Беспроводные сети последнего поколения, получившие название 5G («пятое поколение»), были запущены с большими ожиданиями и серьезными опасениями. Дискуссии об эре 5G заключаются в том, что это гонка, в которой первопроходцы будут доминировать над всеми остальными и что это доминирование обеспечит устойчивые экономические и технические выгоды для стран и населения этих первопроходцев. Лидеры самых влиятельных стран утверждают, что превосходство в беспроводной связи является решающим фактором экономического успеха страны в эпоху мобильных технологий.
В мае 2021 года вышел в свет доклад аналитического центра RAND под названием «Эра Америки 5G. Получение конкурентных преимуществ при обеспечении безопасности страны и ее народа». В докладе авторы оценивают беспроводную экосистему 5G, а также рассматривают развитие ее рынков и технологий как устойчивую конкуренцию, а не как «гонку». Ключевое наблюдение в том, что прошлое техническое или рыночное лидерство не гарантирует длительного преимущества. Авторы также подчеркивают важное значение устройств, сетей и сервисов эпохи 5G для защиты данных и личной информации.
Что такое 5G?
Беспроводные сети 5G включают стандарты, оборудование и программное обеспечение, которые предназначены для того, чтобы на порядки увеличить зону покрытия, пропускную способность, а также скорость передачи данных, доступную для пользователей. Приоритет среди этих обещанных улучшений зависит от конкретных условий. Некоторые компании могут отдавать предпочтение более высокой пропускной способности устройств — например, для использования все большего количества устройств интернета вещей или для обслуживания больших групп людей, например, на футбольных стадионах или на Таймс-сквер в канун Нового года. Другие компании могут отдавать приоритет скорости передачи данных для потоковой передачи видео или малой задержке (время между отправкой и получением данных) для автономной навигации транспортного средства. Некоторые страны могут захотеть отследить контакты заболевшего коронавирусом COVID -19 среди местного населения, в то время как другие могут проводить широкомасштабный мониторинг своего населения. Компании, которые первыми выйдут на рынок с приложениями, могут получить щедрые плоды для себя и своих стран — наряду с преимуществами и недостатками изменений, которые эти технологии несут в их обществах.
Чтобы понять, какие изменения принесет 5G, полезно сравнить его характеристики с характеристиками систем 4G предыдущего поколения (известных как 4G Long-Term Evolution или 4G LTE).
Ожидается, что технологии 5G будут поддерживать такие приложения, как «умные» дома и здания, «умные» города, 3D-видео, работа и игра в облаке, дистанционные медицинские услуги, виртуальная и дополненная реальность, а также массовая межмашинная связь для автоматизации производства. Поддержка этих услуг сетями 4G в настоящее время затруднена.
5G увеличивает максимальную плотность устройств с 60 000 на квадратный километр (в соответствии со стандартом 4G) до 1 миллиона устройств на квадратный километр. Учитывая большое разнообразие устройств, которые подключаются к беспроводным сетям, интересно оценить, когда спрос пользователей будет превышать возможности технологий, соответствующих стандартам 4G, для удовлетворения этого спроса.
Ожидается, что приложения с поддержкой 5G приведут к увеличению среднего числа устройств, одновременно подключенных к сотовой сети, на душу населения. Cisco прогнозирует, что к 2023 г. соотношение устройств к количеству людей в Северной Америке будет более 14 к 1 (Cisco, 2020). Cisco ожидает, что половина этих устройств будет машинами, которые общаются с другими машинами, а доля подключений устройств растет на 30 % в год по сравнению с 7% для смартфонов (Cisco, 2020).
Если эти темпы роста сохранятся до 2030 г., то в Северной Америке количество устройств, подключенных к Интернету, на каждого человека будет равно 29. По оценкам Cisco, 25% устройств в Северной Америке будут подключаться через беспроводные технологии.
Кроме того, количество беспроводных устройств, одновременно ищущих подключения, вырастает в течение рабочего дня или при проведении особых мероприятий. Например, в будний день на Манхэттене 2,3 млн пассажиров вызывают рост средней численности пользователей с 27 436 человек на квадратный километр до почти 66 000 (World Population Review). Если бы пользователи каждого пригородного поезда одновременно осуществляли передачу информации только на одном сотовом устройстве, они бы превысили возможности сегодняшней сети 4G. Подобные всплески плотности пользователей, вероятно, произойдут в большинстве городов, на профессиональных спортивных объектах и во время других особых случаев (например, парадов, фестивалей, празднования Нового года).
Также интересно оценить технологические аспекты 5G. В настоящее время системы 4G работают в низкополосной части радиочастотного спектра (обычно на частотах от 700 до 850 мегагерц [МГц], с дополнительными сегментами чуть выше 1 гигагерца [ГГц]). 7 Проблема с низкополосным частотным спектром состоит в том, что он переполнен. Многие другие пользователи уже занимают спектральный диапазон вокруг частот, выделенных сотовым системам. Следовательно, чтобы увеличить количество одновременных пользователей и скорость передачи данных, операторы сотовой связи должны перейти на более высокие частоты, которые могут обеспечить большие фрагменты неиспользуемого спектра. Сюда входит средняя полоса (обычно от 3 ГГц до 7 ГГц, иногда называемая вспомогательной –6 ГГц) и высокочастотный диапазон (миллиметровая волна [миллиметровая волна] выше 24 ГГц). С другой стороны, большое преимущество диапазона 1 ГГц заключается в том, что радиосигналы могут проходить через атмосферу на большие расстояния, а также через здания, деревья и другие препятствия.
