算力网络助推金融元宇宙的落地

摘要：后疫情时代，随着5G、AR/VR等技术的成熟以及人们工作和生活的转变，元宇宙逐渐走向产业化。银行保险等传统机构纷纷开始探索元宇宙下金融服务新模式。中国联通在自身能力基础上，着力IPv6+、边缘计算等关键技术，为元宇宙提供算力网络支撑，同时探索元宇宙在金融行业的应用场景。

01 元宇宙的发展

随着2019年新型冠状疫情的爆发，人们的工作、娱乐和社交模式发生了转变，元宇宙作为一种新型的互联网应用和社交形式受到广泛关注，尤其是 2021年，知名社交平台公司 Facebook 宣布公司更名为Meta。中国拥有庞大的市场，阿里、腾讯等互联网巨头纷纷布局元宇宙生态，将其应用到游戏、商业等领域。元宇宙正逐渐渗透到各个行业领域，银行、保险等传统金融机构也开始探索元宇宙下金融服务新模式，为客户提供沉浸式服务体验。

元宇宙集成了5G、云计算、人工智能、区块链等先进技术，旨在创造一个虚拟和现实融合的世界，在该世界中数以亿计的人可以同时在线互动。元宇宙的发展历经 3个阶段：数字孪生、数字原生、虚实相生。数字孪生可以在虚拟环境中反应物理世界中物体的属性，数字孪生的应用非常广泛，如智慧城市、人工智能等。数字原生的内容创作者可以参与数字世界的创作，这些数字创作可以和实际物理世界对应，也可以只存在于数字世界中。在虚实相生阶段，元宇宙是一个自我进化的虚拟世界，以高度独立的方式和物理世界共存和互操作。

02 元宇宙给通信和算力带来的挑战

元宇宙的本质是物理世界和虚拟世界的融合。在元宇宙中，需要实现物理世界到虚拟世界，以及虚拟世界到物理世界。物联网和传感器从物理世界采集数据，用于虚拟世界的更新。元宇宙涉及大量的用户交互，用户在元宇宙中工作、学习、社交等，每个人都有自己的数字形象，并与其他真实用户、虚拟用户进行互操作。

a）元宇宙需要借助AR/VR技术帮助用户体验虚拟世界，通过触觉感知丰富用户体验的维度，触觉互联网通过网络在用户之间传递触觉信息。AR/VR和触觉互联网具有严格的网络速率、延时、可靠性要求，例如，VR要求传输速率≥250 Mbit/s，网络延时≤20 ms。

b）物联网终端全面进入智能化时代，需要利用物联网设备，如传感器和可穿戴设备打破现实和虚拟的边界。大量物联网和柔性传感器的部署将使数据呈现爆发式增长，需要大量的云服务器和AI处理并发数据。

c）元宇宙需要传输3D虚拟场景，帮助用户获得沉浸式体验。元宇宙对于边缘人工智能有着极高的要求，需要移动通信提供超高带宽、超低延迟、超高可靠服务。同时元宇宙需要大量的计算能力，为用户提供实时的语义识别、AR/VR功能。

为了无缝访问元宇宙，需要借助5G/6G网络和边缘计算来解决上述问题，Beyond 5G和6G为元宇宙终端提供无处不在的通信和移动性支持，边缘计算为用户提供随时随地的计算环境。对于资源消耗少的任务，可以在边缘设备进行本地计算。对于延时敏感的任务，可以在边缘服务器进行渲染以减少端到端延时。对于计算能力要求高且时延不敏感的任务，可以在云端执行操作。

03 算力网络助力元宇宙落地

AR/VR内容可以缓存在边缘服务器上，以减少网络传输压力和开销，利用基站缓存资源提高用户体验。边缘计算通过执行本地任务，减少传输网和骨干网的网络负荷，降低时延。因为用户需求存在不确定性和随机性，边缘计算资源是无法准确预估的。如果边缘服务器能力不足，AR/VR计算能力无法实现本地卸载，也就无法为用户提供实时服务。如果边缘服务器能力预估过多，则会造成基础设施的过度建设，从而导致资源的浪费和成本的提高。当一个基站覆盖区域的用户超过负荷时，会降低所有用户的数据访问速率，增加网络延迟。在当前边缘计算单元无法提供本地卸载能力的时候，任务需要被卸载到附近的边缘计算单元。同时，也可以将一个任务分解成多个子任务，卸载到多个边缘计算节点，从而最大限度地利用计算资源，减少对终端性能和单个边缘计算单元的依赖，提高可靠性。因此，元宇宙应用的支撑通信网络和计算能力不是独立的，需要实现联动，实现算力和网络的一体化。随着5G和MEC的发展，算力无处不在，计算与网络深度融合。

算力网络是分布式、以云为中心、边缘协作的算网一体化方案，集成了边缘计算节点、云服务器和移动网络，具备低时延和高可用性。边缘计算MEC是在运营商网络边缘执行特定任务的云服务器，它可以为元宇宙应用开发商和内容提供商提供高质量的计算能力，从而为终端用户提供连续的感知服务。

