神奇的擬態計算機 讓黑客無從下手
責編：admin ｜2014-12-04 20:02:51在科技部和上海市政府聯合支持下，9月底，由解放軍信息工程大學、中國電子科技集團第三十二研究所、復旦、交大等十余家單位500余名研究員研發的“新概 念高效能計算機體系結構及系統研究開放”在滬通過驗收。由中國科學家首先提出的擬態計算機技術成為現實。面對“擬態計算機”這個新名詞，不少市民感到陌生 與好奇，它究竟和傳統的計算機有什么不同？《IT時報》記者走訪了計算機領域的幾位專家，看看擬態技術的神奇之處。
盡管計算機技術日新月異地發展，但其結構依舊遵循1949年推出的馮·諾依曼結構，即包含運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設備等五大部件，但這種固定的模式也制約了計算機的發展。斯雪明對《IT時報》記者說，基于傳統結構的高性能計算機運算過程中僅使用單一計算結構來處理所有應用問題，因此其實用效率往往不足10%。而擬態計算機的設計靈感來自于擬態章魚，采用可變的架構。在碰到A問題時，可采用適合A的解算結構；遇到B問題時，可轉換為適合B的解算結構。“在新體系之下，計算機將變得更智能，通過合理分析、調配資源，其效能可比一般計算機提升十幾倍甚至上百倍。”
參與項目研究的專家曹偉舉了一個例子。他所在的復旦大學研發團隊配合擬態計算機項目研發了一款“圖像識別”應用，用于對互聯網上的相關視頻進行對比檢測，以過濾出非法視頻。“由于互聯網視頻的數量龐大，以一批1500萬幀的視頻而言，1臺普通服務器每秒可以檢索的數量只有15~30幀，通過擬態計算機性能可以提升80倍。”
擬態計算機的另一大特點就是節能。倪明對《IT時報》記者說，隨著大數據、云計算的發展，國內數據中心的建設快速膨脹，耗能很大。“目前中國所有數據中心的能耗已經相當于整個天津市的耗電量，這是一個沉重的負擔。而擬態計算機通過可變的體系和處理結構，功耗只有原先的1/10。”
倪明介紹說，盛大這次也參與了項目的研究工作，其某個網站試用擬態計算機作為服務器，原先需要幾十臺服務器，現在只需一臺擬態計算機即可，不僅耗電量大幅減少，而且經濟實惠，節省了占地面積。
“擬態安全”讓黑客失去攻擊目標
一般而言，傳統計算機有著相對固定的模式，譬方說采用Windows操作系統或Oracle數據庫，黑客可以有針對性地研究病毒，進行攻擊。但是擬態計算機系統軟硬件不固定，可以人為控制變化。倪明對《IT時報》記者說，“目前已經有了5~6種變化，再加上不同的時間軸，可以演變出多種形態，讓黑客們‘失去打擊目標’，破解難度大大增加。”
“棱鏡門”事件的爆發，讓人們對網絡安全憂心忡忡，呼吁使用國產軟硬件的聲音此起彼伏。然而，由于中外計算機技術的差距，短期內不太可能棄用國外的芯片、路由器、操作系統等設備。倪明說，“通過擬態計算機，至少可以讓我們從體系上來增加安全性。同樣采用國外的一些設備，但是采用可變的形態，同樣的Web服務，可以呈現多種解決方案，提升安全性。”
產業化進程任重道遠
盡管擬態計算機的優點突出，但是目前主要處于理論研究階段，產業化進程仍然“道阻且長”。對于普通用戶而言，擬態計算機恐怕需要很久以后才會“飛入尋常百姓家”。
“擬態計算機未來的方向主要是超算、IDC等等，其高效、節能的特點可以充分發揮。”倪明介紹說，在研究過程中，他們針對某大型網站用擬態計算機代替傳統服務器進行試驗，結果1臺擬態計算機就干完了60臺服務器的活。“在研究過程中，三十二所為了能快速實現擬態計算機產業化，利用擬態計算機的設計理念和認知決策技術等，設計了高密度微服務器產品系列，目前已經完成用戶測試，進入供貨階段。與傳統通用服務器相比，高密度微服務器體積和功耗均降低4倍以上。”
不過，擬態計算機技術目前也存在壁壘。專家表示，傳統計算機在軟硬件方面都形成了較為完善的體系，基于計算機的操作系統、數據庫、軟件應用比較豐富，但是擬態計算機剛剛起步，配套還來不及跟上。在此前的實驗中發現，即便面對一個普通網站，其建設和維護的工序也較為復雜，調整起來很麻煩。同時，未來成果產業化轉換后，其市場接受度還需要慢慢培養。