新时代的机遇与挑战

第一篇：新时代的机遇与挑战

量子计算时代，信息安全的挑战与机遇

By *** 2010年7月

(武汉大学 国际软件学院 2008级7班)

摘 要：量子计算技术的发展对我们来说既是机遇，又是挑战。计算机的实用化只是时间问题，我们必须提前做好准备工作。本文简单介绍了量子计算的基本原理，发展现状及实现方案，展现出了其诱人的前景。同时也指出了对我们当前信息安全的挑战，并且提出了两种应对方案，一是从密码的算法方面入手，二是发展被称为最可靠通信技术的量子密码。

关键字：量子; 计算机; 信息安全; 密码

Abstract: The developing of quantum technology is an opportunity as well as challenge. The common quantum computer is on the way and we must do the preparation now. This paper gives a brief introduction to both the basic theory of quantum computation and the possible solutions for implementation of quantum computer, which shows the promising future of this field. At the same time, we point out the challenges witch it brings to present information system. There are two solutions for this challenge. The first one is to do research in algorithm of cryptography. Another solution is to develop quantum cryptography which is described as the most reliable communication technology.

Key Words: Quantum; Computer; Information Safety; Cryptography

一、 引言

从1946年人类第一台计算机ENIAC的，到今天计算机信息技术飞速的发展，计算机已经走过了六十多年的历程。六十年中计算机一直按“摩尔定律”的预言不断发生着惊人的变化，体积越来越小，运算速度越来越高，成本基本保持不变，当然计算机芯片的集成化程度越来越高。

这种经典计算机本身存在着不可避免的致命弱点：一是计算过程能耗的最基本限制。逻辑元件或存储单元所需的最低能量应在kT的几倍以上，以避免在热涨落下的误动作;二是信息熵与发热能耗;三是计算机芯片的布线密度很大时，根据海森堡不确定性关系，电子位置的不确定量很小时，动量的不确定量就会很大。电子不再被束缚，会有量子干涉效应，这种效应甚至会破坏芯片的功能。因此现代计算机进一步缩小计算机的体积，提高运算速度已经极其困难。

大多数观察家预期“摩尔定律”的神话将在21世纪的前20年内结束。然而量子学研究给计算机的未来探索出了一条新的出路——量子计算机。量子计算机利用粒子所具有的量子特性进行信息处理，能够用极少的数量表示大量的数据。量子计算很可能就是“摩尔定律”的终结者。目前，量子计算与量子信息技术已经取得了可喜的成就。

量子计算时代的到来，将对我们人类的生活产生极大的影响，在给我们带来了巨大机遇的同时，也对我们的当前的信息安全形成了严重的威胁，不断地挑战信息安全工作者的智慧。

二、量子计算技术 1. 一些重要的基本原理

量子计算之所以有杰出的表现，主要是有以下几个特点：

(1) 量子比特

在量子力学中，我们可以用自旋或者二能级态构造量子计算机中的数据位。与经典计算机相区别，我们称之为量子位(qubit)，经常用|表示。在经典计算机中，每一个数据位要么是0，要么是1，二者必取其一。与经典计算机数据位不同的是，量子位可以是|0或者|1，也可以同时是|0和|1。也就是说，在量子计算中，数据位的存储内容可以是0和1的迭加态：|0|1。其中、的含义是在测量时得出结果|0、|1的概率的相关量，221。

以上只是对单量子比特的介绍，还可以有多量子比特。以双量子比特为例，它有四个基：|00、|01、|10、|11，一个双量子比特可以处于如下状态：

其归一化条件为：

|=00|00+01|01+10|10+11|11

x{0,1}2|x|21。

对于更多的量子比特，其基态可表示为：|x1x2xn|。

由此可见，量子计算对经典计算作了极大的扩充。n个量子位可以同时存储2n个数据，从而大大提高了存储能力。

(2)量子比特门

经典计算线路由连接线和门组成，量子线路也不例外。

单量子比特门是一个(二阶)酉矩阵U，满足U†UI，作用在量子比特

||0|1上，相当于将|左乘上U，变换成|`U。

实际上，第一个酉矩阵U都对应着一个有效的量子门，即对于量子门来说 唯一的限制就酉性(unitary)。量子门的作用都是线性的。

在量子线路中，受控非(CNOT)门是一个通用门，任意的多量子比特门都可以由CONT门和单量子比特门复合而成。

(3)量子纠缠态

现代物理学发展表明，量子纠缠态之间的关联效应不受任何局域性假设限制。如果体系的波函数不能写成构成该体系的粒子的的波函数的乘积，则该体系的状态就出处在一个纠缠态，即体系的粒子的状态是相互纠缠在一起的。如果两个粒子处在纠缠态上，不管它们离开有多么遥远，对其中一个粒子进行测量(作用)，必然会同时影响到另外一个粒子。正是由于量子纠缠态之间的神奇的关联效应，使得量子计算机可以实现量子平行算法，从而在许多问题上可以比经典计算机大大减少操作次数。 2. 量子计算机的优势

(1)体积

量子计算机是一类遵循物理系统的量子力学性质、规律进行高速数学和逻辑计算、存储及处理量子信息的物理设备。当某个设备处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。在计算机的器件尺度方面，经典计算机要达到体积小、容量大和速度快的要求受到限制，而量子计算机遵循着独一无二的量子动力学规律(特别是量子干涉)来实现一种信息处理的新模式。它以原子量子态作为记忆单元、开关电路和信息储存形式，组成量子计算机硬件的各种元件达到原于级尺寸，其体积不到现在同类元件的1%。对计算问题并行处理，量子计算机比起经典计算机有着速度上的绝对优势。

