前言



我們中的大多數(shù)人似乎早已習慣了當今現(xiàn)代化的生活(有些人可能會認為生活本就如此美好)，以至于經(jīng)常會忽略包圍在自己周圍的大量現(xiàn)代化設備。這些設備運行在各種互聯(lián)互通平臺上，它們一直在記錄我們的身體健康狀況、聲音和我們的偏好等信息。抬頭看看你的周圍，除了你的臺式電腦、平板電腦或智能手機，你看到的東西中，有多少可能直接或間接地與互聯(lián)網(wǎng)相連？你是不是正戴著Fitbit(運動手環(huán))、蘋果手表，或者正在使用AirPods(蘋果公司推出的無線藍牙耳機)？你會使用Alexa(亞馬遜開發(fā)的智能語音助手)嗎？那么可聯(lián)網(wǎng)的冰箱、烤箱或智能洗衣設備呢？離你最近的連接了Wi-Fi(無線局域網(wǎng))的門鈴、燈泡、打印機或尿布有多遠？你家里的供暖、空調(diào)和安全系統(tǒng)運行得怎么樣？你知道這些設備正忙著記錄哪些數(shù)據(jù)，或者平臺是如何使用或保護這些數(shù)據(jù)的嗎？那么設備本身呢？你相信它們能始終如一地安全運行嗎？這其中又有什么關系呢？

圍繞物聯(lián)網(wǎng)(internet of things，IoT)，我們可以展開很多諸如此類的討論。簡單地說，物聯(lián)網(wǎng)的概念是，我們所處的現(xiàn)實世界中幾乎所有的東西從運動短褲到街燈、嬰兒監(jiān)視器、電梯，甚至我們自己的身體都將是相互連接的。萬物互聯(lián)(internet of everything，IoE)美國思科(Cisco)公司創(chuàng)立的術語將這一概念向前推進了一步，它不僅涉及智能設備和服務的物理基礎設施，還涉及這些智能設備和服務對人、企業(yè)和社會的影響。因此，萬物互聯(lián)可以被理解為人、程序、數(shù)據(jù)和事物的智能連接，而物聯(lián)網(wǎng)的概念往往更局限于通過互聯(lián)網(wǎng)訪問的物理對象網(wǎng)絡。換句話說，物聯(lián)網(wǎng)關注的是遍布我們的家庭和工作場所的智能設備，而萬物互聯(lián)不僅涉及這些設備，還涉及它們對商業(yè)、文化和社會的影響。萬物互聯(lián)模糊了現(xiàn)實世界和網(wǎng)絡空間(又稱賽博空間或信息空間)之間的界限，創(chuàng)造了一個充滿新的機遇和挑戰(zhàn)的超級互聯(lián)的世界。

正如技術先驅(qū)凱文·阿什頓(Kevin Ashton)所言：物聯(lián)網(wǎng)真正的意義在于它是一種能夠收集關于自身信息的信息技術。通常物聯(lián)網(wǎng)使用這些信息的目的不在于告知人類這些相關信息，而在于幫助人類去做一些事情。智能設備在整個社會和我們的生活中扮演的角色越來越重要，當我們考慮智能設備對我們的安全、隱私和綜合治理等方面的影響時，充分認識到這一點至關重要。不過，應該指出的是，對于這一概念人類還有其他不同的說法。有些人稱之為互聯(lián)網(wǎng) ，而其他一些人，比如谷歌前首席執(zhí)行官埃里克·施密特(Eric Schmidt)認為，鑒于智能設備的日益普及，互聯(lián)網(wǎng)本身在未來可能會消失。但考慮到圍繞5G(第五代移動通信技術)推出的爭論加劇了美國各黨派對數(shù)字鴻溝擴大的擔憂，互聯(lián)網(wǎng)消失也就不是必然會發(fā)生的了。

