爆炸半徑原則
這篇文章分析了烏克蘭如何透過從脆弱的集中式系統轉向高度分散的能源、供水和數位網絡,來維持對抗俄羅斯基礎設施攻擊的社會韌性。這種去中心化策略確保了單一打擊無法導致全面崩潰,使得攻擊成本高於目標本身的價值。
去中心化,否則滅亡。
2024 年 4 月,一波巡弋飛彈在不到一小時內摧毀了基輔地區最大的特里皮爾斯卡(Trypilska)火力發電廠。2023 年 6 月,卡霍夫卡(Kakhovka)大壩的毀壞導致百萬人失去飲用水,並摧毀了下游整個灌溉系統。在過去的三個冬天裡,對熱電聯產廠的襲擊讓基輔公寓大樓的室內溫度僅略高於冰點。2023 年 12 月,對烏克蘭最大的行動運營商 Kyivstar 的一次網路攻擊,切斷了數百萬人的電話和網路服務。
人們會認為,在基礎設施遭受如此打擊下,任何社會都必然會崩潰。或者至少普丁是這麼希望的。但據我觀察,烏克蘭依然充滿活力。問題是:這怎麼可能?
2022 年冬天,當基輔第一次發生大停電時,人們不得不自救。以下是基輔經濟學院教授提摩菲·米洛瓦諾夫(Tymofiy Mylovanov)的即時推文:
沒有電,沒有暖氣,沒有水。室外溫度在冰點左右。公寓裡還留有前幾天的餘溫。我們看看能撐多久。我們有毯子、睡袋和保暖衣物。在氣溫降到 -10°C / 14°F 之前,我不太擔心暖氣。但水是另一個問題。問題在於廁所。我們儲存了約 100 公升的水。陽台上也有雪,這是一個驚人的水源。但每次我去取雪,都得讓冷空氣進來;這不太好。目前行動網路還通,雖然品質不穩。因此,我有網路。網路對食物至關重要。昨天我們去超市多買了一些東西,以防短缺。食物還有,不用排隊。挑戰在於支付。大多數收銀機只收現金。只有少數幾台透過行動網路連接接受信用卡。銀行系統很穩定,但我會去領些現金,以防電信或銀行倒閉。我們的爐子是電力的。這意味著在電力恢復前沒有熱食。這並不好玩。我們必須解決這個問題。我們的計畫有兩部分。首先,我們會買一個相當於特斯拉家用電池的東西,這樣有電時可以充電。這也能在一定程度上解決暖氣問題,因為我們已經買了一些電暖器。但電力可能會中斷很長時間,所以我們需要瓦斯或木柴烹飪設備。我想我們得去購物。商店還開著,它們運行著巨大的柴油發電機。
當天晚些時候,他冷靜地評論道:「早上我說我不擔心暖氣,反而擔心水和衛生。天哪,我錯了。」
接下來幾天的推文值得一讀:購買發電機、安裝、放在陽台以防廢氣進入室內、在不讓冷空氣進來的情況下把電線拉進來。你可以親自去看看。
無論如何,隨之而來的是一系列的適應,一種軍事與平民之間的軍備競賽。在第一個冬天,策略只是修復俄羅斯摧毀的東西。變電站和變壓器可以在幾週內用歐洲捐贈的備件更換。
與此同時,為了受影響的數百萬人,政府建立了臨時措施。在學校、政府大樓和火車站設立了超過 10,000 個供暖公共空間,提供電力、水、網路和手機充電。基輔部署了移動式鍋爐房,可以在不加油的情況下運行數天。醫院安裝了 Tesla Powerwalls。咖啡館運行柴油發電機,成為事實上的社區中心。
裝在貨櫃裡的移動式鍋爐房。你用卡車運來一個,連接到建築物現有的暖氣管道,它就開始工作了。
我曾為其中一些努力捐款,也許你也捐了。總的來說,這奏效了。某種程度上。但到了 2024 年,俄羅斯適應了。打擊目標從可修復的輸電設備轉向發電廠本身,這些資產需要數年才能重建。特里皮爾斯卡電廠在被毀後曾部分恢復,幾個月後又遭到無人機襲擊。之後又再次遇襲。隨著三分之二的發電能力喪失,全國每座火力發電廠都遭到破壞,恢復舊有的集中式系統顯然不再是可行的策略。
烏克蘭的應對方式發生了轉變。不再是重建被毀的東西,而是用更去中心化的東西來取代它。分散到讓目標難以鎖定。與其恢復特里皮爾斯卡電廠的 1,800 百萬瓦,數百個小型熱電聯產單元散佈在該地區,這些緊湊型燃氣輪機每台產生 5 到 40 百萬瓦,在發電的同時產生熱能。到 2025 年底,僅烏克蘭的供暖部門就運行了 180 多個此類單元以及數百個模組化鍋爐。醫院、水務公司和公寓大樓被組織成自治的能源島,即使國家電網癱瘓,這些微電網仍能繼續運行。單一單元不值得動用巡弋飛彈。而毀壞的模組只需一通電話和一輛來自波蘭的卡車即可更換。