(2)速度

与经典计算机相比，量子计算机最重要的优越性体现在量子并行计算上。我们已经知道，量子计算最本质的特征为量子叠加性和相干性。量子计算机对每一个叠加分量实现的变换相当于一种经典计算，所有这些经典计算同时完成，并按一定的概率振幅叠加起来，给出量子计算机的输出结果，这种计算称为量子并行计算。量子并行处理大大提高了量子计算机的效率，使得其可以完成经典计算机无法完成的工作，例如一个很大的自然数的因子分解。量子相干性在所有的量子超快速算法中得到了本质性的利用。因此，用量子态代替经典态的量子并行计算，可以达到经典计算机不可比拟的运算速度和信息处理功能，同时节省了大量的运算资源。 我国已经研制出4个量子位的演示用量子电脑，在世界上处于领先水平。据中科院院士郭光灿说，具有5000个量子位的量子电脑，可在30秒内解决传统超级计算机要100亿年才能解决的大数因子分解问题，这种特性非一般人能够理解。

(3)计算与能量的关系

由热力学定律知， 计算的另一个资源是能量。经典计算作为一种机械的过程与能量的消耗是有关联的。在现代的经典计算中， 计算机消耗电能看似平常， 亦很少有人研究经典计算与能量的关系。然而在量子计算当中， 理论上计算是不消耗任何能量的。 3. 量子计算机的几种实现方案

1998年美国和英国的牛津大学小组已在实验室里制造出了最简单的量子计算机。这种计算机与以往的计算机不同，与我们现在办公桌上“庞大的”机器相比，它更象放在机器旁边的咖啡杯。我们现在还无法确定未来的量子计算机究竟是什么样的，目前科学家们提出了以下几种方案。

第一种方案，也就是前面提到的“咖啡杯”量子计算机是核磁共振计算机。我们可以用自旋向上或向下表示量子位的0和1两种状态，那么怎么实现自旋状态的控制非操作呢?在许多有机分子中，当其中一个原子的自旋处于不同状态时，另外一个原子的自旋翻转所需的能量或者说共振频率也不同。如果我们把其中一个原子的自旋状态当作控制位，另一个原子的自旋当作目标位，控制不同的共振频率，就可以实现控制非操作。而它之所以更象一个咖啡杯，是由于这些有机分子(例如氯仿)被溶解于另外的有机溶液里。这些有机溶液与氯仿几乎没有相互作用，从而保证了量子态和环境的较好隔离。

第二种方案是离子阱计算机。在这种计算机中，一系列自旋为的冷离子被禁锢在线性量子势阱里，组成一个相对稳定的绝热系统。与核磁共振计算机不同，这种量子计算机由激光来实现自旋翻转的控制非操作。由于在这种系统中，去相干效应在整个计算中几乎可以忽略，而且很容易在任意离子之间实现n位量子门。

第三种方案是硅基半导体量子计算机。在高纯度硅中掺杂自旋为的离子实现存储信息的量子位，由绝缘物质实现量子态的隔绝，硅基半导体量子计算机与经典计算机一样建立在半导体技术的发展基础上，因此有着巨大的诱惑力。此外还有线性光学方案，腔量子动力学方案等。

三、对信息安全的影响 1. 对当前密码体制的挑战

量子计算机的快速计算与分析能力也给当今社会的信息安全体系带来很大的冲击。目前，针对密码破译的量子算法有以下两种：

一是由贝尔实验室的Grover在1996年发明的Grover算法。这是一种针对所有密码(包括对称密码)的通用的搜索破译算法，其计算复杂度为O(N )(相当于把密钥长度减少到原来的一半)。从破译的角度，虽然这种算法使现有的计算能力提高了数亿倍，但对于目前使用的绝大多数对称密码和公钥密码来说还没有受到致命威胁。 二是由贝尔实验室的Shor在1994年发明的Shor算法。这是一种专用的搜索破译算法，其扩展算法能以多项式时间攻破所有的能够转换成广义离散傅立叶变换的公钥密码—— 包括目前广泛使用的RSA、DH 和ECC。由于量子并行运算的内在机制，即使我们不断增加这类密码的密钥长度，也只不过给破译工作增加了很小的代价。对于椭圆曲线离散对数问题，Proos和Zalka指出在Nqubit的量子计算机上可以容易地求解k比特的椭圆曲线离散对数问题，例如，利用1448 qubit量子计算机可以破译256位的椭圆曲线密码。但Shor算法不能用来破译其他类型的公钥密码。

现行的信用卡加密技术也面临着失效的危险。如今的安全措施可能需要现在的计算机花费数千年才能破解，但是量子计算机破解它们只需要几个小时，所有的安全措施都将成为一纸空文。

2. 应对量子计算挑战的策略

一旦量子计算机进入实用，还有什么密码可用? 这是摆在我国面前的一个紧迫的重大战略问题。我们应该未雨绸缪，积极探求具有自主知识产权的抗量子计算密码算法，以应对量子计算的挑战、确保我国在量子计算环境下的信息安全。 2006 年5 月，在比利时召开了“第一届抗量子密码学会议”(PQCrypto2006， Post-Quantum Cryptography，意思是“量子时代到来之后的密码学”。2008 年10 月，在美国辛辛那提大学召开“第二届抗量子密码学会议”(PQCrypto 2008)。

从这两次国际会议来看，公钥密码应对量子计算机的挑战，还有以下三种基本对策：

(1)用量子密码替代公钥密码。其优点：安全性能在理论上保证绝对不可能用数学方法来破译。问题在于：建立量子密码系统需要昂贵的量子信道，量子密码也不具备数字签名的功能，如何建立网络信任体系值得探讨。

