范納瓦·布希的鐵三角#
創新往往帶著創造它的組織的印記。網際網路尤其如此——它由軍方、大學、私人企業三方合力打造,而這不只是鬆散的合作,戰時與戰後它們已被熔成一個鐵三角:軍工學複合體(military-industrial-academic complex)。
最關鍵的塑造者是范納瓦·布希(Vannevar Bush)——他兼具三種身分:MIT 工學院院長、Raytheon 共同創辦人、二戰時期美國最高科學行政官。他主導曼哈頓計畫、雷達、防空系統。1944 年 Time 封面稱他「General of Physics(物理學之將)」。
〈科學,無止境的疆域〉#
戰後 1945 年 7 月,他向羅斯福總統(最終由杜魯門接收)提交報告**〈科學,無止境的疆域(Science, the Endless Frontier)〉**,主張政府資助大學與企業的基礎研究:
基礎研究帶來新知識。它提供科學資本。它創造了知識能被實際應用的源頭。
這個被後人稱為「創新的線性模型(linear model of innovation)」的觀點,催生了國家科學基金會(National Science Foundation)。1950–1980 年代,國防部與 NSF 投入的研究經費與民間並駕齊驅。
在布希號召下,許多混合型研究中心興起:RAND 公司(為空軍而建)、Stanford Research Institute (SRI) 與其衍生的 Augmentation Research Center、Xerox PARC——它們都在網際網路的故事中扮演了角色。最關鍵的兩個機構在劍橋成形:Lincoln Laboratory(MIT 旗下軍方資助)與 Bolt, Beranek and Newman (BBN)——MIT/哈佛工程師創辦的研發公司。
利克萊德:網際網路的精神之父#
要找網際網路的爸爸,最佳起點是 J. C. R. Licklider(1915–1990,人稱「Lick」)。他奠定了網際網路最重要的兩個觀念:
- 去中心網路:讓資訊從任何地方流到任何地方
- 即時人機互動介面:促進人機共生
他既是 ARPA 資訊處理辦公室(IPTO)的開創主任,也是十年後協定設計時期的二度回鍋者。他的搭檔 Bob Taylor 直言:「他是這一切真正的父親。」
從心理聲學到人機共生#
- 密蘇里浸信會牧師之子,獨子,把臥室改成模型飛機工廠
- 心理聲學博士,加入哈佛、後到 MIT 心理學部
- 在 MIT 加入 Norbert Wiener 的圈子(控制論/cybernetics 創立者)——「劍橋戰後充滿驚人的智識醞釀」
Wiener 與當年 MIT 的人工智慧派(Minsky、McCarthy)路線不同。Wiener 主張:機器最有前景的方向,是與人腦合作而不是取代人腦。Lick 採信這個觀點,並日後把它命名為「人機共生(man-computer symbiosis)」。
分時系統與互動電腦#
過去用電腦得交一疊打孔卡給操作員——「批次處理(batch processing)」,可能要等幾小時才回來,且任何小錯都得從頭再排隊。**分時(time-sharing)**讓多個終端機同時連到主機,使用者可以即時敲指令、立刻拿到回應——「就像下棋大師同時對戰幾十盤」。
互動運算的發明,比運算本身的發明更重要。批次處理像書信往返;互動運算像當面對話。
——Bob Taylor
SAGE 防空系統#
Lick 1951 年協助 MIT 林肯實驗室建立 **SAGE(Semi-Automatic Ground Environment)**防空系統——花費比曼哈頓計畫還多。它必須:
- 跨越美國 23 個追蹤中心,靠長途電話線連接
- 同時追蹤多達 400 架快速移動的飛機
- 在敵方飛彈飛來時瞬間反應、無法批次處理
Lick 因此致力設計人機介面——「我們希望畫出航跡而非僅僅光點,並用顏色顯示新舊資料、判斷飛行方向」。他開始設想一個更宏大的「真正的 SAGE 系統」——不只連結防空中心,還連結藏有龐大知識庫的「思考中心」,讓人們可以透過友善螢幕互動——也就是我們今天熟悉的數位世界。
〈人機共生〉論文(1960)#
但願在不太久的將來,人腦與計算機器將緊密結合,而由此產生的合作關係,將以前所未有的方式思考、以前所未有的方式處理資料。
這句話是數位時代的核心構想之一。Lick 和 Wiener 站在同一邊:目標不是讓機器取代人,而是讓人與機器各司其職、互相增強——「人定目標、提假設、定標準、做評估;機器做必要的常規工作,為人類洞見鋪路」。
銀河際電腦網路#
Lick 1957 年加入 BBN(與貝爾發明電晶體時類似,BBN 集合了理論家、工程師、心理學家、技術員、甚至偶爾現役上校)。他寫了〈Libraries of the Future〉,預言 1994 年前可有更精巧的全球資訊檢索系統——果然 1994 年首批網路爬蟲式搜尋引擎 WebCrawler 與 Lycos 問世,緊接著是 Excite、Infoseek、AltaVista、Google。
蘇聯給的禮物#
1957 年 10 月 4 日,蘇聯發射 Sputnik——美國公眾為之恐慌。艾森豪總統熱愛科學家,趁機任命 MIT 校長 James Killian 為全職科學顧問,1958 年 1 月在五角大廈成立 ARPA(Advanced Research Projects Agency)。
1962 年 10 月 Lick 被招募到 ARPA,主管「指揮與控制研究」,他主張該與「軍事決策的心理因素」合併,最後改名為 資訊處理技術辦公室(Information Processing Techniques Office, IPTO)。
他半開玩笑半正經地把願景命名為——「銀河際電腦網路(Intergalactic Computer Network)」:
設想數個不同中心被網狀連接的情境 ⋯⋯ 它們不是應該、甚至必須對某種語言達成共識,至少對「你說什麼語言?」這種詢問達成某些慣例嗎?