Низкочастотные диапазоны более эффективны, чем высокочастотные, при охвате больших территорий. Хорошо оснащенная базовая станция вышки сотовой связи, работающая на частоте 700 МГц, может обслуживать до 1200 одновременных голосовых вызовов на расстоянии до 24 км. Этого достаточно, чтобы охватить, например, большую сельскую территорию. Если и когда стандартов 4G станет недостаточно, эти вышки можно будет модернизировать до 5G.
Что такое экосистема 5G?
В докладе используется термин «экосистема 5G» для обозначения большого числа заинтересованных сторон, выполняющих множество важных ролей, которые так или иначе связаны с устройствами и сетями 5G. В центре анализа находятся четыре ключевых сегмента экосистемы 5G:
• На самом высоком уровне — сегмент, содержащий приложения и сервисы, использующие мобильную сеть. В Соединенных Штатах к ним относятся такие доминирующие игроки, как Alphabet (включая Google), Amazon, Apple, Facebook и Microsoft. В их число также входят такие компании, как Netflix, Lyft, Uber, Twitter, Snap, Pinterest, Yelp и другие предприятия, которые зависят от мобильных пользователей и устройств в своих сегментах рынка.
• В следующий сегмент входят операторы мобильной и магистральной сети. В США этот сегмент включает AT&T, Verizon и T-Mobile / Sprint, а также других интернет-провайдеров и региональных операторов связи. Мобильные сети беспроводного радиодоступа (RAN) соединяют все необходимые элементы для предоставления беспроводных услуг конечному пользователю, связывают мобильные устройства с RAN, затем подключаются к базовым магистральным сетям и т. п., к базам данных и серверам по всей стране.
• Критически важные аппаратные и программные компоненты 5G включают наборы микросхем для мобильных устройств, сами мобильные устройства, оборудование RAN (включая базовые станции и любые размещенные в одном месте коммутаторы и маршрутизаторы), а также оборудование базовой сети. Эти компоненты представляют собой аппаратное и программное обеспечение магистрали сети 5G и подключенных к ней устройств.
• Инфраструктура, необходимая для разработки и создания критически важных аппаратных и программных компонентов 5G, составляет наиболее фундаментальный сегмент и включает передовое производственное оборудование; цеха по производству микросхем; разработчики наборов инструкций; и международные соглашения, такие как установление стандартов и системные патенты (SEP) на аппаратное и программное обеспечение, установленные международными организациями, например, такими как проект «Глобального партнерства третьего поколения» (3GPP) .
Экономический аспект 5G
Если смотреть через призму рыночной капитализации (общая стоимость обыкновенных акций, выпущенных данной компанией), Соединенные Штаты преуспевают в эпоху 5G. Американские компании, работающие в сегменте приложений и услуг, по состоянию на май 2019 г. имели общую рыночную капитализацию почти в 4,5 трлн долларов, из которых более 3 трлн долларов были внесены только Alphabet, Amazon, Microsoft и Facebook. Аппаратные и программные компоненты увеличили рыночную капитализацию еще на 2 трлн долларов (из которых на Apple приходился почти 1 трлн долларов), а беспроводные сети добавили более 800 млрд долларов.
Резидентство этих фирм в Соединенных Штатах дает значительные выгоды, включая экономическое влияние создаваемых ими рабочих мест, налоговых поступлений, которые они генерируют, а также способности регулировать политику и методы компании и влиять на них. В пяти наиболее ценных компаниях экосистемы 5G в Соединенных Штатах (Alphabet, Amazon, Apple, Facebook и Microsoft) в 2019 г. во всем мире работало более 1,2 млн человек, причем более половины из них — в Соединенных Штатах.
Эти крупные технологические фирмы хорошо платят. Средний доход семьи в Калифорнии составляет 75 277 долларов, а средняя зарплата в Facebook составляет 240 000 долларов в год, что является высоким показателем даже для технических работодателей. В Сиэтле средняя зарплата достигла 93000 долларов в 2018 г., а базирующаяся в Сиэтле компания Microsoft выплачивала среднюю зарплату в размере 167000 долларов в том же году. Средняя заработная плата ниже на Amazon (28000 долларов в 2018 г.), в основном потому, что среди сотрудников большая часть составляет менее квалифицированный персонал, таких как специалисты по упаковке и сотрудники центра выполнения заказов.
