5G創新與安全

編譯 方陵生

2018年12月，美國國際戰略研究中心（CSIS）發布了《5G將如何塑造創新與安全》報告。該報告認為，5G技術是下一代數字技術的支柱，將對未來幾十年的國家安全與經濟表現產生影響。因此，5G競爭不僅僅是公司與公司之間的競爭，也是國家之間的競爭，而知識產權、標準和專利是5G競爭的焦點。

5G如何塑造創新與安全

被稱為“5G”的第五代移動網絡技術承諾擁有更快的速度、更高的安全性以及更大的容量。5G將支撐數字經濟，并為下一代數字技術提供支柱。5G網絡將擁有巨大的需求和前景，因此企業和國家之間為此展開激烈競爭也就不足為奇了。

5G主要圍繞網絡、數據、互聯網的發展方向、經濟增長方式以及各國將在哪些領域面臨新的風險和漏洞展開競爭，這其中包括5G網絡的投資和部署。但是，在一個競爭日益激烈的技術環境中，誰來開發5G技術，誰來制定5G標準，誰擁有5G技術的知識產權（IP），對于網絡安全、技術創新和就業市場都將產生重要影響。我們今天所做出的關于5G的決定將在未來幾十年對國家安全和經濟產生影響。

美國公司在開發和部署5G技術方面表現強勁，但美國及其盟友面臨來自中國的巨大挑戰。美國沒有核心電信網絡設備的制造商，目前主導5G網絡核心技術的4家公司都不是美國的公司，而是歐洲安全合作伙伴愛立信、諾基亞和中國的華為、中興通訊。憑借強大的芯片制造和設備制造能力，韓國三星也加入了5G競爭，但其在5G市場上所占份額仍相對較小。電信作為一個戰略性行業，美國及其盟友將面臨風險。

5G競賽的結果將有助于確定國家的競爭力和技術能力，5G也將影響許多建立在其基礎之上的諸多行業，就像“應用程序經濟”（app economy）是建立在4G技術之上一樣。在制造和部署5G方面做得更好的國家和公司將擁有更強大的經濟實力，在構建一個計算機技術嵌入和連接每一臺設備的世界中也將處于更有利的地位。

5G重塑數字世界

5G網絡將是有史以來設計最為復雜的系統之一。5G利用無線頻譜，以比以往所有技術都更快的速度、更強的可靠性傳輸大量數據。正是這種速度和可靠性的結合，將在醫療保健、汽車、機器人、娛樂等領域內為人們提供更新、更先進的服務，并帶來更多我們尚未能夠預見到的創新。通過允許更多設備以更高速度、更安全地相互連接，5G將從本質上創造一個全新的數字環境。

回顧上一代4G電信技術，可為我們提供一個展望未來的視角。4G是你口袋里的智能手機，它比美國冷戰期間用來設計核武器的“超級計算機”更強大，可獲取更多信息。這本身就是一個勝利，但更重要的是4G帶來的經濟增長。4G是“應用經濟”的基礎，主要集中于硅谷的創新和投資大爆發改變了人們使用互聯網的方式，4G創造了新的經濟機會和產業，互聯網經濟的增長速度是美國GDP增長速度的4倍。

我們能夠想象得到的5G從網絡的邊緣設備開始，如電話、機器人或汽車，通過專門的天線連接到先進基站的調制解調器，并最終連接到路由器，形成更大的網絡，快速可靠地與其他設備或存儲在云服務器里的數據庫或處理程序連接。

半導體是5G技術最重要的組成部分，美國公司仍是主要的供應商。中國在半導體領域自主開發技術的先進程度還不足以支持5G技術，盡管目前在這方面投入很多，但在可預見的未來這一點不會有所改變。

揭開5G供應鏈的關系網，可以看到其中復雜的互聯關系。中國產品離不開美國提供的關鍵部件，而美國部件也在使用中國生產的零件。美國、日本、中國、韓國和中國臺灣地區公司之間存在著交錯復雜的商業關系和伙伴關系。只有華為和三星這兩家公司打算完全依靠自己，這是另一種商業戰略。如果成功，將提供更大的市場份額，但大多數公司都依賴于廣泛的全球供應鏈，以確保獲得技術和生產方面的創新。

