保证室内、高山、深谷等遮蔽和半遮蔽空间的信号覆盖 ，且信号不易被干扰。而在智慧交通、无人驾驶等场景 ，会要求通信网络在满足通信需求的同时，不仅拥有高精度时空感知能力 ，能通信，也要能定位 。
从建设北斗到应用北斗 ，从中国 的北斗到世界 的北斗 ，从天上的北斗到身边 的北斗……能够实现室内的精准定位是中国北斗在技术上超越GPS等其他卫星导航系统 的重要优势之一，这个在“最后一米”上的技术突破意义重大 ，也将会带来应用场景和产业发展上诸多新的可能性 。
在邓中亮看来 ，可以将“5G+北斗”作为抓手，推动通信与导航 的深度融合，实现能通信就能高精度定位 。二者 的融合可以满足全覆盖、高精度需求，相互赋能 ，彼此增强 。
“5G是地上的网 ，北斗 是天上 的网 ，5G解决数据高速传输和卫星遮蔽区域高精度定位问题，北斗解决高精度授时和开阔空间高精度定位问题 ，5G+北斗 的融合不仅可以相互赋能，还能够带来海量的高精度、高时效 的地理大数据。”邓中亮说 。
中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其也曾用“天生一对”来形容5G和北斗 。“5G对时间和位置提出更高要求，而卫星导航系统能够提供更高精度 的位置和时间信息 ，因此 ，5G和北斗卫星导航系统具有天然融合性 。”他说 。
实际上，早在2006年 ，科技部就启动了“羲和”计划 ，旨在构建天地一体 的时空定位系统。作为“羲和”计划室内导航系统的主要负责人和学术带头人 ，邓中亮和团队通过多年攻关 ，目前已经形成几百项自主知识产权和一系列关键技术 。
据邓中亮介绍 ，“羲和”计划有两个重要目标，一 是提高卫星定位的性能和精度 ，令其服务能力越来越强；二 是实现通信信号从室外到室内 的定位全覆盖 ，复杂环境下也能保持服务能力 。
“北斗+5G融合发展是必然 的 ，这两项‘大国重器’强强联手，将惠及国防军事、智慧城市 、自然资源、通信网络 、交通 、电力等各行各业，带来无限可能。”邓中亮说 。
当地上的通信网络与天上的卫星网络实现“通导一体” ，通俗地说 ，就是无论何时何地都有信号，告别“不在服务区”；还要能随时随地实现精准定位导航，哪怕 是高山大海 ，哪怕车库深井 ，都能实现精准到米甚至亚米级别的导航。
通信与导航深度融合，“没那么简单”
基于“5G+北斗”的通信技术与精准时空技术的融合及应用 ，将 是这些领域基础设施信息化 、智能化升级改造不可或缺 的重要基础设施。
当然 ，还有一个更为重要的要求，那就 是要通过自主创新，不被人“卡脖子” ，发展和建设好一个中国自主可控的 、全空域、全时域、全频域 、高精度 、高可靠 、高可用 的时空体系 。
邓中亮认为 ，北斗+5G融合可以从三个层面来理解。一是北斗可支撑5G网络安全高效运行 。比如为5G提供高精度授时与同步 、百万基站管理等服务，为5G网络应用提供精准 的定位导航应用 ，开拓基于高精度时空基准的通信业务等 。
二 是5G可增强北斗导航服务能力 。比如5G自身可实现优亚米级的定位能力 ，这意味着可与北斗形成信号覆盖互补，从而实现从室外到室内 、从地面到地下无缝隙衔接与定位 ，支撑全空域全时域定位导航服务 。而5G网络本身又可成为支撑位置服务业务的通信通道 。
三 是北斗+5G深度融合 ，将形成泛在 、无缝、高精度 、高可信 的PNT（即Positing定位、Navigating导航、Timing授时）体系 ，横向无缝覆盖室内 、纵向拓展到水下及深空 ，且能在复杂环境下提供高精度 、连续稳定的时空信息服务 ，进而服务智慧城市 、无人系统 、万物互联等多个场景。