Льготы сотрудникам в Соединенных Штатах распространяются не только на штатных сотрудников этих компаний, работающих полный рабочий день. Например, в 2012 г. Apple предоставила различные виды льгот 72 800 постоянным сотрудникам на полной занятости и 3 300 временным сотрудникам, эквивалентным полной занятости. В том же году Apple заявила, что прямо или косвенно создала в общей сложности 514 000 рабочих мест от «инженера, который помог изобрести iPad, до доставщика, который принесет его к вам домой». В 2019 г. Apple заявила, что ее «след», связанный с прямой и косвенной занятостью, вырос до 2,4 миллиона рабочих мест в США. Предположительно, аналогичные тенденции характерны и для других технологических компаний.
Кроме того, технологические компании являются важным источником налоговых поступлений. Например, Amazon и Apple заплатили 78 млрд долларов налогов в период с 2015 по 2019 гг., 68% из были выплачены либо федеральному правительству США, либо правительству штатов.
Сегмент приложений и услуг быстро вырос в Соединенных Штатах: Alphabet, Amazon и Facebook стали публичными в 1997, 2004 и 2012 годах соответственно. Ценность, создаваемая компаниями, производящими приложения и услуги, связана с данными о людях и предприятиях, включая их деятельность, предпочтения, отношения и потребительское поведение. В этом сегменте рыночная стоимость, например выручка, демонстрирует сетевой эффект — она растет экспоненциально с увеличением количества пользователей и их данных. На сегодняшний день Соединенные Штаты доминируют в этом сегменте, хотя некоторые китайские компании, такие как ByteDance, владелец модной социальной сети для обмена видео TikTok, быстро набирают пользователей и их данные. Если ограничения сетей 4G LTE начнут сдерживать рост сегмента приложений и услуг, потребительский спрос может стимулировать развертывание 5G в Соединенных Штатах. Но опаздывающее развертывание в США может заставить поставщиков приложений и услуг переключить свое внимание на потребителей в более оснащенных странах.
Рынки аппаратных и программных компонентов экосистемы 5G кажутся очень динамичными и конкурентоспособными. Неясно, существует ли в этом сегменте рынка преимущество первопроходца. Новые фирмы появляются и процветают, в то время как устоявшиеся лидеры часто приходят в упадок, а иногда и оживают вновь.
Поддерживают ли американские компании техническое преимущество?
Соединенные Штаты сохраняют техническое лидерство в нескольких ключевых сегментах. Как в докладе обсуждалось ранее, технологические компании США предоставляют сегодня наибольшую долю приложений и услуг, во главе с Alphabet (Google), Amazon, Apple (с интегрированной экосистемой устройств и услуг), Facebook и Microsoft. Американские компании предоставляют большинство операционных систем для смартфонов (с Android и Apple iOS) и являются сильными конкурентами в области смартфонов (Apple), коммутаторов и серверов базовой сети (Cisco, Dell и Hewlett Packard). Также у американских компаний есть сильные разработчики мобильных чипов, например, в Qualcomm, Skyworks, Broadcom, Qorvo и других.
Однако в последние годы технологическое лидерство США ослабевает в некоторых ключевых сегментах, часто уступая место иностранной конкуренции. Большинство разработок мобильных чипов для США производится на нескольких крупных литейных заводах на Тайване (66%) или Южной Корее (еще 16%). Иностранные фирмы также лидируют по подаче патентов, хотя количество патентов само по себе является несовершенным показателем технической ценности. Как уже отмечалось, американские компании полностью отказались от производства базовых станций мобильной сети RAN, и теперь иностранные фирмы (в основном Huawei, ZTE, Nokia и Ericsson) являются единственными конкурентами на этом рынке.
Иностранные компании являются лидерами по производству смартфонов (Samsung и Huawei) и занимают сильные позиции в области коммутаторов и серверов (Huawei и ZTE). Наконец, китайские компании, такие как Baidu, Alibaba и Tencent, быстро растут, а некоторые приложения, такие как TikTok, привлекают пользователей за пределами Китая.
Несмотря на большое количество публичных обсуждений, технология 5G все еще находится в стадии разработки как с точки зрения технических стандартов, так и с точки зрения пользовательских приложений. По-прежнему существует огромная неопределенность в отношении будущего использования 5G, того, какую ценность технология будет генерировать, кто получит эту ценность, а кто потерпит серьезную неудачу.
Продукты, представленные в каждом поколении сотовых сетей, столкнулись с неуверенностью в своем успехе. Исторический пример: в 2006 г. компания Walt Disney запустила ESPN Mobile и Disney Mobile в качестве мобильных виртуальных сетей 3G. Несмотря на эксклюзивный контент и большие вложения в развитие, к 2007 г. оба закрылись. В том же году Netflix начала переход от небольшой компании, занимающейся рассылкой фильмов по почте, к компании, занимающейся потоковой передачей видео по запросу. В 2018 г. у нее было 117 млн подписчиков, при этом 25% потоковой передачи осуществлялось через беспроводные сети. В 2006 г. сторонние наблюдатели могли предсказать, что на ESPN и Disney в конечном счете будет приходиться больше использования 4G, чем на тогда еще молодой Netflix, но они исчезли, а Netflix взлетел до небес.
