全球开源生态研究报告（2022年）

No.202213 全球开源生态研究报告 (2022年) 中国信息通信研究院2022年9月 版权声明 本白皮书版权属于中国信息通信研究院，并受法律保 护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的，应注明“来源：中国信息通信研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。 开源是一种开放的产品形态，同时也是一种无边界的协作模式和开放共赢的合作理念。开源有力推动数字技术创新和应用，加速产业与数字技术的深度融合，促进数字经济发展，提升社会生产效能。近年来，全球开源生态发展进一步成熟，开源项目从“重规模”到“提质量”转变，社区活跃度迅速提升，应用场景不断拓展，对开源的投融资持续火热。同时开源伴生的风险也进入了集中暴露期，产业多方主动布局开源风险治理。 在此背景下，中国信息通信研究院发布《全球开源生态研究报告（2022年）》，这是继《开源生态白皮书（2020年）》之后第3次发布开源领域研究报告。本研究报告在上一本白皮书的基础上继续围绕开源项目、开源社区、开源应用、开源商业、开源风险等开源领域热点话题进行探讨。此外，相较前两年，本研究报告首次梳理了全球开源生态发展对数字经济的积极影响，并总结了开源对各技术领域的重要驱动。同时，本研究报告观察到全球开源生态从“高速繁荣”向“稳步求精”趋势演进，开源项目稳步增长，开源社区多态均衡发展，开源应用持续提升，开源投融资异常火热，开源风险影响凸显。最后，本研究报告结合现有形势展望了我国开源生态的发展机遇。 一、开源创新模式助力数字经济发展1 (一)开源透明公平建立信任，加速数字技术发展1 (二)开源构筑软件生产新范式，增强产业链韧性2 (三)开源拓宽行业应用场景，促进行业优化转型4 (四)开源促进企业降本增效，释放企业发展动能6 二、开源融合协作深化技术创新应用8 (一)开源深度学习框架推动人工智能大规模应用8 (二)开放融合助力开源操作系统衍生多条技术线10 (三)云计算成为开源圈领跑者，促成企业间合作12 (四)开源加速数据库产品多样化，重塑生态体系14 (五)开源打破中间件市场壁垒，催生产品“专特精”16 三、全球开源生态愈发成熟，风险挑战依然存在18 (一)开源生态优化升级，迈向高速发展崭新阶段19 (二)开源资本市场持续火热，未来充满无限机遇27 (三)开源生态繁荣发展背后，风险隐患备受关注30 四、我国开源生态步入新阶段，面临新机遇36 (一)我国开源生态发展迈向新阶段36 (二)我国开源生态积极创造新机遇40 图目录 图1开源赋能软件产业需求框架4 图2开源代码在不同行业代码库中的数量5 图3行业开源程度与数字化程度关系图6 图4开源软件成本效益分析模型7 图5开源人工智能发展历程9 图62021年中国开源深度学习框架使用份额10 图7全球服务器操作系统使用份额（付费+免费）和市场收入份额11 图8Linux版本衍生情况12 图92021年Linux基金会开源项目分类13 图10数据库产品分类图谱15 图11开源改变数据库管理模式16 图12消息中间件发展历程17 图13主流开源消息中间件技术细分演进图18 图14GitHub近五年开源项目数量及增长率20 图15开源社区成熟度度量模型22 图16全球活跃开源社区成熟度情况22 图17开源社区成员分级与权力利益方格25 图18全球各国近两年开源用户数量27 图19全球主要技术领域2021-2022年融资金额28 图202015年-2020年开源安全漏洞数量及变化趋势31 图21全球重点行业开源代码库安全风险热力图33 图22组件漏洞开源依赖传播范围34 图23包含无许可证或自定义许可证的开源代码库占比35 表目录 表1全球IaaS市场份额及开源投入14 表2全球代码库使用过时开源项目占比情况32 一、开源创新模式助力数字经济发展 开源作为数字经济时代一种新思维、新模式，对促进数字技术创新、优化软件生产模式、赋能传统行业转型升级、推动企业降本增效具有重要作用，为全球数字经济高速发展注入无限活力。