5G技術還具有重要的軍事價值，包括機器人、人工智能和一些先進傳感設備技術等。企業家們急于利用5G提供的創新服務和創新產品，這將對國防技術產生溢出效應，5G將成為新軍事能力的基礎技術。

新形式的大國競爭

技術創新已成為國家之間展開競爭的重要組成部分，但這種競爭處于一個相互交織且不穩定的全球創新環境之下。在這種環境下，國際性、全球化的研究和商業合作伙伴關系是常態?？茖W研究已經全球化，在由多國專家組成的團隊中，科學家的研究更有成效。商業合作伙伴關系是產生先進技術的必要條件。在這種環境下，建立國家層面的領導關系較為艱難，而建立和扶持有強大競爭力公司的政策是最為有效的。

圍繞5G展開的競爭是一種多層次的技術競爭，既是經濟模式之間的競爭，也是企業集團之間的競爭。同時，這還是市場化與政府決策之間的競爭，美國主要依賴前者，中國主要依賴后者，而歐洲則介于兩者之間。值得注意的是，以市場為基礎的模式（加上政府的支持性政策）是最具創新性和最卓有成效的，但這一點有時也會在一些人對中國崛起的普遍擔憂中失去優勢。

標準、專利和國家稅收

這種新技術競爭的焦點是投資、創新、知識產權、專利和制定標準，而這些都被“政治化”了。一些政府利用投資、非關稅貿易壁壘和間諜活動來打造國家冠軍企業，阻滯外國競爭對手的發展。

標準用來描述5G網絡的性能和技術要求，而這些要求將定義5G。標準概述各項技術的作用，并設定不同公司技術之間在性能和兼容性上的級別，5G將需要制定數百種標準?？紤]到5G對商業間諜活動和技術創新產生的影響，定義5G標準已成為一個國家安全問題。

定義全球5G標準將產生巨大的經濟優勢，5G標準將由各國際組織制定。其中最重要的包括第三代合作伙伴項目（3GPP），但國際電信聯盟（ITU）和5G公私合資合作研發機構（5GPPP）也將發揮重要作用。這些組織使用開放流程，與電信業務有關的公司和政府機構都可以參與其中。中國政府希望中國企業能投票支持中國提出的標準。

2018年6月，3GPP宣布了首批商定的5G標準。中國企業試圖主導標準制定，但在2018年6月的協議中，西方企業之間的合作最終決定了標準制定的結果，中國在標準制定之戰中“輸掉”了第一輪，但中國將有更多機會爭取5G標準。

專利提供了使用基于標準的技術所需的知識產權的所有權，并通過專利許可創造更多收益流。對于5G來說，這一收益流將以數十億美元計。符合5G標準的專利技術公司將獲得更大的收益份額，在進一步創新方面具有重要優勢。

保持技術領先地位

美國公司是4G技術的全球領導者，幫助制定了4G標準，并擁有建造4G設備和網絡所需的許多專利。美國技術對4G移動通信至關重要，也是收益和出口的重要來源。

5G技術是圍繞標準和專利展開的激烈國際競爭的焦點。中國官員和企業高管已經在對美國技術的依賴進行反思。例如，華為已有了研發美國供應產品替代品的研究項目。當美國對中國電信制造商中興通訊實施制裁，拒絕向該公司提供美國技術，令該公司陷入癱瘓時，中國開始加快發展自己的5G半導體產業。

盡管如此，美國公司在大多數先進組件的5G技術方面仍保持著領先的市場份額。只有一家主要的網絡制造商華為在嘗試自己制造大部分組件，華為與許多領先的美國科技公司也有著密切的合作關系。

5G網絡依賴于專門的半導體，而美國公司主導著這個市場。半導體產業是一個戰略性產業，對21世紀的安全和經濟增長至關重要。自20世紀50年代以來，美國一直是半導體設計和創新的領導者，但該行業目前集中在環太平洋地區，重要參與者包括日本、中國臺灣地區和韓國。中國的政策是取代美國公司，但美國半導體產業仍然是5G不可或缺的重要組成部分。中國企業在更簡單的微電子產品方面實力強大，但這些產品對美國的安全風險很低。

5G網絡

5G競爭是為爭取影響力和提升實力的更大競爭的一部分，這個更大競爭的基礎是各國不同的投資方式和創新方式。一個多世紀以來，創新和新技術一直是美國經濟的動力源泉，新技術還給了美國相對于其他競爭對手的軍事優勢。更重要的是，科技創新推動經濟增長的方式是其他任何活動都無法比擬的。