(2)用对称密码的签名取代公钥密码的签名，例如用Hash 函数实现Merkle 签名方案。其优点：其安全性等价求解单向函数的困难性，大大高于目前所有的公钥密码体制;与量子密码相比实现的代价很低。问题在于，这种签名采用一次一密体制，即产生一次签名就要用掉一个密钥，难以在开放环境下大量使用。 (3)采用不能转换成离散傅立叶变换的数学难题来建立公钥密码体制。其优点：功能与现有公钥密码一致，能满足开放性的使用环境，成本低，具备工程实现的可行性。问题在于：其安全性不如前两种那么强，不排除将来有可能会发明出能破译这些密码的新的量子算法。

武汉大学的张老师认为可以采用量子密码、DNA 密码等基于非数学难题的新型密码。这些极具潜力的新型密码的研究还处于初级阶段，有待我们深入系统地研究完善。他还指出，基于数学难题的、能够抗量子计算攻击的密码也能有效的抗量子计算，这种方案的哲学原理是: 哲学上，任何事物有优点，必然也有缺点。量子计算机有优势，必然也有劣势。有其擅长计算的问题，也有其不擅长计算的问题。基于量子计算机不擅长计算的数学问题构造密码，便可以抗量子计算的攻击。 目前的研究表明：凡是能够转化为求解广义离散傅里叶变换的数学问题，量子计算机都擅长计算。量子计算机能够依据Shor 算法对RSA、ECC 公钥密码和DH 密钥协商体制实施有效攻击，其原因就在于此。但是，量子计算机对诸如非线性方程组求解、格上的一些问题、背包问题、纠错码的一般译码问题等一些困难问题，都不擅长计算。于是，完全可以基于这些困难问题设计密码，而这些密码是抗量子计算的。

四、量子密码 1. 基本原理

量子密码学的理论基础是量子力学，而以往密码学的理论基础是数学。与传统密码学不同，量子密码学利用物理学原理保护信息。首先想到将量子物理用于密码技术的是美国科学家威斯纳。威斯纳在“ 海森堡测不准原理”和“ 单量子不可复制定理”的基础上，逐渐建立了量子密码的概念。“海森堡测不准原理”是量子力学的基本原理，指在同一时刻以相同精度测定量子的位置与动量是不可能的，只能精确测定两者之一。“ 单量子不可复制定理”是“ 海森堡测不准原理”的推论，它指在不知道量子状态的情况下复制单个量子是不可能的，因为要复制单个量子就只能先作测量，而测量必然改变量子的状态。

威斯纳于1970 年提出，可利用单量子不可复制的原理制造不可伪造的“电子钞票”。由于这个设想的实现需要长时间保存单量子态， 这是不太现实的，因此，“ 电子钞票” 的设想失败了。但是，单量子态虽然不好保存却可以用来传递信息，威斯纳的尝试为研究密码的科学家们提供了一种新的思路。

量子密码最基本的原理是“ 量子纠缠”，即一个特殊的晶体将一个光子割裂成一对纠缠的光子。被爱因斯坦称为“ 神秘的远距离活动”的量子纠缠，是指粒子间即使相距遥远也是相互联结的。大多数量子密码通信利用的都是光子的偏振特性，这一对纠缠的光子一般有两个不同的偏振方向，就像计算机语言里的“0”和“1”。根据量子力学原理，光子对中的光子的偏振方向是不确定的，只有当其中一个光子被测量或受到干扰，它才有明确的偏振方向，它代表“0”和“1”完全是随机的，但一旦它的偏振方向被确定，另外一个光子就被确定为与之相关的偏振方向。当两端的检测器使用相同的设定参数时，发送者和接收者就可以收到相同的偏振信息，也就是相同的随机数字串。另外，量子力学认为粒子的基本属性存在于整个组合状态中，所以由纠缠光子产生的密码只有通过发送器和接收器才能阅读。窃听者很容易被检测到，因为他们在偷走其中一个光子时不可避免地要扰乱整个系统。

当前， 量子密码研究的核心内容是如何利用量子技术在量子通道上安全可靠地分配密钥。所谓“ 密钥”，在传统的密码术中就是指只有通信双方掌握的随机数字串。量子密钥分配的安全性由“ 海森堡测不准原理”及“ 单量子不可复制定理”保证。根据这两个原理，即使量子密码不幸被电脑黑客撷取，也因为测量过程中会改变量子状态，黑客得到的会是毫无意义的数据。

我们可以这样描绘科学家们关于“ 量子密码”的设想：由电磁能产生的量子( 如光子)可以充当为密码解码的一次性使用的“钥匙”。每个量子代表" 比特含量的信息，量子的极化方式( 波的运动方向)代表数字化信息的数码。量子一般能以四种方式极化，水平的和垂直的，而且互为一组;两条对角线的，也是互为一组。这样，每发送出一串量子，就代表一组数字化信息。而每次只送出一个量子，就可以有效地排除黑客窃取更多的解密“ 钥匙”的可能性。

假如现在有一个窃密黑客开始向“ 量子密码”动手了，我们可以看到这样一场有趣的游戏：窃密黑客必须先用接收设施从发射出的一连串量子中吸去一个量子。这时，发射密码的一方就会发现发射出的量子流出现了空格。于是，窃密黑客为了填补这个空格，不得不再发射一个量子。但是，由于量子密码是利用量子的极化方式编排密码的，根据量子力学原理，同时检测出量子的四种极化方式是完全不可能的，窃密黑客不得不根据自己的猜测随便填补一个量子，这个量子由于极化方式的不同很快就会被发现。

2. 最可靠的密码通信技术

加密是保障信息安全的重要手段之一。在现有的各种密码中，没有哪种是解不开的。现在常用的标准加密方式是用一串随机数字对信息进行编码。比如，用数字串“5，1，19，20”来加密英文单词“east”( 四个数字分别表示单词中四个字母在英文字母表中的位置)。这种加密方案有一个致命的缺陷：从数学上来讲， 只要掌握了恰当的方法，任何密码都是可以被破译的。更糟糕的是，这种密码在被窃听破解时，不会留下任何痕迹，合法用户无法察觉，还会继续使用同一个地址储存重要信息，损失就会更大。

