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美国启动重大重构计划，用AI将易攻击代码转换为Rust语言 世界各地的关键IT系统仍然充斥着漏洞，而AI工具可能会让利用这些漏洞变得前所未有的容易。但AI也可能成为解决方案的一部分：一项新计划旨在自动将易受攻击的代码转换为专注于安全的Rust语言，这将消除绝大多数已知的软件漏洞。内存安全漏洞占70%的软件漏洞AI编程工具的快速发展使得处理那些以前因成本过高或耗时太长而无法承担的软件工程任务变得比以往任何时候都容易。进步研究所智库启动了"重大重构"计划，使用这些工具将用C和C++编写的开源软件转换为Rust。与前两种语言不同，Rust被设计用来防止一类危险的漏洞——内存攻击。内存安全问题发生在软件以非预期方式访问或操作内存时。这些漏洞在为开发者提供内存处理手动控制的旧语言中很普遍。大多数新语言都包含防护措施来防止此类问题，但这通常以较低性能为代价。因此，C和C++等内存不安全语言仍被广泛使用，内存安全漏洞仍占软件漏洞的约70%。AI驱动的代码转换革命Rust于2015年首次发布，旨在在引入内存安全的同时匹配C和C++的性能。这种语言已被渴望加固代码的科技公司快速采用，包括亚马逊、谷歌和微软，但将旧软件转换为Rust是一个费时费力的昂贵过程。剑桥大学博士生、项目负责人赫比·布拉德利表示，重大重构计划的成功基于AI工具已经改变了等式这一观点。该计划提议建立一个由美国政府资助的"专项研究组织"，使用AI驱动的编程工具到2030年将关键开源软件库中的1亿行代码转换为Rust。布拉德利估计，投资1亿美元，该项目可以防止数百次网络攻击，累计损失约20亿美元。"我非常看好AI改变软件开发方式的能力，这显然包括做一些以前被认为成本或时间禁止的事情的潜力，"布拉德利说。"五年后，如果人们想要任何主要库的Rust版本...他们将能够制作出来。"布拉德利表示，这种方法如此有吸引力的原因是，它有可能一次性解决大量漏洞，而不必采用逐案处理每个漏洞的常规方法。这对于由少数过度工作的志愿者维护的小型开源库的"长尾"来说可能特别有吸引力。人工转换与AI自动化的较量手动将小型C代码库转换为Rust通常需要经验丰富的Rust工程师数千小时的人力投入，而这类工程师供不应求。但布拉德利表示，最新的AI编程工具现在可以在很少监督的情况下可靠地执行少于1000行程序的翻译。在稍加监督的情况下，包含多达5000行的程序也在可及范围内。布拉德利补充说，这些能力也在快速发展。概述该提案的立场文件表明，一个由不到50名安全工程师、AI研究人员和管理人员组成的团队可以在三到五年的时间内对关键开源库产生相当大的影响。初步努力将集中于识别最重要的安全库，并开发用于验证AI翻译代码安全性和功能性的强大工具。该项目希望借助现有的创建AI驱动Rust翻译工具的努力，最值得注意的是美国国防高级研究计划局的"将所有C转换为Rust"（TRACTOR）程序。该程序于2024年启动，旨在研究如何将新兴的生成式AI工具与传统代码分析相结合，以自动化Rust翻译。混合方法的探索与实践尽管自启动以来AI代码生成有了快速改进，但项目经理丹·沃拉奇认为混合方法仍然可能胜出。他表示，该计划资助的六个团队采取了多种方法，从几乎完全依赖AI到主要构建经典转换工具，只将问题的部分外包给生成模型。"AI看起来很有前途，但我们也有几十年编写软件来分析其他软件的研究，"他说。"TRACTOR的全部意义在于探索您可能混合和匹配传统计算机科学与现代AI的所有不同方式。"各团队在12月提交了第一轮结果，该计划的评估团队目前正在分析他们的参赛作品。沃拉奇表示，他们将被评判的两个主要标准是正确性（代码是否做它应该做的事情）和性能，但第三个更主观的衡量标准可能是最重要的。各团队被要求创建"惯用的"Rust代码——遵循最佳实践并以既定方式解决问题的代码。换句话说，"代码看起来像熟练的Rust程序员从头构建的样子吗，"沃拉奇说。挑战与前景并存的未来这对于确保生成的代码易于人类工程师维护至关重要，但为Rust项目贡献的开源开发者乔什·特里普莱特表示，这可能具有挑战性。"如果你使用AI翻译的代码，与手动翻译的代码相比，你可能最终得到人类难以维护的代码，"他说。特里普莱特表示，这可能并不总是问题，他欢迎任何将更多代码转换为Rust的努力。如果项目已经在使用AI帮助维护其代码——这种情况越来越常见——那么使用AI翻译成Rust是完全合理的。