《電子技術(shù)應(yīng)用》
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沈昌祥院士:開創(chuàng)安全可信數(shù)字經(jīng)濟(jì)新生態(tài)

2021-10-19
來(lái)源: 信息安全與通信保密雜志社

  近日,由聊城市人民政府等指導(dǎo),東昌府區(qū)人民政府、河姆渡主辦,北京物聯(lián)網(wǎng)智能技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì)等協(xié)辦的第六屆(2021)中國(guó)智能建筑節(jié)在聊城圓滿落幕,來(lái)自政府及相關(guān)管理機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會(huì)、研究部門、頭部企業(yè)等各領(lǐng)域的近2000位行業(yè)精英蒞臨現(xiàn)場(chǎng),共話智建未來(lái)。峰會(huì)上,中國(guó)工程院院士沈昌祥發(fā)表了題為《開創(chuàng)安全可信數(shù)字經(jīng)濟(jì)新生態(tài)》的演講。

  以下文字根據(jù)沈昌祥院士演講內(nèi)容整理而成。

  各位領(lǐng)導(dǎo)、各位來(lái)賓:

  大家好!很高興來(lái)到第六屆中國(guó)智能建筑節(jié)。

  安全保障是發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)的首要前提,所以今天我想以“開創(chuàng)安全可信數(shù)字經(jīng)濟(jì)新生態(tài)”為主題,跟大家交流一下,關(guān)于數(shù)字經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的安全保障問(wèn)題。

  數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

  新基建下萬(wàn)物互聯(lián),網(wǎng)絡(luò)攻擊將從數(shù)字空間延伸到物理空間,這也對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

  國(guó)家十四五規(guī)劃提出加快形成以國(guó)內(nèi)大循環(huán)為主體、國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)相互促進(jìn)的發(fā)展格局,這既是統(tǒng)籌推進(jìn)疫情防控和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵措施,也是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的有效途徑。

  新基建將加速推動(dòng)我國(guó)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、網(wǎng)絡(luò)化重構(gòu)、智能化提升、產(chǎn)業(yè)化升級(jí)。但是新基建下萬(wàn)物互聯(lián),網(wǎng)絡(luò)攻擊將從數(shù)字空間延伸到物理空間,這也對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此,我們必須筑牢網(wǎng)絡(luò)安全防線,有效應(yīng)對(duì)壟斷網(wǎng)絡(luò)空間霸權(quán)威懾。

  數(shù)據(jù)“科學(xué)”的發(fā)展過(guò)程

  做好數(shù)字安全保障,首先要弄清什么是數(shù)字化、什么是數(shù)字經(jīng)濟(jì)。我們先來(lái)看一下數(shù)據(jù)“科學(xué)”的發(fā)展過(guò)程。

  自人類文明誕生以來(lái),就有了數(shù)字。最開始是用符號(hào)記錄,這是人工處理的數(shù)據(jù);到后來(lái)發(fā)明電視、計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理。隨著數(shù)據(jù)進(jìn)一步發(fā)展,數(shù)據(jù)已經(jīng)不僅僅是簡(jiǎn)單的文字和圖形符號(hào),而是多媒體的,這就產(chǎn)生了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。

  與此同時(shí),在數(shù)字應(yīng)用方面也有了極大的飛躍,數(shù)字成為我們相互鏈接、對(duì)話的工具,數(shù)據(jù)工程也由此產(chǎn)生,對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了革命性變革。用數(shù)字來(lái)處理傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、提升產(chǎn)業(yè)效率的過(guò)程,就叫做產(chǎn)業(yè)數(shù)字化。無(wú)處不在數(shù)據(jù)蘊(yùn)含了巨大的價(jià)值,已經(jīng)成為重要生產(chǎn)要素。將這些數(shù)據(jù)生產(chǎn)要素收集起來(lái),再處理再加工,創(chuàng)造新的產(chǎn)品,就是數(shù)字產(chǎn)業(yè)化。

  大數(shù)據(jù)是鉆石礦

  國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)將大數(shù)據(jù)稱為“鉆石礦”,大數(shù)據(jù)是指無(wú)法用現(xiàn)有的軟件工具(如數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫(kù)還有各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等)進(jìn)行處理的海量復(fù)雜的數(shù)據(jù)集合,具有多源異構(gòu)、非結(jié)構(gòu)化、低價(jià)值度、快速處理等特點(diǎn)。