现在就是最安全的公钥密码系统， 一旦遇上量子计算机，就形同虚设。须臾之间量子计算机便能破译这种密钥。要是用量子密钥来加密信息，那就连量子计算机也只能望“密”兴叹了。量子密码技术是一种截然不同的加密方法，是密码编制人员追求的最高境界。主要是利用两种不同状态的快速光脉冲(光子) 来以无法破译的密码传输信息。任何想测算和破译密钥的人，都会因改变量子状态而得到无意义的信息，而信息合法接收者也可以从量子态的改变而知道密钥曾被截获过。单量子态有两个特殊的脾气，使它能“ 守口如瓶”：一是根据量子不可克隆原理，未知的量子态不能被精确复制，所以人们不能像复制钥匙一样复制量子态;二是由于量子不确定性原理，任何试图对它“ 不轨”的举动，都会毁坏套在信息上的量子密钥“ 信封”，使盗贼自暴形迹。从理论上来说，用量子密码加密的通信不可能被窃听，安全程度极高。

3. 发展现状

2003年8 月，美国的科研人员研制出一种能探测到单脉冲光的探测器，它同时还能将误测或“ 漏测”率几乎减小到零。

2003 年11 月， 日本总务省量子信息通信研究推进会提出了以新一代量子信息通信技术为对象的长期研究战略，计划在2020 年至2030 年间， 建成绝对安全保密的高速量子信息通信网， 以实现通信技术质的飞跃。

2003 年7 月，中国科技大学中科院量子信息重点实验室的科学家在该校成功铺设一条总长为3.2KM 的“ 特殊光缆”，即一套基于量子密码的保密通信系统。2003年11 月，华东师大研制成功国内首台量子保密通信样机。

2006 年5 月，在比利时召开了“第二届抗量子密码学会议”。2008 年10 月，在美国辛辛那提大学召开“第二届抗量子密码学会议”(PQCrypto 2008)。

五、国内外研究动态

由于认识到量子计算的战略重要性，世界上好多国家投入了大量的人力财力地，众多研究机构深入到了这一领域，目前已经取得了许多可喜的成果。 1. 美国政府已在量子计算领域投入巨资并走在世界前列。首先是美国军方的高度重视。美国国防高级研究计划局(D A R P A)制定了一个“量子信息科学和技术发展规划”，2002 年12 月发表1.0 版，2004 年4 月发表2.0 版，其目标是：在2012 年前开发出各种复杂的量子技术，从核磁共振量子计算、离子陷阱量子计算、中性原子量子计算、谐振量子电子动态计算、光量子计算、固态量子计算、超导量子计算和“独特” 量子位(如液态氦上的电子等)量子计算等八个不同的技术方向上同时开展研究。

美国政府的其他部门也部署了相关计划：国家安全局(NSA)的ARDA5 (Advanced Research and Development Activity ) 计划;美国科学基金会(NSF)的QuBIC (Quantum and Biologically Inspired Computing) 计划;美国宇航局(NASA)的Quantum Computing Technology Group 计划;以及美国国家标准与技术研究院(NIST)的Physics Laboratory Quantum Information计划等。

在2007 年以前，I B M 一直是量子计算领域的先锋企业。该公司2001 年率先研制成功7 位量子计算机，并完成了用S h o r 算法进行整数分解的试验。I B M 没有采用“绝热量子计算”的技术路线，其研制难度更大，但更接近于多用途密码破译量子计算机。

2. 2007 年2 月，加拿大D -W a v e 公司成功研制出世界上第一台16 位商用量子计算机“Orion”，同年11 月，宣布研制成功28 qubit 量子计算机系统。 2008 年5 月，研制成功48 qubit 量子计算机系统， 12 月19 日，研制成功128qubit 量子处理器。

3. 欧盟在已完成的第五个框架计划中、以及正在进行的第六个框架计划中都有量子计算的项目。日本早在2000年10 月就开始了为期5 年的量子计算与信息计划。

4. 我国科学家也在积极开展量子计算方面的研究工作，2004 年中国科技大学潘建伟等完成Π 粒子量子系统纠缠态以及终端开放的量子隐态传输试验成吴楠等5 量子计算与量子计算机功。这是在国际上首次取得5粒子量子纠缠态的制备与操纵。

六、 结束语

量子世界是一个神奇的世界，它的到来对我们来说既是机遇，又是挑战。目前，世界上各个国家，特别是各大经济科技强国，都认识到了发展量子计算技术的重要性，并把它提升到了国家战略层面。正是由于这个关系到国家重大利益的对抗性问题原因，上述计划正在紧锣密鼓地进行，但研究成果严格保密，不允许在公开的学术会议上发表。

因此，我们国家必须要独立自主地发展我们的量子技术，有长远计划,并把它提升到国家战略层面。由于历史等原因，我们没有很好地把握电子计算机时代的机遇。这又是一次机遇，我们国家一定要把握好，亲自迎接量子计算时代的到来，引领量子技术发展潮流，实现大国崛起。

参考文献

1. Michael A. Nielsen, Isaac L. Chuang. Quantum Computation and Quantum Information, London, Published by Cambridge University Press in 2000. 13502-00 2. 张焕国，王后珍。抗量子计算密码体制研究，专题研究，2011年第05期， DOI：10.3969 3. 龙桂鲁，王川，李岩松，邓富国。 量子安全直接通信，《中国科学：物理学 力学 天文学》，2011年第41卷，第4期：332~342. 4. 吴楠，宋方敏。 量子计算与量子计算机，《计算机科学与探索》2007年1月，ISSN 1673-9418. 5. 管海明。国外量子计算机进展、对信息安全的挑战与对策，《计算机安全》，2009年4月。

