一個想法改變世界–網際網路的誕生與發展

什麼是網際網路?簡單地說,網際網路就是將全球各地的電腦連接起來,藉由某些電腦提供資訊,而讓其他電腦可以讀取資訊。說網際網路是人類史上最偉大的發明之一,應是毋庸置疑的。

早在一九四五年,美國麻省理工學院副校長布希(Vannevar Bush)在一篇名為〈我們可以這麼想〉(As we may think)的文章中提出:人類有一天會發明出名為mexmex的機器,它可以儲存人類需要的所有知識,當需要時,就可以從這臺機器取得。布希的這個構想,啟發了很多人,也經由許多人不斷地努力,再加上技術上的演進,才造就了今天蓬勃發展的網路社會。

現今網路使用日趨普及,對商業界、學術界,甚至個人等彼此間資訊的交流提供了快捷的服務。網際網路時代已經是不可逆轉的潮流,而且網路還繼續以驚人的速度改變著全世界。因為網際網路,人與人溝通的方式改變了,工作的方式也改變了,使我們遨遊於網路世界時,更顯得天涯若比鄰。

話說從頭

一九五七年,蘇聯發射了人類第一枚人造衛星史波尼克,時值冷戰時期,美蘇正如火如荼地展開軍備競賽。蘇聯的人造衛星飛越美國上空的事實,對美國造成了非常大的震撼,使得美國決定開始以國家力量來主導科學發展。美國國防部立刻成立了「先進研究計畫署」(ARPA,於一九七二年改名為DARPA),希望能把先進的科技運用在戰略上。

由於當時正值冷戰時期,任何電子線路都可能在核戰時遭到嚴重的破壞,無法正常運作。故在一九六九年,由美國國防部出資,BBN(bolt, baranet and Newman)公司架設了ARPANET網路。ARPANET網路研究計畫的目的正是希望能創造出一個通訊網路,這個網路即使遭到部分的破壞,還是可以互相聯繫,並強調「各電腦主機間平等的對等通訊」。

ARPANET網路使用的是一種稱為分封交換的技術,把較大的資料切割成較小的封包,並且將每個封包給予各自的目的地位址。封包可以用不同的順序及路徑到達相同的目的地。到達後,再由目的地的電腦將所收到的封包予以重新組合起來。這種觀念稱之為動態路由,在網路上的每臺主機都扮演同樣的角色。如果敵人想摧毀某一網路連線的話,必須摧毀附近所有的主機才能得逞。

ARPANET計畫起源於國防所需,剛開始僅有四個節點,而後開始和美國各大學的主機連在一起。到了一九七一年,ARPANET上已經有23部主機。一九七三年,更跨出了美國、英國,和挪威等國的大學相連。爾後ARPANET開始對大眾公開,吸引了更多學術單位及私人企業投入研究。

一九七九年美國國家科學基金會(NSF)也開始參與網路技術研究。一九八五年撥款協助近一百所大學連上網路,一九八六年布建 NSFNET將全美五大超級電腦中心和各大學連結在一起,使得越來越多的學術界菁英加入了這項研究。

網際網路的演進

想讓每一臺電腦能以網路相互連結,必須透過某種規則,因此就有所謂的通訊協定(protocol)出現。ARPANET剛開始所採用的網路通訊協定是NCP(network control protocol)。在網路技術越來越複雜時,不同電腦、不同軟體、不同系統的網路之間無法相容的問題越來越明顯。一九七四年,後來被稱為「Internet之父」的文特‧瑟夫(Vint Cerf)和同伴開始研發一套能通行於所有電腦上的通訊協定,那就是現在電腦上網所使用的TCP/IP(transmission control protocol and internet protocol)。漸漸地,一個能用來儲存資訊、分享資訊的工具產生了,就是由勃勒李(Tim Berners-Lee)所發明的WWW(world wide web)。

WWW在近幾年快速發展,並且廣為人們所使用。事實上,在一九九○年代中期,使用者已逐漸在增加,但鮮少有人知道其發明人竟是一九八○年代的一位英國年輕人勃勒李。

當時他剛從牛津大學畢業,進入歐洲的高能物理研究中心(CERN)擔任臨時的軟體諮詢工程師。他寫了一個軟體叫做Enquire,這個軟體是用來幫助他將研究中心眾多的同事,及個別所負責的計畫串連起來。這軟體對他而言相當有幫助,因為在CERN這麼大的國際性實驗機構中,來自世界各地的研究人員實在是太多了。

