[转]打造开源软件基础设施 为国产软件“定魂筑根”
作者：胡珉琦 来源：中国科学报 发布时间：2021/4/6 16:36:00
全球范围内，开源软件已经成为基础设施的核心要素，是构成操作系统、数据库、云平台软件、大数据软件等战略型基础软件的“原材料”和“元器件”。能否为设备、系统、产业和行业提供高质量的、高可靠的、可持续演进的开源软件供应链，关系到国内当前和未来 IT 科研、产品与生态的核心竞争力，甚至是“生命线”。
2021年，在江苏省、南京市和麒麟科创园管委会的支持下，中国科学院软件研究所（以下简称“软件所”）与软件所南京软件技术研究院（以下简称“软件所南京院”）启动建设开源软件供应链重大基础设施，旨在实现开源软件的可靠供应，打造核心基础设施支撑，解决基础软件核心技术受制于人、生态贡献不足、价值不高等问题，贯彻落实开源软件发展的国家战略。
3月30日，开源软件供应链重大基础设施建设启动会暨实施方案论证会在南京顺利召开。
构建供应链体系 提高自主可控能力
自上世纪70年代软件商业化以来，软件为世界创造了巨大的财富。目前，全球市值排名前7的公司，其核心竞争力均来自于软件。
当前，开源软件已经成为了软件产业的主流发展模式。Synopsys公司2020年《开源安全和风险分析报告》显示，99%的商业软件含有开源组件，75%则直接由开源代码组成。
软件所研究员武延军在开源软件供应链重大基础设施建设方案汇报中提到，开源软件对关键产业具有重要的战略支撑作用，“缺芯少魂”是产业面临的巨大挑战。比如被“卡脖子”的芯片领域，开源软件就是其核心竞争力和生态的重要支撑，只有对软件进行基于芯片特性的优化才更能充分地发挥芯片的性能；同时，一款芯片能否被主流的开源基础软件（如Linux内核）所支持，决定了该芯片的应用范围和市场份额。
开源如此重要又如此盛行，但开源本身很难独自撑起一片天空，因为它存在着一些“隐痛”，其中最重要的就是生态的割裂与分化。而开源软件供应链会成为解决这一问题的关键，它可以对开源生态进行一次重构。
开源软件供应链是一个系统在开发和运行过程中，涉及到的所有开源软件上游社区、源码包、二进制包、包管理器、存储仓库、社区、基金会等，按照依赖、组合等形成的供应关系网络。这样一条供应链，具有模块数量多、版本迭代快、生产线上化、供应全球化、仓储集中化、用户多样化、边际成本低等特点。
“美国率先建立起成熟的开源软件供应链体系，就可以把开源软件的不可控风险降到最低，也能轻易对其它国家实施‘卡脖子’。”武延军遗憾表示，近两年来，开源软件供应链“卡脖子”事件就频频在国内发生。
Docker是云计算领域最重要的开源应用容器引擎。2020年8月13日起，DockerEE和DockerHub禁止被美国政府列入贸易管制“实体清单”的企业使用。
再如， Openwall 的“隐形断供”。Openwall是开源基础软件安全预警平台。漏洞共享、安全预警是操作系统等基础软件产业的重要环节，可国内在这个领域仍然处于空白状态。由于获取受限，国内基础软件存在2周以上的“安全预警空白区”。
从2020年11月美国国会智库提出限制中国获取开源技术，到2021年2月24日美国总统拜登签署评估美国供应链安全的总统行政令，给出了明确的信号，在开源软件领域，对中国全面收紧限制。
正是在我国核心开源软件领域受制于人的背景下，软件所提出了建设开源软件供应链重大基础设施的想法。
在中国工程院院士倪光南看来，这一重大基础设施建设的提出十分及时，它抓住了当今中国信息技术发展的一个亟需。他指出，“目前，我们对开源软件，使用多、投入少；贡献多、主导少；研究多、转化少。我国开源软件在信息技术关键领域所占的地位、贡献还远远不够”。倪光南认为，要想扭转这一局面，必须从开源生态建设的层面加以统筹解决。
不过，这项“生态建设”很难通过分散的开源社区，或者各自为阵的软件企业独自完成。中国科学院院士林惠民坦言，企业通常只关心与自身发展相关的方向，不可能为开源生态建设的共性技术买单。软件所作为软件研究的“国家队”，应当担起这个责任，搭建开源生态的“底座”，并通过该项建设把国内相关的企业、高校院所、开源社区的力量聚合到一起。
openEuler社区理事长、华为鲲鹏计算业务副总裁江大勇谈到，2019年12月31日，华为将内部研发 10 余年的操作系统技术开源并牵头成立openEuler社区，可谓是摸着石头过河。目前已经有近2000位代码贡献者，60余家企业会员，多样性计算生态初步建立。尽管倍感艰难，但也体会到开源协作带来的巨大社会价值。
他表示，非常支持并愿意参与这项重大基础设施建设。“数字经济核心是数字底座，数字底座的核心其实是软硬件生态链，未来我们面临的竞争将是整个生态的竞争。仅仅做好芯片是不够的，我们需要的是‘芯片＋基础软件＋应用’的生态系统。开源软件供应链重大基础设施建设恰逢其时。”江大勇还提到，通过这项建设，能把政产学研用全部贯穿起来，十分重要。
凝练重大基础问题 聚焦软件行业短板
