1994年，張宏科博士后出站選擇留在北京交通大學任教，就是選擇了一份教書育人的責任；選擇在下一代互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)設備國家工程實驗室任職，就是選擇了一個報效祖國的使命。
由于現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)核心技術長期由西方國家掌控，對我國網(wǎng)絡空間主權造成嚴重威脅。為此，張宏科和他的團隊成員們決意構筑起未來20~30年可以維護國家網(wǎng)絡安全、具有完全自主知識產(chǎn)權的新型互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)核心技術完全由自己掌控，擺脫別人的制約。在2018年召開的2017年度國家科學技術獎頒獎大會上，其團隊的研究成果智慧協(xié)同網(wǎng)絡及應用，更是獲得了國家技術發(fā)明獎二等獎。
為什么上網(wǎng)的時候你會感到安全性很差，個人信息隨時會暴露？為什么上網(wǎng)的時候你會感到移動網(wǎng)絡“移動”不起來？為什么上網(wǎng)的時候你會感到網(wǎng)絡很亂，充斥著虛假、詐騙信息？
專業(yè)人士告訴你，這都是由互聯(lián)網(wǎng)原始設計弊端造成的。針對互聯(lián)網(wǎng)的諸多問題，張宏科團隊發(fā)現(xiàn)并凝練出互聯(lián)網(wǎng)體系“網(wǎng)絡與用戶”“控制和數(shù)據(jù)”“資源與位置”的“三重綁定”特性，是造成其諸多弊端的本質(zhì)原因。
互聯(lián)網(wǎng)安全性差是最受用戶詬病的缺陷。小到影響個人隱私，大到泄露國家安全機密。轟動世界的“棱鏡門”事件讓人深刻地感受到互聯(lián)網(wǎng)安全的脆弱性。
“這和互聯(lián)網(wǎng)的原始設計有關。” 張宏科告訴記者，網(wǎng)絡用戶傳輸資料、圖像、視頻的時候，這些信息流被轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)包，里面就包含著發(fā)送者和接收者的地址信息。對于精通IT技術的人，這個數(shù)據(jù)包就是透明的，他在任何節(jié)點上都能抓到數(shù)據(jù)包，從而知道它從哪兒來，到哪兒去。而且，對于用戶來說，登錄信息和所在位置信息捆綁在一起，只要用戶一上網(wǎng)，其位置就是確定的，安全性又怎么可能得到保護？“你再怎么做防護，都是消極的應對措施?！?
而“控制和數(shù)據(jù)綁定”“資源與位置綁定”的特性則導致了移動網(wǎng)絡“移動”不起來、網(wǎng)速太慢、效率不高等缺陷。“這些原始設計的弊端讓互聯(lián)網(wǎng)長時間超負荷運轉(zhuǎn)，難以承受越來越多的應用和用戶使用，用戶體驗越來越差。因此，我們必須構建一個全新的互聯(lián)網(wǎng)體系，以適應未來的發(fā)展需求?！睆埡昕普f。
針對下一代互聯(lián)網(wǎng)體系的構建，張宏科團隊潛心研究了20余年，在國家兩期“973”計劃等項目的資助下，提出了以“兩層模型”“三次映射”“四種標識”為典型特征的標識網(wǎng)絡體系，發(fā)明了標識和映射機制，先天性地解決了現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)中存在的移動性、安全性、靈活性等難題。獲得國內(nèi)外發(fā)明專利授權58項，登記軟件著作權16項，借助于“點標識”的理念與思想，主導制定了IEEE 1888、1888.2等核心國際標準，率先構建了未來互聯(lián)網(wǎng)的藍圖。
“美國、歐盟等都在開展這方面的研究，但是，到目前為止，只有我們提出了比較綜合有效的解決方案?？梢哉f，在這方面，我們走在了世界的前端?！睆埡昕谱院赖乇硎尽?
在張宏科的描述中，下一代互聯(lián)網(wǎng)體系較好地解決了“三重綁定”的問題，網(wǎng)絡的自我管理能力很強，呈現(xiàn)給用戶一個安全、有序、快速、智能的網(wǎng)絡世界。網(wǎng)民只要合法登記，就能享受到網(wǎng)絡提供的各種優(yōu)質(zhì)服務。“當然，如果你違背法律，發(fā)布虛假信息，利用網(wǎng)絡干違法的事情，擾亂社會秩序，警察也能很快找到你?！睆埡昕菩Φ?。
在這個藍圖里，張宏科團隊還把多種網(wǎng)絡設計成一種網(wǎng)絡，即“一體化標識網(wǎng)絡”。他告訴記者，傳統(tǒng)網(wǎng)絡原始設計思想基本上是“一種網(wǎng)絡”支持“一種主要服務”。這不但導致基礎設施重復建設，也無法適應未來網(wǎng)絡服務的多樣性要求。張宏科團隊發(fā)現(xiàn)，電信網(wǎng)的交換機和互聯(lián)網(wǎng)的路由器工作機理非常相似，而且各種網(wǎng)絡體系結構都可以劃分為兩個大的層面。因此，他創(chuàng)造性地提出，全新網(wǎng)絡的總體框架應該是兩層結構體系，即基礎設施層面和普適服務層面。這種“一體化標識網(wǎng)絡”不但能夠?qū)崿F(xiàn)在一種網(wǎng)絡上支持多種業(yè)務，還大大提高網(wǎng)絡的工作效率，簡化網(wǎng)絡的管理和維護，有效解決了傳統(tǒng)體系中存在的安全、可控、可管及移動問題。
任何成績的取得都非偶然，作為高校在基礎研究領域取得的重大原創(chuàng)性科研成果，張宏科認為“這得益于對學科發(fā)展方向的超前把握和一股子韌勁兒”。
“2004年，我們手頭的兩個863項目已經(jīng)結題。張老師當時就提出，要集中精力做下一代互聯(lián)網(wǎng)，也就是我們標識網(wǎng)絡的先導項目。當時國內(nèi)外還沒有人做這項研究。我們還有些不理解?！眻F隊成員、北京交通大學電子信息工程學院教授蘇偉回憶道。
2005年8月，美國國家自然基金委發(fā)布了他們的GENI（全球網(wǎng)絡環(huán)境革新）計劃，其中提到，由于現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的種種弊端，他們準備著力于“下一代網(wǎng)絡”的建設。而此時，張宏科團隊已經(jīng)初步構思出全新的、兩層網(wǎng)絡體系架構。2007年，歐盟啟動的新網(wǎng)絡研究FIRE計劃提出了“兩層”網(wǎng)絡體系。“看到這個消息，我們都很高興，這也從側(cè)面印證了張老師的準確判斷。我們工作起來也更自信了?！碧K偉告訴記者。
這種超前把握顯然不是一時的“心血來潮”。它建立在對專業(yè)知識的扎實積累之上?！拔覀冎阅軌蛱岢鋈碌木W(wǎng)絡框架體系，正是基于對傳統(tǒng)網(wǎng)絡的透徹研究。過去的東西就是基礎。只有了解透了，才能知道問題在哪兒、未來的方向在哪里、解決的方案是什么。不了解過去，就無法做到超前，更不可能超越。”張宏科說。
在張宏科看來，基礎研究領域的任何重大成果都是十幾年甚至幾十年的積累。高校做科研，尤其是基礎研究最忌諱跟風，東一榔頭西一棒槌，什么也做不長，形不成產(chǎn)業(yè)鏈，對產(chǎn)業(yè)發(fā)展也難以做出貢獻?！翱蒲袥]有捷徑可走，憑的就是一股子韌勁兒?！睆埡昕普f。