  大數(shù)據(jù)處理需要像采礦一樣重新挖掘、開采和提煉,才能變成擁有巨大價(jià)值的珍貴產(chǎn)品。隨著海量數(shù)據(jù)的進(jìn)一步集中和信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,信息安全成為大數(shù)據(jù)快速發(fā)展的瓶頸。

  典型案例:網(wǎng)絡(luò)空間面臨嚴(yán)重威脅

  2017年5月12日爆發(fā)的“WannaCry”的勒索病毒,通過(guò)將系統(tǒng)中數(shù)據(jù)信息加密,使數(shù)據(jù)變得不可用,借機(jī)勒索錢財(cái)。病毒席卷近150個(gè)國(guó)家,教育、交通、醫(yī)療、能源網(wǎng)絡(luò)成為本輪攻擊的重災(zāi)區(qū)。

  2018年8月3日,臺(tái)積電遭到勒索病毒入侵,幾個(gè)小時(shí)之內(nèi),臺(tái)積電在中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的北、中、南三個(gè)重要生產(chǎn)基地全部停擺,造成約十幾億美元的營(yíng)業(yè)損失。

  2021年5月7日,美國(guó)最大的成品油管道運(yùn)營(yíng)商Colonial Pipeline受到勒索軟件攻擊,被迫關(guān)閉其美國(guó)東部沿海各州供油網(wǎng)絡(luò),美國(guó)政府宣布美國(guó)17個(gè)州和華盛頓特區(qū)進(jìn)入緊急狀態(tài)。

  構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)安全主動(dòng)免疫保障體系

  網(wǎng)絡(luò)空間已經(jīng)成為繼陸、海、空、天之后的第五大主權(quán)領(lǐng)域空間,“沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)安全就沒(méi)有國(guó)家安全”。

  面對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全面臨的威脅和挑戰(zhàn),所以我們必須構(gòu)建新型的保障體系。

  1、“一種”新模式,計(jì)算同時(shí)進(jìn)行安全防護(hù)

  殺病毒、防火墻、入侵檢測(cè)的傳統(tǒng)“老三樣”難以應(yīng)對(duì)人為攻擊,且容易被攻擊者利用,找漏洞、打補(bǔ)丁的傳統(tǒng)思路不利于整體安全。所以我們必須構(gòu)建新型的保障體系。

  主動(dòng)免疫可信計(jì)算是一種運(yùn)算同時(shí)進(jìn)行安全防護(hù)的新計(jì)算模式,以密碼為基因抗體實(shí)施身份識(shí)別、狀態(tài)度量、保密存儲(chǔ)等功能,及時(shí)識(shí)別“自己”和“非己”成分,從而破壞與排斥進(jìn)入機(jī)體的有害物質(zhì),相當(dāng)于為網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)培育了免疫能力。

  2、“二重”體系結(jié)構(gòu),計(jì)算部件+防護(hù)部件

  人體通過(guò)各個(gè)免疫器官組成免疫系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)防護(hù),機(jī)器也需要構(gòu)建自身免疫系統(tǒng)。通過(guò)構(gòu)建二重體系結(jié)構(gòu),由計(jì)算部件和防護(hù)部件協(xié)調(diào)工作,為網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)增強(qiáng)免疫能力。

  3、“三重”防護(hù)框架

  在“三重”防護(hù)框架中,可信計(jì)算環(huán)境就相當(dāng)于“安全辦公室”,保障內(nèi)部環(huán)境的安全;可信邊界就相當(dāng)于“警衛(wèi)室”,對(duì)進(jìn)入內(nèi)部環(huán)境的人員進(jìn)行檢查,就像疫情期間需要出示健康碼等;可信的網(wǎng)絡(luò)通信就相當(dāng)于“安全快遞”,確保外部送進(jìn)來(lái)的東西沒(méi)有破損、沒(méi)有炸彈等危險(xiǎn)物品。通過(guò)“三重”防護(hù)框架對(duì)人的操作訪問(wèn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)可信度量、識(shí)別和控制,確保體系結(jié)構(gòu)、資源配置、操作行為、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、存儲(chǔ)管理可信。