Bob Taylor 與 Larry Roberts#
兩人個性截然相反、晚年彼此公開貶低,但在 ARPA 的四年是絕配:
- Bob Taylor:說話親切、招攬人才的磁鐵;沒有博士學位
- Larry Roberts:MIT 三個學位、嚴謹工程師,會用碼錶測五角大廈不同走廊的步行時間;不討喜但讓人佩服
Taylor 從 NASA 來到 ARPA。他的辦公室裡擺著三台終端機,分別連到不同 ARPA 資助中心、各自要不同密碼與指令——「這太蠢了,我應該能用一台終端機進入任何系統」。這個三終端機的痛點,加上:
- 各大學都要最新最強的電腦——重複浪費
- 各研究中心彼此渴望知道別處的進展但難以分享
讓他走進老闆 Charlie Herzfeld(維也納難民出身的智識派)辦公室。沒有簡報、沒有備忘錄,純口頭推銷:建一個網路,讓所有研究中心共享運算資源。
「好構想。動手做。需要多少錢?」
Taylor 想了想:「整個專案組起來大概要一百萬美元。」
「給你了。」
——這段對話只花了 20 分鐘,但 Herzfeld 後來補充:「他沒提到的是,我已經和 Lick 一起討論這個問題三年了——錢不難要,因為我等他來要等很久了。」
把 Roberts 拐進 ARPA#
Taylor 知道 Roberts 是執行的最佳人選——但 Roberts 連續拒絕。Taylor 問 Herzfeld:「ARPA 不是資助林肯實驗室 51% 的經費嗎?」Herzfeld 點頭。Taylor 繼續:「那你能不能打給林肯實驗室主任,告訴他放 Roberts 過來對他們有好處?」典型德州式辦事法。1966 年 12 月,Roberts 進駐 ARPA。
我把 Larry Roberts 勒索成名人的。
——Taylor
ARPANET 的成形#
1967 年 4 月密西根大學會議上,Roberts 公布計畫:透過租用電話線連接各電腦中心。許多研究機構抗拒:「大學一般不想和別人共享電腦——他們想自己買、藏在角落」(Roberts)。
但會議結尾,Wes Clark(林肯實驗室個人電腦 LINC 的設計者)遞了張紙條給 Roberts:他想到了解法。在去機場的路上,他向 Taylor 與 Roberts 解釋:
ARPA 不該強迫各站的研究主機處理路由——應該設計並送一台標準化的迷你電腦到每個站點專門做路由工作。各站的主機只需建立與這台 ARPA 提供的迷你電腦的單一連線。
這帶來三個好處:
- 大幅減輕主機負擔
- ARPA 得以標準化整個網路
- 路由可完全分散,而非集中在少數大樞紐
這台標準化迷你電腦被稱為 IMP(Interface Message Processor,介面訊息處理器)——後來簡稱路由器(router)。
命名與招標#
10 月在田納西 Gatlinburg 的會議上,Roberts 公布修訂方案,並命名為 ARPA Net(後來合成 ARPANET)。當天英國工程師 Roger Scantlebury 上台介紹老闆 Donald Davies 在英國國家物理實驗室的研究——一個劃時代的概念:封包(packet)。
封包交換的三條河流#
封包交換(packet switching)有三位獨立的源頭:Paul Baran、Donald Davies、Leonard Kleinrock(最後這位日後因爭功而引發內部爭議)。
三種網路傳輸模式#
- 電路交換(circuit switching):電話系統的方式——專屬電路全程保留,即使中間沒講話也佔用
- 訊息交換(message switching):電報員稱為「儲存轉發(store-and-forward)」——整則訊息加上位址,在節點間接力轉送
- 封包交換(packet switching):訊息切成等大的封包,分別加上位址,走最空的路徑到達後重組——「就像把一封長信切成幾十張明信片,每張編號、寄到同一地點,可能走不同路線」(Vint Cerf)
Paul Baran:抗核戰的網路#
Baran(猶太裔波蘭移民,賓州費城雜貨店之子)1955 年蘇聯試爆氫彈後找到人生使命:避免核子浩劫。他在 RAND 研究:
必須要有一個能在第一波打擊後仍能還擊的戰略系統。
他得出兩個關鍵構想:
- 完全分散(fully distributed)的網路:不僅不集中在一個中樞,連「幾個區域樞紐」都不該存在;每個節點都有同等的路由能力——即使被炸掉幾個節點,網路仍可運作
