我們被告知，城市生活的未來是智能城市，其中大規模數據收集提供了洞察力和實時管理，使大量人口能夠以比現在更舒適和可持續的方式共同生活。問題是，智慧城市可靠嗎？

全球大流行促使許多人重新評估他們生活和工作的方式和地點，對于那些想留在城市的人來說，他們對他們的期望是什么。也許未來的城市空間將被設計為提供高質量的生活，而不是面向辦公室工作和經濟活動 - 更多的綠色空間和公共工作，更少的辦公室和三明治店。

智慧城市是收集和分析電子數據的城市地區，以幫助做出管理城市生活方面的最佳方式的決策，可以實現這一愿景。這種方法依賴于物聯網（IoT）設備的廣泛部署，以及使用從傳統統計分析到機器學習和其他人工智能策略的技術對結果數據的分析。

智慧城市的目標是雙重的。首先是在污水、水、街道照明、公寓樓和交通控制等物理基礎設施中增加控制和監控系統，使城市更具可持續性和效率。第二是讓城市居民更多地參與城市運作方式，賦予他們做出集體決策的權力。

創建智慧城市的最簡單方法是在現有的建成區添加物聯網生態系統疊加層。根據智能城市世界與飛利浦照明共同進行的研究，這種情況已經在發生。它得出的結論是，世界上三個最好的智慧城市是新加坡、倫敦和巴塞羅那。

使城市智能化可以從小規模開始，例如通過安裝交通傳感器來控制交通信號燈，使交通更順暢，或者將傳感器添加到公共交通網絡中，并將由此產生的數據饋送公開，以便任何人都可以使用它們。

打造智慧城市更具挑戰性的方式是從頭開始建設。例如，卡塔爾計劃在首都多哈郊外38平方公里的沙漠上建造一個名為Lusail的智能城市。沙特阿拉伯計劃到 2030 年建設一個名為 NEOM 的智慧城市。埃及正計劃在沙漠中建造一座新的首都。就連微軟億萬富翁比爾·蓋茨（Bill Gates）也參與了一個名為貝爾蒙特（Belmont）的智能城市計劃，該城市將建在亞利桑那州鳳凰城以西45英里的沙漠中。

根據該項目支持者2017年的一份聲明：“貝爾蒙特將創建一個具有前瞻性的社區，其通信和基礎設施脊柱采用尖端技術，圍繞高速數字網絡，數據中心，新的制造技術和分銷模式，自動駕駛汽車和自主物流中心進行設計。

智能城市的挑戰是：網絡基礎設施與物理基礎設施交織在一起，以至于整個城市都容易受到網絡攻擊。此類系統的復雜性，以及它允許在其各個子系統之間傳播漏洞的方式，也使得被黑客入侵似乎是不可避免的。

黑客攻擊可能包括對管理公用事業的控制系統的攻擊，例如造成停電或干擾污水處理。傳統城市已經面臨勒索軟件攻擊，而智能城市將因其更大的脆弱性而成為更具吸引力的目標。

如果我們要推進智慧城市，物聯網生態系統必須從一開始就包括強大的安全措施。當物聯網設備（如簡單的傳感器）具有非常有限的處理和內存資源被允許進入物聯網網絡時，這將帶來挑戰。與SolarWinds和許多其他網絡攻擊一樣，在網絡環境中，單個薄弱環節可能會破壞整個企業的安全性。

因此，保護智慧城市的最重要步驟之一是找到一種方法來確保物聯網設備與控制它們的服務器之間的端到端安全性。這可以通過具有強標識并使用正確配置、實現和托管加密的設備來實現。當物聯網生態系統發展到包括數百萬臺設備時，設置這些方案成為一個挑戰——單獨配置每個設備變得不切實際。

每個設備都需要能夠以無法模擬的方式標識自己。如果設備缺乏強身份，黑客可以通過冒充有效設備將虛假設備添加到物聯網網絡，從而為各種惡意活動打開智慧城市。我們已經習慣了虛擬世界中的這種威脅，但是在智能城市中連接虛擬世界和現實世界的網絡物理系統使威脅特別令人擔憂。被黑客入侵的PC的“藍屏死機”與被黑客入侵的交通管理系統造成的實際死亡之間存在相當大的差異。

因此，每個設備都需要一個在設備和控制中樞之間共享的強加密密鑰。這可以通過使用公鑰策略來實現，該策略允許設備從知道公鑰的任何實體接收安全通信。物聯網生態系統還需要能夠訪問公鑰基礎設施，例如由權威機構簽名的證書，這將保證公鑰的真實性。

公鑰加密被廣泛使用和理解，但比對稱密鑰加密更耗費資源，在對稱密鑰加密中，通信實體共享密鑰，因此不需要經歷使用公鑰策略建立安全通道的過程。使用對稱密鑰的問題在于如何在物聯網設備和中央服務器之間安全地分發它們。考慮到物聯網供應鏈中從芯片和設備制造商到分銷渠道、固件作者和物聯網分析工具供應商的許多步驟，所涉及的安全挑戰是相當大的。但是有一些方法，基于為物聯網芯片提供唯一且不可克隆的身份，可以緩解這個問題。

智慧城市或智慧城市技術的某些方面將在城市生活的下一階段發揮重要作用，特別是如果它可以幫助提高其可持續性和城市居民的生活質量。

當我們建設智慧城市的基礎設施時，我們應該吸取歷史的教訓。倫敦的許多基礎設施顯然已經是世界三大智慧城市之一，建于十九世紀。我們今天做出的關于實施智慧城市的決策需要能夠應對當今的挑戰，并能夠應對尚未預見的新形式的安全風險。如果我們能夠實現這一目標，我們將能夠充滿信心地建設智慧城市。否則，我們可能會永遠被困在幾個世紀前規劃和實施基礎設施的愚蠢城市中。

審核編輯：郭婷