突然失去互聯網，城市脆弱幾何
半月談記者 白瑜
當我們在享受移動互聯網帶來的生活便利時，是否想過通信信號突然中斷、網絡連接形同虛設、城市交通系統陷入崩潰……當地震、暴雨、颱風、洪水、火災、恐怖襲擊、黑客攻擊、疫情等“黑天鵝”呼啦啦飛起時，科幻片的情節日益嵌入現實。如果指尖上的智慧城市一夜間變成互聯網荒漠，如何保證我們的城市擺脱斷網之災，依舊正常運行?
7 月21 日暴雨過後，鄭州市民在轉移物資 朱祥/ 攝
衣食住行“一張網” 埋下城市脆弱性隱患
在災難影片《全球風暴》中，人類開發出氣象衞星網絡以控制災害天氣，但衞星被電腦病毒控制，變為殺傷力巨大的武器，暴雨、乾旱、極寒天氣等導致城市斷水斷電斷網，城市陷入一片混亂……儘管災難大片極盡藝術的誇張表現，但其中的經典橋段在現實生活中若隱若現，極端天氣的發生頻率越來越高。
當今，互聯網等數字技術已經嵌入城市運轉的全流程，移動互聯網的發達讓人們感受到社會治理“一網統管”的便利。而極端天氣等造成的斷網之災，也讓人們開始思考城市生活建構在“一張網”上的巨大風險。
今年7月17日以來，河南省遭遇極端強降雨，特別是7月20日鄭州遭受特大暴雨災害，造成重大人員傷亡和財產損失。截至8月2日12時，此次特大洪澇災害導致河南省共有150個縣(市、區)、1663個鄉鎮、1453.16萬人受災，全省302人遇難，50人失蹤。
暴雨和洪澇災害對鄭州基礎設施造成巨大沖擊，鄭州出現大面積的斷電斷網危情。斷網的代價是慘痛的，一座中原大城市儼然淪為互聯網荒漠。沒有了移動支付，加上銀行因停電關門，人們甚至被迫回到了“以物易物”的交易階段。鄭州東潤華景小區居民張先生跑出去給孩子老人買熱飯，街上的小攤販只收現金，網絡支付用不了，回去搭不了車，共享單車也無法用。“平時不怎麼覺得，斷網了，才發現沒網簡直沒法生活。”張先生感嘆道。
斷網還造成了人與人之間的失聯，人們變成了一座座孤島。鄭州白沙鎮恆通小區斷水斷電斷網，居民李西青剛開始沒當回事，第二天看到小區被過腰的水圍困，電話也打不出去，這才慌了神。“家裏吃的喝的快沒了，想自救讓朋友送物資，可是根本聯繫不上。”
一幕幕荒誕劇情在斷網之災下集中上演：在高鐵出站口，閘門全部失靈，原本需要刷身份證或車票出站的乘客，只能硬擠出去;想去找人，高德地圖、百度地圖統統沒用;攜程、美團上的訂房、外賣信息無法顯示，也就無法入住和訂餐……極端天氣的偶發和難以預知的風險，對鄭州應急通訊保障能力提出了嚴峻考驗。
這考問的絕不僅僅是鄭州一個城市。當極端天氣和突發事件來襲，一些區域信息基礎設施失靈，通信中斷成“孤島”。人們看到，雨水倒灌導致光纜短路跳電，移動通信主備機房暫停服務、IPTV鏈路故障導致機頂盒暫停工作、部分服務器及基站受損。一些城市依託互聯網技術形成的秩序突然失效，部分區域救援通信系統、交通系統、支付系統難以正常運行。整座城市互聯網驟然陷入癱瘓，智慧城市的軟肋和深層次的脆弱性暴露無遺。
若互聯網為空氣，城市“缺氧”危機潛伏
當老百姓的吃喝玩樂、衣食住行，整個社會的運轉、政府的治理、工廠的運作都架構在軟件上時，整個世界的脆弱性將前所未有。在極端情況下，數字基礎設施可能因為自然、人為、系統和技術等因素髮生崩潰，並最終導致城市部分或整體停擺。
——極端自然災害引起關鍵基礎設施系統崩潰。城市的巨型化、高度智能化趨勢，使得城市對複雜基礎設施體系高度依賴。然而，任何設計上的疏漏和瑕疵所產生的隱患都會被極端自然災害所放大，從而引發巨大的災難。
中興通訊股份有限公司相關負責人表示，極端自然災害會嚴重威脅通信等基礎設施的正常運行。如颱風摧毀基站天線，洪水沖斷光纜等，可能造成通信設備和線路物理受損。如果水浸導致備用的發電設備不可用，將影響通信設備供電、供冷，地鐵隧道內的射頻設備模塊也會失效。為了防止短路漏電現象，供電系統在自然災害發生時會主動切斷電源。雖然應急電源可以工作一段時間，但不能長期運行。