理论逻辑虽然很好理解，但真正实现通导融合却“没那么简单”，需要解决一系列技术难题 。“比如，5G和北斗 是不同 的信号 ，每个信号都会有‘噪声’ ，要想实现和睦相处，既能各干各 的事，还可以相互增强 ，并不容易 。”邓中亮说 。
邓中亮教授带领团队研制 的“羲和”系统 ，提出了TC-OFFEND定位与通信融合的新型信号体制。依靠这种技术 ，有效节约了室内定位成本 ，把移动通信网变成了一张既能通信的网，又能高精度定位 的网 。
而且更为重要 的 是 ，这套系统并不需要新增大量的成本投资 ，比如通过“隐嵌信噪”技术解决不同的信号“噪声”问题 ，只需要一块小小的芯片就可以实现 ，新增 的投入成本极低。
《中国经济周刊》首席摄影肖翊|摄
从技术到产业 ，万亿级市场按下启动键
当然，看到通导融合这一发展趋势的不只 是中国。美国也很早就将发展定位导航授时一体的PNT体系上升至国家战略的地位 ，以弥补原有GPS系统的问题和不足。但除了技术上较量，通导融合“哪家强” ，最终还 是要在应用上见真章 。
“我国建成覆盖4G网络，投资规模超过6000亿元，5G网络 的投资规模更是超过了1.2万亿元，但也只能覆盖我国 的人口密集区域 。而北斗卫星实现全球覆盖投资规模约为600多亿元 。我国 的5G网络建设投资巨大，也需要在更多的应用场景下寻找更多 的商业模式 ，从而让其为经济社会的发展创造更大 的价值 。”邓中亮介绍说 。
但在邓中亮看来，实验室里 的技术创新突破只是第一步，要想让“5G+北斗”产生更大的经济社会价值，需要社会各方面 的通力合作，推动商业模式创新和产业化进程 ，共同挖掘 。
《新时代的中国北斗》白皮书也指出，截至2021年 ，中国卫星导航与位置服务总体产业规模达到约4700亿元 ，年均复合增长率超过20%。中国北斗广泛应用于经济社会发展各行业各领域 ，进入交通、能源、农业、通信 、气象、自然资源 、生态环境、应急减灾等重点行业 。中国北斗与大数据、物联网 、人工智能等新兴技术深度融合 ，催生“北斗+”和“+北斗”新业态，支撑经济社会数字化转型和提质增效 。
而多家第三方机构预测，按照目前北斗系统 的产值增加速度，预计2025年其产业规模有望达到万亿元 。来自高德地图的数据也显示 ，截至2022年11月，高德地图调用北斗卫星日定位量已超过2100亿次，且在定位时北斗的调用率已超越了GPS等其他卫星导航系统。
邓中亮表示 ，实际上，智慧物流 、智慧医疗、智慧城市 、智慧交通 、工业互联网 、智慧农业……北斗已经发挥着巨大 的作用 。以重点和焦点所在的工业互联网领域为例，这本身就 是一个万亿级别 的大市场 ，特别希望有更多有志之士将北斗和5G与人工智能、新兴技术等融合 ，发展出更多新兴产业 ，创造更多新的商业模式 ，为经济发展带来新 的增长点。
已经有先行者尝到了甜头。以全国北斗卫星导航应用三大示范区域之一 的湖南长沙为例。据长沙市人民政府副市长彭涛在“2022北斗规模应用高峰论坛”上透露，在长沙 ，北斗技术已成功应用到智能驾驶 、驾考驾培 、桥梁监测、野生动物追踪、水路安全 、防灾减灾、司法 、邮政运输、工程机械、公共安全等诸多领域 。
长沙正在加快推动“北斗+5G”在智能网联汽车领域应用示范，通过5G网络融合北斗卫星导航系统定位技术，长沙的电动智能网联汽车能够对车辆进行高精度厘米级定位，为自动驾驶进行定位护航。目前，这套系统已在全国400多个城市上千个驾考场地中投入使用。驾考中 ，车辆 是否压线 、靠边停车是否在规定范围内，都能轻松判定。
