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只有罪犯才需要擔心政府管制網路嗎?

科學月刊_96
・2013/09/12 ・2349字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 529 ・七年級

credit: CC by Christophe Verdier@flickr

文/ 洪朝貴

本文受限於篇幅,無法完整解釋一些「挑戰主流觀點、看似誇大」的主張。請以文中『關鍵詞』或鄰近的『關鍵』、『雙詞組』上網搜尋更完整的論述與事證——如果您閱讀本文時,網路上的這些文章還沒有被政府判定為「意圖危害國家安全或社會安定」而遭封鎖的話。又,『挑戰總開關』頁面也蒐集許多相關文章連結。

今年五、六月以來,先後有智財局、國安局、NCC企圖修法管制網路。但從技術上看,管制網路既是不可能成功的任務,又會產生許多傷害隱私與言論自由的不良副作用。法案推出之後,網路一片罵聲,但政府卻還是堅持其立場。為什麼要不顧一切,看見懸崖卻還是堅持往前衝?強大的背後黑手究竟是誰?又,那些反對三大管制法案的人,真的都是意圖盜版、竊取國家機密或是危害社會安定的壞人嗎?

請想像:如果政府為了保護智慧財產權,規定公營民營郵務業者有權利甚至有義務配合著作權人攔阻內含侵權光碟或隨身碟的郵件,那會發生什麼事?又或者是為了保護國家機密、防堵色情氾濫、阻止謠言散播……等等冠冕堂皇的理由?總之,郵務業者被(智財局、國安局、內政部、法務部、教育部、外交部……等等某業務主管機關)要求過濾某類內容、禁止某類郵件傳遞,那麼會發生什麼事?

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答案很簡單:這是不可能的任務。就算需要管制的信件大多裝在紅色的信封裡面,而郵務業者也依據這個原則來過濾信件,這還是有可能誤攔或誤放。(就像『盜版爛帳』被算到『合法 p2p』頭上所產生的效果一樣。)此外,用戶也將學會改用其他顏色的信封來避免被攔截(這一類的翻牆技術稱為tunneling)。接下來,政府可能更以此為由而要求派員長駐郵務機構,專司拆信檢查內容(在網路世界,這稱為「深度封包檢測deep packet inspection」)。這也將侵犯不相關人士的隱私。但另一方面,其實只要採用公開的、經過專家挑戰測試的加密演算法,最終就算信件的內容被拆開,審查人員也無法解讀內容。

於是,在這個管制機制底下,那些該被封鎖但有加密的資訊還是可以安全過關;另一方面,未加密的合法通訊內容,其隱私權卻反而被侵犯。又因為黑箱作業、沒有監督制衡力量可以阻止濫權,你想掌權者會不會透過這些特派員「順手」審查並攔截那些「不在原始立法管制範圍之內」的信件——例如爆料政府惡行的揭弊內容?

哦,當然,我怎麼忘了,「爆料政府惡行的揭弊內容」早就被國安法判定成非法內容了。就像因為爆料『直升機射殺平民』導致後來在獄中『受虐』的『曼寧』,或是揭發美國政府諸多弊案而遭到『打壓』的『維基解密』,或是爆料『prism』侵犯公民『隱私』的『史諾登』即將被美國政府起訴一樣,我國政府也透過『國安法封你我的嘴』,以便達到『阻撓吹哨者揭弊』的效果。

國安修法二條之二的說明,大談「駭客入侵」、「恐怖主義」。從這兩個辭看來,你會以為政府終於理解『ie-only』的『自然人憑證』是國人資安威脅的最大幫兇,以為政府或許會呼籲大學停止『瀏覽器宗教狂熱』,以為政府終將開始檢討『行政院遭中韓潰客惡意攻擊』的元兇——ie-only的官方與民間網站。畢竟外國駭客顯然不會特意花機票錢肉身前來我國境內發動攻擊等著被抓,加強網路安全的有效方法應該不在於處罰攻擊者或洩密者,而在於提高電腦用戶的安全措施。