6. 屈平。 量子密码技术开辟通信安全新时代。《世界电信》，2004年第8期。 7. 罗岚，戴琼海，方崂。量子计算和量子通信安全技术展望。

8. 杨理。 量子密码学的理论基础。中国科学院研究生院信息安全国家重点实验室。 9. ELEANOR RIEFFEL. An Introduction to Quantum Computing for Non-Physicists. FX Palo Alto Laboratory and WOLFGANG POLAK. ACM Computing Surveys, Vol. 32, No. 3, September, 2000. Pp. 300-335 10. 王吉林，刘建设，陈培毅。 《微纳电子技术》第46卷第6期，2009年6月。 11. 龙桂鲁。量子计算算法介绍。《物理》第39卷，2001看第12期。

第二篇：金融外包：3.0时代的机遇与挑战

20世纪90年代以来，经济金融全球化、一体化进程加快，在全球范围内进行资源优化配置的新一轮国际产业转移发展迅猛。其中，金融服务外包特别是离岸外包，以其降低成本、增加收益、提升质量、改进效能等多重优势，成为国际产业转移的重点领域，对金融服务贸易贡献与日俱增，在金融服务业中的地位日趋重要。从全球范围看，金融服务外包行业正处于行业周期的高速成长期，并已成为国际外包市场的主流。

《2012-2015年中国金融外包行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》的数据显示，截至2011年底，中国金融服务外包市场规模约为120亿元，而早在2008年美国市场规模就已超过100亿美元，由此可见中国金融外包市场还处在成长初期，市场潜力巨大。

从业务产品角度看，在金融行业竞争日益激烈的背景下，服务外包模式开始得到市场认可，金融ITO市场蓬勃兴起，即将迎来全新的发展契机;近几年来，中国本土的BPO(业务流程外包)市场正在以16%的速度快速成长，其中覆盖银行、保险、证券、基金投资等各类金融机构。预计到2015年，中国金融业务流程外包市场将超过60亿元。

2007-2015年中国金融外包市场规模(单位：亿元)

数据来源：前瞻资讯产业研究院《2012-2015年中国金融外包行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

经济转型催生市场需求

当前，我国正处在经济转型的重要历史时期，而经济增长方式怎么转变，产业结构怎么优化升级，这牵涉到社会资源的重新配置。其中，金融资源的重新配置无疑是最重要的——金融资源的重新配置对社会资源的重新配置起着决定性的作用：一是因为各种经济资源的重新配置，都需要通过资金的相应转移;其次，

金融资源的重新配置，能使各种经济资源按最佳经济效益原则配置。获取最大利润是资本的本性，金融资源的重新配置，本质上要求金融资源从效益低的领域转向效益高的领域，这将引导社会资源朝着和经济转型大体一致的方向重新配置;最后，依靠金融资源的重新配置，可以使经济增长方式和产业优化升级提前开始。在金融资源重新配置过程中，可以按开发和应用高新技术，实现产业结构的调整、经济增长方式转变的要求，把未来的资源用到当今的经济转型中，使未来的资源和未来经济发展的方向统一起来。

笔者认为，要使金融资源的重新配置合理、高效，金融服务的态度、方式、手段都必须达到较高的水准。《2012-2015年中国金融外包行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》指出，我国的金融外包服务正从以后台集中外包为特征的外包1.0时代向以前台营销业务外包为特征的外包2.0时代过渡。结合金融服务的升级趋势来看，笔者认为，领先的金融企业和金融外包企业应更进一步，共同向外包3.0时代过渡，即金融企业和金融外包企业进行战略协同和模块整合，共同把握市场和业务机会，实现以客户为中心的弹性边界和无缝链接。这也是国内金融外包产业从BPO逐步向KPO转型的大好时机。

经济转型催生市场需求

数据来源：前瞻资讯产业研究院《2012-2015年中国金融外包行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

离岸市场需求悄然兴起

另一方面，“十二五”期间全球经济在危机与复苏中前行，随着全球化进程的不断推进，全球超级金融机构的数量不断增加，这些机构一旦遭遇危机，不仅

对自身，对区域经济乃至全球经济都会带来灾难性的影响。这一阶段，金融机构的业务内容创新与服务创新层出不穷，混业经营的全能型金融集团成为了金融业发展的趋势。

可以确定的是：金融海啸所引发的洗牌效应将迫使西方的金融机构加大削减成本的力度，传统高端的研发、分析、创新与决策的价值链将不断地细化与外包;“非结构化”的操作型业务也会不断地被“结构化”和标准化。我己看到在未来西方金融机构的BPO的标书里，会越来越多地看到对于KPO业务的需求。

在这个阶段，金融行业自身的巨变必然带来金融外包产业又一次的变革与进化。相比之下，中国的金融服务外包机构向金融机构提供面向交易事物的外包服务时，尚不具备为金融机构业务转型提供咨询和支持的能力;另一方面，中国的金融服务外包供应商企业目前往往只专注于提供某一个细分领域的外包服务，基本上还没有出现能够提供全业务范围的金融服务外包机构。中国金融服务外包机构的产业组织和管理较不成熟，不仅在规模和利润方面远远落后于国际领先服务外包企业，在交付能力、服务水平等方面也还存在较大差异。

本文作者：刘吉伟 (前瞻网资深产业研究员、分析师)

请尊重版权：本文知识产权归前瞻网所有，未经许可不得转载。

第三篇：大数据时代的机遇与挑战论文3000字

大数据时代的机遇与挑战 什么是大数据时代?

“大数据”在物理学、生物学、环境生态学等领域以及军事、金融、通讯等行业存在已有时日，却因为近年来互联网和信息行业的发展而引起人们关注。最早提出“大数据”时代到来的是全球知名咨询公司麦肯锡，麦肯锡称：“数据，已经渗透到当今每一个行业和业务职能领域，成为重要的生产因素。人们对于海量数据的挖掘和运用，预示着新一波生产率增长和消费者盈余浪潮的到来。”

大数据时代是怎样产生的?