3.1 算力感知及网络调度

中国联通提出基于 IPv6+（SRv6）的算力网络体系，从而简化网络架构，并通过5G切片实现业务的差异化服务，提供确定性网络服务，提升网络SLA体验保障，如图1所示。

图1 基于IPv6+（SRv6）的算力网络体系

a）网络切片。对5G承载网进行切片处理，可实现多种业务的差异化承载，为元宇宙应用提供确定性服务和时间敏感性服务，保证延迟、抖动、丢包率等，并最大化网络价值。在SRv6网络中，网络切片通过唯一标识SID预留切片资源。灵活以太网（FlexE）技术为切片分配独立的网络资源。

b）算力感知。通过整合计算资源，以服务的形式为用户提供算力。计算优先网络协议（CFN）通过在路由协议的边界网关协议（BGP）报文头中以扩展字节信息的方式携带算力信息，将网络中计算节点的负载情况实时向全网扩散。CFN协议基于算力度量值来完成路径的计算，而算力度量值来源于全网计算资源信息及网络链路的带宽、时延、抖动等指标。

c）应用感知。当应用部署在边缘计算节点，可以利用应用感知网络（APN）技术发挥边缘计算的优势。APN6利用IPv6扩展头将应用信息及其需求传递给网络，网络通过业务的部署和资源调整来保证应用的SLA要求，可以将流量引向满足其要求的网络路径。

3.2 基于Serverless的分布式边缘计算能力供给

边缘节点因为计算单元小、数量多、离散分布，控制和管理异常复杂。Serverless是一种构建和管理基于微服务架构的完整流程，允许在服务部署级别而不是服务器部署级别来管理应用部署，服务完全由第三方管理，由事件触发。中国联通基于行业云资源池，基于 Severless架构搭建弹性容器实例，提供基于 Pod的容器运行服务，形成可调度的算力资源。将Serverless平台分布部署在边缘节点上，每个节点都可以了解事件的全生命周期，并卸载到对应节点。初始节点可以将事件处理结果返回给物联网终端或者将任务传递到远端节点。基于Serverless的分布式边缘计算服务平台如图2所示。

图2 基于Serverless的分布式边缘

计算服务平台

a）算力标识。从服务层、传输层到网络层协同实现异构算力的调用、管理和能力开放。

b）算力间网络控制。基于网络的维度，利用网络控制器，实现网络感知、智能路由转发、时延确定性管理、路径确定性管理，保障服务任务的高效分发传输。

c）转算存资源编排管理。基于资源的维度，统一协同管理分布式算力资源，实现转算存资源的感知、分配、弹性横向扩展。

3.3 算力服务编排平台

算力网络作为一项新型服务，融合了异构资源、分布式算力并完成统一的编排调度，创建了新的服务模式。服务编排调度能力可以实现算网资源的能力开放，构建统一的服务平台。算力网络异构算力统一标识体系如图3所示。

图3 算力网络异构算力统一标识体系

a）资源标识。通过统一的资源标识体系，来标识多数据中心异构计算、存储、网络等资源，实现算力流通，打造可信算力环境。

b）算力建模及评估。对异构算力资源进行统一的算力衡量、建模和统一的资源描述，评估应用算法对算力的调用需求，以作为算力资源发现、交易、调度的依据。

c）异构资源抽象。通过异构算力资源抽象，将来自不同所有方的资源信息进行分发，并与网络资源信息相结合，形成全局资源视图。

d）服务编排与调度。通过对底层资源的抽象，基于调度策略实现对于资源的调度，并将调度层的能力以服务化的方式提供，面向应用提供统一的封装和事务性功能，为第三方开发者提供开放算力网络底层能力。

e）算力交易。采用基于区块链的分布式账本提供可信、可溯的资源交易平台，为算力提供者和消费者提供中间商服务角色，以便于算力消费者灵活地选购最适合的算力资源供给。

04 元宇宙在金融行业的应用场景

尽管元宇宙起源于社交媒体和游戏行业，但元宇宙将逐渐应用到传统领域。元宇宙应用到金融等传统行业，将在用户体验、应用场景等方面打破传统技术的限制，为元宇宙用户提供虚拟金融服务，创造互动和沉浸式的体验，同时提高金融机构自身的运营和管理效率。

4.1 沉浸式体验

银行是探索元宇宙最积极的金融机构。在国外，韩国Kookmin银行开发元宇宙VR分行，为客户提供理财教育和个性化财务服务。美国银行宣布将在全国近4 300个金融中心为其员工推出VR培训。汇丰银行通过购买虚拟房地产进军虚拟世界。在国内，元宇宙在金融领域的应用主要是数字化虚拟员工、数字藏品等。中国银行深圳分行通过移动终端将虚拟贵金属与真实场景实时结合，在客户面前360 °呈现。招联金融将推出新品牌“买它消费金融”（Metacfc），构建消费金融元宇宙。元宇宙可以帮助银行减少实体网点和分支机构，通过人工智能提高服务和管理效率。