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但你錯了:國安法實際的修正條文卻都在談如何強化「保防工作」、避免「公務或業務機密」外流、如何處罰「意圖危害國家安全或社會安定」的行為,彷彿立法者幻想著駭客會歸化入我國籍、考上公務員,然後才洩密,或者幻想著國內洩密者會白癡到竟然上網公布機密,既喪失了販賣情報賺大錢的機會,然後又要被網友圍剿。

從資訊安全的角度來看,「駭客入侵」、「恐怖主義」這兩個說辭跟主要條文完全是牛頭不對馬嘴;反而跟美國近年來經常藉用的口號一樣——頻頻藉此演出『維安劇場』、讓政府得以擴權侵犯公民隱私與人身自由。

談到美國,就不得不提起台灣近年來從主流媒體到大中小學校園內充斥的『智財 洗腦』現象。許多案例顯示:這些洗腦活動與文宣完全背離了教育應該「陳述完整事實」的基本原則,經常只轉述MPAA、RIAA、BSA等等利益團體的片面觀點,甚至一手宣傳反盜版,另一手卻不讓學生知道合法免費的替代方案——例如『片面不完整』的『反盜版』宣導,及『Office證照卓越』反而讓大學校園成為布置盜版地雷的主要幫兇。我們的智財教育,絕少從台灣自身利益的觀點出發(「如何合法降低成本」),幾乎都是從外國利益團體的觀點出發(「版權品再貴也不願對師生談論替代方案」)。就連立委也被玩弄於其股掌之中——例如『盜版三振』這類的『垃圾法案』。除了被操縱,很難找到更合理的解釋。

這又把我們帶回最早引發抗議的智財局封網企圖。『假如智慧財產局真的阻擋國外侵權網站』,會發生什麼事?當外國網站盜用國內創作人的作品時,『遮住創作人的眼睛』,讓國內創作人看不見,反而更加無從得知外國有人侵權。這竟是智財局「保護國人著作權」的方式?難怪『智財局不敢回答』:「(外國?)權利人團體到底是誰?」、「國內有哪些學者背書?」等等簡單的問題。

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電影《阿凡達》裡面,潘朵拉星上的樹木構成一個智慧網絡,任何願意把頭上「天線」接上神樹伊娃的納美人,都能夠從這個網絡取得許多知識。21世紀的人類,也已經發展出地球版的伊娃神樹——那就是網際網路。如果你願意接上地球版的伊娃神樹,並接受她所分享的禮物——『自由軟體』與『創用CC』的數位內容——你就理解為什麼我們根本不需要盜版,日子也可以過得很方便。但是為什麼自由軟體與自由文化的參與者,卻經常又是最早跳出來反對以任何名義——例如反盜版——管制網路的一群?因為當政府開始以『政治力干預網路中立』時,受害的將不僅僅是盜版者,而會是這整個「地球版的伊娃神樹」,以及她所嘉惠的眾人。期待有夠多地球人看穿政府的藉口、挺身吶喊、加入保衛地球版伊娃的行列。

洪朝貴:任教朝陽科技大學資訊管理系

原文刊載於科學月刊第四十四卷第八期

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科學月刊_96
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非營利性質的《科學月刊》創刊於1970年,自創刊以來始終致力於科學普及工作;我們相信,提供一份正確而完整的科學知識,就是回饋給讀者最好的品質保證。

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不是不會髒,而是更難沾:耐污馬桶的表面科學
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/09/22 ・3364字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 Panasonic 合作,泛科學撰文 

●以下科學研究內容作為知識分享,不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結

在做家務的痛苦排行榜上,「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水,但過不了幾天,馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑,甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢(黏質沙雷氏菌)。

許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」,讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看,世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制,並非打造完全不沾染髒污的材質,而是調整表面的物理與化學屬性,使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力,透過日常水流沖刷,便能輕易地將髒污帶走。

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為什麼污垢「黏不住」? 