  4、“四要素”可信動(dòng)態(tài)訪問(wèn)控制

  那么系統(tǒng)建成以后該怎么用了,我們提出了“四要素”可信動(dòng)態(tài)訪問(wèn)控制。人機(jī)交互可信是發(fā)揮5G、數(shù)據(jù)中心等新基建動(dòng)能作用的源頭和前提,必須對(duì)人的操作訪問(wèn)策略四要素(主體、客體、操作、環(huán)境)進(jìn)行動(dòng)態(tài)可信度量、識(shí)別和控制,這也糾正了傳統(tǒng)不計(jì)算環(huán)境要素的訪問(wèn)控制策略模型只基于授權(quán)標(biāo)識(shí)屬性進(jìn)行操作而不作可信驗(yàn)證,難防篡改的安全缺陷。

  5、“五環(huán)節(jié)”全程管控、技管并重

  在網(wǎng)絡(luò)條件下,系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)的。因此需要通過(guò)準(zhǔn)確定級(jí)、規(guī)范建設(shè)、嚴(yán)格測(cè)評(píng)、監(jiān)督檢查、感知預(yù)警構(gòu)建全程管控、技管并重的完整體系來(lái)實(shí)現(xiàn)。

  6、“六不”防護(hù)效果

  通過(guò)以上“五環(huán)節(jié)”構(gòu)建安全可信管控體系,最終可以實(shí)現(xiàn)“攻擊者進(jìn)不去、非授權(quán)者重要信息拿不到、竊取保密信息看不懂、系統(tǒng)和信息改不了、系統(tǒng)工作癱不成、攻擊行為賴不掉”的“六不”防護(hù)效果。

  落實(shí)等級(jí)保護(hù)要求保障數(shù)字經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展

  美國(guó)近期宣揚(yáng)的零信任架構(gòu),缺少科學(xué)原理支撐,也不符合我國(guó)法律、戰(zhàn)略和制度要求推廣安全可信的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和服務(wù)的規(guī)定。一定要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)分析研究,堅(jiān)持自主創(chuàng)新,不能盲目跟風(fēng)。

  那么我們?cè)撊绾温鋵?shí)等級(jí)保護(hù),構(gòu)建以上保障體系呢?

  1、搶占核心技術(shù)制高點(diǎn),擺脫受制于人

  等級(jí)保護(hù)是科學(xué)合理的、經(jīng)過(guò)實(shí)際科學(xué)驗(yàn)證的。早在十幾年前《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展(2006-2020年)》就明確提出“以發(fā)展高可信網(wǎng)絡(luò)為重點(diǎn),開發(fā)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品,建立網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)保障體系”。

  可信計(jì)算已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)家重要信息系統(tǒng),如:增值稅防偽、彩票防偽、二代居民身份證安全系統(tǒng)、中央電視臺(tái)全數(shù)字化可信制播環(huán)境建設(shè)、國(guó)家電網(wǎng)電力數(shù)字化調(diào)度系統(tǒng)安全防護(hù)建設(shè)。

  美國(guó)近期宣揚(yáng)的零信任架構(gòu),缺少科學(xué)原理支撐,網(wǎng)絡(luò)無(wú)邊界不符合網(wǎng)絡(luò)空間主權(quán)原則,基于身份認(rèn)證的動(dòng)態(tài)訪問(wèn)控制在國(guó)標(biāo)17859早就規(guī)定,傳統(tǒng)的調(diào)用功能模塊組合難成為安全保障科學(xué)架構(gòu),也不符合我國(guó)法律、戰(zhàn)略和制度要求推廣安全可信的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和服務(wù)的規(guī)定。一定要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)分析研究,堅(jiān)持自主創(chuàng)新,不能盲目跟風(fēng)。

  2020年10月28日,國(guó)家等級(jí)保護(hù)2.0與可信計(jì)算3.0攻關(guān)示范基地成立揭牌。經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,我國(guó)可信計(jì)算已形成完整的產(chǎn)業(yè)體系。我們通過(guò)將可信免疫系統(tǒng)植入CPU或者增加免疫系統(tǒng)模塊來(lái)構(gòu)建免疫系統(tǒng);其他老式機(jī)器則可以通過(guò)嵌入式可信芯片及可信根來(lái)實(shí)現(xiàn)。