物联网、云计算、社交网络、社会媒体以及信息获取技术的飞速发展，数据正以前所未有的速度迅速增长和积累，数据是人类社会最重要的财富大数据时 代 的 到 来

大数据时代的特点? 1.数据量大(Volume)

第一个特征是数据量大。大数据的起始计量单位至少是P(1000个T)、E(100万个T)或Z(10亿个T)。 2.类型繁多(Variety)

第二个特征是数据类型繁多。包括网络日志、音频、视频、图片、地理位置信息等等，多类型的数据对数据的处理能力提出了更高的要求。 3.价值密度低(Value)

第三个特征是数据价值密度相对较低。如随着物联网的广泛应用，信息感知无处不在，信息海量，但价值密度较低，如何通过强大的机器算法更迅速地完成数据的价值“提纯”，是大数据时代亟待解决的难题。 4.速度快、时效高(Velocity)

第四个特征是处理速度快，时效性要求高。这是大数据区分于传统数据挖掘最显著的特征。 既有的技术架构和路线，已经无法高效处理如此海量的数据，而对于相关组织来说，如果投入巨大采集的信息无法通过及时处理反馈有效信息，那将是得不偿失的。可以说，大数据时代对人类的数据驾驭能力提出了新的挑战，也为人们获得更为深刻、全面的洞察能力提供了前所未有的空间与潜力。

大数据时代的机遇

大数据技术通过对海量数据的快速收集与挖掘、及时研判与共享，成为支持社会治理科学决策和准确预判的有力手段，为社会转型期的社会治理创新带来了机遇。建立大数据中心，及时搜集、实时处理数据信息，为科学决策提供坚实基础。对社会大数据进行历时性和实时性分析，加强社会风险控制，提高政府预测预警能力和应急响应能力。 在大数据概念出来之前，个人制造的数据往往被忽略，企业数据被谈及的更多。企业内部的数据多数都是结构性数据，并被企业在或多或少地利用着，无论是数据挖掘还是商业智能化应用都已经初露端倪。随着互联网的快速发展，在企业数据还没有井喷的时候，我们就发现个人用户以及社会应用产生的数据已经开始爆发了，比如社交、交互式应用带来了大量的网络数据。此时传统的硬件设备开始显得捉襟见肘，无法满足这种庞杂数据带来的应用需求。很多时候，也许我们会认为这些数据里会有价值，但是却不知道如何挖掘这些数据的内在价值，数据成为了堆砌。因此，对于数据精准分析的需求正在呼唤做数据分析的厂商们拿出下一步的举动。 比如说，在淘宝庞大的用户群中，淘宝卖家如何精准掌握一个新用户的需求?一家饭馆如何利用细节满足每一个食客对于美味的需求?越来越多的应用需求推动着大数据的发展。更主要的是，未来可能各种传感器会出现在社会的各个地方，数据会更多，比如交通、医疗等等，数据的采集已经不是问题，难点已经转换为处理和分析。如此巨量的数据，处理难度可想而知。大数据给中国市场带来什么? 大数据应用需求在中国更加明显。中国人口众多，各行各业都呈现出极快的增长速度，电商、快递、微博、社交等都承载了大量的个人信息;大型超市、卖场、商场、银行等集聚了大量交易信息，日新月异的城市建设中，连接着更多数据采集传感器和嵌入式设备的物联网开始成型„„

如何应对机遇与挑战

大数据时代，人们能做些什么? 大数据产生和存在于各行各业，尽管分析和处理困难，但也可以通过相关性的技术手段对大数据进行统计分析，应用其结果。 例如：在教育领域使用大数据来分析学生的个性和爱好，真正做到因材施教，提高教学质量;在企业管理领域应用大数据分析，真正将粗放型管理变为精细型管理，提高效率，节省开支，并应对公司在发展进程中带来的管理问题。 在企业生产中应用大数据分析，优化各项生产、工作流程提高效率效益。 在商业领域应用大数据分析商品销售热点和了解顾客即时需求。今后， 在大数据技术领域的竞争将直接关系到国家安全和未来， 国家层面的竞争力将部分体现为一国拥有数据的规模、活性以及解释、运用的能力。 美国已率先将大数据应用从商业行为上升到国家意志：2012 年 3 月 29 日，美国奥巴马政府投资 2 亿美元启动“大数据研究与开发计划”，提出“通过收集、处理庞大而复杂的数据信息，从中获得知识和洞见，提升能力，加快科学、工程领域的创新步伐，强化美国国土安全，转变教育和学习模式”。 在我国，与大数据相关的产业刚刚起步，无疑将迎来很好的发展机遇! 保障数据及应对人隐私泄露的解决办法有：

①通过物理隔离以及与权限控制相结合， 实现对数据的 隔离，保证数据不被非法访问并保证用户数据的隐私。 ②通过信息加密的功能，防止用户信息被盗取。 用户的关 键信息，如登录密码和系统访问等其他鉴权信息，无论是传输 时还是在存储时必须加密。

③通过对硬盘实施有效的保护：保证即使硬盘被窃取，非 法用户也无法从硬盘中获取有效的用户数据。 将数据切片存 储在不同的云存储节点和硬盘上， 数据无法通过单个硬盘恢 复。 故障硬盘无需进行数据清除即可直接废弃，用户数据不会 通过硬盘泄露。

④通过立法来保障企业的商业机密及个人隐私不被非法 应用。

大数据时代的挑战

大数据面临的挑战是多方面的：

(1)数 据 的 快 速 增 长 对 存 储 空 间 、存 储 技术 、数 据 压 缩 技 术、能源消耗的挑战：大数据需要占用大量的存储空间，尽管 存储性价比在提高，压缩技术也在不断发展，但保存数据所消 耗能也在大量增长。 解决办法是研制出新一代高密度、低能耗 存储设备。

