技经观察 | 1840-2021的电子通信与大国竞争

业界 作者:全球技术地图 2021-04-01 17:08:00 阅读:127
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2021年3月25日,美国布鲁金斯学会发布《华为遇见历史,大国斗争与电信危机,1840-2021》(HUAWEI Meets History,Great Powers And Telecommunications Risk, 1840-2021)报告。报告指出,当前全球电信竞争的焦点主要集中在5G基础设施与网络安全等新兴技术方面,但实际上,这场竞争的本质与过去并无二致。因此,报告研究了自1840年最早的电气通信问世以来,大国在电子通信领域竞争的6个典型案例,并梳理了10条可供参考的重要历史经验。



与政治竞争交织在一起的电子通信


从1840年开始到第一次世界大战,是一段相对和平的时期,各国对电信网络牵扯到的政治和安全问题并“不太敏感”,普遍忽视了私营电信公司背后的“国籍”,也小觑了竞争对手可能控制其电信网络的风险。在这一时期,电信业变革带来的便利与商机让“电缆的所有权被视为一个小问题”,人们对商业的关注远胜于政治。因此,当时的电信网络(即电报)更多是商业性而非政治性的。


但好景不长,1879和1898年,秘鲁与美国最早在竞争中切断了对手的电信网络,打破了此前相对和平的状态。之后,随着大国关系日益紧张,各国才开始意识到,英国已经在那段和平时期内布下一盘大棋,通过私营企业铺设跨大西洋海底电缆,为电信企业提供补贴,逐步将电缆铺设至全球,进而控制了全球的通信网络。


为了摆脱对英国通信网络的依赖,法德等国开始大力发展自己的电信技术。随着电信技术日新月异,信息安全问题逐渐显露并受到各国广泛关注,加密技术也因此受到各国的重视。

经过半个世纪的发展,电信优势所带来的制信息权成为大国竞争的焦点之一,尤其是在战场上。一战期间,通过截获俄国的电报,德国打赢了坦能堡战役,直接改变了战争走向。二战期间,英国成功破解了德国严密的加密系统,从而大大缩短了欧洲战场的时长。这些案例都表明通信安全不仅是战场战术的问题,更关乎政治博弈,甚至可以决定大国命运,改写世界历史。


到了美苏冷战时期,技术的发展导致此前英国在电信领域的优势消失殆尽,再加上美国的崛起,美国逐渐取代英国成为世界第一。这也印证了保持前沿技术优势在任何时期的重要性。美国开始利用新的技术与方法部署海底电缆,并将竞争延伸到包括卫星、互联网基础设施等在内的其他领域。


正如上文所阐述的,各国在电信领域的竞争一直都带有浓烈的政治色彩。接下来,让我们一起回顾一下近两个世纪以来,电子通信竞争的6个关键案例。


1. 西班牙—美国战争:打破“电缆中立”的幻想


1907年美国军队正在切断电缆   来源:海军历史中心在线图书馆


19世纪,海底电缆已经遍布全球。1858年,英国维多利亚女王与美国詹姆斯·布坎南总统互通电报,标志着第一条跨大西洋电缆成功连接。美国总统敦促英国共同确保世界上新的电报线路“永远保持中立...即使在敌对行动中”。


然而,一旦冲突爆发,中立原则就立即被抛弃了。在“电缆中立”声明发布二十年后的西美战争中,美国先是切断了西班牙穿过美国佛罗里达洲的电缆,随后摧毁了古巴西恩富戈斯省的一个关键电信节点,并切断了古巴东部的电缆,中断了西班牙在古巴的驻军与西班牙本部的联系,大大削弱了西班牙指挥部的能力。这一系列举动,让美国这个昔日的“电缆中立”者受到了全球关注与争议。


西美战争是横跨多个战场的首个全球性冲突,电子通信在其中发挥着关键作用。这次战争彻底打破了各国对“电缆中立”的“幻想”,并证明了保持电信基础设施优势是打击地缘政治竞争对手的有力途径,具有重要的政治意义。


2. 英德之争:建立网络并制定标准


马可尼公司的无线电操作人员在德国巡洋舰“德国号”上  来源:美国国会图书馆


历史证明,能够主导技术标准制定的国家在竞争中享有绝对的主动权。当前,中美两国在信息与通信技术(ICT,information and communications technology)方面的竞争恰如当年的英国与德国。百年前的英德ICT基础设施主导地位争夺战,直到今天仍具有非常重要的借鉴意义。


19世纪末,在英国皇家海军的支持下,意大利工程师古列尔莫·马可尼(Guglielmo Marconi)发明了具有革命性意义的无线电报。过去,依赖电缆搭建的通信系统导致船只在海上的联系十分困难,而电缆一旦被切断,通信就会立即中断。马可尼的发明完美地解决了这些问题,是通信技术上的一次飞跃,也是人类科技史上的重要成就。最终,马可尼与英国成为合作伙伴,成立马可尼公司,使英国在无线电通信方面占据垄断地位。加之英国占有全球海底电缆网络的60%,毫无疑问在当时成为主导国际通信市场的国家。