  2、等級(jí)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)可信計(jì)算要求

  等級(jí)保護(hù)2.0新標(biāo)準(zhǔn)把云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和工控等采用可信計(jì)算3.0作為核心要求,筑牢網(wǎng)絡(luò)安全防線。這能夠解決,目前預(yù)警預(yù)報(bào)被認(rèn)為是“馬后炮”的問(wèn)題。等級(jí)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)可信計(jì)算要求主要分四個(gè)等級(jí):

  一級(jí):所有計(jì)算節(jié)點(diǎn)都應(yīng)基于可信根實(shí)現(xiàn)開機(jī)到操作系統(tǒng)啟動(dòng)的可信驗(yàn)證。

  二級(jí):所有計(jì)算節(jié)點(diǎn)都應(yīng)基于可信根實(shí)現(xiàn)開機(jī)到操作系統(tǒng)啟動(dòng),再到應(yīng)用程序啟動(dòng)的可信驗(yàn)證,并將驗(yàn)證結(jié)果形成審計(jì)紀(jì)錄。

  三級(jí):所有計(jì)算節(jié)點(diǎn)都應(yīng)基于可信根實(shí)現(xiàn)開機(jī)到操作系統(tǒng)啟動(dòng),再到應(yīng)用程序啟動(dòng)的可信驗(yàn)證,并在應(yīng)用程序的關(guān)鍵執(zhí)行環(huán)節(jié)對(duì)其執(zhí)行環(huán)境進(jìn)行可信驗(yàn)證,主動(dòng)抵御入侵行為。并將驗(yàn)證結(jié)果形成審計(jì)紀(jì)錄,送到管理中心。

  四級(jí):所有計(jì)算節(jié)點(diǎn)都應(yīng)基于可信計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)開機(jī)到操作系統(tǒng)啟動(dòng),再到應(yīng)用程序啟動(dòng)的可信驗(yàn)證,并在應(yīng)用程序的所有執(zhí)行環(huán)節(jié)對(duì)其執(zhí)行環(huán)境進(jìn)行可信驗(yàn)證,主動(dòng)抵御入侵行為。并將驗(yàn)證結(jié)果形成審計(jì)紀(jì)錄,送到管理中心,進(jìn)行動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)感知,形成實(shí)時(shí)的態(tài)勢(shì)。

  典型示范:中央電視臺(tái)可信制播環(huán)境建設(shè)

  中央電視臺(tái)播出42個(gè)頻道節(jié)目,面向全球提供中、英、西、法、俄、阿等語(yǔ)言電視節(jié)目,在不能與互聯(lián)網(wǎng)物理隔離的環(huán)境下,建立了可信、可控、可管的網(wǎng)絡(luò)制播環(huán)境,達(dá)到四級(jí)安全要求,確保節(jié)目安全播出。經(jīng)受住了永恒之藍(lán)勒索病毒攻擊的考驗(yàn),勝利完成了“一帶一路”世界峰會(huì)的保障任務(wù)。

  3、大數(shù)據(jù)主動(dòng)免疫三重防護(hù)安全框架

  大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)大多是基于云計(jì)算平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)各種環(huán)節(jié)的梳理計(jì)算,也可分為業(yè)務(wù)信息處理和系統(tǒng)服務(wù)保障來(lái)定安全等級(jí),應(yīng)該按(GB/T 25070-2019)進(jìn)行設(shè)計(jì)安全框架。

  這就是國(guó)家等級(jí)保護(hù)2.0安全管理支撐下的三重防護(hù)體系,從采集、傳輸、保障、到清洗、提煉,最終成為高品質(zhì)、高價(jià)值的數(shù)字產(chǎn)品。這樣,我們大數(shù)據(jù)的產(chǎn)業(yè)化、我們的大數(shù)據(jù)產(chǎn)品才是安全的。

  我們一定要按照國(guó)家的法律戰(zhàn)略制度,通過(guò)計(jì)算環(huán)境、區(qū)域邊界、網(wǎng)絡(luò)傳輸三重防護(hù),安全可信地保障我們數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型,保障我們信息社會(huì)的發(fā)展。

  謝謝大家!




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