多年來，中國一直在努力爭取結束對于西方技術的依賴，認為這是恢復中國全球地位的途徑。在許多不同的行業（航空航天、電信、IT、汽車、鐵路、太陽能）創建國家級的冠軍企業，是中國以國家為主導的經濟政策的重要組成部分，符合中國“重返世界舞臺中心”的目標。

5G風險與機遇

誰來制造5G技術、誰來制定標準和控制知識產權（IP）等問題都有可能給國家安全帶來風險和漏洞。5G將要建立的是一個強大的技術基礎，具備快速創新的能力，并擁有一個安全的供應鏈，隔絕有可能帶來風險的領域，這些風險包括間諜活動和對關鍵基礎設施的破壞。

5G的領導地位將為推動軍事能力和經濟增長的技術創新奠定基礎，這是一場對安全有著重大影響的經濟競賽。

我們可以用一個簡單的方法來設想這個優勢，想象一下為你建造房子的人若有盜竊意圖會很容易得逞，他們清楚房子的布局，包括電力系統布線和網絡接入點等，可能還保留有一把備用鑰匙，甚至還可能以某種方式秘密潛入。構建和維護核心網絡設備者也擁有類似的優勢。

主要的電信支柱設備通常通過專用通道直接與制造商連接，根據需要報告設備狀態并接收更新和軟件補丁，這些通常都在運營商不知情的情況下發生。設備可以在完全安全的條件下銷售和安裝，一個月后，制造商可以發送軟件更新以獲取信息或中斷服務，運營商和客戶并不知道這類訪問和控制。

美國技術創新的減少給國家安全帶來風險，因為現代軍隊依靠的是技術優勢而不是規模優勢。雖然美國準備通過開發利用5G連接、傳感器和自動化的工業應用程序來擴展“應用經濟”，但美國在勞動力、教育和研究方面的一些政策卻與其市場驅動的創新模式背道而馳。

美國可以通過兩種措施來管理風險。第一，確保美國企業繼續創新和開發先進技術，并面對海外的公平競爭。第二，與志同道合的國家合作，共同應對5G的安全和供應問題。

幾年前，還沒有一個西方企業準備好挑戰華為和中興，但現在形勢有變。西方企業在5G研發方面的支出通常超過中國，擁有5G專利的數量也是中國企業的10倍。中國企業仍依賴西方企業提供最先進的5G組件技術，如射頻處理技術和一種專門用于軟件定義網絡的半導體。問題不在于誰領先，而在于如何保持這種領先地位。

美國無法獨自應對5G挑戰。過去美國與盟友合作挑戰中國的工業政策，如今美國也需要與志同道合的公司和愿意投資5G的國家開展合作，部分合作可能是簽訂5G網絡安全標準的自愿協議。

合作的另一個方面是尋找途徑，鼓勵尚未做出決定的國家投資5G安全。安全設備的成本很高，如何說服各國支付溢價是一個問題；另一個問題是如何保障有漏洞易受攻擊的設備在其他國家的電信網絡上的安全連接和通信。

美國還需要采取行動，確保美國公司不會面臨一些不公平的障礙，這些障礙包括任何國家為獲得競爭優勢而進行的反壟斷或專利侵權調查。公平競爭對于創新至關重要，因為它可以激勵企業生產出更好的產品，提供更好的服務。

美國不需要復制中國的5G和其他技術的發展模式，即以政府為中心的模式，但美國確實需要在研究上投資，并全面抵制非關稅貿易壁壘。確保5G的領導地位必須成為美國技術競爭政策的一部分，建設技術和工程員工隊伍并支持私人和公共研發，政府行動可以為美國公司在市場上蓬勃發展提供所需的公共產品。

在20世紀，讓一個國家強大的是其工業力量，包括鋼鐵、煤炭、汽車、飛機和輪船等行業。這些工業以及大批量生產的能力，是工業時代的力量源泉。今天，安全和實力的基礎已然不同，開發、創造和使用新技術的能力是經濟實力和軍事安全的源泉，是信息時代國家實力的基礎。5G作為新的數字環境的基石，也將成為新一輪競爭的焦點。