为了不受英国的控制,德国开始大力发展自己的无线电技术,成功复制了马可尼的设计,在德国本土获得了专利,建立了自己的无线电通信网络。然而,马可尼公司优越的远程无线电技术和先发优势使其成为全球标准,并推行与非马可尼无线电运营商的“不互通”政策。如此一来,德国也只能被迫使用英国马可尼的通信系统。


对此,威廉二世(Kaiser Wilhelm II)开始加强德国的工业政策,他迅速下令,让两家在无线电业务上相互竞争的大型德国电气公司——西门子哈尔斯克(Siemens & Halske)和AEG联合起来,共同创立德律风根(Telefunken)公司,以抗衡英国的标准。同时,德国通过向南美和非洲出售其技术以拓展自己的电信网络,开拓新兴市场。不仅如此,1906年,德国还组织了首届国际无线电大会,讨论无线电标准。会上,成员国共同禁止了马可尼的“不互通”政策,打破了英国的垄断。自此,形成了英德双头垄断的局面。


英德之间的竞争表明,争夺电信标准具有巨大的战略意义。报告认为,目前中国在5G标准竞争中占据优势,美国或可借鉴德国的经验,通过多边协议来打破其所谓的“中国垄断”。


3. 第一次世界大战:英国的信息霸权


英国海底电缆网络  来源:《太平洋电缆项目的纪事与目标》


一战爆发后,英国庞大的电信网络发挥了巨大影响力,直接决定了战争的进程与走向。在战争开始前夕,英国就开始部署打击德国的电信系统,在一年之内摧毁了德国全部电缆。由于没有自己的电信网络系统,德国在战争期间别无选择,只能依靠英国的网络进行通信。这就为英国进一步控制其信息能力提供了绝佳的机会。英国悄悄监视了德国传输的信息,并有选择性地泄露给中立国家,从而破坏德国与中立国的关系。


其中最著名的,当属“齐默尔曼电报”事件。这封绝密电报原本由德国外交部长发给驻墨西哥大使,提议与墨西哥结盟进攻美国,然而,该电报被英国拦截解密并分享给美国,导致恪守中立的美国加入英方(协约国集团)阵营对德方(同盟国集团)宣战。美国加入后,英德双方对峙胶着的态势很快被打破,一年后便以同盟国集团投降宣告结束。


英国最终的胜利揭示了电信网络的重要性,一旦电信系统被对手监视或控制将造成不可逆转的后果,对通信节点的争夺也绝非政治无涉,必将牵扯第三方国家。


4. 坦能堡战役:拦截的危机


一战期间德国无线电站现场 来源:维基共享资源网


尽管一战最终以德国的失败而告终,但德国也并非完全没有自己的信息战能力。例如,在1914年8月的坦能堡战役中,德国利用自己的无线电情报沉痛打击了俄国。


这场战役发生在俄国东部战线取得胜利的背景下。尽管俄军已将新的无线电技术用于军事指挥,但却并未采取充分的措施来保障信息安全。由于俄军各部队密码方式不同,而大多数人又缺乏信息编码和解码方面的训练,加之一些加密方式已被英方破解,于是俄军便只能冒险使用未加密的信息进行沟通,并寄希望于德军将其“明码”信息视作故意的“阴谋”。


实际上,处于下风的德军一直密切监视着俄国的信号,在观察了俄国对日作战的无线电规律后,德军确信,俄国的未加密信息不是故意释放的战争迷雾。于是,德军通过拦截俄国无线电信息,充分掌握了俄方战场的动向,从而变被动为主动,果断打击了俄方。这场战役让俄国损失了一整支军队,造成超过10万人伤亡、9万余人被俘,而德国仅伤亡1万3千人,堪称战争历史上的经典。


5. 第二次世界大战:加密的局限性


洛伦兹密码机  来源:维基共享资源网


无线电为人类带来便捷性的同时也带来了信息安全风险。无论在一战还是二战中,无线电技术都起到了举足轻重的作用。为了保障通信安全,各国普遍采取加密措施、推行无线电使用规则,以规范信息传输设备的使用,防止信息被截取并破译。


于是,为了获取敌国信息,信息解码与破译便成了各国克敌制胜的突破口。正如英国对信号情报和密码的分析奠定了一战胜利的基础,其破解德国“恩尼格玛密码机”和“洛伦兹密码机”的行动也直接改变了二战的走势。


一战失败的惨痛教训让德国不仅高度重视军备力量的发展,而且非常重视情报侦察和信息加密工作。德国的“恩尼格玛”和“洛伦兹”密码机都采用极其复杂的转子机械来加密信息,在二战初期,德国对英国的情报战可谓是碾压状态。当时,德国认为其已经拥有了世界上最为可靠的通信保密系统,这种加密技术“无人能敌”。然而,事实证明,德国的确过于自信,这两种密码机最终都被英国破解。