物聯(lián)網(wǎng)設備和服務的興起以及智能化程度的提高，如自動駕駛汽車智能化程度的提高，可能會改變我們的時間安排方式，改變企業(yè)和社會的運作方式，這種情況在大規(guī)模部署物聯(lián)網(wǎng)項目時尤為突出。如今，全世界有數(shù)十億臺聯(lián)網(wǎng)設備在使用中，其數(shù)量超過了地球上的人口數(shù)量，并且相關數(shù)量一直在動態(tài)變化中，預計未來幾年還會有數(shù)十億臺聯(lián)網(wǎng)設備將被投入使用。簡而言之，與互聯(lián)網(wǎng)相關的各種現(xiàn)代化設備的數(shù)量將呈現(xiàn)令人難以置信的爆炸式增長趨勢。相關應用程序的開發(fā)似乎也是永無止境的，這將覆蓋到眾多消費品行業(yè)，以及其他行業(yè)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(industrial internet of things，IIoT，有時也被稱為物聯(lián)網(wǎng)工廠或智能工廠浪潮)，只是體現(xiàn)嵌入式信息領域發(fā)展趨勢的一個方面，它涉及物聯(lián)網(wǎng)技術在制造業(yè)中的應用。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也將對財務產(chǎn)生重大影響。例如，據(jù)麥肯錫咨詢公司(McKinsey & Company)估計，到2025年，物聯(lián)網(wǎng)帶來的經(jīng)濟影響將達到約6.2萬億美元。

萬物互聯(lián)之所以呈現(xiàn)出這樣一種思維轉(zhuǎn)變，部分原因是當前有大量的數(shù)據(jù)被生成、存儲和處理。美國聯(lián)邦貿(mào)易委員會(Federal Trade Commission，F(xiàn)TC)前主席伊迪絲·拉米雷斯(Edith Ramirez)表示：我們現(xiàn)在所處的世界一直在收集數(shù)據(jù)……我們把這些收集數(shù)據(jù)的設備帶到了我們的家里，帶到了過去屬于私人領域的地方，同時這些設備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也變得越來越敏感。在我看來，需要引起重視的一點是，消費者應該繼續(xù)掌握主動權，他們應該對自己的信息及其使用方式有發(fā)言權。

我們正在大數(shù)據(jù)的海洋中遨游，這個數(shù)據(jù)海洋正在迅速變寬、變深。如果你還是不能體會這一數(shù)據(jù)海洋的波瀾壯闊，那就想想我們的智能手機吧。雖然智能手機本身通常不被視為物聯(lián)網(wǎng)設備，但它通常是物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的關鍵組成部分，因為它允許用戶通過應用程序與物聯(lián)網(wǎng)設備進行交互或?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)設備實施控制。截至2018年，超過75%的美國人擁有智能手機，50%的美國家庭擁有平板電腦，20%的美國家庭擁有智能音箱。智能手機裝有傳感器，可以收集各種數(shù)據(jù)，例如你的位置(有研究表明，有的智能手機每3分鐘就會自動更新你的位置信息)，你所處環(huán)境的氣壓、溫度，你手持手機的方式，你所處位置的光線明亮度，你是否在說話以及說話的聲音有多大，你是否在移動等各種數(shù)據(jù)。預裝或第三方搜索、社交媒體、醫(yī)療保健和其他一些類型的應用程序也可能跟蹤和存儲大量數(shù)據(jù)，包括通過臉書(Facebook)等平臺分享的個人數(shù)據(jù)。

同樣，物聯(lián)網(wǎng)設備通常也都安裝了傳感器，它們不僅可以持續(xù)收集數(shù)據(jù)信息，而且還會對數(shù)據(jù)做出反應，比如讓智能語音助手在就餐前進行某種儀式性活動。通過應用智能技術，這些數(shù)據(jù)甚至可以幫助某個設備對你想要的結(jié)果做出響應。例如，想象一下，如果你可以用一個應用程序連接上你的帶有藍牙功能的球鞋，然后在籃球比賽中，這個應用程序不僅可以收集和處理關于你的腳是否腫脹以及腫脹程度的數(shù)據(jù)，而且還會自動調(diào)整球鞋的松緊度，這將會怎么樣？雖然收集和使用數(shù)據(jù)是設備預期功能的直觀體現(xiàn)，但物聯(lián)網(wǎng)設備和服務的功能可能超出你的預期。例如，智能音箱可能不僅會收集和存儲通過語

音交互共享的數(shù)據(jù)，而且在與其他智能家居傳感器連接的范圍內(nèi)，還可以收集和存儲有關燈何時打開或關閉、電視設置了什么頻道或前門門鎖何時開啟等信息。毫無疑問，這類信息不僅會引起市場營銷人員的興趣，也會引起犯罪分子的興趣，甚至還可能導致大量的家庭爭端和糾紛。