Точно так же трудно оценить, насколько хорошо американские компании будут конкурировать в 5G, потому что на данный момент никто не знает, какие варианты использования в итоге будут способствовать развитию 5G. На развертывание каждого предыдущего поколения беспроводной связи уходило более десяти лет, а основные части технической экосистемы 5G (например, ядро 5G) еще даже не были полностью стандартизированы, не говоря уже о создании. Неизбежно появятся неожиданные лидеры, в то время как некоторые ранние фавориты потерпят неудачу. При такой большой неопределенности в отношении возможного использования и возможных лидеров рынка жизненно важно, чтобы Соединенные Штаты поддерживали процветающую техническую базу и оставались основным источником идей и изобретений, а предприниматели могли быстро использовать возможности по мере их появления. Инвестиции в исследования и разработки, доступ к венчурному капиталу и квалифицированная рабочая сила занимают одно из первых мест в списке ресурсов, необходимых для создания процветающей экосистемы 5G.
Другой жизненно важный ресурс — это радиочастотный спектр, доступный для поддержки новых приложений. Соединенные Штаты значительно отстают от многих других стран в области лицензирования спектра, особенно в средней полосе радиочастотного спектра. Этот спектр требуется для обеспечения возможности развертывания 5G со всеми его функциями, особенно там, где mmWave нецелесообразен с учетом ограничений диапазона. Хотя Федеральная комиссия по связи (FCC) начала процесс проведения аукционов, она еще не выдала лицензию на какой-либо значительный объем среднего диапазона частот, в то время как другие страны продвигаются вперед намного быстрее.
В то время как рынки по всему миру разрабатывают приложения 5G, лидеры отрасли и правительства в Соединенных Штатах должны работать над тем, чтобы Америка сохраняла лидерство в технологиях, которые станут основополагающими для 5G, а также для 6G и будущих поколений сотовой связи. В более общем плане Соединенным Штатам необходимо установить и сохранить лидерство в широком спектре технологий, включая быстро появляющиеся технологии, такие как, например, искусственный интеллект (ИИ). Эксперты, в частности Эрик Шмидт, бывший генеральный директор Google, выразили обеспокоенность тем, что Соединенные Штаты слишком сильно зависят от частного сектора, чтобы сохранить свое техническое преимущество, и что федеральное правительство должно напрямую поддерживать дополнительные исследования и разработки.
Что такое конкуренция в сфере безопасности? Каковы ее последствия?
Существует еще одно измерение конкуренции: соревнование за определение того, как будут защищены будущие сети, системы и приложения 5G и кто будет контролировать доступ к ним третьих сторон, включая правоохранительные и разведывательные органы. Надежные сети, которые должным образом защищают передаваемые ими данные, принципиально важны для конфиденциальности, корпоративной конкурентоспособности и национальной безопасности. Следовательно, хотя директивные органы могут играть ограниченную роль в экономической и технической конкуренции беспроводной связи, крайне важно, чтобы они уделяли пристальное внимание тому, как обеспечивается безопасность беспроводных сетей.
Например, правительство США было застигнуто врасплох недавними нарушениями безопасности. К ним относятся появление на рынке дешевых устройств Android для продажи домохозяйствам с низкими доходами с предустановленным бэкдорным вредоносным ПО от китайской компании Adups. Еще более поразительным является то, что FCC и другие агентства США разрешили трем китайским поставщикам сетевых услуг работать в Соединенных Штатах с 2001 г. почти без надзора. Наконец, в апреле 2020 г. компетентные федеральные агентства рекомендовали отозвать у этих поставщиков лицензии на работу в Соединенных Штатах из-за «существенных и неприемлемых» рисков для национальной безопасности».
Совсем недавно официальные лица США обвинили китайского производителя оборудования Huawei в том, что он встроил аналогичные лазейки в оборудование, которое он продает и обслуживает по всему миру. Они обвинили Huawei в том, что за последнее десятилетие компания использовала эти лазейки независимо от сетевых операторов или государственных органов в странах, покупающих эти системы.
Huawei также имеет опыт корпоративного шпионажа. В 2003 г. Huawei призналась в краже программного кода у Cisco Systems и, как сообщается, предоставляет денежные бонусы сотрудникам, которые воруют интеллектуальную собственность у конкурентов. В январе 2019 г. Министерство юстиции США предъявило Huawei обвинение в краже коммерческой тайны, мошенничестве с использованием электронных средств и воспрепятствовании осуществлению правосудия.
В эпоху 5G китайские компании представляют новую угрозу: они могут достичь успеха в том, чтобы их оборудование или программное обеспечение со встроенным вредоносным ПО было утверждено в стандартах сети 5G. Проект Партнерство третьего поколения (3GPP), в который входят представители организаций, устанавливающих технические стандарты в разных регионах мира, в настоящее время разрабатывает стандарты 5G. Китайские компании взяли на себя ведущую роль в компетентных комитетах, например, председательствуя в двух из шести рабочих групп RAN и имея три должности заместителей председателя (по состоянию на 2020 г.). Технические стандарты 5G, разработанные 3GPP, будут глобальными по своей природе и позволят поставщикам разрабатывать продукты, которые затем могут быть интегрированы в сети 5G любой страны.