(2)数 据 本 身 安 全 及 个 人 隐 私 泄露 面 临 的 挑战 ：在 海 量 数 据洪流中，在线对话与在线交易活动日益增加，其安全威胁更 为严峻。 大数据环境下通过对用户数据的深度分析，很容易了 解用户行为和喜好， 严重的将导致企业的商业机密及个人隐 私泄露。

(3)网络 带 宽 能 力与 对 数 据 处 理能 力 面 临 的 挑战 ：网络 带 宽是瓶劲，尤其表现在各网络接入商之间的互联互通出口上; 大数据时代网络必须有足够的带宽支持， 才能保证数据实时 性。 数据计算能力是应对数据洪流时的又一挑战，采用分布式 计算可以解决其中的一些问题，但部署相对较复杂。

(4)有 效数 据 撷 取 面 临 的 挑战 ：从 海 量 数 据 中 提 取 隐 含 在 其中的、 潜在有用信息和知识的过程十分复杂的， 需要反复 “去 伪 存 真 ”。 通 常 要 经 过 业务 理 解 、数 据 理 解 、数 据 准备 、建 立 挖掘模型、评估和部署等多个步骤。 即在开始数据分析之前，我们必须了解业务需求，根据需求明确业务目标和要求;接下来便是对现有数据进行评估，并对原始数据进行组织、清理、集成、变换等一系列数据收集和预处理工作;在搞好数据清理的基础上，应用相关算法和工具建立分析模型;之后对所建立的模型进行评估， 重点具体考虑得出的结果是否符合最初的业务目标;最后，便可将发现的结果以及过程利用各种可视化技术(报表、报告、图形等)呈现出来。

大数据给人文社会科学带来哪些挑战?大数据时代的来临,数据逐渐成为重要的生产要素。而传统人文社科普遍数据采集能力不足,只有通过技术创新和方法上的创新,文科与理科、工科相结合,才能带来质的突破。

大数据时代为突发公共事件的舆情带来什么机遇和挑战?数据的最终作用是为领导者决策或执行部门的行动提供参考,如何有效整合大数据,首先要做到快速分析、及时反应和动态应用,其次是在技术上实现对海量数据和信息的存储、深度挖掘和实时监测,实现精准地采集和预警。目前人民网已建立了基于全网大数据内容的突发公共事件舆情应对方案,可通过信息化的手段对全网大数据信息进行一小时实时监测,能从海量信息中及早发现可能引起民众广泛关注的突发公共事件潜在源头,进行实时预警。

总之，大数据时代已经到来，它带给人类的机遇和挑战是前所未有的，在一些关键行业和关键领域，大数据的分析和处理问题已经突现，例如：颇受争议的 12306.cn 春节售票系统。 只有提前认识大数据、全面勇敢地迎接它带来的挑战，才能在大数据时代不至于落后挨打。

第四篇：关于大数据时代的机遇与挑战的学习心得

《形势与政策》课是高校思想政治理论课的重要组成部分，是对我们学生进行形势政策教育的主要渠道、主要阵地，是我们每个大学生的必修课程，在我们大学生的思想政治教育中担负了重要的使命，具有不可替代的重要作用，更好地贯彻落实了中央的有关精神，是我们当代大学生关注的热点问题，帮助我们掌握正确分析形势的立场，观点和方法。

当今世界飞速发展，"两耳不闻窗外事，一心只读圣贤书"的时代过去了。地球村里的变化日新月异。生在当代，作为大学生的我们，岂能做那四角的书柜?抛掉陈旧的观念，拥抱外面精彩的世界，才是我们应该做的。

如今国内外形势风云变幻，进入21世纪的中国正面临着难得的机遇和巨大的挑战，当代大学生也面临着深刻的国内外环境，所以，在高校大学生中广泛开展形势政策教育，对当代大学生如何在纷繁复杂的国内外形势下，正视我国面临的机遇与挑战，坚定信念，振奋精神，努力学习，报效祖国，具有重大的现实价值，与深远的历史意义。

大数据泛指巨量的数据集，因可从中挖掘出有价值的信息而受到重视。《华尔街日报》将大数据时代、智能化生产和无线网络革命称为引领未来繁荣的三大技术变革。麦肯锡公司的报告指出数据是一种生产资料，大数据是下一个创新、竞争、生产力提高的前沿。世界经济论坛的报告认定大数据为新财富，价值堪比石油。因此，发达国家纷纷将开发利用大数据作为夺取新一轮竞争制高点的重要抓手。

信息爆炸不自今日起，但近年来人们更加感受到大数据的来势迅猛。一方面，网民数量不断增加，另一方面，以物联网和家电为代表的联网设备数量增长更快。2007年全球有5亿个设备联网，人均0.1个;2013年全球将有500亿个设备联网，人均70个。随着宽带化的发展，人均网络接入带宽和流量也迅速提升。全球新产生数据年增40%，即信息总量每两年就可以翻番，这一趋势还将持续。目前，单一数据集容量超过几十TB甚至数PB已不罕见，其规模大到无法在容许的时间内用常规软件工具对其内容进行抓取、管理和处理。