勃勒李的夢想是創造一個透過網路,讓每個地方、每個人的電腦裡的資訊都能連結起來,也就是一個全球性的資訊空間。剛好有兩個技術可以幫助他實現這個夢想。布希的〈我們可以這麼想〉一文,主要是描述如何以「連結」的方式來儲存資料。而後,納爾遜(Ted Nelson)及道格拉斯.恩格巴特(Douglas Englebart)也延續布希的想法,提出了超連結的概念,允許讀者能從某一電子文件立刻跳到另一文件。勃勒李在他開發Enquire軟體時,便使用了這樣的概念。

一九八九年勃勒李提出了在CERN內部建立一套資訊網的系統。起初並未獲得回應,但他依然展開自己的理想。一九九○年他完成了超文件傳輸通訊協定(HTTP),電腦可以利用HTTP在Internet上傳輸超連結文件。此外,為這些文件在Internet上的位址做了設計,他稱這個位址為URI(universal resource identifier),這也就是目前我們所熟知的URL(uniform resource locator)。同時在一九九○年末,他也完成了類似瀏覽器的程式,並取名為World Wide Web,讓使用者可以透過此程式瀏覽他想要的資料。

為了讓Web能發展得更順利,第一屆WWW研討會於一九九四年五月二十四日在CERN舉行。會中正式將Web定名為World Wide Web,並且超連結網頁以勃勒李所寫的超連結標示語言HTML(hypertext markup language)來撰寫。

此外,他也完成了第一套網頁伺服器軟體,可儲存網頁在電腦上,並讓網頁可以讓其他使用者存取,也放在CERN的info.cern.ch上。 著名的網路公司Novell 執行長艾瑞克.舒密特 (Eric Schmidt) 曾經說過:「如果電腦網路是一種傳統科學的話,勃勒李會獲得諾貝爾獎的肯定。」

提到WWW就不可不提到 馬克.安德森(Marc Andreesen)。當WWW開始風行時,他還是伊利諾大學的學生,並在美國高速電腦中心(Natiomal Center for Supercornputing, NCSA)兼任助理。當時多數的瀏覽器都只支援Unix系統主機,但是這類型的主機往往價格不菲,而且使用者介面也不是那麼的近乎人性,這也造成了Web在推廣上的障礙。於是,安德森決定發展圖形化的介面,且能讓使用者輕易上手的瀏覽器。一九九二年,他和NCSA裡另一名同事艾利克.比那(Eric Bina),終於開發出一套新的瀏覽器,並且命名為Mosaic。

Mosaic比起當時的瀏覽器更具圖形化且較容易為一般使用者接受。此外,和其他瀏覽器一樣,也可以瀏覽HTML文件,同時還加入了其他語法例如center等。更特別的是,Mosaic還加入了image(影像)的語法,也就是讓Web也可以顯示出影像圖片。雖然早先的瀏覽器也可以顯示圖片影像,但是文字與影像需要不同的檔案,而Mosaic則可以讓文字、圖片影像都在同一個網頁中,圖形化介面及按鈕讓使用者可以更方便地瀏覽網頁。

一九九三年,Mosaic開放可以從NCSA的網頁上自由下載使用,使得Mosaic很快地流行起來,一周內立刻被上萬名使用者下載使用。之後,安德森來到了加州矽谷,遇到了系統大廠Silicon Graphics的股東吉姆.克拉克(Jim Clark),兩人有了組織一間網路公司的想法,於是在一九九四年中,Mosaic Communications Corp. 便成立了。Marc Andreesen擔任技術副總,他日以繼夜積極地開發新產品,希望新產品能比Mosaic功能更為強大。終於,著名的Mosaic Netscape誕生了。

Mosaic Netscape包含了新的HTML語法,讓Web設計者有更大的發揮空間。於是許多網頁設計師便開始將新的HTML語法加入他們的設計中,同時也告知使用者「使用Mosaic Netscape將有更好的效果」,結果當然使Mosaic Netscape的使用者越來越多,讓Mosaic Netscape網頁設計師及使用者皆大歡喜。

Mosaic Netscape後來改名為Netscape,到一九九六年有近乎75%的網路使用者都是Netscape的用戶,使得Netscape的聲勢如日中天。然而,好景不常,軟體巨人微軟藉由IE(internet explorer)積極打入瀏覽器市場,從此Netscape開始走下坡。