Если определенный алгоритм или технология и связанные с ними патенты считаются важными для технического стандарта 5G, 3GPP может объявить его SEP. (SEP — cтандартные основные патенты, которые представляют собой очень подробные документы, определяющие каждый аспект того, как работает сотовая сеть и как в ней работают устройства – Е.Л., В.О.). После того, как что-то объявлено SEP, все участники 5G будут вынуждены использовать наборы микросхем и алгоритмы, созданные держателями SEP, для обеспечения совместимости с глобальными стандартами 3GPP.
Проблема в том, что преобладание стандартов одним субъектом дает ему возможность вставить бэкдор, чтобы использовать его позже, или чтобы иметь возможность нарушить конфиденциальность. На сегодняшний день Huawei и другая китайская компания ZTE подали заявки на почти 24 000 SEP — по сравнению с менее чем 3 000 SEP, поданными американскими компаниями Intel и Qualcomm вместе взятыми. Если Huawei и ZTE получат SEP, компании, создающие устройства, сети или приложения, могут быть вынуждены использовать наборы микросхем или алгоритмы, имплантированные с бэкдорами, которые позволяют шпионить или внедрять вредоносный код.
В той мере, в какой у представителей контрразведки США есть доказательства, что Huawei, ZTE и другие китайские производители оборудования вставляют лазейки в производимое ими оборудование и программное обеспечение, для Соединенных Штатов было бы благоразумно продолжать — и даже расширять — действующий запрет на аренду скомпрометированного оборудования в американских сетях и поощрение союзников к тому же. Кроме того, авторы доклада предостерегают от использования федеральных регулирующих постановлений, таких как недавние постановления Федеральной торговой комиссии об антимонопольном законодательстве, с целью заставить американские компании делиться своей интеллектуальной собственностью с Huawei или другими компаниями, представляющими угрозу. Федеральные власти США должны улучшить межведомственную координацию, чтобы избежать этой угрозы, и должны способствовать активному участию американских компаний в 3GPP и других органах, устанавливающих стандарты.
Аналитики RAND считают, что Соединенным Штатам также необходимо разработать более четкую стратегию для обеспечения безопасности цепочки поставок в тех сегментах рынка, из которых ушли американские компании. Для этой стратегии будет важно устранить угрозы в отношении потенциальных точек отказа, таких как литейные производства на Тайване и в Южной Корее, которые обеспечивают большую часть рынка. Например, как американские компании, так и дружественные иностранные поставщики могут получить стимул к созданию передовых производств мобильных чипов в Соединенных Штатах. Кроме того, политики могут рассмотреть варианты поощрения производителей оборудования RAN, которые предлагают альтернативы китайским производителям. Новая инициатива поставщиков оборудования и программного обеспечения RAN по разработке открытых стандартов для следующего поколения систем RAN также может быть полезной. Архитектура открытой RAN могла бы снизить барьеры для новых участников при входе на отдельные части рынков оборудования и программного обеспечения RAN вместо необходимости разрабатывать полные автономные системы.
Конкуренция между бизнесом, занимающимся большими данными, и обеспечением конфиденциальности и благополучия граждан
Четвертый тип конкуренции существует между бизнесом (осуществляемым государством или частным сектором) по сбору и использованию больших данных и защите конфиденциальности, благополучия и — в некоторых поразительных случаях — безопасности людей. Сегодня данные о торговле бесплатными услугами и приложениями стали неотъемлемой частью базовой социальной структуры Соединенных Штатов, включая взаимодействие в социальных сетях, покупку товаров и услуг, а также информирование и развлечение.
Эпоха 5G подпитывает эту торговлю данными поразительным количеством устройств слежения, камер и других датчиков, а также сетевых алгоритмов искусственного интеллекта, созданных, чтобы разобраться во всем этом. По прогнозам, во всем мире будет обслуживаться более 13 млрд мобильных беспроводных устройств со встроенными камерами, микрофонами (с Siri, Alexa или аналогичными) и трекерами местоположения. По прогнозам, к 2021 г. будет использовано 1 млрд камер наблюдения общего пользования, а к 2023 г. — 29 млрд сетевых устройств, половина из которых будет взаимодействовать с машинами. Ярким примером является Китай, которому принадлежит почти половина упомянутых выше камер наблюдения, в том числе те, которые установлены для наблюдения за подъездами в домах. На каждом квадратном километре протоколы 5G могут поддерживать до 1 млн таких устройств — одно на каждый квадратный метр, — что сделало бы наблюдение на индивидуальном уровне действительно повсеместным.
Данные из этих систем и сервисов сегодня используются правительственными учреждениями и коммерческими организациями по всему миру. Возможность отслеживать людей, добирающихся из своих домов в Пентагон, или солдат, бегающих трусцой в заграничных локациях, уже была продемонстрирована. Китайские власти используют отслеживание смартфонов и распознавание лиц для выявления людей, подозреваемых в контакте с зараженными COVID-19, а затем используют алгоритмы для присвоения каждому человеку зеленого, желтого или красного кода для обозначения их статуса заражения. Некоторые китайские граждане жаловались, что алгоритмы непрозрачны и что их коды внезапно изменились с зеленого на красный без каких-либо объяснений, что может привести к тому, что неверно запрограммированные люди будут лишены доступа к рабочим местам и проезду в транспорте. Китайские партийные чиновники разрабатывают новые способы использования этих алгоритмов и систем после окончания пандемии. Например, они связывают алгоритмы с личным здоровьем и записями КПК для присвоения каждому человеку «кода здоровья» или связывают каждого с партийными записями для присвоения кода «честности», оценивающего «порядочность и усердие» каждого человека.
