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Aalborg 大學，麻省理工學院以及 Caltech 公司的研究者們，共同開發了一種在數學運算基礎上開發出來的互聯網技術，使得網絡更加具有適應性，更加智能，最終讓網絡數據傳輸的速度提升高達 10 倍！這項技術進步極大的增強了數據傳輸的安全性，同時也為連接到 5G 移動網絡，衛星傳輸以及物聯網提供了途徑。

TCP/IP 協議存在的問題

互聯網上的數據傳遞都是封裝在“包裹”里的，或者說成是以小組為單位的數字信息。將信息傳遞到終點的程序，以及這些“包裹”的格式，我們通常用一種叫做 TCP/IP 的一套協議來描述。這一技術是上世紀 70 年代的產物。在那個時候，互聯網協議組的誕生，標志著技術的一大飛躍，徹底的對數字信息傳輸方式進行了革命。現如今，四十年過去了，它仍然是搭建起互聯網的“骨架”。不過，雖然是最關鍵的環節，但是它并非是高效，安全，靈活的。

舉例來說，為了讓 TCP 數據傳輸成功，接收數據的人需要按照當時發出時的順序，準確的來接收這些“數字包裹”。如果其中有一個數據包，因為某種原因給丟失了，那么這種互聯網協議就會將其看作是網絡擁堵的一個信號，數據傳輸速度立刻下降一半，之后它速度回升起來的也非常緩慢。該處理機制在某些狀況下也許很理想，但是在另外一些狀況下就會很糟糕。其根本的原因就在于：這套互聯網協議本身并沒有足夠的智能，來分別接下來做什么事才是最正確的選擇。同時，盡管從理論上來說，數字包可以從 A 點到 B 點以無限條路徑進行傳說，但事實上，在一個 TCP 連接中，數據傳輸一般都走的是相同的路徑，這就給了數字黑客以機會，方便他們侵入到你的通信交流中。

解決方案：網絡編碼

上述問題的解決方案不是沒有。由 Aalborg 大學（丹麥），麻省理工學院以及 Caltech 公司組建的研發團隊應用了一套全新的互聯網協議，大幅度的提升了網速。這項技術的名字是“網絡編碼”。在他們展示的視頻中，下載一份長達 4 分鐘時間的手機視頻，比現如今最先進的網絡環境下載還要快 5 倍！如果是在線緩沖觀看的話，根本沒有任何停滯！這個研發團隊的牽頭人弗蘭克·菲茲克（Frank Fitzek）教授接受采訪時表示：“在我們之前所作的實驗中，應用我們的技術所獲得的網速，要比一般網速快 10 倍。”它能夠讓網絡中的每一個節點都變得比現在更加智能。在 TCP/IP 協議中，網絡節點只是一些簡單的轉換節點，只負責存儲“數字包裹”，并且按照之前預設的路徑轉發到下一節點，而相比之下，在“網絡編碼”中，每一個節點都可以對“數字包裹”進行再加工，比如重新編制路徑，或者重新編碼。將智能賦予到網絡的每個節點，是該技術稱得上“破壞性創新”的理由。因為這將賦予信息處理技術以史無前例的靈活性。例如，它可以利用多路徑 TCP （現已經應用到了 iOS 7 系統中），另外，應用了再編碼機制，可以進一步的提升安全性和數據傳輸速度，甚至能夠在網絡的每個節點內部存儲數據信息。

研發人員：摩頓·韋德（Morten Videb）和詹尼斯·海德（Janus Heide）

它的運行機制

無論數字包中的內容是來自 Youtube 的視頻內容，一段文本內容，或者是一首歌曲，它們都被一連串的0和1編碼。在 TCP/IP 協議中，互聯網的節點存儲內容，并且轉發到下一節點來處理信息。但是在 Fitzek 團隊開發的新的協議中，“數字包裹”中的內容被看作是一個真實的數字，“數字包裹”以“批”為單位進行處理。每一個節點都構建了一套線性方程，利用的是從“數字包裹”中提取出來的數字，以及隨機生成的一組系數。每一個線性方程都能生成一個已編碼的包裹，其系數存儲在編碼包裹的頭部，未知的變量是每一個包裹的實際信息，當作一個數字。換句話說，每一個已編碼的包裹中，都一次性的在幾個“標準”的包裹上含有部分的信息，但同時還乘以不同的系數。如果你還沒有忘記高中數學的話，你知道需要 N 個線性方程來解決 N 個未知變量。因為每一個以編碼的數字包裹都包含一個單獨的方程，這意味著接收信息者如果想要解碼這段信息，就需要 N 個這樣的數字包裹（當然乘以不同的系數才可以）。

為什么要把這一切搞的如此之復雜呢？ 答案是這樣做的話，使得接收信息者可以不用像在 TCP/IP 協議中那樣來按照順序接收數字包裹。實際上，徹底與數字包裹接收的順序撇開了關系。最關鍵的是接收信息者得到了 N 個已編碼的包裹，每個都配有不同的系數，所以它能夠解開所有的方程，還原最原始的數據。

這種打破固有順序所帶來的靈活性，意味著整個信息系統將更加高效。也意味著曾經在 TCP/IP 中發生的嚴重的數據傳遞延遲甚至數據包丟失的情況一去不復返。因為順序不再重要，數字包裹可以在網絡中以各種不同的路徑進行傳遞，這樣會提升安全性。也就沒有人能夠切入到私人的通信網絡中。

它會帶我們走向怎樣的未來

這項技術將應用在 5G 通信技術，物聯網，以及被軟件定義的網絡中。更重要的是，它讓直接發生在網絡內部的大規模分布式存儲解決方案，有了實現的可能。菲茲克相信這項技術可以在未來整合到各種互聯網產品中。唯一讓它的開發陷入僵局的可能性，來自于專利問題。一般來說，私人公司在編碼領域的專利盯的都非常緊，但我們不會這樣做，希望盡可能的讓這項技術走進千家萬戶。