- 標準大小的訊息塊:「也許 1024 位元一塊」,把訊息切成多塊各自走不同路徑、目的地重組
Baran 的構想被空軍接受、卻被國防部的指揮體系層層卡住。他轉向 AT&T——「他們以盡其所能的方式戰死戰」。一位資深 AT&T 工程師曾轉著眼珠對他說:「孩子啊,電話是這樣運作的 ⋯⋯」然後上一堂幼稚園課。AT&T 後來請他參加一系列 94 位講者的全系統介紹,結束時問:「現在你看到為什麼封包交換不可能了吧?」Baran 只回了一個字:「沒有。」這就是「創新者的兩難(innovator’s dilemma)」——AT&T 太投入既有電路,無法考慮全新的資料網路。

Paul Baran(1926–2011)
Donald Davies:在英國同步發明#
Davies(威爾斯礦工辦事員之子,曾在英國國家物理實驗室與圖靈合作 ACE 電腦)獨立想出同樣概念,並為它取了一個漂亮的英文字——「packet」。Larry Roberts 不僅採用這個概念,連這個字也直接借用。

Donald Davies(1924–2000)
Kleinrock 爭議#
Leonard Kleinrock(紐約貧民區移民之子,6 歲時讀超人漫畫看到自製水晶收音機的指引而著迷)MIT 博士論文研究排隊理論——他與 Roberts 是同期博士生。他確實是 ARPANET 重要實作者之一,但 1990 年代中期起堅稱自己是「現代資料網路之父」、自己 1961 年的論文「奠定了封包交換的基本原理」——這引發其他先驅者強烈反彈。
Bob Taylor 直接說 Kleinrock「胡說八道」;Donald Davies 在過世前發表的論文裡也以罕見強烈的詞句反駁。Paul Baran 則用 Internet 風格的回應:「網際網路其實是一千個人的工作。大多數人並不爭功——只有這個小特例像是異常。」這個小爭議反而讓我們看到網際網路締造者的精神:他們本能地把任何企圖佔據過多重要性的節點隔離、繞道——這正是網路本身的精神。

Leonard Kleinrock(1934– )
ARPANET 與核戰之爭#
關於 ARPANET 是不是為了在核戰下倖存而打造的,底層研究員與最高指揮層的說法不同:
- Roberts、Taylor、Crocker、Kleinrock 等實作者:堅稱只是研究資源共享網路,與核戰無關
- ARPA 副主任 Stephen Lukasik(1967 年起簽核預算):1968 年是越戰期間,反戰、My Lai 屠殺、學校暴動。「只是學術合作」說服不了國會與五角大廈——但「封包交換在受損網路下更穩固——核戰時總統仍能對飛彈場下令」說服得了
- 兩派 ARPA 官方歷史也持相反立場
結論——兩種說法都對。對於底層的學者與研究員,這只有和平用途;對於頂層的批准者,它有軍事理由。Crocker(一名研究生領袖)讀完 Lukasik 的文章後說:「我在底層、你在頂層,所以你不知道我們在幹嘛、為什麼幹」。
ARPANET 是學術理念與軍事需求奇妙的合流:五角大廈的錢請來了一群多疑於中央威權的學者,把網路設計成極端去中心、難以被控制的結構——五角大廈最後得到的是一個它無法完全管控的東西。具諷刺意味的是,這種去中心架構確實讓網路能在受攻擊下生還——這意外滿足了那群批准撥款者的真正需求。
ARPANET 上線:1969 年 10 月#
1968 年夏,Roberts 發出建造 IMP 的招標。140 家公司中只有十幾家投標(IBM 不投,認為造不出來)。Raytheon 原是熱門候選,但 Taylor 力推 BBN:「Raytheon 與研究型大學的企業文化會像油與水」。1968 年聖誕前 Roberts 宣布給 BBN——參議員 Ted Kennedy 還寄來了一封慶賀電報,把 IMP 寫成「Interfaith Message Processor」(適切地描繪了它跨機構的角色)。
Roberts 選了四個首批節點:UCLA(Kleinrock)、SRI(Doug Engelbart)、UC 聖塔芭芭拉、猶他大學(Ivan Sutherland)。實作工作落到一群研究生身上。
Request for Comments:開源協作的源頭#