Хотя и менее централизованно, использование общественного наблюдения и личных данных также растет в Соединенных Штатах. Правоохранительные органы США используют автоматизированные устройства для обнаружения нарушений правил дорожного движения, идентификации владельцев транспортных средств. Совсем недавно в своих расследованиях полиция использовала видео дверных, а также данные фитнес-отслеживания, чтобы сопоставить передвижения людей с местом совершения преступлений.
В коммерческой сфере компании, выпускающие кредитные карты, уже давно используют интеллектуальные алгоритмы для отслеживания использования карты на каждой клавиатуре и платежном устройстве и сопоставления типа, местоположения и частоты транзакции с домашним адресом и типичными схемами поездок владельца карты.
Сейчас Google собирает миллионы историй болезни с целью улучшения ухода за пациентами и разрабатывает алгоритм на основе искусственного интеллекта для улучшения диагностики рака.
Некоторые проблемы связаны с использованием больших данных в правительстве, компаниях и частными лицами. Во-первых, большие данные представляют собой деловую проблему для политиков. Существует противоречие между интересами в продвижении товаров и услуг, производимых американскими компаниями, с одной стороны, и в защите конфиденциальности и прав на данные, с другой. В лучшем случае неспособность должным образом решить эту проблему может привести к тому, что Европейский Союз (ЕС), который ввел в действие индивидуальные меры защиты данных в 2016 г., или другие государственные органы установят правила, которым крупные компании могут стремиться следовать во всем мире. Хуже будет, если отсутствие ясности в политике США нанесет ущерб желаемой экономической деятельности и не сможет защитить людей. Что касается персональных данных, Соединенные Штаты, вероятно, предпочли бы, чтобы эти данные оставались во владении американских корпораций в максимально возможной степени, чтобы сохранить некоторую способность регулировать их сбор, защиту и использование.
Во-вторых, предоставление большего количества данных более широкому кругу людей и алгоритмов ИИ, чтобы помочь им принимать более быстрые решения, может вызвать непредвиденные эффекты и отрицательные петли обратной связи. Потенциальные опасности усугубляются, если отдельные лица и государственные служащие привыкают некритически полагаться на предложения, сделанные такими алгоритмами или людьми в социальных сетях. К разочаровывающим примерам относятся пробки на обычно тихих жилых улицах из-за алгоритмов маршрутизации пассажиров при проезде на автостраде. Более зловещие проблемы могут возникнуть в результате неправильного определения лиц как виновников преступлений, зафиксированных, например, в социальных сетях. Люди, впоследствии «задекларированные» в этих эпизодах, стали объектами широко распространенных злоупотреблений со стороны кибермобов (самовоспроизводящихся групп людей, проводящих кампанию онлайн-преследований, которая часто включает в себя насмешки и осуждение или ненавистнические высказывания и угрозы в ответ на сообщаемые новости, высказанные мнения, опубликованные изображения и т. д . – Е.Л., В.О.) и даже столкнулись с угрозой физического вреда. К сожалению, последующие попытки отозвать обвинения и исправить ошибочную идентификацию иногда достигают гораздо меньшего распространения и более медленной реакции.
Решения, принятые во время пандемии, будут иметь долгосрочные последствия, поэтому политики и представители общественности должны быть осторожны с нормами, которые они готовы принять.
Напряжение между разрозненными интересами, пронизывающими все общество, предполагает еще одну роль для политиков в установлении баланса между выгодным использованием информации о лицах, которые на законных основаниях обеспокоены своей конфиденциальностью, и благополучием. Выявление, определение и согласование потенциального использования данных до того, как данные будут собраны и проанализированы, может способствовать достижению этого баланса. Соединенные Штаты начали бороться с некоторыми из этих проблем в Принципах честной информационной практики, которые применяются к государственному использованию данных. В нынешних условиях проблема заключается в том, что данные являются самостоятельным товаром, который покупается и продается на собственном рынке. Конфиденциальность данных может быть нарушена любым лицом, связанным с цепочкой сбора, покупки, обработки данных. Без обновленного протокола, согласованного между правительством и отраслью, конкурирующие риски и преимущества эры 5G могут вызвать разногласия и нерешительность, что приведет к потере преимуществ, но при этом допустит некоторый вред.
