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再思河南暴雨：斷網之后，如何避免技術系統失靈？

騰訊研究院
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2022-04-06 19:17
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再思河南暴雨：斷網之后，如何避免技術系統失靈？

作者

李子  佐治亞理工大學科學、技術與社會研究博士候選人

前一陣，河南鄭州等地出現罕見暴雨，牽動著全國人民乃至全世界華人的心。人們在網上展開了一場愛心接力，包括不斷轉發相關救助微博，用在線協作文檔匯總救助信息。而各種關于“災害自救”的內容，也在網絡上傳播開來，有的甚至帶有一絲末日將至的味道——包括沒有干凈飲用水應該如何處理尿液應急，以及在野外生存三天三夜需要打包哪些物件，等等。
互聯網上這些關切與幫助，確實發揮了很大的作用。但在河南汛區的許多人，遇到的卻是另外一種困境：斷網。 
大面積的停電帶來的移動信號中斷，不僅讓人無法上網發布、查詢各種救援信息，學習應急小貼士，更重要的，是許多更加基礎社會功能的中斷： 
人們習慣了移動支付之后，身上沒有現金了，于是支付成為了一個問題；沒有打車軟件，也沒有GPS，不知道該往哪里走；還有共享單車，盡管服務提供方宣布單車免費騎，但因為沒有網絡，單車都無法解鎖。 
一場暴雨，暴露出這樣一個問題：當失去互聯網之后，現代城市的我們也同樣失去了一多半生活技能。 
我們應該做些什么？
再思河南暴雨：斷網之后，如何避免技術系統失靈？

依托于互聯網的系統，

“魯棒性”很重要

在過去二十年里，互聯網進入到我們生活中的大部分領域，從學習到娛樂，從購物到健康，互聯網的角色正越發重要。尤其是過去十年，隨著移動互聯網的發展，讓互聯網的便利性在手機應用上得到巨大的體現。移動支付、共享單車、外賣等各種O2O服務，類似的例子不需要再花篇幅贅述。
然而，當我們生活的方方面面都得到互聯網幫助的時候，我們卻很少意識到，這些五花八門的服務、功能 （其中很多還相當基礎、不可或缺） ，全部都依托于我們看不見的電子信號，以及電子信號背后的基礎設施。 
從3G到4G再到5G，基礎設施一再升級。正是得益于不斷提升的網速，才讓即時的、數據量巨大的通信成為可能；同時，我們也能夠將需要瞬時、快速反應的功能，依托于移動網絡——比如支付。如果我們還處在“小靈通”的時代，打個電話都要站在風雨中不斷變換姿勢求信號，那么，隨時隨地掃碼付錢這種事情是簡直不能想象的。在這一點上，我國的后發優勢以及基建能力得以凸顯，小縣城農貿市場里的信號完全不比北京三里屯弱，這也使得更加基礎、更加民生的功能得以在大范圍內普遍實現。 
然而，這種在平日狀態下牢固、平穩且高效的系統，一旦遭遇不測，便會形成大規模的、波及面廣的且短時間難以恢復的癱瘓狀態。這和各種依托互聯網通信的各類服務的“中心化”有很大關系。比如支付，傳統的紙幣，由國家發行并使用其相對穩固的主權作為其價值的擔保，我拿五塊錢去樓下買個冰棍，是不需要實時同步到某個數據中心的。但依托互聯網的交易是虛擬的，必須實現實時的、中心的通信，才能確保個人賬戶、商戶賬戶的信息同步。 
幾乎所有依托于互聯網、涉及交易的系統都是如此。而通信系統，也同樣依托于中繼站、服務器，并非用戶之間點對點進行。這樣的系統，由于其重要性和廣泛性，就必須保證它能夠承受各種各樣的錯誤、事故乃至災害，并且能夠很快從各種錯誤中局部或者整體地恢復，保證大部分人的正常使用。用技術術語來講，這便是要提高系統的“魯棒性” （robustness） 。
再思河南暴雨：斷網之后，如何避免技術系統失靈？