元宇宙也将为保险业带来更多的机遇。在销售环节，保险代理人可以为客户提供保单服务范围的虚拟导览，帮助客户更快速地做出购买决定。在理赔环节，元宇宙可以简化理赔认定和索赔流程。评估人员可以对事故过程和场景进行虚拟评估，重现事故现场进行责任认定，从不同角度查看物品损坏程度，无需抵达事故现场和移动物品。同时，保险公司利用模型技术和仿真手段对风险进行精准预测，从而指导产品和风险定价。

4.2 数字孪生

数字孪生可以优化金融服务流程。客户和金融机构员工可以化身为虚拟形象，客户可以与客服代表进行沟通，了解金融产品，进行更有效的购买。虚拟数字人可以提供比聊天机器人更复杂的服务，通过虚拟数字人，客户可以查询余额、交易转账等。虚拟数字人也可以帮助用户更好地管理资金，如给出理财建议等。

数字孪生也可以帮助金融机构更好地管理金融基础设施，通过设备属性、事件、服务以及物之间的关系数字化，建立数字虚拟体（设备物模型）。金融机构可以实现所有设备可视化，同时基于物联网数据，预测未来风险，降低信贷、保险欺诈风险。

4.3 数字资产

随着元宇宙与金融的进一步融合，金融基础设施日趋完善，数字资产将打通物理世界与虚拟世界。智能合约将取代中介机构，将资产从一个平台直接转移到另一个平台。越来越多消费者开始在元宇宙中进行投资，如购买虚拟地产等。金融机构需要提供加密货币支持消费者的购买行为，并将人民币转换为加密货币，如何确认买卖双方的身份、对元宇宙的商品和服务进行精准的定价、确权以及拟定交易协议，对金融机构和监管部门是一个挑战。当然，数字资产在带来挑战的同时，也给保险机构带来了机遇。虚拟环境势必带来新的资产形式，包括但不限于家居、健康等。元宇宙用户可能面临虚拟资产丢失/损坏、黑客入侵、侵犯知识产权等情况，而这些将颠覆保险公司传统的产品形式，需要为数字损失提供创新的保险产品。

05 问题和挑战

目前，元宇宙尚处于初级阶段，隐私风险、数据风险、非法洗钱等问题突出，容易引发安全问题。金融机构需要不断提升自身风控能力，同时联合金融科技公司一起解决不同层面的安全挑战，为客户提供更加可靠的元宇宙金融服务。

a）元宇宙中用户的身份可能会被模拟。一旦用户身份被盗，个人信息可能会被窃取，从而在元宇宙中实施犯罪。安全高效的身份管理是元宇宙的基础。集中式身份认证可能存在泄漏风险，自主权身份（Self-sovereign identity）将在未来的元宇宙中占据主导地位。

b）用户个人隐私可能会受到侵犯。由于物理世界到虚拟世界的映射涉及大量的物联网设备数据采集，这些数据包括用户敏感信息，可能会被滥用于商业甚至非法活动。需要对用户数据访问权限建立完善的管理和问责机制。

c）通信网络可能会遭受攻击。通信网络和边缘服务器、云服务器可能会遭受DDoS攻击，物联网设备也会遭受攻击，从而造成网络瘫痪和服务不可用。通过态势感知可以对威胁进行预警，强化入侵检测。

d）正如现实世界一样，虚拟世界也需要法规来监督和治理。由于虚拟世界的动态变化，对虚拟世界犯罪的有效数字取证具有挑战性。通过人工智能可以实现元宇宙的自治，利用区块链技术可以实现协作治理，建立对数字取证的信任。

e）数字资产的所有权需要可追溯。数字资产需要全生命周期的管理，可以追溯资产来源和所有权，需要保证信息的透明、无法篡改和不可否认。此外，有些数字资产的所有权存在集体拥有或者共享的情况，需要借助区块链技术对资产信息进行实时维护。

06 总 结

未来，更多金融机构将加入元宇宙大军，探索元宇宙下金融服务新模式。然而元宇宙作为一种算力和网络传输消耗极大的新应用，需要强大的算力网络来支撑。围绕东数西算工程的实施，中国联通主张以算力为核心的资源布局，加快智能计算中心部署，构建区域间、区域内低时延高质量算力承载网络，构建算网一体调度平台和能力开放系统，提供一点接入、全面可控的算网一体化服务，积极布局云网边协同的泛在算力，算力网络将成为金融机构大力发展产业金融的重要支撑，满足其对于云计算和AI的需求。

参考文献

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作者简介

高娅楠，毕业于华东师范大学，上海联通金融科技研究院院长，硕士，主要从事市场研究、金融行业客户服务等工作；

王慧娟，毕业于上海交通大学，高级工程师，硕士，主要从事5G、金融科技等解决方案工作；

王喆，毕业于齐齐哈尔大学，主要从事金融行业市场分析、客户洞察等工作；

卢薇青，毕业于东华大学，主要从事大数据、金融科技等产品研究工作；

张正卿，毕业于中国科学技术大学，主要从事云网融合、未来网络等研究工作；

韩喆，毕业于西安电子科技大学，主要从事大数据、人工智能、元宇宙等解决方案和专利参编工作。