DOA：為大數據“保駕護航”
——記成都理工大學教授、成都大學大數據研究院特聘院長苗放

本刊記者 李曉文

DOA：為大數據“保駕護航”
——記成都理工大學教授、成都大學大數據研究院特聘院長苗放

本刊記者 李曉文

計算機網絡、移動互聯網、智能手機、智能終端等在近年來的快速發展給我們創造了一個唾手可及的虛擬世界，一抬頭我們看見的是現實世界，一低頭則進入了一個虛擬世界。各行各業似乎也都離不開這個虛擬世界，科學家需要，工程人員需要……老百姓也同樣需要。

“而這個虛擬世界的構成是數據，但目前我們對這些數據的管理和認識是有很大差距的，我們需要一個符合數據特點和特征的基礎架構來支撐相關研究，這也是我做DOA研究的一個重要出發點。”多年從事空間信息技術及應用的苗放教授對當今炙手可熱的“大數據”研究有著自己獨樹一幟的眼光，“現在很多人都在強調大數據的‘大’，而在我看來，數據的流動應該被看作是一個過程，數據的產生、收集、存儲到作用的發揮等等是一個全過程，這個過程需要現代技術的支撐，更需要有一個合理、有效的結構體系來作基礎。”

結緣“大數據”

對于在大數據研究上表現出獨樹一幟的預見性眼光的苗放，我們一定想不到，其實他并非“科班出身”。1982年，苗放畢業于成都地質學院（現成都理工大學）放射性地球物理勘探專業，1985年獲得碩士學位，1990年又獲得博士學位。但在這個過程中，為了獲取、處理、分析放射性測量數據，苗放不斷地要用到計算機，用他的話說，“一直都在和計算機打交道”。

憑著優異成績和突出表現，1985年苗放留校任教了。1991年，短短時間內他被破格晉升為副教授，1995年又被破格晉升為教授，2002年被評為博士生導師。一路從副系主任、計算中心總工程師、網絡信息中心副主任、現代教學中心副主任、信息工程學院副院長、院長到現在的空間信息技術研究所所長等職。1994～1995年間，互聯網已在世界范圍內興起。而就是從這個時候起，苗放接觸到了互聯網，這期間他作為訪問學者正在英國劍橋大學進修。回國后，他便開始致力于全國“校園網”的建設。眼界總是被那些始終求新的人打開。之后兩年，苗放在法國圖盧茲繼續學習進修空間信息技術，苗放說：“那個時候已經接觸到了現在的大數據，但那時被稱作多源、海量、異構的數據。”從這時起，他便一直在和大數據打交道。

2007年，關于“‘數字中國’發展戰略”的北京香山科學會議召開。而就是在這個專家和精英云集的會議上，苗放有幸作了“數字地球平臺與數字中國技術體系架構”的專題報告，并提出了G/S模式，即今天的端/云模式，得到了專家們的認可，而且在當時引起了很好的反響。苗放說，那個時候他對數據的認識也在逐漸提高。

2012年，苗放參加了在成都舉辦的國際研討會,并作了大會主題報告，就是這次報告，苗放提出了標新立異的一個概念“DOA”——面向數據的體系結構。苗放說，“當時還是站在空間信息的角度，面向數據，以數據為核心來構建信息系統和解決信息化方方面面的問題。”“那個時候就提出，還不是很完整，但感覺是對的。通過這幾年的發展，越來越發現DOA對大數據的發展越來越有意義。”苗放如是說。

現今，苗放還被特聘為成都大學大數據研究院院長，致力研究大數據的基礎問題，并和企業共建聯合實驗室，解決企業和大數據產業發展面臨的各種問題。對于當今異常火熱的大數據，苗放一直有著自己清晰的目標：“解決數據權屬、數據共享、數據管控、數據安全等基礎問題，讓DOA理論體系更加完善”。

DOA——致力建立安全的數據應用生態系統

究竟何為DOA？面向數據的結構體系又為何？苗放給了記者一個形象的解釋。“在大數據的研究上，如果一味地跟著別人跑，會產生很大問題，我們應該有自己的體系，自己的創新。”隨著認識的不斷提高，苗放說，“原來提DOA是一種朦朧的提法，但現在越來越感覺到DOA是人類整個文明發展非常重要的一個方面，將會有非常大的影響。”