這些與智能消費設備崛起相關的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和例子只是物聯(lián)網(wǎng)故事的一部分。除了可以幫助你省去重新系鞋帶這樣的麻煩之外，當設備、具有特定功能的軟件和數(shù)據(jù)以有趣的新方式組合在一起時，它們還能做什么？以弗吉尼亞理工大學的古德溫大廳(Goodwin Hall)為例，它配備了數(shù)百個傳感器，這些傳感器每天收集的數(shù)據(jù)超過12 GB，它們甚至能夠基于步態(tài)識別人們的身份。換句話說，現(xiàn)在智能地板和墻壁可以根據(jù)人們走路的方式識別人們的身份。即使在地面之下，我們的世界也在悄然演變，例如，美國印第安納州的南本德市(South Bend)現(xiàn)在擁有世界上最智能的下水道系統(tǒng)之一。從最深處的海洋到最遠的太空邊界，這些沉浸在數(shù)據(jù)海洋中的智能設備和服務系統(tǒng)將改變我們的生活，乃至整個世界。

除了發(fā)展趨勢不斷擴大的萬物互聯(lián)帶來的新功能和新機遇之外，我們還應該問問自己，我們將面臨哪些挑戰(zhàn)。換句話說，就像蘇格拉底(Socrates)在受審時的名言：未經(jīng)審視的人生不值得過。2016年10月，一個由小型的、廉價的聯(lián)網(wǎng)設備組成的巨大網(wǎng)絡(該網(wǎng)絡被稱為Mirai僵尸網(wǎng)絡)發(fā)動了分布式拒絕服務(distributed denial of service，DDoS)攻擊，導致美國一家名為Dyn的科技公司運營的互聯(lián)網(wǎng)服務器癱瘓。這本身可能不是什么大問題，但后果卻非常嚴重。因為Dyn公司管理并運營著互聯(lián)網(wǎng)基礎設施的重要部分，所以在遭受攻擊期間，美國東部大部分地區(qū)的許多重要互聯(lián)網(wǎng)服務的訪問速度都減慢，甚至完全停止了。Mirai僵尸網(wǎng)絡之所以具有如此強大的破壞力，而且引起了廣泛關注，是因為它利用了攝像頭和家庭路由器等聯(lián)網(wǎng)設備的安全漏洞。起初，一些人認為這次攻擊是出于政治目的，但調(diào)查人員發(fā)現(xiàn)，事實上，Mirai僵尸網(wǎng)絡的背后并不是某個神秘的犯罪集團或某個國家在操縱，讓人意想不到的是，罪魁禍首竟然是三名在校大學生，而他們只是試圖在電腦游戲《我的世界》中獲得優(yōu)勢。他們沒有意識到他們釋放出的力量，美國聯(lián)邦調(diào)查局(Federal Bureau of Investigation，F(xiàn)BI)特工比爾·沃爾頓(Bill Walton)說，這就像是曼哈頓計劃(Manhattan Project)。

在物聯(lián)網(wǎng)以及更廣泛的相關背景下，網(wǎng)絡攻擊的成本和復雜性不斷增加，有些網(wǎng)絡攻擊對經(jīng)濟發(fā)展和國家安全都有影響。物聯(lián)網(wǎng)可能會被某些人用來發(fā)送垃圾郵件、竊聽孩子談話和發(fā)動DDoS攻擊等。2017年的一項研究發(fā)現(xiàn)，在美國，過去兩年里，有近一半的物聯(lián)網(wǎng)安全買家都曾遭遇過網(wǎng)絡入侵。此外，據(jù)報道，這些網(wǎng)絡入侵對各大公司財務的影響十分顯著對小公司來說，網(wǎng)絡入侵帶來的財務損失占其總收入的13.4%；對大公司來說，這一損失高達數(shù)億美元。不夠完善的物聯(lián)網(wǎng)技術也會增加動態(tài)攻擊的風險，造成更嚴重的潛在后果。正如布魯斯·施奈爾(Bruce Schneier)所說：對于智能家居設備，網(wǎng)絡攻擊可能意味著財產(chǎn)損失……但對于汽車、飛機和醫(yī)療設備來說，網(wǎng)絡攻擊則可能意味著死亡。當然，智能烤箱如果被攻擊，也可能會造成災難性的后果。

