一、信息技术及其演进趋势

（一）信息技术概况概念

信息技术（Information Technology，IT）指“应用在信息加工和处理中的科学、技术与工程的训练方法与管理技巧；上述方法和技巧的应用；计算机及其人、机的相互作用；与之相应的社会、经济和文化等诸种事物”。

体系架构。现代信息技术的体系架构主要围绕信息生命周期的获取、传输、处理、应用四大环节构成。信息获取主要依赖传感技术，完成从自然信源获取信息，并对之进行处理（变换）和识别的功能；信息传输主要依赖通信技术，完成信息在网络中的传输功能；信息处理和应用，主要依赖计算机技术，完成信息的处理、存储和分析功能。

 （二）信息技术的演进

驱动信息技术体系各环节发展的关键技术，包括集成电路技术、计算机技术、通信技术和软件技术四大方面，特别是软件技术深入渗透至其他三个领域当中。

集成电路技术。电子电路技术主要经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路五个发展阶段。电子管和晶体管是集成电路发展的前期铺垫。1959年，仙童半导体公司（Fairchild）创始人罗伯特·诺伊斯（Robert Noyce）发明并制造了世界上第一块基于硅平面工艺的集成电路。1968年，诺伊斯和戈登·摩尔（Gordon Moore）以及仙童公司其他几位雇员成立了英特尔公司（Intel），在1971年制造出世界首枚CPU（代号4004），大规模集成了2300个晶体管。1988年，16M DRAM存储芯片问世，1平方厘米大小的硅片上集成3500万个晶体管，标志着超大规模集成电路时代的到来。1997年，Intel推出300MHz奔腾Ⅱ处理器,采用0.25微米线宽工艺，随后按照摩尔定律的支配，在价格保持不变时，每隔18-24个月集成电路上可容纳的晶体管数量便会增加一倍，性能也提高一倍。目前最新的商用芯片采用22纳米线宽工艺，单个CPU集成的晶体管数量已经达到 22.7亿。CPU内置的软件系统称为操作指令集，控制集成电路实现具体计算功能，是决定CPU性能的关键技术之一。集成电路技术是信息技术的基础，芯片集成的晶体管数量越多，指令集功能越丰富，整体计算性能也就越强。

计算机技术。1936年，英国人阿兰·图灵（Alan Turing）提出了“图灵机”数学模型和通用计算理论。1945年，冯·诺依曼（Von Neumann）提出数字计算机应采用二进制，并按照程序顺序执行，把“图灵机”模型落实为具体可实现的计算机体系架构，称为冯·诺依曼体系并一直沿用至今。除硬件系统技术外，操作系统技术在计算机发展过程中也起到非常重要的作用。现代操作系统发展历经两个阶段。第一阶段为单用户、单任务的操作系统，以MS-DOS为代表。第二阶段为多用户、多任务系统，典型代表包括UNIX、Windows、Linux、OS/2等。目前，单机操作系统主要是Windows、Linux、Unix三分天下。随着云计算的兴起，云操作系统技术成为新的热点。硬件系统技术和操作系统技术是现代计算机技术两大基石，也为互联网的诞生和大范围应用奠定了基础。

通信技术。美国数学家克劳德·香农（Claude Shannon）于1948年提出信息论，建立了信息通讯过程的数学模型，是近现代通信技术发展的起点。在这一理论指引下，通讯技术进入飞速发展期。20世纪50年代，电话系统快速发展，电话语音信道容量大大提高，越洋通信电缆进一步拓展了直拨长途电话覆盖范围。60年代开始，卫星通信技术快速发展，通信能力逐渐覆盖全球，数字传输理论与技术的迅速发展推动计算机网络开始出现。1970年代，商用卫星通信、程控数字交换机、光纤通信系统陆续投入使用。1980年代，个人计算机和计算机局域网出现，数字网络体系结构国际标准陆续制定。1990年代，蜂窝电话系统开通，全球移动通信系统（GSM）等各类无线通信技术不断涌现，光纤通信技术实现普及应用，国际互联网得到极大发展。21世纪以来，3G、4G等移动接入技术快速发展，移动宽带接入实现普及。近几年，以网络虚拟化为代表的“软件定义网络”技术快速发展，使大规模通信网络的配置能力进一步提升。数字通讯的快速发展促进了电信网、广播电视网与互联网加速融合，并不断拓展新业务和应用。

