C114訊 4月26日消息（艾斯）昨日，由CIOE中國光博會與C114通信網聯合舉辦的“2024中國光通信高質量發展論壇”第三場研討會——“400G開啟光傳送網新時代”正式上線。北京郵電大學執行院長張杰圍繞“高速算力光網安全防護技術”這一主題，對當前全球算力需求的高速增長態勢以及算力網絡面臨的安全風險展開了深入分析。

他指出，算力網絡面臨多方位風險，其中數據與網絡安全是關鍵。而高速光網絡處在算力網絡底層，承擔著海量網絡連接與數據傳輸的任務，光傳送網可能成為算網安全短板。

算力成為全球戰略競爭新焦點

張杰在演講中表示，當前，新一代人工智能蓬勃興起，我國高度重視算力技術和人工智能的融合創新。2024年政府工作報告明確提出要“適度超前建設數字基礎設施，加快形成全國一體化算力體系”。工信部等六部門發布的《算力基礎設施高質量發展行動計劃》提出，到2025年我國算力規模要超過300EFlops，智能算力占比達到35%。

同時，全球算力需求呈現高速穩定的增長態勢。2021年全球計算設備算力總規模達到615EFlops，預計到2030年將達到56ZFlops，平均年增速將達到 65%。全球各國算力規模與經濟發展水平呈現正相關，全球算力競爭不斷加劇。

“加快夯實算力底座，以高能級承載+品質運力供應，推動實現算力自由、數據賦能，激發數字經濟發展新引擎具有重要意義。”張杰說到。

在ChatGPT等生成式AI大模型的推動下，AI智算集群化瓶頸凸顯，面臨計算密度和互聯帶寬雙重約束，光載信息處理提供了未來解決方案。當前多樣化的算力需求提升了對異構算力網絡的需要，而將不同類型的算力資源高效精準地分配給相關需求，就需要進行算力調度。

為此，需要打造多元化的分布式算力體系，構建云網協同的分布式算力基礎設施，進一步支撐多云協作、在網計算、智能預測等能力，實現算力資源按需調配，推進算力融合應用創新。為確保算力驅動下海量數據的高速、高QoS傳輸，具備大容量低延遲優勢的光傳送網構成了整個分布式算力節點通信系統的基石，扮演者算力網絡底座的角色，在算力網絡中起到關鍵性作用。

他分析道，當前用于訓練的算力網絡面臨高速互聯與安全方面的挑戰：一是大模型訓練數據量大，百Gbps網絡帶寬“跟不上”；二是通信開銷占比高，大規模并行算力“吃不飽”；三是分布式系統風險多，分布式訓練模式“信不過”。由此提出了高速（DC內800G、DC間400G）、互聯（高帶寬、低時延）和安全（數據可用、模型可信）方面的新要求。

算力網絡安全風險與防護技術

“算力資源的調度使用過程以及數據的流轉過程，都離不開分布式系統的協同性問題，具體包含了數據安全、網絡安全等一系列風險挑戰。”張杰介紹到，在數據安全風險方面，算力網絡面臨數據隱私泄露、模型風險、非法接入等安全威脅，在網絡安全風險方面，算力網絡則面臨包括非法接入、數據竊聽、管控劫持等在內的諸多威脅與挑戰。

他表示，綜合來看，應對這些安全威脅與風險，需要從軟件算法及硬件設備兩個層面雙管齊下，在軟件層面，算力網絡仍依賴于密鑰管理和流量加密等算法，在硬件層面則可以通過專用設備增強運營環境安全性。

同時，張杰指出，圍繞算力網絡的分層結構，從應用層到鏈路層均有較為豐富的安全防護措施。但值得注意的是，作為算內底座的光傳送在安全方面被關注的不多，缺乏有效的防護手段，可能會成為整個算力網絡的安全短板。因此提升光傳送過程物理層防御能力，對于構建安全的高速算力光網至關重要。

他談到，光纖網絡面臨著各類竊聽風險，對光纖鏈路的搭線竊聽，包括散射、折射、彎曲、泄漏等技術手段。“由于光通信透明傳輸的特點，僅從鏈路中竊取少量的光信號，即可恢復出所攜帶的全部信息。為了防止非法用戶訪問，可以對接入設備進行物理層認證，物理層認證是防止非法設備捕獲和竊取數據的第一道防線。”

針對物理層認證這一高速算力光網防護技術，張杰詳細介紹了包括基于ONU特征的認證技術、基于光譜特征的認證技術以及基于瑞利散射的認證技術在內的多種方案。除了物理層認證解決方案外，他還分享了物理層加密（基于信道互易性的物理層加密與基于希爾伯特變換的物理層加密）、物理層安全組網（信令網絡安全防護與業務端到端安全防護）、安全風險感知（安全風險類型識別與安全風險故障定位）等多方面的高速算力光網防護技術。

他在演講最后總結道：“我們需要從整體角度評價和衡量算力光網的安全性，構建一個全方位的光網絡安全框架，包括安全認證機制、異常檢測機制、物理層加密技術和安全評價體系，為實現安全的算力調度及數據傳輸保駕護航。”