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【解码新质生产力】颠覆性技术创新!MRD码技术将改变什么?

来源:光明网2024-03-25 10:47

  “绝对安全”的通信是千百年来人类的梦想之一,从摩斯电码到电报、传真,从移动电话到网络通信,通信技术的发展同时带来了各类安全隐患,与通信安全相关的技术一直是科技界、产业界的重点攻关方向。

  近日,深圳市领存技术有限公司(以下简称“领存技术”)宣布,其在最大秩距码(Maximum Rank Distance,简称MRD码)技术领域实现在极低算力条件下微秒级的编解码性能,使得MRD码的纠错性能提升了1万倍。什么是MRD码?MRD码技术对通信安全具有什么意义?这项技术将对千行百业带来哪些变化?

【解码新质生产力】颠覆性技术创新!MRD码技术将改变什么?

  “纸面”理论转化落地应用

  MRD码是一种通讯算法,它能及时发现网络编码中出现的节点错误,同时展现快速可靠的纠错能力,有效应对数据传输及存储过程中可能出现的丢失和差错,确保数据传输的准确性和完整性,同时赋予数据传输过程中更高的加密性。

  加密,就意味着更加“安全”。在全球量子通信技术发展的大背景下,秩度量码是后量子密码学研究的一个分支,后量子密码学的目标是为量子计算机的出现做好准备,寻找新的加密算法和原理,这些不能被量子计算机有效地破解。

  事实上,MRD码理论已经诞生了近40年,但是MRD码编译一直面临巨大的挑战,长期以来未能突破。MRD码算法涉及极其复杂的运算,而真实的应用场景往往又无法提供足够的算力。

  同时,复杂的计算过程无法提供实时的编解码性能,导致技术理论虽然很诱人,但40多年来却一直停留在“纸面上”,无法在真实的场景中进行应用。目前,德国、美国、日本等国政府都在大力资助解决该通信算法的应用难题。

  深圳领存董事长楚一兵表示,领存实验室通过巧妙的算法解决了这一难题,即使在极其微弱的算力条件下,依然可以实现微秒级的编解码性能,这一难题的解决,奠定了算法大规模应用的基础条件。随着AI应用的不断深入和扩展,MRD码及其相关技术将会成为一大趋势,并且在未来可能成为关键性技术基础之一。

  算法突破赋能千行百业

  以量子计算、量子通信和量子精密测量为代表的量子信息技术,是培育未来产业、推动高质量发展的重要方向之一。楚一兵表示,MRD码技术可以有效地利用传输带宽,提高数据处理速度和安全性,有望成为数据加密的强大工具,在后量子时代,提供一个抵御量子计算机攻击的可行和高效的加密手段。

  这意味着,MRD码的技术突破将推动千行百业在人工智能、大数据分析、数据传输等诸多领域的应用。

  比如,MRD码可以深度赋能AI训练,助力我国AI领域换道超车。使用领存MRD码技术可以大幅提升AI研发进程,MRD码在多跳网络和网络编码应用中可以显著提高数据传输的效率和可靠性,减少传输延迟,提升整体网络性能,从而满足机器学习和AI训练过程中数据的准确传输和存储,从而提高模型训练的质量和效率。

  5G的传输效率相当于4G的20倍,但缺点是需要较密集的基站设施,只适用于人口密度较大的区域;6G网络的传输效率则相当于5G的100倍,且所需基站密度小、数据点间的传输距离更大,进而对数据传输的防丢失、纠错能力提出了更高要求。MRD码则有效解决这些问题,并作为下一代通讯的核心算法的研究方向之一。

  此外,MRD技术或可改变高端存储一直被海外巨头垄断的竞争格局。在分布式计算和云服务中,数据的同步和一致性是关键挑战之一,MRD码能够提供有效的纠错能力,加强数据一致性,有助于优化资源分配,降低数据丢失或损坏的风险。

  “催化”信息技术新质生产力

  今年的政府工作报告中指出,大力推进现代化产业体系建设,加快发展新质生产力。当前,新质生产力成为中国推动高质量发展的热词。同时,中国新质生产力也正为全球发展增添新活力、注入新动能。

  楚一兵介绍,MRD码同样支持新兴科技发展,比如物联网(IoT)、自动驾驶、远程医疗和智慧城市等领域,都依赖于高效、可靠的数据通信和存储,MRD码技术可以为这些领域大量设备和系统之间的有效数据交换提供强大的算法支撑,加快新兴产业的落地。

  颠覆性技术的实现往往不是靠堆积数学家来解决,而是靠有天赋的人才瞬间的灵感。楚一兵表示,领存在原理性创新方面进行了4年多的尝试,经历了惊喜、失望、绝望、再燃希望、再灰心等反复的折磨,方有少许心得。

  在大力投入研发费用的同时,保持竞争优势的核心还在于“敢做”,持续监测市场趋势和消费者需求,预见行业发展方向,使公司能够快速响应市场变化,与学术界、研究机构或其他技术领先的公司建立合作关系,合作研发新技术或共享资源。

  他透露,领存正在研发全球第一款使用MRD码和网络编码的固态硬盘,这个硬盘将会打破目前固态硬盘固定的容量限制,实现容量“无限大”。

  MRD码的技术突破将成为新一代信息技术领域新质生产力的“催化剂”,提高我国产业链中诸多企业的国际核心竞争力。“MRD码目前对所有应用领域来说都太新,随着不同用户的市场反馈,MRD一定会有更多的‘变种’,从而解决不同的问题。”楚一兵说。(金言)

[ 责编:涂子怡 ]
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