软件技术。软件与计算机系统密不可分，是信息与物理世界的连接器和融合剂。发展第一阶段，软件依附于硬件发展。程序员直接面向硬件编程，兼顾硬件控制和计算功能实现。第二阶段，软件引领硬件发展。甲骨文公司开创了软件作为独立产品售卖先河，将通用数据库技术与硬件技术独立开来，随后微软、奥多比（Adobe）、欧特克（Autodesk）等公司先后面向具体行业开发应用软件技术和产品，形成了软件引领硬件发展的格局。第三阶段，软件向服务化、网络化演进。随着互联网、移动互联网、云计算等技术发展，软件技术向平台化、网络化方向演进，应用领域进一步拓展，产品形态进一步进化为服务。第四阶段，软件技术与传统产业深度融合。软件技术向传统产业全面渗透，加快各行业的数字化和智能化进程，开启万物互联的产业互联网时代。

未来，信息技术将继续向高速、宽带、泛在融合和智能化的方向发展。石墨烯、碳纳米管等新型IT材料研发不断突破。量子计算、量子通信、量子密码等前沿技术将有可能改变传统的计算技术架构，提供更高、更快、更安全的计算处理能力。软件的加速发展将重新定义未来信息基础设施和企业业务流程。基于大数据和机器自主学习的新一代人工智能技术，将推动机器感知、模式识别、自然语言理解处理、机器智能、指示图谱等取得重大突破，智能机器人，无人驾驶、辅助学习等应用将加快成熟和应用。

（三）各国高度重视信息技术发展

美国在全球高端信息技术中占据领导地位，1995年以来，其经济增长的1/3得益于信息技术与产业。2007年7月，美国总统科学技术顾问委员会（PCAST）提出了8大关键的信息技术作为优先战略发展，包括信息物理系统（CPS）、软件技术、数据处理、网络技术和高性能计算技术等。

欧盟重点发展信息和通信技术，于2001年制定并启动了信息社会技术（IST）计划，开展移动应用和服务、数字娱乐、电子商务、软件开发平台技术等一系列研究工作。

韩国政府强化应用和服务牵引，大力支持互联网、宽带发展，2009年发布了IT融合产业市场未来战略，促进软件、核心IT机器、广播、通信服务、互联网5大核心领域的相互融合。

日本是最早发展信息产业的国家之一，在基础电子、信息服务领域占据重要地位，把重点瞄准了下一代网络、下一代无线通信、影像和环境4个领域。2012年发布《日本再生战略》，明确提出要彻底应用信息通信技术，构建稳固的信息通信平台。

中国依托国家自然科学基金、“863计划”、“973计划”等发展计划，加快提升自主创新能力，推动信息技术等高技术领域的研发和产业化。从2000年开始，国务院陆续出台2006-2020年国家信息化发展战略、关于大力推进信息化发展和切实保障信息安全的若干意见和“十二五”国家战略性新兴产业发展规划，并于2013年制定“宽带中国”战略及实施方案，推动信息技术和产业快速发展。目前，我国电子信息产业总体规模已经超越美国，居世界第一。2014年，中国电子信息产业总体保持平稳发展，全年销售收入总规模达到14万亿元，同比增长13%，占全球市场份额进一步提高。在信息技术的带动下，互联网蓬勃发展，截止2014年12月，我国网民数量达到6.49亿，互联网普及率达到47.9%。截至2014年底，在全球市值最高的十大互联网公司中，中国已经占到4家（阿里巴巴、腾讯、百度、京东），同美国的6家相比，已经形成了同台竞争之势。

二、互联网对经济社会的影响

（一）信息技术和通信技术孕育互联网

互联网是20世纪人类最伟大的发明之一，最早起源于美国国防部的阿帕网（ARPAnet），该网于1969年投入使用，主要用于军事研究。70年代末TCP/IP协议族的出现，促进了ARPAnet大规模应用，奠定了互联网发展的基础。90年代，万维网技术的出现极大方便了互联网不同主机间信息的共享。最先改造的是媒体行业，Web1.0时代以门户网站的网络媒体为代表，改变了获取信息的方式，传统媒体如报纸、广播、电视等影响力逐渐削弱。本世纪初，以谷歌、百度为代表的搜索引擎出现，促进了Web网页浏览技术的发展。2005年以后，Web2.0技术迅猛发展，博客、微博、微信等新的业务模式快速发展，彻底改变了媒体和信息传播的方式。政府上网工程促进了电子政务发展，并推动政府信息公开逐步制度化。智能终端、APP应用迅速普及，移动上网速度明显提升，催生一大批基于移动互联网的商业模式应用。互联网与传统行业加速融合，广度与深度前所未有，融合范围逐步扩展至金融、交通、物流、医疗、教育等经济社会各个方面。

