文/公備、張雷

新型智慧城市作為我國(guó)城市現(xiàn)代化和信息化的最新產(chǎn)物，具有很高的科學(xué)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。為構(gòu)建人機(jī)物有機(jī)融合的新型智慧城市，需要可信智能系統(tǒng)服務(wù)的支撐，但城市環(huán)境的復(fù)雜多變，導(dǎo)致了人機(jī)物可信管控困難，對(duì)精準(zhǔn)決策、數(shù)據(jù)共享及隱私保護(hù)帶來(lái)了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。面對(duì)復(fù)雜多變的城市環(huán)境，為保障新型智慧城市中由內(nèi)而外的安全可信，可信任技術(shù)成為新型智慧城市快速發(fā)展和成功應(yīng)用中必不可少的一環(huán)。

在全球信息化和現(xiàn)代化快速發(fā)展的背景下，新型智慧城市成為未來(lái)城市建設(shè)的重點(diǎn)方向，受到海內(nèi)外多國(guó)政府和企業(yè)的高度重視。新型智慧城市以各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)地結(jié)合各種以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的信息通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市內(nèi)各種設(shè)施的高效管控，促進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施的智能化，實(shí)現(xiàn)對(duì)社會(huì)管理的精確化和高效化，最終形成一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施高度契合，高度智能、安全高效的城市共同體 。因此，構(gòu)建人機(jī)物有機(jī)融合的新型智慧城市，對(duì)于提高社會(huì)生產(chǎn)、生活品質(zhì)具有重要的現(xiàn)實(shí)和科學(xué)意義。

但是，對(duì)于智慧城市來(lái)說(shuō)，所面臨的環(huán)境復(fù)雜多變，導(dǎo)致對(duì)新型智慧城市中基礎(chǔ)設(shè)施的可信管控帶來(lái)了一定困難，同時(shí)新型智慧城市有關(guān)設(shè)施的準(zhǔn)確管控、基礎(chǔ)設(shè)施之間的數(shù)據(jù)共享、敏感信息的隱私保護(hù)衍生出一系列的嚴(yán)峻挑戰(zhàn) ?？傮w來(lái)說(shuō)，為保證新型智慧城市在安全可信的條件下成功應(yīng)用和快速發(fā)展，其面臨的共性關(guān)鍵問(wèn)題主要是以下兩個(gè)方面：一是如何保障適用于各種基礎(chǔ)設(shè)施的復(fù)雜應(yīng)用安全可信技術(shù)與新型智慧城市中終端平臺(tái)輕量級(jí)需求的平衡；二是面對(duì)新型智慧城市中多種基礎(chǔ)設(shè)施下物聯(lián)數(shù)據(jù)復(fù)雜高維、多源異構(gòu)及動(dòng)態(tài)開(kāi)放，如何解決在新型智慧城市下實(shí)現(xiàn)對(duì)多種基礎(chǔ)設(shè)施的智能化準(zhǔn)確分析，并下發(fā)安全高效的決策問(wèn)題。

為解決新型智慧城市所面臨的兩個(gè)共性困難問(wèn)題，本文將從四個(gè)方面對(duì)新型智慧城市的構(gòu)建進(jìn)行介紹。另外，考慮到新型智慧城市是多種學(xué)科、領(lǐng)域交叉的應(yīng)用場(chǎng)景，本文將從上層建筑對(duì)其進(jìn)行綜合介紹，圍繞安全可信管控，分析新型智慧城市中的可信任機(jī)理研究。

智慧城市中基礎(chǔ)設(shè)施的系統(tǒng)建模、協(xié)同與評(píng)估

對(duì)于智慧城市來(lái)說(shuō)，眾多復(fù)雜多樣的基礎(chǔ)設(shè)施是智慧城市成功運(yùn)行的基礎(chǔ)。但是，多源異構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)施因其自身結(jié)構(gòu)不一、安全防護(hù)措施繁瑣，面對(duì)智慧城市中系統(tǒng)化、極端化的安全威脅，難以保障城市中基礎(chǔ)設(shè)施的安全可信。

為保證基礎(chǔ)設(shè)施的安全可信，我們可以借助多種可信任機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。針對(duì)新型智慧城市人機(jī)物融合需求，可以結(jié)合可信計(jì)算和語(yǔ)義模型，構(gòu)建適用于智慧城市中分布式協(xié)同的人機(jī)物系統(tǒng)可信任機(jī)制。關(guān)于智慧城市中多種基礎(chǔ)設(shè)施安全性不足的問(wèn)題，對(duì)于智慧城市外部安全威脅問(wèn)題，可以借助可信任體系中的旁路機(jī)制和安全風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景，建立基于可信計(jì)算的安全風(fēng)險(xiǎn)防范措施；對(duì)于智慧城市的內(nèi)部安全問(wèn)題，可以借助可信度量機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)智慧城市中人、機(jī)、物三者的多維可信評(píng)估，構(gòu)建智慧城市中自身的安全防線。