在数字产业化方面，开源通过“集众智”的新模式，促进技术的“继承式”发展，优化软件生产体系，提高软件生产能力，成为数字经济快速发展的有力支撑；在产业数字化方面，开源的分布式协作机制，搭建了各个行业交流的平台，不断深化数字技术的行业应用，促进企业降本增效，驱动行业数字化建设。 (一)开源透明公平建立信任，加速数字技术发展 开源通过公开透明的方式降低边际成本，激发技术创新。开源对于参与者更易获取项目信息及发展轨迹，通过社区协作机制进行思想碰撞，通过代码公开、规则公开、过程公开构建可信的协作模式。以Kubernetes为例，Kubernetes开源开放的原则给开发者提供了可扩展的插件机制，鼓励用户通过代码的方式介入每一个阶段。这一举措在社区中催生出了大量基于KubernetesAPI和扩展接口的二次创新产品，例如Istio微服务治理工具、应用部署框架Operator、云原生存储项目ROOK等。 开源构建数字技术发展的原生信任机制，推动信息技术快速发 展。开源通过公平公正的社区环境建立了天然的信任机制。开源项目和开源社区致力于推动所有权中立，让参与者具有平等的技术成 长路径，打消企业和个人参与开源社区及部署开源代码的顾虑。高度开放、高效协同、充分赋权正成为开源创新的显著特征。开源基金会凭借中立公平的特点收获了大批开发者的信任，吸引了众多优质开源项目的加入。2021年，Apache开源基金会共有351个开源项目，其中有200个成为顶级开源项目，分布在云计算、大数据、中间件、人工智能等技术热点领域，有效提高了信息技术的创新效率。 开源通过开放共享、大众协同等模式扩大技术影响力，加速产业蓬勃发展。拥抱开源不仅有利于企业紧跟技术发展趋势，还有利于企业形成行业影响力，加速产业蓬勃发展。以操作系统为例，作为核心基础软件，操作系统处于信息产业上下游生态的枢纽位置，向下要兼容底层硬件，向上要支持应用软件与中间件，所以操作系统需要大量人员来支撑其生态建设。开源项目的开发者越多、产品生态越丰富、应用领域越广泛、社区就越蓬勃发展。Linux操作系统进一步衍生而成的安卓操作系统，以开源方式推进移动操作系统的发展，在全球手机操作系统市场的占有率已超过85%。 (二)开源构筑软件生产新范式，增强产业链韧性 开源构筑软件生产新范式。在供给侧，软件产业生产力迎来重大升级。一是开源有效提升软件开发效率，缩短产品上线时间。开源协作模式从软件全生命周期各个流程出发，实现企业内部的技术集成和信息融合，减少由于信息传递不及时造成的资源浪费，有效缩短产品上线时间。RallyFighter是世界上第一款通过开源模式设计 的汽车，LocalMotors依靠其开源社区内成员的共同努力，在18个月内完成全新量产车设计，比传统汽车设计快约4倍；二是开源建立分布式软件开发模式，搭建信息互通桥梁。通过产业链、价值网络协同等形式共享外部信息，建立透明高效的沟通渠道，跟进行业动态、先进技术应用情况等。在需求侧，开源模式可以突破高效创新边界，通过群智协同快速收集软件定制需求。应万物互联的数字时代发展要求，各行业催生了丰富的应用场景和复杂的产品定制需求。开源模式通过群智协同，突破单一组织边界和资源限制，集结海量用户创新力量，快速收集用户定制需求，在用户场景中不断打磨软件产品。 开源有效增强软件产业链韧性，万物互联助推软件生产“合纵连横”，形成良好的规模效应和协同优势。伴随开源生态的发展，当前全球软件研发和应用体系架构正在发生重大变化，从传统的分层架构向现代化平台演进，从上、中、下游的链状结构向跨界融合的网状生态演进，从“信息孤岛”向“网络互通”发展，以实现全链条信息的集成与打通。开源成为软件产业体系中纵向和横向一体化的核心。一方面，开源通过上下游协同研发实现产业链纵向一体化。开源社区集聚了众多软件、芯片和应用厂商，产业链上下游企业可以直接进行供需匹配、协同研发，大幅提高了开发效率，实现软件系统串联协调。