“力争到2025年 ，长沙市北斗及相关产业规模突破500亿元，其中北斗核心产业规模突破200亿元，创建省级先进制造业集群，力争创建先进制造业集群。”彭涛说。
网络安全专家谈｜沈昌祥院士 ：构建安全可信网络空间安全防护体系******
过去 的十年 ， 是信息技术革命日新月异 、数字经济发展浪潮奔涌向前的十年，也是深刻把握信息化发展大势 、积极应对网络安全挑战的十年。党 的十八大以来，我国网络安全工作进入快车道。新起点 ，新征程。回望过去，我国网络安全行业取得哪些发展成就？立足当下 ，面临哪些新挑战 ？面向未来 ，将出现哪些新趋势？中国网络空间研究院网络安全研究所 、《中国网信》杂志融媒体中心、光明网网络安全频道 、安恒信息联合推出系列专访 。本期 ，邀请中国工程院院士沈昌祥进行访谈 。
记者：请您结合自身实践 ，谈谈网络安全十年来的发展变化 ，以及行业发展面临的新挑战 、新问题。
沈昌祥：当前，网络空间已经成为继陆 、海 、空、天之后的第五大国家主权领域空间，也是国际战略在网络社会领域 的演进 ，我国的网络安全正面临着严峻挑战 。以“没有网络安全就没有国家安全”“安全是发展的前提，发展是安全的保障”为宗旨，按照国家网络安全法律法规 、战略要求，推广安全可信产品和服务，筑牢网络安全底线是历史的使命 。党 的十八大以来，我国在网络安全领域取得可喜成绩。《中华人民共和国网络安全法》（以下简称《网络安全法》）《中华人民共和国密码法》（以下简称《密码法》）《中华人民共和国数据安全法》和《关键信息基础设施安全保护条例》等法律法规治理体系逐步完善，网络安全产业发展有法可依 ，有章可循；安全可信 的网络产品和服务产业生态初步构建 ，产业结构逐步合理；网络空间安全一级学科确立 ，人才培养体系初步建立 ，网络安全人才培养力度不断加大，国家网络安全保障能力大幅提升。
与此同时 ，我国网络安全在技术、产业和能力等方面与发达国家相比仍存在不小差距，在复杂的网络安全博弈中略显被动 ：自主创新不足 ，以“跟随型”为主的安全产业发展思路难以解决核心技术“受制于人” 的问题 ；网络安全防护技术体系尚不健全，重点领域网络安全保障能力不足，集中表现为“网络安全底数不清”“网络防御被动应急” ，难以形成网络安全积极防御体系 ，网络安全保障措施难以适应快速变化 的对抗形势等 。为此 ，我们应以前瞻性布局占据战略制高点 ，形成一套既富有中国特色又符合世界发展潮流 的网络空间安全保障战略思维 ，以自主创新产业争取战略主动权，着眼国家安全和长远发展 ，构建世界领先 、安全可信 的自立自强网络安全产业生态体系，从根本上解决核心技术受制于人的问题 ，积极参与网络空间国际治理，加强网络空间国际合作，提升我国在网络空间领域 的国际地位。在“十四五”期间努力打造安全可信 的核心技术产业生态 ，构筑安全可信的网络安全基础，建立顺畅高效 的组织管理体系和系统完备的法律法规治理体系 ，加强良性循环 的经费保障 ，做好多层次的人才培养工作，为国家网络安全提供有力支撑 ，为建设网络强国构筑坚实基础。
记者：《网络安全法》对守护网络安全防线、构建安全可信网络体系提出了更高要求 。其中也明确提出推广安全可信 的网络产品和服务。对于“安全可信” 的内涵该如何理解？
沈昌祥：“安全可信” 是网络所使用 的设备应当具备的安全性能 ，即在设备工作的同时 ，内含的安全部件进行动态并行实时全方位的安全检验 ，确保计算过程及资源不被干扰破坏和篡改，能正确完成处理任务 。这就 是用主动免疫可信计算3.0技术开发的网络产品和服务，相当于人体具有免疫能力 ，离开封堵查杀“老三样”被动防护 ，自主创新解决核心技术卡脖子问题 。