同樣的邏輯也延伸到水資源。烏克蘭的集中式供水系統繼承自蘇聯時代。單一泵站為數十萬人服務。它們和發電廠一樣脆弱。對電網的打擊切斷了水泵的電力。沒有水泵,水就停止流動。在冬天,管道中的積水會結冰並撐破管道,造成整個地區的連鎖破壞。
在尼古拉耶夫(Mykolaiv),一條通往第聶伯河的受損管道讓 30 萬居民在一年多的時間裡只能依賴當地河口鹹澀、幾乎無法飲用的水。其應對措施反映了能源轉型:水務公司正在安裝自己的太陽能板和電池儲能,以完全脫離電網。
在這種情況下,太陽能板近乎理想的解決方案。它們便宜、大規模生產,且可以在一天內更換。到 2024 年初,烏克蘭家庭和企業已安裝了近 1,500 百萬瓦的屋頂太陽能。這不是因為氣候變遷,而是為了生存。太陽能板本質上是分散的。攻擊者無法透過單一座標來禁用所有設備。而且逐一摧毀它們所花費的彈藥成本將超過板子本身的價值。
這種算計隨處可見。在持續進行的伊朗戰爭中,烏克蘭軍事觀察員對海灣國家和美國消耗數百枚每枚 400 萬美元的愛國者飛彈,來擊落每架 3.5 萬美元的廉價伊朗見證者(Shaheed)無人機感到震驚。如果摧毀目標的成本高於目標本身,即使打擊成功,攻擊者也輸了。
電信領域也正在發生另一種去中心化。基礎設施起初就相當去中心化,這是許多前東方集團國家臨時採用網路的遺產,出現了許多獨立的小型網路服務供應商(ISP)。戰爭進一步推動了這一點。烏克蘭採用了分層備份方案:如果光纖寬頻失效,行動網路會填補空白;如果行動網路被摧毀,星鏈(Starlink)將作為最後手段介入。
這種邏輯延伸到了政府服務。有 Trembita 數據交換平台,政府服務可以在不集中數據的情況下直接對話。(Trembita 基於愛沙尼亞的 X-Road 系統——愛沙尼亞電子政府技術的誕生本身就是一個迷人的故事,還有一本專門的書介紹它!)在此基礎上,還有 Diia 應用程式,讓公民可以透過智慧型手機報稅、註冊車輛、查看醫療記錄、開立銀行帳戶、辦理出生登記和創業。這當然意味著沒有單一的辦公大樓可以作為目標來中斷特定類型的活動。
此外,烏克蘭政府數據現在存儲在雲端。在入侵前一週,烏克蘭議會悄悄修改了一項曾要求政府數據必須實體存儲在烏克蘭境內的法律。在飛彈開始飛行的那天,烏克蘭駐倫敦大使會見了 AWS 工程師,並決定在第二天將三台 AWS Snowball(每台可容納 80 TB 的加固型行李箱)從都柏林空運到波蘭,然後移至烏克蘭。烏克蘭技術人員將人口登記冊、土地所有權記錄和稅務資料庫複製到其中,然後再運送出去。
這是一場競賽。在入侵當天,巡弋飛彈襲擊了政府伺服器設施,同時俄羅斯網路特工對數百個烏克蘭政府系統部署了雨刷惡意軟體(旨在永久破壞數據的軟體)。雖然損失了一些數據,但最重要的登記冊已經消失,透過手提行李偷運出了國境。
在戰場上,所有這些趨勢都更加劇烈,集中化已等同於自殺。俄羅斯步兵現在以兩三個人為一組推進。任何更大的規模都會招致無人機襲擊。軍艦是漂浮的目標。俄羅斯黑海艦隊在輸給廉價無人艇後撤出了克里米亞。在愛沙尼亞的 Hedgehog 2025 演習中,一小隊攜帶無人機的烏克蘭人和愛沙尼亞人扮演敵軍,在半天內消滅了兩個北約營、數千名士兵,很大程度上是因為他們以縱隊行進、將車輛停放在密集陣型中,且在遭到攻擊時未能分散。
他們犯了與蘇聯時代電網設計者相同的錯誤:他們集中了價值,並因此被摧毀。這可以稱為「爆炸半徑原則」。在消耗戰中,任何其毀滅價值高於打擊武器成本的資產,遲早都會被摧毀。唯一有效的策略是將每個單一目標的價值推低到該門檻以下,實際上變得「小到不值得轟炸」。
當萊茵金屬(Rheinmetall)執行長最近對烏克蘭家庭主婦在廚房裡 3D 列印無人機發表輕蔑評論時,引起了一陣哄笑。因為萊茵金屬製造的正是那種沉重的傳統二戰式硬體,而烏克蘭的發展正迅速使其過時。
