未来五年，哪些科技领域将会产生较大突破？将会给我们的生活带来哪些改变？ 第1页

量子计算、隐私保护、区块链、人工智能安全及防御！

在《网络空间安全治理重点专项2021年度项目申报指南》里提及了这四个方面的重点研究，我给大家讲讲会怎么影响我们的未来生活。

抗量子计算的加密体系

传统 RSA 加密算法在现有理论下无法被暴力破解，因此受到广泛应用。但是基于量子计算破解 RSA 的 Shor 算法在 1994 年已经被提出并证明

量子计算近几年发展速度太快，从墨子号上天、九章问世，到如今成功研制 62 比特可编程超导量子计算原型机——祖冲之号，量子计算开始逐渐展示出 ”天下武功，唯快不破“ 的最终奥义。

就此引发了大家对加密安全的进一步思考，如何设计出防止量子计算破解的加密体系？

现代密码体系在未来终将被攻破，需要在量子计算成熟前设计出新一代加密体系。

最终要是量子计算的发展跑在前头的话，数字签名、密钥交换都不安全了。

隐私计算

隐私计算是一类在不暴露个体隐私数据、实现整体建模或者查询、监管等操作的研究。

研究面向隐私信息采集、发布、 共享等阶段的隐私计算及安全保障模型；
研究保护效果与数据可用性平衡的数据采集隐私保护技术；
研究跨系统数据统计、查询、 发布的隐私保护技术；
研究隐私信息延伸控制、销毁与取证溯源监管机制；
研究场景适应的隐私动态度量与隐私保护效果评估技术。

隐私计算的研究近年来发展火热，各大公司如火如荼地在准备招人和技术研发落地:

个人身份信息不再被随意收集、数据采集时应履行告知义务。

上面两个回答详细介绍了相关内容，此处不再具体阐述。

面向去中心化网络的信任模型与密码算法研究

数字货币的大涨大跌可能让群众以为区块链技术是个骗局，但事实上正如 @Serendipity 的回答所说：

我们可以思考这样一个问题：去中心化到底给世界带来了什么样的自由？
是不可篡改铁证如山的区块自由？是哈希公钥保护隐私的匿名自由？是分布式数据库、块链式数据结构的可追溯自由？
还是说，当韭菜的自由？被割来割去的自由？黑暗面洗钱的自由？ 便捷勒索的自由？脱离政府管控后肆意妄为、恃强凌弱的自由？马斯克玩弄群众、操纵市场的自由？

去中心化网络给世界带来了火种，有人用它烹饪，有人用它纵火。

事实上，这种去中心化网络会成为未来的主流，它带来了全新的共识和信任体系，未来的金融体系应该会在数字人民币等技术的发展中被重新定义！

人工智能安全防御

突破人工智能模 型脆弱性分析理论基础，设计面向数据和模型的检测、防御方法；
突破鲁棒性人工智能核心理论，设计对抗训练、网络蒸馏等人工智能模型防御方法；
研究面向神经网络模型的复制、破坏、非法分发等行为的防御手段；
研究面向人工智能模型的安全性评估体系，突破人工智能可解释性难点；
研发模型的可信性、公平性、鲁棒性与可解释性评测工具。

人工智能很好骗的。

这种技术叫做对抗攻击（Adversarial Attack），通过程序给图片加上一副眼镜架；给熊猫加上一些人工根本发现不了的干扰；给路标涂涂改改就能轻易骗过人工智能的识别。

想想未来你家里的门禁用人脸识别，结果人家戴个眼镜就能随意进出你家门；

在你家附近的路标上涂涂画画，自动驾驶的汽车就使足马力往墙上撞；

......

除开这种骗过模型的attack以外，另外还有一种针对人工智能的研究 backdoor attack^[1]，

就是在人工智能训练过程中插入“后门”，就像催眠小说里那样，

当你含有某些 backdoor key 的关键词后，就能绕过或者屏蔽掉人工智能的检测。

人工智能如果在管理人类社会中被植入了这样的“后门”后果更是不堪设想。

科技往往以一种魔法的姿态向我们展示它的高傲，

但又心平气和地投身于社会的建设中。

未来，真的很近。

参考

1. ^Yansong Gao, Bao Gia Doan, Zhi Zhang, et.al. Backdoor Attacks and Countermeasures on Deep Learning: A Comprehensive Review https://arxiv.org/pdf/2007.10760.pdf

我来说一个，钛赫兹雷达

在医疗影像这一块，CT和核磁目前已经接近了瓶颈，CT的优化已经基本走到了尽头，超越PET-CT再继续往上叠加其他东西的话会让整个系统过于昂贵和冗余，分辨率、成像时间等方面已经不会有太大改善

而MRI方面，17T的线圈已经研制出来，但目前一台核磁已经2000万了，这一台17T的核磁会是多少钱呢？对于分辨率的提升又有多大呢？性价比是不是太低了点？真的有医院愿意买吗？

所以通过其他技术来做医疗成像是个迫切的需求

我认为钛赫兹雷达就是个未来的方向

它的原理就是用极高频的微波进行成像，单次的成像时间可以达到纳秒级，比起0.2s的CT，和百毫秒级的核磁来说，那简直是龟兔赛跑；目前CT和核磁都是用多次成像+算法叠加的方式来减少人体的血流、呼吸产生的位移等造成的误差，所以一次检查耗时很长——再加上一个医院一般也就一台核磁，大医院检查核磁排队排俩月是很正常的事，就别说CT的辐射和MRI的禁忌证了。

不过钛赫兹雷达也有很多技术难题尚未突破，由于这玩意频率太高，一般的东西根本承受不住就碎了，所以目前的技术只能做低功率（大约0.2瓦）的成像，但低功率的成像很糊

所以一般也就照一下病理切片什么的，实用程度不高

未来或许有办法突破这个瓶颈，假如功率足够的话，钛赫兹的雷达波可以穿透整个人体，进而清晰的成像

安全性方面，由于微波不是电离辐射，所以是跟手机一样安全的，而且成像时间很短所以也不会积赞多少热量

希望5年之内可以看到钛赫兹雷达和CT以及MRI一较高下

参考文献

Taylor Z D, Singh R S, Bennett D B, et al. THz medical imaging: in vivo hydration sensing[J]. IEEE transactions on terahertz science and technology, 2011, 1(1): 201-219.