向5G的过渡将影响连接到互联网的所有设备，包括无人机。一组学者正在努力保护该技术免受漏洞影响。今年晚些时候，在斯坦福大学工程学院杜兰德大楼的一个实验室中，一组研究人员将展示如何精确管理计算机控制的无人机的紧密编队，即使控制它的5G网络不断受到网络攻击。演示的最终成功或失败将取决于实验性网络控制技术检测黑客行为并在一秒钟内击败他们以保护导航系统的能力。

DARPA(国防高级研究计划局)的官员将在现场观察这次演示，该机构是Pronto项目的承销商。这项耗资3000万美元的项目由斯坦福大学电气工程和计算机科学教授NickMcKeown领导，主要由非营利性开放网络基金会(ONF)提供资金和技术支持，并得到普林斯顿大学和康奈尔大学的帮助。他们的目标是：确保无线世界——即支持未来自主飞机、火车和汽车的5G网络——仍然像我们今天依赖的有线网络一样安全可靠。

这不是一件小事，后果再大不过了。向5G的过渡将影响连接到互联网的每台设备，进而影响每个依赖此类网络进行安全运输的人的生活。但是，正如最近对有线网络的入侵所表明的那样，存在严重的漏洞。

悬而未决的Pronto演示旨在通过McKeown及其同事设计的修复程序解决该问题，该修复程序使用称为软件定义网络(SDN)的技术在可无线访问的计算机周围包裹一个几乎瞬时的屏蔽。

McKeown的团队在十几年前发明了SDN，它是传统“黑匣子”专有网络的一种简化方法，它将网络的数据和路由功能分离，以实现更快、更轻松的动态重新配置。现在，McKeown和他的合作者正在应用先进的SDN技术来保护5G和有线网络。这些技术使网络更安全、更具弹性，目标是在不到一秒的时间内从网络攻击中恢复——比当今的网络快几个数量级。特别是，该小组将展示这样的网络如何支持无人机以紧密的编队飞行——这是在出现网络和计算机故障和攻击的情况下5G最苛刻的应用之一。

McKeown的团队发明了SDN来解决开始出现的技术和商业问题，首先是在像早期互联网这样的有线网络上，后来随着这些网络开始激增，也出现在蜂窝和无线网络上。

所有这些信息都必须像水一样通过管道流动，但在这种情况下，管道是物理有线或无线通道。网络的目标很简单，就是不失败——即使在面临核攻击的情况下也能保持数据流。为此，计算机科学家开发了一种技术，可将大量信息(例如文本、图像、音乐或流媒体电影)解析为无数被称为“数据包”的更小数据滴。

网络本质上有两个任务：首先，数据包必须被寻址并转发到它们预定的目的地，并重新组合成它们的原始形式。其次，数据必须通过有线或无线通道(在这个类比中的管道)通过网络路由。如果一个管道变慢或堵塞，路由器只需选择不同的管道。

但是，随着随后几年数据流量激增，越来越多的数据包通过这些渠道，路由器制造商开始向他们曾经简单的路由盒添加专有软件。McKeown说：“你有无数难以理解的代码堵塞路由器，使得网络运营商很难在数据中断发生时修复它们。”

2007年，时任斯坦福大学研究生、现在是硅谷风险投资家的马丁·卡萨多(MartinCasado)撰写了一篇开创性的论文，提议创建软件定义网络——虚拟管道，废弃开源程序的专有代码。突然间，网络运营商可以远程控制从A点到B点的数据流，并使路由器恢复到其原始工作，即仅从数据包中读取地址并在途中发送它们。

互联网公司、芯片制造商和其他网络利益相关者很快就支持SDN，共同创建必要的硬件和软件——比如P4网络控制软件——使云计算运营能够管理不断增长的数据流，几乎不会出现故障。今天，这种模式面临着一个新的障碍：这些新的5G无线网络的制造商不再将总部设在美国，而是在中国和欧洲。

“历史上第一次，美国没有一家手机设备制造商。与此同时，世界正在在设备上建立5G基础设施，而你不知道盒子里装的是什么，”McKeown说。“这是DARPA的担忧。这是政府的担忧。他们应该担心。”

在这种背景下，大约两年前，DARPA征集了合并到ProjectPronto中的研究提案。斯坦福大学校园的演示证明了适用于5G网络的SDN系统可以阻止对斯坦福大学航空航天教授MacSchwager实验室驾驶的无人机的黑客攻击，一切都在不到一秒的时间内——远快于5G网络。今天可能需要几分钟或几小时。

第一个测试将相当简单：当计算机科学家打开SDN防护罩时，无人机应该能够真正通过攻击。当他们关闭保护时，飞行器应该坠地或碰撞。“我们将粉碎一些无人机，但幸运的是它们相当坚固，”麦基翁说，他将获得IEEE亚历山大·格雷厄姆·贝尔奖章，以表彰他对网络技术的持续贡献。

ProjectPronto的第二个长期目标是证明每所合作大学的实验性SDN系统也可以运行5G网络测试台。在这里，大学研究人员正在与通过ONF聚集在一起的数十家行业参与者合作——云服务公司、芯片制造商、数据安全供应商和网络流量运营商。

ONF将大学的SDN研究转化为具有重要知识产权特征的无线网络管理协议——由于他们的开源开发模式，他们根本没有IP。就像最初的互联网一样，开源遵循简单的规则。任何人都可以免费下载任何开源产品，并根据自己的意愿对产品进行修改和改进，只要他们将所做的任何修改或改进回馈给开源社区，以进行进一步的调整或改进。

“我认为正是这种开源精神和SDN的深度可编程性的结合，将使未来的无线网络更加可靠和安全，”McKeown说。

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