時任成都市市長唐良智（現任市委書記）調研數據院

從人類文明的進展看待DOA，苗放總結了4個階段：“農業文明和工業文明這兩個階段，在本質上都是物質文明。農業文明是對有生命物質的一種掌控，持續了幾千年，而工業文明是對無生命特征物質的一種掌控，持續了幾百年。現在我們已經不知不覺步入到第三次文明——信息文明。信息文明是我們人腦的思想、意識、智慧的一種擴展，是第一次非物質文明，這和物質文明有很大不同。”但對于非物質文明，我們的管理體制、思想認識還是停留在工業文明甚至農業文明的一種思想體制，這不免會產生偏差。“而承載信息文明的本質是數據，所以我認為應該有針對數據特點和規律的一整套管理體系來指導我們進入信息文明的所有行動和做法，DOA在這方面就是一種嘗試。”

盡管第四次文明還沒到來，但可以預見的必將是智能文明，“機器學習和深度學習等人工智能的快速發展，一定會有一個機器代替人類思考的文明到來，而且很快。”苗放說，“智能文明也是建立在大數據的基礎之上的，這就是第二次非物質文明。”我們已經進入或即將進入的非物質文明階段，應該是以數據作為社會的基礎資源的。“以前的資源是物質，現在的資源是數據，但現在我們對這種數據的認識、處理和研究都還很不到位。”物質的復制和傳輸都有較高的成本和代價，但數據的復制和傳輸幾乎是零成本，這種特性雖有自身的優點，能帶來人類信息的廣泛交流，實現信息的廣泛共享，但同時也帶來了一些問題。我們看到了數據的價值，但對數據的資產屬性并沒有看到。

“任何數據都是有價值的。為什么會產生數據？一定有它的目的性，有目的性就一定有價值，這和物質一樣，誰掌握了物質誰就掌握了社會財富。”但我們對數據還沒有這個想法，好像誰都可以使用。“所以，我現在正在研究數據的權利歸屬即數據權屬問題，不管數據有沒有價值，首先要有方式方法能確定這個數據的主人——數據所有者。數據是客體，而真正把握擁有數據的才是主體，而且數據的權屬要非常清楚才行。”

現在從技術上可以做到區分數據的主人，而這一點卻被很多人忽略了。“雖然有立法呼吁個人隱私保護，但我認為個人隱私要保護的是個人的隱私，它是以數據的方式呈現的，這是數據和人的關系，所以保護的不僅是數據而是人，數據是客體，人是主體，所以首先要明確數據和人的關系，應該有‘數據權法’或‘數權法’”。權屬不清，必將會為今后大數據的發展帶來很多潛在的麻煩，而這也正是苗放最為關心的問題，他希望通過自己的呼吁能讓更多的人看到問題的本質和嚴重性。

對于數據權屬問題，國外雖有研究，但目前還不完善。美國國防部對數據是如何定義的呢？“數據就是數據加數據權利。”苗放說，“未來的發展及我國的國家性質更應該把數據權屬問題說清楚，是哪個部門的，公安部門、交通部門或是教育部門，特別是個人、企業的數據。”“這也是我研究DOA的一個非常重要的出發點。”苗放說道。

正在進行的研究中，苗放也特別強調了數據的權屬問題，并把它簡單地劃分為3個類型：數據的所有者、數據的生產者、數據的使用者。“從數據采集、數據管理、數據傳輸、分析挖掘、決策支持等，應該有一個符合數據特點的體系架構，這就是DOA。”可以看出，苗放致力研究的DOA，正是為了建立一個安全的數據應用生態系統。

從數據自身入手“穿盔帶甲”

云計算、大數據依賴于開放的互聯網環境，對數據安全提出了更高的要求。特別是數據集中存放后，黑客利用漏洞和后門入侵系統獲取敏感數據，內部人員因利益誘惑或被“社會工程學”所“攻破”而對數據越權訪問，這帶來了國家安全、社會穩定、企業利益和個人隱私等一系列問題，使數據的安全問題更加嚴重和突出。