——黑客等人為因素帶來工業互聯網安全隱憂。互聯網發展初期，發電廠等工業製造企業的運營(OT)系統大多與互聯網技術(IT)系統物理隔離。但隨着工業互聯網發展與傳統工業的全面數字化轉型，計算機化的 OT 系統與運行業務的 IT 系統結合，後者可以連接到運營基礎架構並與之通信。雖然這可以提高生產效率、優化自動化流程和方便提取數據，但同時給人為製造計算機病毒提供機會，城市的生產製造活動或將因此陷入癱瘓。
工業計算機是自動化生產的核心，正確使用能發揮巨大功能，一旦感染病毒，嚴重時會使其失去功能而影響生產。另外，病毒會佔用CPU時間和內存從而堵塞進程，對數據或文件進行破壞，打亂屏幕的顯示。一旦觸發條件成熟，病毒開始侵襲，就可能引發重大的安全生產事故。
——雲計算系統背後的移動數據存在安全漏洞。PC機時代，不論是個人設備還是雲端服務器，都相對單一：個人可能只有單台設備，數據存放在計算機本地，網站的服務器位於機房。而進入移動時代，每個人都擁有如平板、手機、電腦等越來越多的智能終端設備，個人數據越來越多地走向雲端，企業網站被部署到了雲計算平台。
這一切意味着，人們有更多的軟肋暴露在雲端，任何一件電子設備丟失、某個雲平台出了安全問題，都可能波及用户和企業的數據安全。一旦數據發生大規模泄露，公民個人隱私和企業商業機密蕩然無存，嚴重的社會危機也將接踵而至。
如何在物理主機受到破壞時，預防其管理的虛擬服務器上的數據庫不被泄漏?如何防止未授權第三方惡意利用在雲中的數據，造成數據丟失、無故篡改或損壞?如何對多租户應用進行數據隔離?這一系列問題成為城市治理亟待解答的考題。
從智慧城市向智慧—韌性城市升級
智慧城市建設的關注點是效率，是為了讓城市各系統在日常運行中更為高效，然而，一味追求高效、忽視安全性會使城市變得脆弱。智慧城市的前提，必須是一個肌體健康的城市，要把健康的意識和健康的配套融入進去。浙江大學建工學院韌性城市研究中心主任王乃玉認為，未來應注重“智慧”和“韌性”的融合推進，建設可自適應和可持續發展的智慧—韌性城市。
——適當保留傳統技術。清華大學建築學院教授尹稚認為，當前城市治理中存在着簡單粗暴的“一刀切”現象，科學技術的進步並不必然帶來社會治理的進步和社會矛盾的化解，對於數字技術的過度依賴反而可能使城市治理陷入困境。疫情前期，健康碼幾乎成為人們出行的唯一憑證，這也讓社會數字鴻溝的問題直接暴露出來，不會使用智能手機的老人被遺棄在一座座“數字孤島”。在河南抗洪搶險中，在斷網斷電的情況下，廣播這一傳統的信息傳遞方式成為激流中的號角，在傳輸救援信號過程中發揮了巨大作用。在無現金交易支付普遍盛行的趨勢下，也應為傳統的現金支付留出一定空間。
——樹立備份意識。數字技術自身的脆弱性意味着，在智慧城市建設中要對關鍵信息數據和技術平台以及設施做好備份工作，通過物理介質存儲信息，對關鍵站點進行備份，配置多電源、多傳輸路徑傳輸。中國移動廣東公司應急通信保障專家左建提出，增強關鍵基礎設施的抗災能力，加強重點區域保障體系，使這些設施具有更強的抗災能力。
業內專家認為，部分關鍵的傳輸節點可以採用衞星鏈路作為備份，在地面有線網絡中斷之後，可以迅速切換到衞星鏈路進行回傳。遇到突發情況就要與時間賽跑，通過臨時通信鏈路調度、通信線路快速搶修、網絡拓撲重新組織和規劃，確保在儘可能短的時間內讓通信業務恢復正常。
——完善通信網絡容災機制的頂層設計。互聯網是新的基礎設施，是我們這個年代的水電煤。當前國內城市通信網絡總體安全可靠，通信網絡和應急應對能力經受住多次極端天氣的檢驗，但部分地區也存在通信網絡比較脆弱、基礎設施建設質量下滑、通信網絡容災抗毀能力不足、應急保障專業化能力不足等短板弱項。
——加強數字技術與傳統基礎設施的融合。阿特金斯中國城市發展部副董事長何欣瑤認為，要規劃一個更抗風險、更可持續發展的城市，智慧城市是催化劑，在構建全智、全能、全時的網絡提升基礎設施效率基礎上，城市要進行智慧轉型、技能提升和融合創新。但所有的新基建設施需與城市的物理規劃結合在一起，不應出現與城市現有的傳統基礎設施完全脱節。
（刊於《半月談內部版》2021年第9期）