要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」,我們得先像偵探一樣,拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇:

  1. 水垢與礦物沉積*1:我們日常使用的自來水中含有鈣、鎂等金屬離子。當水滴在表面經歷反覆的濕潤與蒸發乾燥循環時,這些離子會逐漸結晶析出,變成硬度極高、緊緊「卡」在微觀縫隙裡的礦物質水垢。
  2. 生物膜與有機物*2:包含尿液中的無機鹽、油脂殘留,以及細菌入侵後分泌出像超強膠水一般的聚合物,所組成的黏滑防禦大本營。
關鍵不是沖水,而是「這些污垢如何抓住表面」

這兩大類污垢想要在材料上「落腳」,前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼,材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢?答案就藏在「表面能(Surface Energy)」與「濕潤性(Wettability)」這兩個核心概念中。

當我們把水滴在某個表面上時,水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠,還是迅速攤平開來?這取決於表面的特性:

  • 疏水路線(Hydrophobic)*1:具備低表面能的疏水表面,能顯著減少水分子或污染物與表面之間的極性作用力與氫鍵。水滴在這種表面上會因為表面張力而收縮成水珠,當水珠滾動滑落時,就能順便把表面的灰塵與礦物質顆粒帶走,這就是著名的「自清潔效應」。
  • 親水路線(Hydrophilic / Superhydrophilic)*2:相反地,極度親水的超親水表面則會強烈地吸引水分子,在材料最外層形成一層薄薄的「水化層(Hydration Layer)」。這層水化層就像是實體的液體盾牌,讓油污、蛋白質或細菌無法直接接觸到材料基底,只能漂浮在水膜上方。

如果要用攀岩來比喻:傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆,髒污就像攀岩者,需要找到落腳點並用力撐住才能攀附;而我們做的是抽掉把手點,或是在把手上塗上潤滑油,讓髒污找不到施力點,自然難以停留。

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材料科學的核心:想辦法讓污垢「抓不住」

不給細菌「握手」的機會

解決了水垢,下一個更棘手的對手是「細菌」。

馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢,在微生物學中被稱為「生物膜(Biofilm)」。細菌並不是孤立生長的,當單顆細菌落在表面後,如果覺得環境舒適,它就會開始分泌胞外聚合物(EPS),這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起,並築起堅固的防禦堡壘,這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。

根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出,要阻止生物膜形成,除了化學上的抗菌,材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。

材料科學領域中有一個著名的「附著點理論(Attachment Point Theory)」:

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  1. 粗糙與微孔洞表面:如果材料表面存在許多微小的裂縫、氣孔或微米級凹洞,細菌(體積通常約 1 到 3 微米)就會興高采烈地鑽進這些小凹槽裡。這些凹槽不僅提供了極佳的機械咬合支點,還能幫細菌擋掉水流的沖刷。
  2. 極致平滑與微結構表面:相反地,如果材料表面做到極致平滑,完全沒有微米級的缺陷;或者反過來設計出尺寸遠小於細菌的奈米結構,細菌的足跡構造(如鞭毛或纖毛)就無法在表面找到穩固的「接觸附著點(Contact Points)」。

當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時,它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外,現代衛浴結構在設計時,也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角,等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。

阻止細菌、生物膜找不到「落腳點」

當材料、結構與流體科技組隊聯防 

了解了材料化學與微觀幾何,我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系:【材料層(低附著力)】+【結構層(無縫平滑)】+【動態流體層(泡沫與水流剪切力)】= 高效清潔!