互联网的出现一方面拓宽了市场主体获取和传输信息的通道，有效解决了信息不对称的问题，提高了经济运行效率。信息传播与重大科技进步相伴而生，人类已进入大众传播时代、网络传播时代。另一方面，互联网向国民经济各领域快速渗透，促进信息的交互和汇集，经济形态向网络平台经济加快转变。基于平台的应用快速拓展不断衍生并进化出新的网络经济生态体系，这一生态体系集聚了新的创新要素、创新主体，重塑了创新的组织方式，创新的速度和创新的内容都在大量发展演变，新的产业链和价值链正加快构建，对经济社会将产生颠覆性影响。

（二）互联网催生新业态新模式

信息技术发展和互联网应用不断拓展，特别是物联网、云计算、大数据的广泛应用，不断衍生催生新的业态和模式。

物联网：物物相连、泛在感知的大互联网时代。物联网是实现人与人、人与物、物与物全面互联的智能网络，概念最早由美国麻省理工学院的凯文·艾什顿（Kevin Ashton）教授在1991年提出。物联网包括三大关键环节，一是全面感知，即利用射频识别（RFID）、GPS、摄像头、传感器等感知、捕获、测量技术手段，对物体进行实时信息采集和获取。二是可靠传输，通过各种通信网络随时随地进行可靠的信息交互和共享。三是智能处理，对海量的数据和信息进行分析挖掘，并利用大数据技术提取有价值的信息，提升对物理世界和经济社会的智能化决策水平。物联网应用最初集中在商业零售、物流等行业，近年来应用拓展到环境监测、生物医疗、智能电网等领域。例如，我国6000多个铁路车站已经建成了列车调度指挥系统，1.7万台机车和70.8万辆货车安装了RFID，在7万多公里铁路线上安装了地面识别设备。通过对车辆的实时追踪，实现行车、调度集中指挥和进路远程自动控制。随着互联网协议版本6（IPv6）的部署、移动互联网和传感技术的发展，物联网将在工业互联网、“智慧城市”等领域获得更广泛的应用。根据国际知名咨询公司高德纳（Gartner）的预测，不包括个人电脑、智能手机和平板电脑，到2020年，物联网连接设备数量有望达到260亿台。

云计算：便捷使用、按需供给的网络资源使用模式。2006年，谷歌首席执行官埃里克·施密特（Eric Schmidt）在搜索引擎大会首次提出了“云计算”的概念，随着技术不断进步，这几年云计算的内涵也在不断完善。目前，云计算技术主要是指通过互联网动态提供信息技术资源的信息技术应用模式与服务模式。云计算利用虚拟化等技术通过信息网络将分散的IT软硬件资源（包括服务器、存储器、应用软件、网络等）进行集中动态调度，使计算能力、存储能力、软件和信息服务能力等信息技术能力，如同水和电一样按需供给，大大提升了IT资源的利用效率和使用便捷性。按IT资源不同层次，云计算可分为基础设施即服务（IaaS），平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）等三种服务形式。2006年3月，亚马逊推出弹性计算云服务，目前已经为全球190个国家/地区内成百上千家企业提供支持。近年来我国云计算产业发展迅速，其中公共云规模增速约为全球两倍。截至2014年6月，阿里云服务的客户数超过140万，遍布互联网、移动APP、音视频、游戏、电商等各个领域。百度开放云平台集聚了100多万开发者，累积为用户节约超25亿元研发成本。未来随着越来越多基于互联网的应用逐渐渗透到每个人的生活中，云计算的应用需求将更加强烈。

大数据：未来价值蓝海、引发大变革的战略资产。随着信息技术逐渐渗透到每个行业和领域，数据正成为重要的生产要素被各个行业所重视。2012年后，大数据这一概念被越来越多提及，已经被描述和定义为信息爆炸时代产生的海量数据，以及由此带动的技术创新和产业发展。大数据既是一类呈现数据容量大、增长速度快、数据类别多、价值密度低等特征的数据，也是一项能够对数量巨大、来源分散、格式多样的数据进行采集、存储和关联性分析的新一代信息系统架构和技术。大数据的实质是对数据资源进行价值挖掘，特别是对爆炸式增长的非结构化数据（典型如图片、各类报表、音视频信息等），如何通过软件技术和新型算法进行专业化加工处理，挖掘数据背后的“价值蓝海”。例如，美国统计学家内特·西尔弗（Nate Silver）利用大数据分析在2008、2012年两届美国大选中成功预测出49个州和50个州的选举结果。麻省理工学院、密歇根大学和美国一家妇女医院创建了一个计算模型，通过对心脏病患者的心电图数据进行分析，能够预测未来一年内患者心脏病发作的几率。百度面向旅游部门和旅游景点推出旅游预测服务，在安全管理、人流疏导、游客体验提升等方面取得良好效果。大数据被誉为21世纪的石油和金矿，掌控和利用大数据资源的能力正成为一个国家提升综合竞争力的关键。