但他警告那些尚未定期使用该技术的团队不要为了代码转换而转向它。他还认为对于数千个其他项目依赖的流行开源库需要更加谨慎。"可能你会想在转换中更加小心，也许使用AI来帮助你，但要非常小心，"他说。"AI在防止做错事方面永远不会有100%强大的万能解决方案，无论是通过幻觉还是不理解任务。"乔治城大学安全与新兴技术中心高级研究分析师杰西卡·季表示，另一个潜在挑战是，虽然Rust的受欢迎程度在增长，但它仍然有相对较小的开发者基础。"假设AI翻译一切顺利，生成的Rust代码将需要以某种方式维护和监控，"她在给IEEE Spectrum的电子邮件中写道。"那里的Rust专家比C/C++专家少得多，所以代码库上的专家眼睛数量可能会更少。"然而，季表示，也许最大的障碍将是说服美国政府资助该项目，特别是在设想的规模上。她认为更现实的目标可能是向私营部门寻求概念验证的资金。"我认为现在是推出这样提案的好时机，因为AI公司特别有动机展示其模型的能力，"她说。布拉德利也在考虑类似的思路。虽然他与美国和英国政府代表进行了讨论，但他也在探索该项目是否更适合作为商业企业，因为大量可以从转换为Rust中受益的易受攻击代码存在于私营公司和关键基础设施提供商中。Q&AQ1：重大重构计划是什么？它的目标是什么？A：重大重构计划是由进步研究所智库启动的一项计划，旨在使用AI工具将用C和C++编写的开源软件自动转换为Rust语言。该计划提议建立一个由美国政府资助的专项研究组织，到2030年将关键开源软件库中的1亿行代码转换为Rust，投资1亿美元预计可防止数百次网络攻击。Q2：为什么要将C和C++代码转换为Rust？A：因为内存安全漏洞占所有软件漏洞的约70%，而C和C++等旧语言容易出现内存攻击漏洞。Rust语言在2015年发布，专门设计用来在保持C和C++性能的同时引入内存安全，可以防止这类危险漏洞。虽然亚马逊、谷歌、微软等公司已快速采用Rust，但手动转换过程费时费力且昂贵。Q3：AI工具在代码转换中能发挥什么作用？A：最新的AI编程工具现在可以在很少监督的情况下可靠地执行少于1000行程序的翻译，在稍加监督下可处理多达5000行的程序。手动转换小型C代码库通常需要经验丰富的Rust工程师数千小时工作，而AI工具可以大大降低这个成本和时间，使以前因成本过高而无法承担的软件工程任务变得可行。
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（东西问）路易斯·塞科：为何说数学是跨文化的“共通语言”？ 中新社上海2月1日电 题：为何说数学是跨文化的“共通语言”？ ——专访多伦多大学教授、菲尔兹数学科学研究院可持续发展中心主任路易斯·塞科 作者 高志苗 当下，人工智能技术影响着全球，而在这背后，作为基础科学的数学，如同以往，同样以独特方式推动着人类社会的变革。中新社“东西问”日前在上海专访了多伦多大学教授、菲尔兹数学科学研究院可持续发展中心主任路易斯·塞科(Luis Seco)，探讨人工智能时代，数学在连接东西方、推动可持续发展等方面发挥的关键作用。现将访谈实录摘要如下：中新社记者：菲尔兹数学科学研究院是国际重要的数学科学研究机构之一，为何选择在上海设立代表处？未来将聚焦哪些方面开展合作？路易斯·塞科：数学科学无处不在，尤其是在今天，人工智能已渗透到我们生活的每个角落，数学也将扮演更重要的角色，从方方面面改变我们的生活方式。 菲尔兹数学科学研究院一如其名，致力于数学研究。研究院在中国的执行机构菲数中国则基于我们在全球学术、产业、政府的三维度合作经验优势，重点围绕数学与可持续发展、气候变化等领域，引进相应的创新资源、技术项目及科学人才。通过持续深耕基础与应用研究、开展国际合作、引育海外顶尖人才，助力上海未来产业发展和新质生产力培育。 2024年9月，我们正式落地上海普陀，这也是我们在中国开展国际合作的第一站。中国是一个充满创新活力的国家，我们选择在上海设立代表处，正是因为这里拥有推动创新与转型的生态系统。目前，我们已成立两大国际数学实验室——Fefferman实验室(深耕流体力学与纳维-斯托克斯方程)与Hitchin-Ngo实验室(聚焦代数几何与数学物理)，分别以我的博士导师、菲尔兹奖得主查尔斯·费夫曼(Charles Louis Fefferman)和另两位杰出的数学家奈杰尔·希钦(Nigel Hitchin)以及吴宝珠(Ngô Bảo Châu)命名。