研究生們組成「Network Working Group」,由禮貌、不愛搶功的 Stephen Crocker 帶頭。1969 年 4 月 7 日,Crocker 為了避免顯得僭越(「有人會從東部派大人來罵我們」),他想到一個謙遜的名字——「Request for Comments(RFC,請求徵詢意見)」:
我採用了這個傻氣的小點子,把所有提案都叫做「請求徵詢意見」——不論它實際是不是一個請求。
RFC 的調性親切而不威權、包容而不命令,它開創了軟體、協定、內容的開源開發模式。Vint Cerf 在 RFC 30 週年的紀念文〈The Great Conversation〉中寫道:「RFC 的歷史中,藏著人類為達成合作而建立組織的歷史。」這聽起來太宏大,但確實是事實。
1969 年 10 月 29 日:「LO」#
第一台 IMP 1969 年 8 月送達 UCLA,BBN 如期如預算。9 月底第二台送到 SRI。10 月 29 日連線測試時,UCLA 大學部生 Charley Kline 戴著電話耳機與 SRI 同步:
- 他敲下「L」——對方收到
- 他敲下「O」——對方收到
- 他敲下「G」——系統因 auto-complete 撞到記憶體限制而當機
於是第一條跨網路訊息就是「LO」(如同「Lo and behold」「且看哪」)。Kline 在工作日誌寫下:「22:30. Talked to SRI Host to Host. CSK.」
1969 下半年,三項醞釀近十年的歷史性事業同時收成:NASA 把人送上月球、矽谷把可程式化電腦塞進一片晶片(微處理器)、ARPA 造出了能連結遠端電腦的網路。只有第一件登上頭版(也許是其中歷史意義最小的那件?)。
從 ARPANET 到網際網路#
ARPANET 還不是網際網路,它只是一個網路。1970 年代初幾種類似的封包網路紛紛出現:
- Ethernet:Bob Metcalfe 在 Xerox PARC 用同軸電纜開發的區域網路
- ALOHAnet:夏威夷的無線封包網路
- PRNET / SATNET:封包無線電與封包衛星網路
這些封包網路彼此互不相容、無法互通。
Kahn 與 Cerf 的協定#
1973 年初 Robert Kahn(從 BBN 進入 ARPA)決定打通它們,找來老朋友 Vint Cerf(在 UCLA 與 Crocker 一起寫 RFC 的那位)合作。三個月密集的腦力激盪——大多在 Palo Alto 的 Rickeys Hyatt 或 Dulles 機場旁的旅館——他們得到結論:
不能讓每個網路保留各自的協定,必須有一套共同協定——這樣新的「網際網路(internet = internetwork)」才能爆炸性擴張。
結果是兩層協定:
- IP(Internet Protocol):規定如何把目的地寫進封包標頭、如何穿越網路抵達
- TCP(Transmission Control Protocol):規定如何把封包重新排好、檢查遺失、要求重傳
合稱 TCP/IP。Kahn 與 Cerf 把它寫成論文〈A Protocol for Packet Network Interconnection〉。網際網路就此誕生。

Vint Cerf(1943– )與 Bob Kahn(1938– )
網路化的創造力#
技術發展的過程像建造大教堂。幾百年間,新的人來,每個都在舊地基上加一塊石頭,每個都說:「我建了一座教堂」。下個月又一塊。歷史學家來問「是誰建造了這座教堂」——彼得加了幾塊、保羅加了幾塊。一個不小心你會說服自己你做了最重要的部分;但事實是,每一筆貢獻都接續著前人。萬物相連。
——Paul Baran
網際網路工程任務組(IETF)早期參與者 Dave Clark 的名言道盡了它的精神:
我們拒絕國王、總統與投票。我們相信粗略共識與可運行的程式碼(rough consensus and running code)。
Lick 與 Taylor 早在 1968 年的論文〈The Computer as a Communication Device〉就預見了它的人文意義:
線上的個人會更幸福——因為他互動最強的那些人,將更多由共同興趣與目標選出,而不是由地理位置的偶然。
但這還不夠——網路初期還是有圍牆的學術/軍事社群。要等到電腦變得真正個人化(personal),數位時代才能轉化為大眾的時代。

Ken Kesey(1935–2001)拿著長笛在巴士上

Stewart Brand(1938– )