英国能够成功主要得益于以下三点:首先,波兰一直密切关注的信息动向,英国同波兰建立合作,获取了波兰之前找出的德国密码机漏洞,为破解“恩尼格玛密码机”打下基础;其次,德国操作员的一次操作失误让英国抓到德国密码系统的漏洞,从而使最严密复杂的“洛伦兹密码机”最终也被破解;最后,德国对自身加密技术的过分自信也让德国轻视了对手而疏于修改加密方式,从而为英国提供了机会。据说,丘吉尔甚至把英国最终的胜利归功于情报任务的成功。


总体来说,英国对德国密码系统的成功破解、波兰于和平时期对德国通讯系统的监视、以及波兰和英国的合作,都对如今大国之间的竞争有借鉴意义。更广泛地说,如果觉得加密就能降低敌国侵入本国信息系统的风险,那么这就犯了和当时德国差不多的错误——一是对加密技术的过分自信,二是忽视了随时可能发生的人为失误。


6. “常春藤之铃行动”:电信竞争的升级


“大比目鱼”号  来源:维基共享资源网


由于从海底截取信息在技术上非常困难,一直以来海底电缆都被视为相对安全的通信方式。然而到冷战时期,核潜艇的出现让拦截深海海底电缆成为了可能。


美国发现,苏联的一根海底电缆很可能连接了符拉迪沃斯托克(苏联海军总部)和堪察加半岛(一个潜水艇基地),如果能窃听到这段电缆的通讯信息,将能够掌握关于苏联核军事力量的关键信息。而且,美国还推测,即使苏联拥有比德国的“恩尼格玛密码机”更加复杂的“菲尔嘉密码机”,也不会对海底电缆传送的信息加密。因为苏联一定自信其通过深海海底电缆传输的信息是不可能被截取的。


顺着这个思路,美国设法打破技术上的障碍,发动了“常春藤之铃行动”(Operation Ivy Bells)[1]。


此次行动中,美国派出“大比目鱼”号核潜艇秘密潜入苏联海军海域,成功发现覆盖60万英里的海底电缆。依靠先进的技术,美国潜艇员在极高的水压和寒冷的水温中持续工作数小时,在不被苏联察觉的情况下完成了窃听装置安装。


整个20世纪70年代,美国海军窃听并保存下了苏联从海底电缆传送的全部未加密情报信息。每隔数月,美国就会派潜艇潜入苏联海域并安全取回带有苏联通信情报的录音带,这些信息对美国及其盟友有极高的军事和政治价值。表面上,美国好像无法侵入任何国家的电信线路,但美国却早已发展出一个集“间谍卫星、飞行器、监听站、潜艇一体的网络系统”来获取情报。


此次行动表明了电子通信的变革,所有数据和信号,无论传播媒介是什么,都可能会被特定技术拦截。


现代电信竞争


到冷战结束时,美国已取代英国成为全球的信息霸主,在互联网技术方面保持领先地位,拥有强大的太空能力和网络技术以及拦截或阻断敌方通信的先进能力。


然而,报告认为,当前的美国就像一个多世纪前的英国,优势地位正在受到挑战。同时,与电报和无线电相比,当下的电信系统也变得更加脆弱,因为无需控制物理基础设施便能实现网络入侵。以华为为代表的中国5G企业已在全球占有重要份额,中国已经成为全球网络构建的领导者,并有实力塑造全球标准。


从历史的发展来看,将近两个世纪以来,各国在电信领域的竞争从未停歇,尽管玩家可能不同,但权力游戏的本质未曾改变。当今大国电信竞争中反复出现的几个主题,如研发新技术、建立标准、政治权力等,都可以追溯到过去。


总的来说,需谨记以下十点经验教训:


1. 全球电信竞争实际上是大国间的政治竞争
2. 长期的和平与繁荣容易让各国低估电信风险
3. 对本国信息安全过度自信往往会带来灾难性的后果
4. 新技术的研发通常也伴随着新的拦截手段的出现
5. 电信网络从未保持政治中立
6. 竞争对手永远不可依赖,必须扶持本国电信巨头
7. 谁能掌握技术标准制定主导权,谁就能够占据全球电信市场的领先地位
8. 加密技术并非是抵御网络攻击的万全之策
9. 在任何情况下都不要低估对手
10. 保障网络安全不能仅靠拦截,还要有能守住最后一道防线的阻断能力



END


注[1]:“常春藤钟行动”(Operaiont Ivy Bell)是美国海军、中央情报局(CIA)和国家安全局(NSA)联合执行的一项任务,目标是在冷战期间对苏联水下通讯线路进行窃听。



免责声明:本文根据美国布鲁金斯学会报告“HUAWEI Meets History,Great Powers And Telecommunications Risk, 1840-2021”编译,原作者Rush Doshi, Kevin McGuiness. 文章内容系原作者个人观点,本公众号编译仅为分享、传达不同观点,如有任何异议,欢迎联系我们!



作者简介

刘瑾 国务院发展研究中心国际技术经济研究所数据部,研究助理

联系方式:liujin@drciite.org




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选自丨 布鲁金斯学会

作者丨 刘瑾

编辑丨 刘瑾



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