另一方面，开源可以实现软件产品端到端横向一体化。开源通过异地协同开发和跨企业信息共享，能够有效破除 企业间信息壁垒，辅助产品高效管控，保持生产执行对工艺优化的快速响应，形成平台化、云化的软件生态，实现规模经济的同时获得互补性资源和能力，帮助企业维持市场地位和竞争优势。 来源：中国信息通信研究院 图1开源赋能软件产业需求框架 (三)开源拓宽行业应用场景，促进行业优化转型 开源全面渗透到机械、交通、能源等近20个国民经济重点行业，已成为行业发展重要基石。据新思科技发布的《2022开源安全与风险分析报告》显示，在可扫描的代码范围内，2022年在物联网、网络安全、能源和清洁技术、计算机硬件和半导体行业的代码库中有100%是开放源代码，其余行业也有93%-99%的开源代码库。很明显，相较2021年，2022年各行业领域的开源代码库占比有了大幅度提升，开源已经成为促进全球各行业转型升级、推动数字经济快速发展的 重要力量。 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2022年2021年 来源：新思科技，2022年5月 图2开源代码在不同行业代码库中的数量 基于开源开放加速数字化转型已成为行业共识，开源应用与行业数字化程度正相关。据麦肯锡全球研究院最新的“行业数字化指数”显示，ICT、金融保险、娱乐休闲、零售贸易、医疗保健等行业数字化转型程度较高，与开源应用程度较高的行业高度吻合。开源开放是数字化催生的新“创新范式”，开源通过数字技术扩散互联促进数字技术创新，进而加速数字化转型。一方面，企业通过开源开放充分集结全社会智力资源，与外部创新主体协同创新，搭建企业技术创新入口和交互平台，获得“数字化生存”的动态技术创新能力。另一方面，开源战略通过核心开源产品快速建立一个以开源技术为平台、参与者相互赋能的行业生态圈。数字企业通过开源产品，与上下游企业形成共享代码、协同开发、成本分摊的战略联盟， 能够充分发挥各个企业的竞争优势与核心能力，增强企业之间的资源互补，有效地扩大行业业务范围，加速行业数字化转型。 来源：麦肯锡，中国信息通信研究院 图3行业开源程度与数字化程度关系图 (四)开源促进企业降本增效，释放企业发展动能 开源软件为企业带来超过8%的成本节省。2022年中国信息通信研究院通过调研企业使用、推广及支持开源软件带来的量化效益、量化效益，同时引入统计误差、劳动力转化率和公开数据资料等综合得出开源软件为企业带来超过8%的成本节省。在量化效益方面，企业使用开源软件带来的收益主要体现在引入成本节省（18%）、开发成本节省（5.4%）和运维成本节省（0.8%）。与专有软件相比，开源软件可以为企业节省大量软件购买的成本，企业不需要为软件支付高昂的购买费用；同时，由于开源软件具备代码开放这一特点，企业在使用时具备较强灵活性，可以根据自己的需求随时定制和调 整。在非量化效益方面，开源软件成为企业与开源社区的“连接 器”，一是通过企业开发人员与开源社区的互动，给企业带来技术创造力等增量级优势；二是开源的协作创新模式给企业业务带来灵活性，通过合作开发增强企业员工的工作体验，提升专业能力，让企业员工进行更多创造性工作，进而转化成企业间差异性竞争优势。 来源：中国信息通信研究院 图4开源软件成本效益分析模型 开源带来的创新能力和协同能力全面助推企业降本增效，加速数字化转型。企业在数字化转型过程中主要涉及到技术产品创新和商业模式创新。一方面，开源技术给企业技术革新带来了巨大优势，技术创新是企业数字化转型过程中的关键一环，企业通过技术升级优化内部业务流，通过流程优化提升公司核心竞争力；另一方面，开源有效将企业的产品思维改变至服务思维，传统的产品思维聚焦标准化和规模效应，企业普遍通过价格和销售能力创造竞争优势。开源模式颠覆了传统的产品思维，各企业无需重复开发公共部分，只需要基于开源进行差异化场景应用，通过个性化定制和用户充分 参与