如何提高系統的“魯棒性”？

“魯棒性”是一個專業術語，對于計算機軟件來說，在輸入錯誤、磁盤故障、網絡過載或有意攻擊情況下，能否不死機、不崩潰，就是該軟件的魯棒性。同樣的，廣義上的技術系統也有“魯棒性”，能否在遭遇各類不測時還順暢運行。
用一個通俗的比方來講——智能手機雖然功能強大，出了一點小問題我們基本束手無策；而功能機，摔到地上碎成幾塊，拼起來之后還能照常通話，它的“魯棒性”就很高。
我們現在的技術系統，功能可謂是越來越強大。而現在的問題是，如何提高系統的“魯棒性”？一般而言有兩種思路，一種是降低出錯的頻率，一種則是提高出錯的恢復速度。 
從基礎設施的角度上來講，重要基礎設施的魯棒性一定是非常高的，比如手機通信、銀行支付等等，它們通常會用大量的數據備份，分散服務器等方式，保證一個地方出現小故障、不影響整體的功能。同樣也需要頻繁的日常維護、設備更換。這是魯棒性的一個方面——極大降低出錯的頻率，且擁有大量冗余，保證在局部出錯之后整體能繼續得以運行。 
但各種依托于互聯網的林林總總的服務，則沒有辦法承擔構建這種極其穩固的系統的成本，而且相對受制于互聯網本身的設施運行。大多情況下，許多技術產品的架構，甚至是過于復雜的，要一個簡簡單單的東西日常順利運行，需要非常多其他的東西無縫配合，而這些東西在出問題之前很難意識到。 
大量的智能應用，使用的其實是中心系統的計算能力以及數據。比如出行健康碼，它需要移動定位信息、移動數據網絡，再配合個人的信息輸入 （有時候還要綁定手機號收發短信、綁定身份證號、進行人臉識別等等） 才能正常生成。 
如何避免這樣的系統因為一個環節出錯而失靈？在無法實質性降低出錯頻率的時候，可以考慮通過快速的、靈活的恢復能力，提升系統的魯棒性。在計算機領域，這種設計被稱為“面向恢復的計算” （recovery oriented computing） 。相關領域已經有許多復雜的技術設計案例，但在更廣的、聯系到人的應用層面上，我們的確可以從這種思路中學習一些基本的原理。 
一是在合理的地方去中心化，讓廣泛分布的個人設備和硬件承擔更多計算與授權的職責。比如使用近場通信 （NFC） ，實現小范圍的、甚至點對點的通信和傳輸。譬如在通信方式上，傳統的磁卡和IC卡就要“簡單粗暴”很多，這種情況下，不需要每一個設備都聯通網絡，磁卡里存儲的信息就足夠支撐點對點的交易了。 
而在加密方面，除了實時輸入密碼、掃二維碼等需要聯網的方式，也可以考慮提供授權碼——比如知名的“二步授權”秘鑰軟件“Duo”就有一鍵生成授權碼的功能，這些碼用固定的加密算法生成，可以打印出來、或者用手抄寫出來，放在安全的地方，一旦手機丟失或者網絡失靈，這些授權碼就能派上用場。 
另一點則是在小的范圍內，讓一個技術系統具備自成一體的能力，并根據更大范圍內的環境進行自適應的調整。一座學校，一所醫院，一個街區的交通信號，甚至是一套“智能家居”等等，都可以有自己的數據備份、緊急狀態下的操作方案，無須依賴外部通信網絡。必要的時候，也能夠給予相關人員以自主性。
再思河南暴雨：斷網之后，如何避免技術系統失靈？

技術之外，構建“人”的系統

上面所舉的例子，都是出于技術系統本身。但除此之外，最根本的還是要讓各種各樣的系統為人服務，提高人本身的組織能力，承擔起建立社會網絡的功用。
前文提到，當失去互聯網的時候，我們發現失去了在現代城市的生活技能。因為互聯網一個基本的作用就是將原子化的個體，用可量化、可計算的經濟關系，隔空綁定在一起。互聯網幫我們翻越了很多物理阻隔，平臺的出現也幫我們省去了從前必不可少的社會交往環節，自由網購、訂餐、叫出租，在這些過程中甚至不必和任何具體的個人打交道。 
然而，沒了互聯網，一個人就仿佛空降到了從前未至的陌生地域一般，再熟悉的城市也變得寸步難行。我們所擔心的，不僅僅是各種依托于互聯網的技術無法實現，而是我們在脫離技術之后，不知道如何使用現實生活中的資源。
河南暴雨期間，很多社區回到了“原始”社會的通信以及交往狀態。在小賣部，人們用“以物易物”的方式購物，而在街道巷口，與天氣和路況有關的信息，也通過口口相傳的方式交流。這些方式看起來非常簡單，也帶著一絲溫情，但卻是建立在信任程度很高的社會基礎之上的。 
實際上，互聯網相關的技術也能夠和人、和社群相結合，去培育、組織線下的關系，這些關系不僅是空間層面的 （社區、小區等） ，也可以是專業層面的 （某個職業、某種技能） 。其中很多關系，也可以通過技術的手段得到強化 （例如線上協作等） 。這些關系都應該以某種方式落到現實中，構建起社區的、集體范圍內的社會資本 （social capital） ，在遭遇災害或者不測的時候，能在小范圍內形成互信的、快速行動的網絡，線上線下協同互助。 
另外，現有的成熟技術，也可以實現局部的、小范圍的、快速的技術開發，例如微信的“小程序”功能——在求助信息大量發布的時候，開發者依托現有的地圖功能模塊，迅速開發出了集成求助信息的小程序。在這個案例里，數據和計算的“中心”并不負責經手一切，但是卻可以提供一個相對開放的框架，局部人員可以根據自己的需求迅速反應，并和線下具體個體的需求緊密結合。這種經驗也可以通過社群充分傳遞，在一個基本的層面累積快速反應的能力。 
無論如何，一個健康的社會，必然是和技術系統和諧相處、相輔相成的。我們既應該提升復雜技術系統的穩定性，也應該重視線下人與人之間的關系。災難過后，需要認真思考的東西還有很多，我們都必須認真審視技術如何參與了社會的各個環節，以及在下次災難到來之前，究竟如何使用技術，建造一個真正牢固、緊密且充滿人性的社會。再思河南暴雨：斷網之后，如何避免技術系統失靈？
（本文僅代表作者個人觀點，不代表騰訊研究院立場。）

本文來自微信公眾號 “騰訊研究院”（ID：cyberlawrc），作者：李子，36氪經授權發布。

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