以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例,就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表:

1. 材料層:有機玻璃系新素材

A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」(以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料,這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩)。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性,水滴不易長時間攤平停留;材質堅固、不易破裂,耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試,這種素材配合泡沫洗淨,在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌,從源頭阻斷細菌定殖。

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2. 結構層:無接縫工藝與三重防濺防護

在宏觀結構上,A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計,減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫,並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計:

  • 泡沫防護:在水面上製造一層充沛的泡沫緩衝層,有效抑制男性站立小便時的尿液與污水飛濺;
  • 外圍防護:馬桶邊界特別設計了高約 3mm 的水檔,防止液體延著外壁滴落至地板;
  • 測漏防護:便座與馬桶本體採用不外露的防護設計,避免液體從縫隙飛濺滲漏。
Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶

3. 動態流體層:雙效泡沫洗淨、漩渦水流與 nanoe™ X

當污垢降落在馬桶內壁時,A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污,再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙,徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著,配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」,利用旋轉產生的流體剪切力,一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外,Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技,釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污,維持空氣與內壁的良好衛生狀態。

科技讓生活變輕鬆,但物理法則依然誠實

從材料化學的低表面能設計,到微觀幾何的附著點控制,再到流體力學的水流沖刷,一座現代抗污馬桶的演進,縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。

我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而,A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破,展示了材料科學的另一種聰明思維:不靠強酸強鹼硬打,而是透過物理與化學邏輯,將「污垢固著」的機率降到最低。

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當材料科學與現代衛浴技術結合,刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持,我們得以從繁重的家務勞動中解放,享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。

*1 參考論文:A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets

*2 參考論文:Brushing up functional materials

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

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解密 Wi-Fi、WLAN、802.11:網路通信的差異與演進
數感實驗室_96
・2024/06/21 ・774字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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本文由 國立臺灣師範大學 委託,泛科學企劃執行。 

在現代社會,如果我們到咖啡廳或其他公共場所,打開筆電坐下來後,通常的第一句話都是「請問這裡有 Wi-Fi 嗎?」。

沒除了 4G、5G 行動通信以外,Wi-Fi 是我們日常生活中常用的上網方式。那麼,Wi-Fi 到底有什麼特點呢?

首先,來解釋一下幾個常見的名詞:Wi-Fi、WLAN、802.11。

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你或許都聽過這些詞,特別是 Wi-Fi,但它們之間有什麼差別呢?

LAN 是 Local Area Network,區域網路的意思。通常指的是像一間網咖這樣的範圍。而 WLAN 就是 Wireless LAN,無線區域網路,這是現在的主流用法。而 802.11,則是專門針對區域網路中無線部分的技術標準。而 Wi-Fi 呢,則可以看作是 802.11 這個技術標準的口語化說法。而 Wi-Fi 的 logo 一黑一白,與太極圖非常相似並非巧合,其 logo 衍生自太極圖,就是想取其相容於任何設備、平台,不管在哪裡都能順利連上網的意象。

有人說 Wi-Fi 在現代已經像空氣、陽光、水和電一樣,成為不可或缺的基本需求。

除了 Wi-Fi 我們還介紹 MIMO 這個關鍵技術,如果對更多技術細節感興趣,或是想聽聽像 Bluetooth 是以國王名字命名的科技小故事,都歡迎在留言告訴我們,期待與你們繼續分享更多有趣的科技知識!

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數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/

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電磁波全揭秘:了解頻帶、頻寬、頻率和通信技術的基礎知識
數感實驗室_96
・2024/06/13 ・672字 ・閱讀時間約 1 分鐘

本文由 國立臺灣師範大學 委託,泛科學企劃執行。 

先前我們介紹了多位為通信科技發展做出貢獻的科學家。現在,我們要深入探討無線通信的技術層面。

無線通信,顧名思義不像傳統的電話或電報那樣需要一條實體的線路來傳遞信號。但這些信號並非憑空傳遞,它們依賴的正是電磁波。

電磁波在現代社會無處不在,從微波爐、手機到基地台,這些設備都會發射電磁波。但其實即使沒有這些科技裝置,電磁波依然存在於我們周圍。什麼意思呢?答案就是:當我們白天走到戶外,看到的光,它其實也是電磁波的一種。

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希望大家掌握了這些電磁波、頻帶、頻寬等基礎知識後,未來在閱讀相關的電信新聞時更加了解他們提到的術語,以及各種縮寫。以後無論是科技發展的動態還是市場新技術,都能更有概念地理解。

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