В качестве яркого примера борьба с пандемией COVID-19 представила как новые, выгодные для общества способы использования такого рода информации, так и новые опасности долгосрочного неправильного использования. Мощная комбинация камер, микрофонов, отслеживания местоположения и алгоритмов искусственного интеллекта в общественных и частных зданиях, автомобилях и личных устройствах, которые носят большинство людей, может помочь органам здравоохранения проводить отслеживание контактов, чтобы минимизировать распространение болезней. Но они также могут использоваться правительствами и мафией для отслеживания, запугивания и причинения вреда людям. У правительств может возникнуть соблазн приостановить соблюдение демократических норм в чрезвычайных ситуациях — и некоторые краткосрочные чрезвычайные меры могут позже стать постоянными. Решения, принятые во время этого кризиса, будут иметь долгосрочные последствия, поэтому политики и представители общественности должны быть осторожны с нормами, которые они готовы принять. Последствия внедрения технологий 5G будут длиться намного дольше, чем нынешний кризис, и они достаточно различаются по своему характеру, чтобы оправдать переосмысление текущей политики. При переосмыслении политики также важно учитывать, как сами правила могут стать основой для экономической, технической конкуренции и конкуренции в сфере безопасности.
Несколько заключительных мыслей о конкуренции в эпоху 5G в Америке
Эпоха 5G принесет колоссальный рост числа и мощности беспроводных устройств и услуг. Многие приложения технологии 5G будут полезны и широко приветствуются, в то время как некоторые приложения могут быть чрезвычайно вредными в условиях демократии, например в Соединенных Штатах. Задача состоит в том, чтобы охарактеризовать ключевые аспекты конкуренции эпохи 5G, оценить, насколько хорошо американская беспроводная экосистема конкурирует в каждом измерении, и выделить потенциальные и возникающие возможности и риски в экосистеме 5G, которые могут предложить роль для политики.
Экономическая конкуренция
Судя по рыночной стоимости участников беспроводной экосистемы, американские компании преуспевают в эпоху 5G. В частности, доминируют американские компании, разрабатывающие приложения и предоставляющие услуги. Тем не менее, развитие событий на международных и внутренних рынках может поставить под угрозу будущее экономическое доминирование американских компаний:
• Более сильная конкуренция со стороны приложений и сервисов из Китая или других стран может поставить под угрозу лидерство США, хотя в настоящее время такие как TikTok, остаются немногочисленными и специализированными.
• Технологические компании (среди американских или иностранных участников рынка) могут использовать свои устоявшиеся рыночные позиции для подавления конкуренции или выкупа новых стартапов. 5G включает отрасли, которые извлекают выгоду из сетевых эффектов и экономии от масштабируемости. Задача правительства США будет заключается в поддержке экономической эффективности, продолжая при этом следить за рынками и регулировать компании, которые ведут себя некорректно.
Техническая конкуренция
Американские компании лидируют на рынках операционных систем для сотовых устройств и в разработке приложений и услуг, использующих сотовые сети. Американские компании являются сильными конкурентами в области мобильных чипсетов, персональных устройств, коммутаторов и серверов базовой сети. Однако они отстали в производстве передовых мобильных микросхем, отказались от производства машин, которые их производят, и отказались от производства оборудования RAN. Несколько потенциальных угроз могут поставить под угрозу будущее техническое лидерство США, в том числе:
• потенциальные краткосрочные последствия для технической конкурентоспособности США, если производство микросхем на Тайване и, в меньшей степени, в Южной Корее будет остановлено;
• ограниченная доступность спектра в средней полосе (т.е. ниже 6 ГГц), замедляющая рост сетей 5G в США и внедрение новых устройств, приложений и услуг;
• недостаточные инвестиции в исследования и разработки, особенно из источников федерального правительства, для сохранения технического лидерства США в условиях сильной иностранной конкуренции.
Чтобы оставаться конкурентоспособными, Соединенным Штатам необходимо создать процветающую и динамичную технологическую базу с существенным потенциалом для разработки новых продуктов. Лидерство в ключевых технологиях экосистемы 5G, особенно в искусственном интеллекте, потребует значительных федеральных инвестиций в исследования и разработки. Федеральному правительству также необходимо ускорить перепрофилирование среднего диапазона частот для использования 5G. Наконец, 5G в итоге станет основой для 6G и будущих поколений сотовой связи. Для политики правительства США будет важно идти в ногу со временем, поскольку все больше отраслей становятся частью экосистемы беспроводной связи.
Конкуренция в области безопасности
Стандарты, по которым будут построены компоненты и устройства 5G, сейчас разрабатываются 3GPP. Алгоритмы и наборы микросхем, которые предоставлены SEP, будут включены в эти стандарты, а производители устройств и сетевого оборудования будут вынуждены использовать эти компоненты для обеспечения совместимости с сетями 5G по всему миру. Если в компонентах есть встроенные лазейки, их можно использовать для компрометации безопасности сетей, приложений и сервисов. Huawei и другие китайские компании недавно установили такие лазейки в своем оборудовании. А на Huawei и китайского производителя оборудования ZTE приходится большая часть приложений 5G SEP. Учитывая этот императив безопасности, действия политиков в этой области должны включать:
• снижение угроз, исходящих от китайских производителей оборудования, включая введение запретов на его использование в партнерстве с ключевыми союзниками;
• поддержка американских компаний, участвующих в 3GPP и его комитетах по установлению стандартов, включая 5G, 6G и будущие поколения сотовых систем;
• анализ полученных стандартов 3GPP и SEP на предмет безопасности и пригодности для сетей США.