早在2020年1月，中科院启动了“芯片与基础软件” 先导专项，在专项中就专门设置了“开源操作系统关键技术”项目，由软件所牵头承担，开启了开源软件供应链关键技术研发。
过去一年多来，已经进行了大规模开源软件知识图谱构建，并深入推进软件源代码的安全、知识产权和维护性风险评估研究；同时，通过深度参与openEuler和OpenHarmony两大操作系统根社区建设，从供应链角度提炼出操作系统等核心基础软件的“卡脖子”、“护城河”和“加速器”技术，形成了明确的核心开源软件清单。这也为开源软件供应链重大基础设施建设奠定了基础。
武延军在汇报中介绍，这项重大基础设施的建设将实现一系列重要目标。一是科学目标，即为软件科学研究提供所需的开源代码大数据，并提供高度结构化的数据组织形式，从而支撑软件工程的智能化，为代码合成、机器智能编程等信息技术前沿领域奠定基础；二是应用目标，即为关键设备和系统提供高质量、低风险的开源软件供应链，支撑国内企业提升开发效率与产品质量，打破国外IT巨头的行业价值链垄断。
实施方案的具体任务涉及建设开源软件代码大数据的汇聚、标注、提炼、存储与推荐平台，面向 IT 设备与装备的开源软件供应链平台，面向产业与行业的开源软件供应链平台，以及面向开源软件人才培养与人才汇聚的“开源软件供应链点亮计划”。
汇报结束后，与会专家对实施方案进行了热烈的讨论。
中国工程院院士孙凝晖认为，开源软件供应链属于“打地基”、“结网”性质的基础性工作，后续有望真正解决领域内的重大基础前沿问题，对软件学科、软件开发方法学等产生本质的影响和贡献，并产生支撑产业行业的“杀手级”应用。
上海交通大学并行与分布式处理研究所所长陈海波、大连理工大学软件学院院长吴国伟等专家则提到，这项建设注定不能一蹴而就，而是一个需要长期投入、持续培育的过程。早期可适当聚焦行业短板，例如基础软件、工业软件等，既要供得上，也要用得好。确保建设项目在一个周期内产生效果，并最终实现可持续演进发展。
此外，软件产业是智力密集型产业，培养高素质、高水平的软件人才队伍是产业可持续发展的内在支撑。去年，软件所和openEuler社区共同主办了“开源软件供应链点亮计划-暑期2020”活动，吸引了42个开源技术社区、246位社区导师参与，上线388个项目。今年，这一届暑期活动将继续扩大规模，计划支持不少于100个开源技术社区、800个项目，吸引超过1000 名海内外高校学生参与。
中国科学院外籍院士樊文飞、清华大学网络技术研究所所长崔勇等专家提出，应该鼓励高校尝试将研究生在开源领域的贡献纳入毕业考评体系，开源成果甚至可以作为相关专业学生论文发表的一种替代。他们相信，这将会对开源软件人才培养产生积极影响。
携手麒麟科技城 打造南京区域创新高地
开源软件供应链重大基础设施建设是“软件新基建”创新理念的一次重要实践。软件所所长赵琛在发言中表示，软件所把开源软件供应链重大基础设施建设作为“十四五”重要任务推进，联合企业、高校、科研院所等社会力量，共同建设开源软件供应链重大基础设施，聚焦国家战略、行业、产业需求，确保设施建成后能增强开源软件产业链、供应链的自主可控能力。
赵琛特别强调，这项建设能够得以启动实施，得益于江苏省、南京市、麒麟科创园管委会等各级政府的大力支持。
近年来，南京对科技创新体系建设的关注和投入前所未有。南京市委常委王华在会议上介绍，南京科技创新体系通过新型研发机构建设，在打通科技成果转化的最后一公里，促进科研院所、高校的成果在当地转化方面，已经取得了很好的成绩和进展。
今年两会期间，全国人大代表、南京市委副书记、市长韩立明在江苏代表团全体会议审议政府工作报告时表示，南京将继续突出创新核心地位，加快形成以创新为第一驱动力的增长方式，并建议国家支持南京建设成为区域科技创新中心，创建成为综合性国家科学中心。事实上，江苏省也已将支持南京创建综合性国家科学中心纳入了“江苏省‘十四五’规划和2035年远景目标”。王华强调，要实现这一目标，必须有重大基础设施作为支撑。
中科院南京分院院长杨桂山表示，正是在这样的大背景下，2020年6月22日，中国科学院与江苏省人民政府签署协议共建麒麟科技城，支持南京综合性科学中心建设，打造南京区域创新高地。并以此为契机，高位推进中科院与江苏省的合作。
此次启动建设的开源软件供应链重大基础设施，正是中科院系统在软件产业核心领域进行科技创新的重要实践。南京市麒麟科创园管委会主任赵洪斌表示，它将成为园区的重要创新资源标杆，给园区带来显著的科技产业集聚效应，形成全国乃至全球的开源软件产业领域科创高峰。
“下一步园区将努力与中科院软件所形成发展合力，进一步强化统筹协调，加快集聚高端创新资源，扎实做好配套保障服务，为开源软件供应链重大基础设施的建设发展营造最好的外部环境。”赵洪斌说道。
杨桂山也表示，希望未来中科院在麒麟科技城的科技创新资源，能够更好地发挥战略科技力量的引领作用，支撑相关学科的发展和产业的进步，把麒麟科技城打造成为南京综合性科学中心核心区，以及中科院满足国家重大需求与服务经济主战场的区域创新高地。