未来还将设立以水文地质学家约翰·切里(John Cherry)和图灵奖得主杰克·唐加拉(Jack Dongarra)命名的新实验室，专注于水环境与超级计算方向。我们相信，中国特别是上海，将是未来重大科技突破的发生地，我们希望成为这个未来的一部分。2024年9月，“海聚英才”全球创新创业峰会人才创业周活动——“链全球”—“Talent+”创业项目对接大会暨第五届普陀人才节开幕式现场。菲尔兹数学科学研究院中国中心在会上同步成立。高志苗 摄中新社记者：您曾提出“数据是新的石油，数学是炼油厂”，菲数中国是如何将“数据石油”提炼成驱动产业创新的“高附加值燃料”？路易斯·塞科：就像石油必须经过提炼才能成为汽油、塑料等产品一样，数据本身并无价值，唯有通过数学“提炼”，才能转化为解决实际问题的能力。通过数学，我们能从数据中解码世界，包括评估健康、优化交通、掌控金融等。生活中，智能手机导航、外卖配送等背后都是算法在调度数据，数学将原始数据转化为洞察力，这也正是人工智能技术的基础。 我们正准备在上海建立户外环境实验室，通过传感器收集土地、水、气候等数据，进行分析与建模，为水资源管理、交通优化等城市挑战提供具体的解决方案。该实验室将与我们在汉堡工业大学的实验室结成“孪生实验室”，借助上海与汉堡长达数十年的“姐妹城市”关系，将实体空间产生的数据，转化为数字空间的智慧决策，从而为环境资源管理等全球性问题找到切实的解决路径。中新社记者：全球性问题的解决需要技术突破，也需要有效的全球协作。数学能否成为一种跨国家、跨文化的“共通语言”？路易斯·塞科：20世纪的成就主要是由“个体”推动的，而21世纪的挑战必须依靠国际合作，比如清洁能源、数字化健康、智慧农业等领域。这不是一场比赛，而是一场必须携手前行的旅程。如果我们在健康领域取得突破，没有人是输家，所有人都是赢家。我认为，21世纪的成功将被重新定义，它不再是个体或单一国家的胜利，而是人类共同智慧的成果。 过去的创新很多都发生在物理空间，而今天的很多创新都发生在“认知空间”，即数据存在的空间。数学正是从这个空间中提取其价值的工具，它不仅是科学的语言，更是推动社会前进的引擎。 当下诸多前沿领域，其核心都离不开数学这把“解题之钥”，未来十年人工智能的突破也需要数学基础研究的持续供给。从电动车到未来的氢能源汽车，每一次颠覆性飞跃的背后，数学都是关键的变革催化剂，有了数学，未来将加速而来。 中国最吸引我的，是这片土地上无处不在、能将蓝图变为现实的创新渴望。我们选择在此深耕，正是因为长三角这片精心培育的“土壤”，拥有让一切创新思想茁壮成长的完整生态与养分。 现在，我们站在一个新的工业革命的面前，它不是关于机器，而是关于思想；不是关于信息，而是关于洞察。数学家没有试管只有思想和黑板，想法行不通时需要不断尝试，直到奇迹发生。在上海这片创新的热土上，菲数中国希望与中国的伙伴一起，用数学的语言，书写可持续发展的未来。路易斯认为，未来十年人工智能的突破也需要数学基础研究的持续供给。受访者供图中新社记者：对于未来想要投身数学与数据科学的年轻人，您有何建议？路易斯·塞科：我的建议分为三个方面，一是要理解我们日常享受的一切科技进步，其背后都有数学的支撑。二是不要忽视人文学科，艺术、文学、音乐等让我们成为“完整的人”。第三也是我目前最受欢迎的课程所关注的：人际沟通技巧。解决全球性挑战依赖于全球协作，而协作的基石正是跨文化、跨代际的有效沟通。(完)受访者简介：路易斯·塞科。受访者供图路易斯·塞科(Luis Seco)，现任菲尔兹数学科学研究院可持续发展中心主任、多伦多大学金融工程学院院长、普林斯顿大学博士、加拿大西班牙科学协会主席、Vector人工智能研究院科学家教授、慕尼黑工业大学教授，主要研究方向是可持续发展，包括气候风险，以及将人工智能引入当今的可持续发展挑战中，为未来建设一个更美好的世界。Luis Seco教授一直致力于发展大学与工业界的关系，曾获NSERC(加拿大自然科学与工程研究委员会)创新协同奖、Caballero de la Orden del Mérito Civil(西班牙政府公民功绩勋章)等多项国际重要荣誉，并长期担任国际学术组织和科研项目评审要职，多次受邀在世界经济论坛、世界人工智能大会及《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)等国际高端学术与政策论坛作主旨报告。其愿景是利用全球大学网络，广泛促进技术和创新相结合的领域研究，包括教育、气候风险和可持续发展。