数据规模越大，处理的难度也越大，但对其进行挖掘可能得到的价值更大，这就是大数据热的原因。首先，大数据反映舆情和民意。网民在网上产生的海量数据，记录着他们的思想、行为乃至情感，这是信息时代现实社会与网络空间深度融合的产物，蕴含着丰富的内涵和很多规律性信息。根据中国互联网络信息中心统计，2012年底我国网民数为5.64亿，手机网民为4.2亿，通过分析相关数据，可以了解大众需求、诉求和意见。其次，企业和政府的信息系统每天源源不断产生大量数据。根据赛门铁克公司的调研报告，全球企业的信息存储总量已达2.2ZB(1ZB等于1000EB)，年增67%。医院、学校和银行等也都会收集和存储大量信息。政府可以部署传感器等感知单元，收集环境和社会管理所需的信息。2011年，英国《自然》杂志曾出版专刊指出，倘若能够更有效地组织和使用大数据，人类将得到更多的机会发挥科学技术对社会发展的巨大推动作用。

大数据时代的机遇与挑战，越来越多的企业意识到了这种挑战：IT 负责人和职员无法有效地对海量数据进行收集、处理和分析;另一方面，企业CEO 以及高层管理人员因不能及时获得所需的信息，而无法预测出潜在的业务风险，坐等商机的流失

目前，大数据技术的运用仍存在一些困难与挑战，体现在大数据挖掘的四个环节中。首先在数据收集方面。要对来自网络包括物联网和机构信息系统的数据附上时空标志，去伪存真，尽可能收集异源甚至是异构的数据，必要时还可与历史数据对照，多角度验证数据的全面性和可信性。其次是数据存储。要达到低成本、低能耗、高可靠性目标，通常要用到冗余配置、分布化和云计算技术，在存储时要按照一定规则对数据进行分类，通过过滤和去重，减少存储量，同时加入便于日后检索的标签。第三是数据处理。有些行业的数据涉及上百个参数，其复杂性不仅体现在数据样本本身，更体现在多源异构、多实体和多空间之间的交互动态性，难以用传统的方法描述与度量，处理的复杂度很大，需要将高维图像等多媒体数据降维后度量与处理，利用上下文关联进行语义分析，从大量动态而且可能是模棱两可的数据中综合信息，并导出可理解的内容。第四是结果的可视化呈现，使结果更直观以便于洞察。目前，尽管计算机智能化有了很大进步，但还只能针对小规模、有结构或类结构的数据进行分析，谈不上深层次的数据挖掘，现有的数据挖掘算法在不同行业中难以通用。

大数据技术的运用前景是十分光明的。当前，我国正处在全面建成小康社会征程中，工业化、信息化、城镇化、农业现代化任务很重，建设下一代信息基础设施，发展现代信息技术产业体系，健全信息安全保障体系，推进信息网络技术广泛运用，是实现四化同步发展的保证。大数据分析对我们深刻领会世情和国情，把握规律，实现科学发展，做出科学决策具有重要意义，我们必须重新认识数据的重要价值。

中国人口居世界首位，将会成为产生数据量最多的国家，但我们对数据保存不够重视，对存储数据的利用率也不高。此外，我国一些部门和机构拥有大量数据却不愿与其他部门共享，导致信息不完整或重复投资。政府应通过体制机制改革打破数据割据与封锁，应注重公开信息，应重视数据挖掘。

大数据是新一代信息技术的集中反映，是一个应用驱动性很强的服务领域，是具有无穷潜力的新兴产业领域;目前，其标准和产业格局尚未形成，这是我国实现跨越式发展的宝贵机会。我们要从战略上重视大数据的开发利用，将它作为转变经济增长方式的有效抓手，但要注意科学规划，切忌一哄而上。

最后，我想说，学校开设的《形势与政策》课非常有必要。因为，高等学校的形势与政策教育是高校大学生思想政治教育的重要内容，是提高大学生综合素质、开阔胸怀视野、增强责任感和大局观十分重要的方面，它使我们更深刻地认识了中国，了解了世界，认识了我们与世界的差距，以及我们自身的不足，使我在思想上迈进了一大步，也为我们走出学校进入社会提前上了一课，让我们感受到社会的形势和国家政策，好让我们更有准备的为人民服务，为国家作出应有的贡献。

第五篇：电商时代下体验式商业的机遇与挑战

龙源期刊网 http://.cn

电商时代下体验式商业的机遇与挑战

作者：宁忠意

来源：《中外建筑》2013年第02期

2012年12月15日下午13：30，由MRD鼎世集团策划、筹办的“电商时代下体验式商业的机遇与挑战——鼎世集团商业地产主题研讨会暨《商业空间控制手册》”在上海恒丰路585号——长城假日酒店三楼长城厅隆重举行。来自全国各地的房地产开发企业、商业策划机构、建筑设计企业、出版机构以及各方媒体代表人作为嘉宾出席此次主题研讨会，共同见证了MRD鼎世集团凝聚商业地产领域结晶——《商业空间控制手册》新书揭幕这一神圣时刻。主题研讨会在鼎世集团总经理吴旭辉先生的主持下拉开帷幕。参加这次活动的主要嘉宾有：上海建筑学会理事长吴之光先生、全经联执行主席兼秘书长杨乐渝先生、天津大学出版社社长杨欢先生、金地集团上海公司商业总经理潘军先生、绿地集团总经理助贾朝晖先生、UDG联创国际董事长薄曦先生、南京问策商业机构董事总经理苏晓晴先生、同济规划院教授徐洁先生、青岛东方域董事总经理陈国文先生等。会中，MRD集团、DS鼎实国际执行董事刁睿女士关于“《商业空间控制手册》出书宗旨”与“鼎世集团服务宗旨”做了重要发言。

此次主题研讨会围绕“电子商务时代下体验式商业如何发展”、“是否可以有效抗衡电子商务”、“以及未来体验式商业的前景规划”等话题展开，以便更好地迎接机遇与挑战。同时，《商业空间控制手册》新书的推出，也顺应了时代的需求，期待MRD鼎世集团再创新著。这次主题研讨会紧扣当代商业现状，通过主题演讲、头脑风暴等形式，激发现场嘉宾的思想碰撞，对行业的发展起到了一定的推动作用。