但撇開嘲諷不談:如果你花過時間研究進步研究(progress studies),「家庭主婦在廚房製造無人機」這句話會讓你豎起耳朵。它觸發了一個特定的聯想:家庭手工業,即在工業革命之前並促成工業革命的小規模、家庭式生產。它讓你思考生產模式在幾個世紀中是如何變化的。
你知道國王和將軍並不創造歷史。一個帝國倒下,另一個興起,本質上沒有任何改變。真正重要的是新技術。尤其是那些從根本上改變做事方式的新技術。重塑整個生產鏈經濟學的技術。農業、道路系統、匯票、委託加工制度、股份公司、流水線、不起眼的貨櫃……
烏克蘭所展現的去中心化是否符合這一特徵?我們不知道。生產備受關注的 FP 無人機的烏克蘭公司 FirePoint,其生產基地分布在全國 50 多個地點。但這並非新鮮事。二戰期間盟軍的轟炸行動未能阻止德國飛機製造,正是因為德國將工業去中心化了。當時的軍備部長阿爾伯特·斯佩爾(Albert Speer)將生產分散到帝國境內的數百個小型工作坊、洞穴、隧道和森林基地。德國飛機產量在轟炸最嚴重的 1944 年實際上有所增加。但戰後,德國工業又重新集中了。
然而,這次的不同之處似乎在於向民用領域的溢出。斯佩爾分散了彈藥工廠,但德國平民在整個戰爭期間仍以同樣的方式為房屋供暖。在烏克蘭,分散延伸到了公用事業、供水系統、電信、政府服務。俄羅斯轟炸一座供熱廠,供熱網路就分散成幾十個自治的微電網。
顯而易見的反對意見是,這只是戰時的權宜之計,而非永久性的轉型。分散式系統犧牲了規模經濟。一百台小型燃氣輪機的效率不如一座大型發電廠。一旦戰爭結束,天空安全了,經濟邏輯將重新佔據主導,一切都會再次集中。
事實上,在某些情況下,這正是會發生的。烏克蘭目前正在轟炸俄羅斯的煉油廠和化肥廠,雖然在廚房裡用塑膠瓶裂解原油正是你預期東歐人會做的事,但它不太可能達到正規煉油廠的效率。有些行業具有真正不可簡化的物理規模經濟。化學反應需要大型反應容器,熱力學獎勵集中。同樣,有些基礎設施根本無法分散。很難想像一個去中心化的鐵路系統或分散的深水港——除非放棄它們並改用無人機運輸一切。
但並非所有的規模經濟都需要空間上的鄰近。有時,起作用的是純粹的規模,而不一定是地理位置的重合。太陽能板就是一個例子。其他時候,關鍵要素是組織結構,而非員工的物理位置。基本上,任何透過網路提供的服務都是如此。
但話雖如此,有一個特定的理由讓人相信其中一些變化可能會持續下去。
在過去的五十年裡,我們累積了一整套分散式技術。分封交換網路、無人機、太陽能板、分散式資料庫、3D 列印。甚至是像公鑰加密、零知識證明和加密帳本這類宅男密碼龐克發明。而且不僅僅是技術層面。我們也開發了分散式的社會技術:開源式的合作(誰能預料到軍事情報會成為下一個開源領域?)、市場設計、遠距辦公、視訊會議。甚至是作為聚合分散知識工具的預測市場。
其中一些已經無處不在。全球約 70% 的人口已經可以訪問網際網路,這個網路正是以在核戰爭中繞過損壞路徑而聞名的設計。但其他的技術感覺我們才剛剛觸及皮毛。3D 列印已經存在了幾十年,但感覺仍像是一種我們還在玩耍的技術。我們可能就像前哥倫布時期的美洲人,他們的孩子玩著帶輪子的玩具,但大人們卻用背扛著重物。
中美洲帶輪玩具。
根據歷史案例,我們知道發明技術往往不是瓶頸。汽轉球(aeolipile)在公元一世紀就被發明了,但我們仍等了十七個世紀才看到真正的蒸汽機。古騰堡破產了。採用一項技術取決於社會經濟力量的複雜相互作用,這些力量在某個時刻使該技術變得如此令人嚮往,以至於人們開始不顧所有缺點並克服所有既得利益去使用它。接著,學習曲線開始發揮作用。
剩下的兩個問題是:這些分散式技術是否已經得到了充分利用,還是像森林裡散落的枯木,正等待著火星?如果後者屬實,烏克蘭戰爭所創造的激勵措施——或者說未來其他地方類似戰爭所創造的激勵——是否足以點燃它?它們可能是。因為一旦敵人開始轟炸公司,激勵機制就改變了。居家辦公不再是一項不錯的福利。突然間,這變成了要麼居家辦公,要麼死亡。