另一方面，隨著數據應用、數據交易和數據資產的保護，一系列新的問題，如數據權屬問題，數據主權問題，數據產權問題，數據所有者、數據生產者、數據使用者、數據擁有者劃分及他們之間的利益關系問題，數據立法問題等被提出。“這些都需要從數據安全機制、數據權屬劃分等基本問題上著手研究，以解決大數據時代的各種數據問題，適應于新的社會和經濟發展要求。”

“應對這個挑戰的機制，即面向數據的安全機制。”苗放希望從數據權屬與數據安全相結合，研究和建立二者的內在機制，通過網絡人員數字證書認證中心（CA）和公鑰基礎設施（PKI）來實現數據的權屬劃定及對具有所有權的數據實現原生加密，理清參與數據存儲、數據管理、數據傳輸、數據交易等過程和這些數據擁有者的關系及權利，通過對數據使用者、數據代理者的授權，實現數據的交易和應用，再通過對數據動態行為特征進行實時記錄和追蹤溯源，從而實現從數據產生、所有權確定、數據安全存儲和傳輸，到數據授權應用、數據行為可溯源全過程的動態管理。

和倪光南院士合影

“數據權屬是基礎，還有兩個關鍵技術，一個是數據的原生注冊，一個是數據的原生加密。原生注冊是解決管理問題，原生加密是解決安全問題。只有站在數據的角度，去設計一些體制和方法模塊，大數據才能發揮真正作用。”對于未來工作，苗放滿懷信心，“這個架構并不遙遠，不長時間內將會落地發揮作用。”

從數據自身入手，“穿盔帶甲”，原生加密，但又要保證能夠得到共享和應用，通過數據注冊和記錄了解數據的基本信息和使用的動態信息，通過授權使數據得到合法合規的使用，并能發現違規數據使用者，這是在數據安全和其安全應用方面的有意義嘗試。

作為成都大學大數據研究院的院長，苗放帶領的團隊也在蒸蒸日上。盡管身兼多個職務，工作量很大，但苗放樂在其中。“針對互聯網開放環境下的數據安全問題以及數據權屬、授權應用等問題，充分利用目前發展的云計算和大數據等技術，建立一套開放環境下數據安全及數據安全應用的合理可行方案和機制，為大數據產業發展和將來數據社會的有序運行提供技術支持。”這是苗放和團隊共同努力的目標。

在解決數據安全應用方面，國外類似的技術有Handle標識系統和區塊鏈技術，DOA和它們相比具有自己獨到的優勢。

談到大數據的未來發展，苗放最大的愿望是：“把DOA很快推向市場，滲透到社會的方方面面。”但同時，他也提到了一個現實問題，“現在自己的力量還不是太夠，雖和一些投資機構也進行過交流，但一些機構看到的是‘短、平、快’的利益模式，而DOA的發展不是一蹴而就的，短時間內見效并不現實。但相信再過幾年，一定會給整個大數據的發展帶來不可估量的價值。”

最后，苗放坦言：“這就需要有長遠眼光的投資商共同發展，還有國家、政府和更多社會力量的支持。”目前，苗放說已經得到了成都市政府的支持，通過競爭拿到了相關項目，盡管經費少，但在苗放看來，只要能為大數據“保駕護航”，就“意義很大”。

專家簡介：

苗放，教授，博士生導師，成都理工大學空間信息技術研究所所長，成都大學大數據研究院特聘院長，北京大學數字中國研究院學術委員會委員，四川省計算機學會常務理事，四川省計算機學會大數據專業委員會副主任委員。多年來在從事空間信息技術及應用的研究中，針對空間信息的海量、異構、難管理、難分析等大數據問題，開展了深入的研究，于2007年和2012年分別提出了G/S模式和DOA架構的解決方案，并擴展應用到一般數據領域，取得了明顯的實際效果，得到了包括“863”、國家自然科學基金等多個項目的支持和驗證，并得到多位行業專家的肯定。已申請國家專利3項，獲部、省級二等獎2項、三等獎2項、四等獎2項，出版專著7部，發表論文和譯文100余篇。