TCP/IP與WWW整合Internet之後,加上電腦科技及多媒體的發展,Internet以爆炸性的速度成長。遠程終端模擬(telnet)、檔案傳輸(FTP)、電子郵件(e-mail) 這三種應用服務,讓網路的使用更加的方便。由於使用量日漸增加,網路頻寬的問題也隨著受到大家的重視。

美國學術界為了滿足未來網路在教學和學習上的品質與速度,一百多所大學與政府共同進行Internet 2的研究與開發。柯林頓總統於一九九七年十月宣布了「下一代網際網路計畫」,預計在三年內投資三億美元,希望再次發揮政府前瞻政策的引導作用,進而奠定下一世紀網路的基礎。

臺灣於一九九○年由教育部建置的「臺灣學術網路(TANet)」,實為我國網際網路肇始之基;翌年十二月,「臺灣學術網路」以64 Kbps數據專線連接美國普林斯頓大學,開啟了國際連網的第一步。目前更由財團法人國家實驗研究院國家高速網路與計算中心負責「臺灣研究網路(TANet2)」(http://www.tanet2.net.tw)。其目的即為引進下一代網路技術,讓我國網路技術的研究可與國際同步。利用下一代網路所提供的高頻寬、低延遲,與保證頻寬的特性,刺激更多創新的網路應用產生,同時藉由積極參與國際標準的訂定,進而提升國內網路研究的地位。

對社會的的影響

Internet從學術研究網路轉成商用系統後,因其技術成熟、網路使用價格便宜、資源的豐富與連通範圍的廣大,深深受到人們重視,加上 PC 與多媒體技術快速發展,簡化了電腦使用方式,使得一般大眾買得起電腦與敢用電腦,在這些驅動力下,Internet 急遽地成長。

自從人類發明了文字、紙張、印刷術,利用「文字媒體」擴展了溝通的空間範圍。如今我們已經可以運用電腦與網路的技術,將各種溝通媒體如文字、圖像、聲音、影像、動畫和錄影結合成不同的「多媒體系統」,隨時隨地與不同時區、不同地點的人互通資訊。

Internet已經是我們工作、娛樂、進行社會活動的地方。電子商務的興起,打破了傳統交易的方式;網路聊天室的匿名文化,使得一些互不相識的人能夠侃侃而談;線上遊戲的虛擬世界,也透過了網路而使得遊戲不像遊戲,卻像是真實的現實社會。這些新奇的商業應用,哪是當初為了國防需要而發展網路技術的人所能預料的呢?

根據經濟部技術處委託資策會電子商務應用推廣中心(FIND)進行的「我國網際網路用戶數調查統計」,經彙整及分析國內主要網際網路服務業者(ISP)所回報的資料顯示,截至二○○一年十二月底為止,我國網際網路註冊使用人口達782萬人,網際網路普及率為35%。

網路的世界快速地成長,沒有人能夠預期往後幾年網路的動向。網路設計者甚至沒想到e-mail竟然成為人們不可或缺的工具。商業網路、學術網路甚至網路咖啡等,形成了網路世界百家爭鳴的情況。但水能載舟,亦能覆舟,雖然網路帶來了便捷,它的優點也正是它的致命傷。

色情網站的氾濫、網路犯罪事件層出不窮、駭客入侵與攻擊事件也是天天發生。電腦病毒原本是藉由傳統、單純的磁碟或磁片進行感染,但在網際網路風行之後,藉由網路快速地流竄及散播,範圍日漸擴大,所造成的損失也愈加嚴重,使得各大企業、政府機構或是個人電腦都深受影響,於是乎正邪之間的對抗天天上演,所浪費的社會成本相當驚人。雖然網路充斥著負面的影響,許多道德、法律的問題需要大家來思考,但不可否認的是,它所帶來的好處也是其它發明所無法取代的。

回首看Internet,我們發現,它的故事就是一部不斷革命的歷史演義,起初是先有一個宏觀的架構、一個清晰的理念,再去構思如何在技術上實踐。靠著許多人的努力讓網路慢慢地趨於完美,完全超出美國國防部最初對網路的規畫。網路不斷在進步,是因為無數不求回報的理想者與科學家不斷地在為網路付出。布希所提出的〈我們可以這麼想〉啟發了許多人。我們也都可以動腦筋想一想,說不定您的想像,使您成為網路發展歷史的主角之一。

(此篇文章來源:《科學發展》2003年11月,371期,6 ~ 11頁