2014年曾發(fā)生一起嚴重的網(wǎng)絡攻擊事件，這是第二起經(jīng)證實網(wǎng)絡攻擊可造成物理破壞的案例，其目標不是伊朗的核計劃，而是德國的一家鋼鐵廠。具體來說，一個高爐遭到了破壞，造成了巨大的損失。網(wǎng)絡攻擊者是通過該廠的業(yè)務網(wǎng)絡進入的，這突顯出，即使安裝了防火墻，互聯(lián)系統(tǒng)也可能存在安全隱患。物聯(lián)網(wǎng)設備可能直接成為攻擊目標，也可能成為進入某一網(wǎng)絡的入口。有報道稱，曾發(fā)生過與德國鋼鐵廠類似的事件，比如一家石化工廠因智能咖啡機而受到攻擊，美國拉斯維加斯的一家賭場因智能水族箱而遭到黑客攻擊，這些網(wǎng)絡攻擊造成的損失累計從2750億美元到22.5萬億美元不等。因此，美國政府經(jīng)常警告說，現(xiàn)在網(wǎng)絡攻擊的破壞性大大超過了物理攻擊的危害。

網(wǎng)絡安全和數(shù)據(jù)保護是否會隨著物聯(lián)網(wǎng)設備的發(fā)展而不斷升級，或者人們對降低物聯(lián)網(wǎng)設備成本的需求、日益增加的復雜性或其他挑戰(zhàn)是否會阻礙網(wǎng)絡安全和數(shù)據(jù)保護的發(fā)展并加劇人們的不安全感，這仍然是一個開放性問題。我們所知道的是，就像網(wǎng)絡空間和物聯(lián)網(wǎng)一樣，網(wǎng)絡安全這個只存在于幾十年前的科幻小說中的術語，如今已經(jīng)迅速成為21世紀人類生活關注的重點。有報道顯示，在美國白宮、華爾街各大公司董事會以及世界上許多城市的主要街道上，降低網(wǎng)絡風險已成為人們經(jīng)常談論的話題。盡管人們越來越關注如何保護智能設備，但在如何更廣泛地加強網(wǎng)絡安全以及如何更好地保護跨網(wǎng)絡和邊界的隱私方面，仍存在不確定性。此外，管理物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展會影響到各方面不同的利益，比如國家安全和國際安全、企業(yè)的競爭力、全球可持續(xù)發(fā)展，以及信息時代的公民權利等。

然而，盡管物聯(lián)網(wǎng)和更廣泛且多領域交叉的網(wǎng)絡安全和隱私等話題已經(jīng)得到了媒體的廣泛報道，但公眾對這類話題仍然不夠了解或不夠重視。例如，2014年的一項調(diào)查發(fā)現(xiàn)，約87%的受訪者表示從未聽說過物聯(lián)網(wǎng)一詞。近年來，相關數(shù)據(jù)肯定已經(jīng)發(fā)生了變化，但不一定是變好了。2017年，美國優(yōu)利系統(tǒng)(Unisys)公司做的一項用戶調(diào)查顯示，大多數(shù)美國消費者支持在某些特定情況下通過智能設備共享個人數(shù)據(jù)。在2018年的全球調(diào)查中，優(yōu)利系統(tǒng)記錄了人們對其提議的案例的支持水平略有升高的情況，比如行李中的傳感器與機場行李管理系統(tǒng)的傳感器通信。在調(diào)查用戶不希望某些組織訪問其數(shù)據(jù)的原因時，盡管具體情況會有一些差異，但大多數(shù)用戶提到了如下理由：他們認為允許某些組織擁有其數(shù)據(jù)缺乏令人信服的理由，或者他們對數(shù)據(jù)安全有所擔憂，以及對某些組織擁有其數(shù)據(jù)會產(chǎn)生不適，等等。盡管如此，在2019年開展的一項針對2045戶美國家庭的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，69%的家庭表示已擁有家庭物聯(lián)網(wǎng)設備，其中56%的家庭表示非常享受物聯(lián)網(wǎng)技術帶來的便利。2019年發(fā)布的另一項全球調(diào)查發(fā)現(xiàn)，63%的人覺得聯(lián)網(wǎng)設備令人毛骨悚然，更多的人不信任數(shù)據(jù)共享的方式。在2018年黑帽(Black Hat)網(wǎng)絡安全會議期間，93%的受訪者認為物聯(lián)網(wǎng)未來不一定是更智能的東西，而可能是更危險的東西，因為他們預測，一些國家或組織可能會將聯(lián)網(wǎng)設備作為攻擊目標或利用聯(lián)網(wǎng)設備來開展非法活動。