（三）“互联网+”行动计划：对经济社会产生颠覆性影响

“互联网+”是指互联网及移动互联、云计算、物联网等信息通信技术在经济社会领域扩散和应用，在与金融、零售等传统行业融合创新中，不断催生出新业态新模式新应用，正在对经济社会产生颠覆性影响。

互联网金融是利用云计算、大数据等信息技术对资金供需信息进行有效组合，能大大缓解资金供需双方信息不对称问题，改变以银行、券商为代表的金融中介机构体系配置模式，拓宽小额、零散、个性化投融资服务渠道，形成有别于传统融资体系的长尾效应。第三方支付整合资金流（银行）、信息流（交易订单）和物流订单（物流公司），成功解决了电子商务交易信用中介担保问题；网络小额贷款利用电子商务交易数据，实现了网上商户和消费者信用贷款；P2P网络贷款基于客户信息居间撮合，促进了资金供需双方直接对接；众筹通过网络途径对项目进行筛选和信息披露，为初创企业提供了融资支持。目前，余额宝、阿里小贷、人人贷等互联网金融产品不断涌现，据统计，截止2014年底，我国互联网金融总体规模已超过10万亿元。

电子商务有效整合传统商业中物流、资金流和信息流的传递方式，改变企业经营模式和用户消费习惯，释放消费潜力，并能够降低交易成本，提高交易效率。近几年，我国电子商务呈现爆发式增长，据统计，截至2014年底，我国网络购物用户规模达到3.61亿，交易规模2.78万亿，较2007年增长105倍,占社会消费品零售总额10.6%。当前，随着移动互联网的飞速发展，线上线下互动（O2O）等新型电子商务模式逐步成熟，阿里天猫商城、京东商城、腾讯微信店等电子商务平台正在吸引一大批线下商铺在线上开展业务，通过O2O实现线上线下互动，零售业正发生变革性转型。

“互联网+”不仅正在全面应用到金融、零售等第三产业，而且也将全面向第一产业、第二产业渗透。2015年政府工作报告中明确提出要实施“互联网+”行动计划，重点促进以云计算、物联网、大数据为代表的新一代信息技术与现代制造业、生产性服务业等的融合创新，发展壮大新兴业态，打造新的产业增长点，为大众创业、万众创新提供环境，为产业智能化提供支撑，增强新的经济发展动力，促进国民经济提质增效升级。

（四）工业4.0和中国制造2025：开启智能制造新时代

信息技术的深度应用始终引领制造业变革的方向。早在20世纪60年代，以工业设计为代表的计算机辅助技术（CAD）就开始应用于汽车和航空等领域。20世纪90年代，工业类软件应用逐渐拓展到计划、制造、财务、销售、采购等生产各领域，信息技术由单一应用到综合集成转变，物料需求计划（MRP）、企业资源计划（ERP）系统应运而生，大大改善企业业务流程，提高生产经营效率。

2013年4月德国在汉诺威工业博览会上首次提出了工业4.0的概念，核心是利用CPS推进制造业的智能化。工业4.0揭示了全球制造业变革的大趋势。如果说传统工业信息应用还处于系统管理、数字制造和人工控制“三张皮”的状态，CPS通过计算、通信、控制技术的有机融合和深度协作，实现大型物理系统与信息交互系统的实时感知和动态控制，使得人、机、物真正融合在一起。具体来讲，对配备有传感器、RFID的设备进行数据采集，通过数据分析对生产状况进行模拟和跟踪，大数据技术对生产状况作出可能的分析和提示；人工控制对整个系统运行情况进行全程监控，“现实制造”同“虚拟生产”实时同步，并通过全面交互和反馈实现对生产全过程的精准化控制；在每一个制造环节都嵌入多个生产模块，通过数字化控制实现柔性生产。例如，德国大众新打造的MQB平台统一了零部件标准，并在每一个生产单元都嵌入多套生产模块，最多可以支持64种车型实现大规模定制生产，据有关部门测算，MQB平台可以使单车生产成本下降20%。