随着信息技术 的快速发展和网络安全形势的不断变化 ，我们逐渐认识到 ，掌握网信核心技术是我国摆脱网络安全受制于人 的根本 ，也是保障重要信息系统及其数据安全 的前提 。保障芯片 、整机、操作系统、数据库等基础软硬件的供应链安全可信，成为建设网络强国的保障基石 。
要实现安全可信必须自主创新、自立自强。首先要认清网络安全风险 的本质 。安全风险源于图灵机原理少安全理念、冯·诺依曼体系结构少防护部件和网络信息工程无安全治理三大原始性缺失 ，再加上人们对IT逻辑认知的局限性，设计产品不可能穷尽所有逻辑组合，只能处理完成和计算任务有关 的逻辑组合，必定存在大量逻辑不全的缺陷漏洞 ，从而难以应对人为利用缺陷漏洞进行攻击获取利益的恶意行为。
为了降低安全风险，必须从逻辑正确验证、计算体系结构和计算模式等方面进行科学技术创新 ，以解决存在的漏洞缺陷不被攻击者利用的问题，形成攻防统一 的体系，这与人体健康必须有免疫系统一样 。这就是中国可信计算3.0的新计算模式和架构，计算同时并行进行防护，即以物理可信根为基础，一级验证一级 ，通过构建可信链条 ，为用户提供可信存储、可信度量和可信报告等多种功能，为保证用户 的数据资源和操作过程安全提供可信任的计算环境 ，有效降低系统的安全风险 。由此可见 ，《网络安全法》要求推广使用安全可信 的网络产品和服务 是科学合理的 ，也 是高效可行的 。
记者：在构建“安全可信”网络空间安全防护体系 ，提高网络安全主动免疫能力方面 ，我们要从哪些方面着手 ？
沈昌祥 ：首先要自主创新发展主动免疫可信计算3.0，为安全可信产业打造良好生态环境。
可信计算3.0源于我国，对新型可信计算的研究开始于上个世纪90年代初，1995年2月通过鉴定，定型装备，经过长期攻关形成了自主创新的可信计算3.0技术体系。
可信计算3.0采用运算和防御并行 的双体系架构，在计算运算的同时进行安全防护 ，将可信计算技术与访问控制机制结合，建立了计算环境 的免疫体系 ，能及时识别“自己”和“非己”成份，禁止未授权行为，使攻击者无法利用缺陷和漏洞对系统进行非法操作，最终达到“进不去 、拿不到 、看不懂、改不了 、瘫不成、赖不掉”的效果，对已知和未知病毒不查杀而自灭。
其次 是自立自强建立安全可信创新体系：一 是可信体系架构 的创新 。可信计算3.0创造性地提出了计算节点由运算部件和防护部件并行的双体系架构 ，在保持原有应用系统不变的情况下，构建主动免疫的可信计算环境 ，为应用提供主动免疫安全可信的保障机制，主动拦截系统操作运行要素 ，按预定 的策略规则进行可信判定 ，及时发现并禁止不符合预期 的行为 ，保证全程安全可信的运行 。
二 是可信计算密码技术的创新 。可信计算3.0架构根据国家《密码法》规定的算法标准发布 的可信密码模块（TCM）国家标准 ，满足可信计算需求 ，并要在三个方面有重要创新 ：首先 是构成了对称与非对称融合的密码体制 ，全面支持可信功能 ；其次 ，可信计算3.0架构下 的可信计算密码技术以国内密码算法为基础 ，对称密钥算法使用SM4算法，非对称密钥算法使用SM2算法 ，哈希算法使用SM3算法，高效实现身份认证 、加密保护和一致性校验；再 是采用双证书体制，用平台证书认证系统，用加密证书保护密钥 ，并且将加密功能和系统认证功能分离管理，符合《中华人民共和国电子签名法》要求，简化了证书管理工作 ，提高了系统通过隔离增强加密和认证功能的安全性。