智慧城市的群智能協(xié)同決策

智慧城市是一個(gè)大規(guī)模開(kāi)放共同體，包含眾多的基礎(chǔ)設(shè)施，這就造成數(shù)據(jù)類型、結(jié)構(gòu)的多樣性，給智慧城市中多個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)障礙聯(lián)合帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。為解決智慧城市中的設(shè)施異構(gòu)問(wèn)題，可以以物聯(lián)網(wǎng)多元異構(gòu)模型為核心，建立智慧城市中大規(guī)模開(kāi)放環(huán)境的系統(tǒng)可信構(gòu)造方案。同時(shí)，面對(duì)智慧城市中的智能化系統(tǒng)，可以借助區(qū)塊鏈、可信計(jì)算等技術(shù)，構(gòu)建面向復(fù)雜海量數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的可信協(xié)同訓(xùn)練模型，在基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)虛擬共用上，強(qiáng)化基礎(chǔ)設(shè)施在數(shù)據(jù)維度受限情況下的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)和自演化能力，推動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施智能決策下的彈性建設(shè)。

面向多元異構(gòu)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)聚合

針對(duì)新型智慧城市中數(shù)據(jù)交互頻繁，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，容易造成數(shù)據(jù)之間存在質(zhì)量差、冗余度高等狀況，我們可以借助數(shù)據(jù)聚合技術(shù)體系，在隱私保護(hù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的有效聚合，并以可信計(jì)算和組合安全理論為基礎(chǔ)，為海量的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)之間的數(shù)據(jù)融合和智能聚合提供可信、安全的運(yùn)行環(huán)境。在基礎(chǔ)設(shè)施接收到聚合數(shù)據(jù)之后，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)原始數(shù)據(jù)的重構(gòu)，從而極大地提升智慧城市中的數(shù)據(jù)通信速度。

智慧城市中可信智能服務(wù)

大規(guī)模開(kāi)放的智慧城市中服務(wù)眾多，為保證數(shù)據(jù)之間的安全可信傳輸，可在智慧城市中建立可信域，并針對(duì)其各個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施之間建立互信網(wǎng)絡(luò)，最終形成可信共同體。在智慧城市中，為保證數(shù)據(jù)全生命周期的安全，可以借助可信計(jì)算技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位安全管控。在數(shù)據(jù)生成階段，可通過(guò)信任度量機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施的信任度量；在數(shù)據(jù)傳輸階段，采用可信任鏈傳遞機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在傳遞過(guò)程中的安全可信；在數(shù)據(jù)接收階段，可以借助數(shù)據(jù)回溯功能，在發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)數(shù)據(jù)的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的有效追溯和問(wèn)責(zé)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)智慧城市可信智能服務(wù)的安全可信保證。

城市是復(fù)雜的社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)，將智慧城市系統(tǒng)建設(shè)和物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行深度關(guān)聯(lián)、規(guī)律發(fā)現(xiàn)和決策生成，需要梳理城市智能系統(tǒng)的要素模式來(lái)精準(zhǔn)化系統(tǒng)服務(wù)需求、建立多智體系統(tǒng)可信構(gòu)造、確保在開(kāi)放環(huán)境下的安全智能城市協(xié)同決策。面向新型城市智能系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可信及人機(jī)物融合需求，融合邊緣計(jì)算、區(qū)塊鏈、多智體決策分析等技術(shù)，構(gòu)建支持多域異構(gòu)資源共享與開(kāi)放式服務(wù)的新型物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)，突破動(dòng)態(tài)可信認(rèn)證、多智體系統(tǒng)決策、數(shù)據(jù)非共享聚合等關(guān)鍵技術(shù)，建設(shè)城市智能系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)可信體系迫在眉睫。要研究基于多方信任模型的動(dòng)態(tài)可信認(rèn)證技術(shù)，增強(qiáng)實(shí)體認(rèn)證時(shí)的互通互操作性，在可信域內(nèi)的各個(gè)實(shí)體之間建立互信網(wǎng)絡(luò)，形成可信社區(qū)。要研究可信社區(qū)動(dòng)態(tài)不確定環(huán)境下的多智能體決策模型，根據(jù)智能體的差異化實(shí)現(xiàn)社區(qū)資源智能分配及服務(wù)智能組合，形成可信智慧社區(qū)。要研究智慧社區(qū)數(shù)據(jù)可信聚合共享技術(shù)，提升時(shí)空約束下數(shù)據(jù)聚合的質(zhì)量，在數(shù)據(jù)共享過(guò)程中實(shí)現(xiàn)源頭可信、可溯及隱私保護(hù)。還要研制智慧民生眾包服務(wù)平臺(tái)、消費(fèi)者隱私保護(hù)和商品安全防偽服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“社區(qū)環(huán)境-智能服務(wù)-城市管理”有機(jī)融合。

目前，城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要各基礎(chǔ)設(shè)施的支持，而作為未來(lái)城市發(fā)展目標(biāo)的智慧城市，旨在提高各類基礎(chǔ)設(shè)施的利用率，這對(duì)于我國(guó)搶占全球科技領(lǐng)先具有重要的戰(zhàn)略意義。同時(shí)，對(duì)于智慧城市來(lái)說(shuō)，在極大調(diào)動(dòng)各類資源利用率的同時(shí)，將節(jié)省相對(duì)于目前城市正常運(yùn)作下的大量資源，這對(duì)于建設(shè)我國(guó)成為可持續(xù)發(fā)展國(guó)家具有極大的促進(jìn)作用。另一方面，在基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用上，我國(guó)經(jīng)歷了十余年基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，在整體信息化建設(shè)上取得了一定的應(yīng)用成果；在智慧城市標(biāo)準(zhǔn)化方面，我國(guó)在推進(jìn)智慧城市方面奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。綜上，適用于我國(guó)的新型智慧城市建設(shè)和應(yīng)用將成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)與其他國(guó)家的彎道超車技術(shù)，未來(lái)的戰(zhàn)略意義和應(yīng)用前景不可估量。