本書的目標不在于讓讀者了解他們想知道但無從提問的關于物聯(lián)網(wǎng)的所有知識，而在于幫助讀者解開一些涉及安全、隱私、道德和政策層面的挑戰(zhàn)與機遇并存的問題。值得注意的是，本書延續(xù)了牛津科普系列的整體寫作風格，書中提供了大量真實案例，并且用通俗易懂的方式探討了物聯(lián)網(wǎng)和萬物互聯(lián)是如何影響我們的生活、公司組織和國家的發(fā)展的，以及在21世紀它們是如何重新塑造國際社會的。物聯(lián)網(wǎng)傳感器越來越普及有哪些好處？我的智能音箱看起來似乎是關閉的，它是否一直在偷聽我說話呢？我的手機如果能幫我打開前門、發(fā)動汽車、控制恒溫器，這會有什么隱患嗎？真的有設備能控制我的智能汽車嗎？除美國外，其他國家是如何保護用戶隱私的呢？本書不僅回答了以上問題和其他相關問題，同時還就如何建立一個安全的、保護隱私的、創(chuàng)新的、可持續(xù)的萬物互聯(lián)世界提出了新奇而實用的想法。

本書會覆蓋很多領域的知識，涵蓋了從物聯(lián)網(wǎng)的實用性(如理解消費者報告數(shù)字標準的效用)到解決大問題(如網(wǎng)絡和平的意義和前景)等主題。

第1章就有關網(wǎng)絡安全和互聯(lián)網(wǎng)治理的重大問題為大眾讀者提供了一份有用的指南，比如回答了以下問題：什么是網(wǎng)絡空間？網(wǎng)絡空間是如何擴張和發(fā)展的？今天影響網(wǎng)絡空間的一些主要政策問題是什么？

第2章在研究物聯(lián)網(wǎng)的眾多應用之前，首先對物聯(lián)網(wǎng)概念的發(fā)展過程進行了調(diào)查。我們討論的問題將從新發(fā)明帶來的影響開始，一直到關于身聯(lián)網(wǎng)(internet of bodies，IoB)的諸多知識。

第3章重點分析為什么智能燈泡沒有帶來更好的安全性，其中存在哪些風險，以及從不同行業(yè)推出和支持一系列智能設備的努力和經(jīng)驗中，我們可以吸取什么教訓。

第4章回顧了隱私權的發(fā)展和意義，以及從攝像頭到谷歌的智能音箱等新技術，是如何迫使我們重新評估我們對私人和公共領域的先入之見的。

第5章深入探討了物聯(lián)網(wǎng)技術的安全和隱私管理問題，包括對美國政府在州和聯(lián)邦層面所做努力的總結(jié)。我們還分析了各種網(wǎng)絡安全和隱私框架，包括來自美國國家標準與技術研究院(National

Institute of Standards and Technology，NIST)的框架，并將視野擴大到其他網(wǎng)絡強國(包括歐盟成員國)，以了解它們是如何應對這些同樣的挑戰(zhàn)的。

第6章從其他行業(yè)中尋找經(jīng)驗教訓，并將其應用于萬物互聯(lián)中。例如，我們會思考并回答公地悲劇如何適用于網(wǎng)絡空間。如果我們采用一種基于生態(tài)系統(tǒng)的方法來實現(xiàn)網(wǎng)絡安全，那會是什么樣子呢？

第7章探討了一些潛在的解決方案，包括區(qū)塊鏈和人工智能等新技術，并設想修訂一系列政策，包括設立網(wǎng)絡和平隊或國家網(wǎng)絡安全委員會，甚至設立網(wǎng)絡空間刑事法庭等。

最后，我們可以斷定地說，沒有任何一本單獨的書能夠公正地描述物聯(lián)網(wǎng)中充滿的無數(shù)機遇和風險。但我們希望，讀完本書，你會覺得我們至少客觀地剖析了物聯(lián)網(wǎng)技術，并揭示了物聯(lián)網(wǎng)治理這一前沿領域中人們需要了解的一些概念和問題。我們應該看到，世間是沒有什么靈丹妙藥的，必要的政策或技術變革不會在一夜之間頒布或發(fā)生，即使是區(qū)塊鏈也有它的局限性。應對巨大挑戰(zhàn)，如應對技術變革的挑戰(zhàn)，包括在線上線下應對社會的挑戰(zhàn)等，需要人們持續(xù)不斷的努力。但就像可敬的馬丁·路德·金(Martin Luther King，Jr.)博士在談到美國民權運動時說的那樣：如果你不能飛，那就跑；如果你不能跑，那就走；如果你不能走，那就爬。無論如何，你都要勇往直前。本著這種精神，讓我們開始對物聯(lián)網(wǎng)的學習吧！