Чтобы устранить отдельные риски для цепочки поставок США в сегментах, из которых ушли американские компании, необходимо рассмотреть политику, которая предусматривает:
• поощрение строительства передовых заводов по производству микросхем в США;
• укрепление рыночной жизнеспособности производителей оборудования RAN, предлагая альтернативы Huawei и ZTE.
Конкуренция между бизнесом, занимающимся большими данными, и защитой частной жизни и благополучия
Эпоха 5G ускорит рост объемов и типов персональных данных, которые могут и будут собираться правительствами и частным сектором. Неспособность должным образом разрешить противоречие между сбором ценных данных и защитой частной жизни и благополучия может нанести ущерб как корпоративным, так и частным интересам, если не будет достигнут надлежащий баланс.
Что еще более важно, людям сложно защитить себя от пагубных последствий использования глубоко встроенных алгоритмов, использующих такие данные. Это — работа, которую должны делать правительства во взаимодействии с бизнесом. Чтобы приступить к исполнению своей роли, директивным органам следует разработать протоколы, позволяющие лучше сбалансировать интересы бизнеса и правительства с индивидуальной конфиденциальностью, благополучием и безопасностью. Политика конфиденциальности в Соединенных Штатах была фрагментирована. ДО сих пор используются некоторые устаревшие документы, такие как Принципы честной информационной практики, которыми руководствуются правительственные ведомства США, и GDPR, регулирующий частные корпорации, ведущие бизнес в Европе. Для защиты конфиденциальности необходима улучшенная координация между правительством и отраслью, в том числе с учетом баланса интересов.
Соединенные Штаты находятся на пороге серьезных изменений в своей экономике и обществе, многие из которых станут прямым результатом применения инновационных технологий эпохи 5G. Это может быть величайшими возможностями, если страна — и правительство, и население — подготовлены к тяжелой работе, описанной в каждой из вышеперечисленных областей. Успех требует координации на всех уровнях управления, балансирования конкурирующих акций между частными и государственными интересами и своевременного принятия необходимых мер, а также обеспечения долгосрочного успеха.
***
Многие страны в настоящее время изучают методы построения своей будущей инфраструктуры пятого поколения. Государства во все большей степени осознают важность обеспечения безопасности этих систем. Сети 5G и будущие коммуникационные технологии существенно изменят способ нашего общения и образ жизни. Транспорт, энергетика, сельское хозяйство, производство, здравоохранение, оборона и другие секторы будут значительно улучшены и изменены с помощью сетей 5G. Ожидается, что высокоскоростная технология с малой задержкой обеспечит настоящую цифровую эволюцию, стимулируя рост инноваций. Станет возможной автоматизация повседневной деятельности и использование интернета вещей в полном объеме.
Однако эти события создают серьезные риски для важных общественных интересов и имеют последствия для национальной безопасности. Сегодня злоумышленники действуют в киберпространстве с целью парализовать нормальное функционирование государств или предприятий. Это включает попытки контролировать или нарушать каналы связи и передаваемую информацию. В цифровых обществах это может иметь серьезные последствия.
Поэтому безопасность каналов связи становится жизненно важной. Нарушение целостности, конфиденциальности или доступности передаваемой информации или даже нарушение работы самой системы может серьезно затруднить повседневную жизнь, общественные функции, экономику и национальную безопасность.
Кибербезопасность нельзя рассматривать как чисто техническую проблему. Для создания безопасной, надежной и отказоустойчивой инфраструктуры требуются адекватные национальные стратегии, разумная политика, всеобъемлющая правовая база и преданный своему делу персонал, прошедший соответствующую подготовку и обучение. Из-за широкого применения сетей на основе 5G несанкционированный доступ к системам связи может раскрыть беспрецедентные объемы информации или даже нарушить общественные процессы в целом.
Систематическая и тщательная оценка рисков, охватывающая как технические, так и нетехнические аспекты кибербезопасности, необходима для создания и поддержания действительно отказоустойчивой инфраструктуры. Необходимо разработать и развернуть структуру безопасности с учетом современных политик и средств снижения рисков безопасности. Меры кибербезопасности должны быть достаточно широкими, чтобы включать весь спектр рисков безопасности, то есть людей, процессы, физическую инфраструктуру и инструменты как на операционном, так и на стратегическом уровне. Все заинтересованные стороны, включая промышленность, должны работать вместе для обеспечения безопасности и отказоустойчивости национальных сетей, систем и подключенных устройств критически важной инфраструктуры.
При оценке безопасности и рисков поставщиков и самих сетевых технологий 5G следует принимать во внимание верховенство закона, среду безопасности, а также соблюдение открытых, совместимых, безопасных стандартов и лучших отраслевых практик для обеспечения динамичного и надежного предложения продуктов и услуг в области кибербезопасности, чтобы справиться с растущими проблемами. Все заинтересованные стороны, должны работать вместе для обеспечения безопасности и отказоустойчивости национальных сетей 5G, систем и подключенных устройств критически важной инфраструктуры, в том числе с использованием разведывательных, контрразведывательных и оперативно-розыскных методов.