三是可信平台控制模块 的创新 。提出以可信平台控制模块（TPCM）作为可信根，并接于主机 的计算部件，在可信密码模块基础之上增添对系统和外设 的总线级控制机制。TPCM是系统可信 的源头，它将密码机制与控制机制相结合 。目前 ，TPCM国家标准已发布，并被发展成为插卡 、主板SoC和多核CPU可信核三种模式产品 ，得到大量推广。
四 是可信主板的创新。可信平台主板将防护部件与计算部件并接融合，由TPCM和系统中的多个度量点(包括TPCM对Boot ROM 的度量机制)组成防护部件 ，计算部件保持原有架构不变 。信任链在“加电第一时刻”开始建立 ，从而提高了系统安全性 。同时在主板上 的多个度量点分别设置度量代理 ，通过这些度量代理实现硬件控制 ，并为可信软件层提供可信硬件度量和控制接口 。
五是可信软件基 的创新 。可信软件基 是在TPCM支撑下，基于双系统体系结构下以原始信息系统宿主软件为保护对象，构成并行的双软件架构 。可信软件基在可信计算体系中处于承上启下的核心地位，对上与可信管理机制对接 ，通过主动监控机制保护应用，对下连接TPCM和其他可信硬件资源，对系统安全机制提供可信支撑，同时与网络环境中其他可信软件基实现可信协同 。可信软件基并行于宿主基础软件，在TPCM的支撑下，通过宿主操作系统代理进行主动拦截和度量保护，实现主动免疫防御 的安全能力。
六是可信网络连接的创新。针对集中控管 的网络安全环境，创造性地提出了三元三层可信连接架构，能够有效防范内外合谋攻击 。同时 ，这一架构在纵向上对网络访问、可信评估和可信度量分层处理，使得系统 的结构清晰、控制有序。进行访问请求者 、访问控制者和策略仲裁者之间 的三重控制和鉴别，实现了集中控管的网络可信连接模式 ，提高了架构的策略规则可管性、可信性 。
记者：强化网络空间安全保障，离不开相关产业政策的支持和引导。今后在进一步打造安全可信 的产业生态方面 ，需要在哪些方面完善政策 、创新制度？
沈昌祥 ：要优化产业政策 ，打造安全可信 的产业生态体系 。加强统筹规划 ，加大投入力度，扶持网络安全产业和项目，加快推广安全可信的网络产品和服务。形成安全可信国产化推进机制，推动安全可信技术产品应用。出台相应政策为自主创新产品提供市场应用空间，促进技术产品创新、性能优化提升与产业应用协同发展 。
要以企业为主体 ，优化网络安全产业创新发展环境。优化企业生存环境，激发大众创业、万众创新 的热情。强化企业 的创新主体地位，营造公平合理 的市场环境 ，结合国家“一带一路”倡议，打造更有利的国际化发展环境，充分发挥政府机构 、行业协会和产业联盟 的作用 ，积极参与国际合作，争取更多的国际话语权 。通过建立产业并购基金、共享专利池等措施为企业国际化发展提供支持 ，减轻国内企业在国际竞争中 的压力 。
要加强人才培养 ，建设全方位网络安全人才队伍 。加大人才培养力度 ，打造数量充足、结构合理的网络安全人才队伍。加强网络空间安全一级学科建设 ，由专业机构 、行业企业等梳理人才需求 ，同时加强用人单位与高校、专业培训机构的合作，进一步缩短人才供需差距。
要统筹规划加大投入，强化经费监管，大幅提升国家资金 的利用效率。优化经费支持方式和监管模式，提升经费投入效益。通过成立专业化项目管理机构，统一受理网络安全项目申请 ，严格公正评审立项，整合原有网络安全项目资源，集中资源重点突破核心技术瓶颈 。完善现有经费监管模式，建立合理的经费申请和评审流程 ，同时在各环节加强审计。加强产学研用管等各方面 的配合 ，前瞻性统筹经费支持方向，在优先支持基础性 、公益性项目 的同时，充分考虑经费投入将产生 的经济效益 ，设立“产业基金”“创新基金”等实体机构 ，加快技术研发市场化速度 ，形成良性循环 的市场化经费支持机制。（记者 李政葳 孔繁鑫）
