本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
中年互联网（阿帕网(ARPANET)首次上线已超过40年）很容易陷入自满，但美国国家科学基金会（NSF）最近颁发的四项数百万美元的拨款可能会避免这种情况。未来互联网架构(FIA)研究项目有望从头开始重新思考网络，考虑到新兴的安全问题，对更大带宽的需求以及移动设备的增长。
互联网的最初设计主要考虑的是信息通过有线网络从一台主机服务器传递到另一台主机服务器。保护这些主机和网络的尝试都是事后的（阿帕网最初是一个封闭的网络），并且一直在努力跟上社会对互联网不断扩大的经济和社会依赖。同样，基于主机的架构（计算机从特定的服务器或服务器组寻求访问信息）也开始显得陈旧，因为每年寻求访问的计算机和移动设备的数量都在呈指数级增长。
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由加州大学洛杉矶分校计算机科学教授张丽霞领导的NSF资助的FIA项目旨在通过数据分发创建一个更高效的互联网。张和她的团队正在开发他们所谓的命名数据网络(NDN)架构。在2009年11月于庆应大学举行的演示中(pdf)，张使用了YouTube作为例子来说明它是如何工作的。在当前的互联网架构下，如果一个受欢迎的视频被下载了100万次，这意味着100万个下载请求被发送到同一个YouTube服务器(pdf)。在NDN下，YouTube请求将找到视频的附近副本，而不是直接从YouTube（或Google）的数据中心请求。这里面临的挑战是，由于您不是直接与YouTube打交道，因此要确保您下载的是视频，而不是伪装成该视频的间谍软件。
另一个FIA项目由位于匹兹堡的卡内基梅隆大学计算机科学和电气与计算机工程教授彼得·斯廷基斯特领导，提出创建更安全的表达性互联网架构。XIA与NDN架构相似，两者都建议保护数据本身，而不是数据传输的网络路径。XIA同样承诺帮助用户找到最容易访问的内容，即使这不是主机服务器，从而加快信息检索速度，同时减少冗余网络流量。
改进的安全性与使用更分布式的基础设施来存储数据并通过网络检索数据密切相关。斯廷基斯特说，在XIA下，文档将具有特定的识别标签，以验证您获得的文档是您要查找的文档。可以将其视为VeriSign公司提供的身份验证服务类型，只不过身份验证将内置到互联网中，而不是稍后添加。研究人员预计将在一年内准备好用于测试的基于XIA的原型网络。NSF将在未来三年内为XIA项目提供710万美元的资金。
NSF还赞助了一个FIA项目，该项目旨在重新设计互联网，使其能够更好地容忍漫游移动通信，这些通信可能来自各种位置，并且由于信号丢失而经常中断。这个价值750万美元的MobilityFirst项目由罗格斯大学电气和计算机工程教授兼该校位于新泽西州北布伦瑞克的无线信息网络实验室主任迪潘卡·雷乔杜里领导。除了移动电话之外，MobilityFirst还旨在支持各种不同类型的通信，无论是健康监测仪和医院设备之间的信号，还是连接的汽车共享信息以帮助避免碰撞。
第四个FIA项目侧重于越来越多地使用数据中心来存储过去本地存储在PC上的软件和信息（“云计算”模式）。由宾夕法尼亚大学工程与应用科学以及计算机与信息科学教授乔纳森·史密斯领导的Nebula架构(pdf)（将获得NSF 176万美元的资助）将旨在促进使用高速、高可靠性和安全骨干网络连接的数据中心作为数据的主要存储库和计算资源。
最初的互联网比它的任何继任者都具有一个巨大的优势。它的推出没有任何大张旗鼓，只是为了满足特定受众（为国防部工作的科学家）的特定信息共享需求。现在，任何关于互联网的决策都必须满足更多各方的需求，特别是软件、网络和硬件公司，它们的科技成就了今天的互联网。就前进的方向达成共识可能很困难，但这些NSF项目应该有助于提供多种选择。