 三、信息安全挑战愈发严峻

信息技术应用越来越深入，经济社会发展愈发依赖信息技术和信息网络，相伴而生带来信息安全问题也愈发严峻。

（一）信息安全问题无所不在

互联网已经渗透到国民经济和社会各个领域，而其自身复杂性、脆弱性带来的风险更加突出。保障网络安全正成为关系国家经济发展、社会稳定乃至国家安全的重要战略任务。

对国家而言，网络空间已经成为继陆地、海洋、天空、太空之后的“第五空间”，通过网络集中攻击或者域名劫持能够让一个国家在互联网版图上消失。以互联网为工具进行意识形态渗透可以使现实世界中的国家政权颠覆，比如，“茉莉花革命”中，以推特（Twitter）、脸谱（Facebook）等为代表的社交媒体发挥了推波助澜的作用，导致中东、北非多个政权迅速瓦解。

对军事而言，一方面信息技术加速渗透到军事各领域，战争形态由机械化向信息化加速演变，精准高效打击成为制胜的关键，2011年5月，美国利用GPS卫星定位和直角坐标经纬度对本·拉登进行了定位，并通过精准袭击击毙了本·拉登。另一方面各国加快制定网络安全战略，普遍增加经费、人员等投入，谋求网络空间竞争优势。

对社会管理而言，基于互联网发展的“虚拟社会”已经成为人类社会“第二活动空间”，对传统社会治理方式带来很大挑战。在舆论影响方面，互联网在传播社会正能量的同时，也被利用为煽动民众情绪，助推事件升级的重要工具。

对产业而言，目前，我国超过80%的涉及国计民生的关键基础设施都依靠网络信息系统。近年来，全球民航、汽车、医疗、交通、核工业等领域有组织的网络攻击事件频频发生，能源、关键制造、电力等重要基础设施的工控系统普遍成为网络攻击的重点。2010年伊朗发生“震网”事件，对核设施关键操作系统进行严重破坏，使得伊朗核计划被迫推迟两年。

对个人隐私而言，近年来，由于信息技术产品存在漏洞、安全措施不到位等原因，大规模数据泄露事件频繁发生，海康威视远程监控漏洞、思科路由器后门、“12306”网站泄露13万用户个人信息等事件让人不寒而栗。此外，利用个人信息进行网络欺诈、网络钓鱼等犯罪行为猖獗，严重侵害了个人财产、隐私等权益，已经激起了全民公愤。

（二）制约我国信息安全的主要因素

1.对核心技术掌握能力不足。最主要的是基础软硬件技术和产品同发达国家有很大差距。在芯片领域，先进制造能力不足是当前产业发展的最主要短板，32/28纳米制造工艺刚刚实现试量产，仍落后国际领先水平两代（国际工艺水平达到16/14纳米），关键装备、材料基本依赖进口，全行业每年研发投入尚不足英特尔一家公司的六分之一；在软件领域，操作系统开发大多基于开源的Linux、Android系统，对操作系统内核等关键技术掌握不足，数据库在高并发环境下的事务处理优化水平存在5到10倍差距，在海量数据挖掘分析和非结构化数据管理等新兴技术方面仅处于跟随状态；研发投入和人才培养明显不足，基础软件产品性能功能、成熟度、可靠性、软硬件兼容性等方面与国际主流产品尚有较大差距。

2.法律和标准相对滞后。互联网越来越普及，对于大规模数据跨境流动、海量用户数据合法利用与隐私保护，以及互联网知识产权保护、市场行为规范等问题，现有法律法规、标准规范依据欠缺，司法和行政保护手段配套措施不力，跨境司法协助制度不完善等问题日益突出。

目前涉及互联网管理的国家法律、法规、部门规章、地方性法规和地方政府规章一共有130余部，数量已经很多。但是存在的问题是，总体的层次不高，以部门规章为主，立法之间协调性和相通性不够，缺乏系统性。

3.对新技术、新应用的安全防护面临重大挑战。云计算、大数据、物联网等多领域技术与移动互联网加速叠加和跨界融合，数据爆炸和模式创新都将达到前所未有的程度，将大大超出传统意义上的网络安全防御范围，行业管理的思路和安全防护的技术手段都将面临重大挑战。特别是大数据时代，电力、交通、医疗等国家重要行业和关键领域正逐步积累战略性大数据资源，个人用户基本信息和社会活动信息也汇聚成国家重要数据资源，传统以系统安全、边界安全为目标的防护手段将无法抵御以数据窃取为目的的攻击行为，现有的安全防护方式将逐渐淘汰。另外，基于云计算的计算与存储能力以及虚拟化管理方式，也将给现有的网络安全管理体系带来巨大挑战。