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    周(zhōu)俊(jun4):密码泛在化(huà)实(shí)践者之路

    发布时间:2021-02-22

    01  宏观(guān)政(zhèng)策为密码泛在化保(bǎo)驾护(hù)航


    密码是保障(zhàng)网络空间安全的核心(xīn)技术(shù)和基(jī)础支撑。过去,密码主要用来保护重要IT系统的通信与存(cún)储(chǔ)安全问(wèn)题,普通老百姓很少和它打交道。如今(jīn),密码已经应用到各行各业(yè),影响我们生活(huó)的方方面面。密码产品也(yě)从传(chuán)统的密(mì)码机(jī)、密钥管理(lǐ)系统(tǒng)等整(zhěng)机(jī)形态(tài),衍生发(fā)展为安全芯片、软件密(mì)码(mǎ)模块、IP核、密码板卡(kǎ)等不同形态,密码和IT技术呈现融合(hé)发(fā)展的趋(qū)势(shì),密码的服务(wù)化(huà)更是打破了密码产品的形态(tài)限制(zhì)。密码应用已经呈现出多元化、融合化、泛在化等新特点。

    近年来(lái),我国不(bú)断(duàn)健全密码相关的政策法规,先后(hòu)制定和实施(shī)了(le)网络安全法、密码(mǎ)法(fǎ)、36号文、GM/T0054、等保(bǎo) 2.0标准等系列法规(guī)政策标准,从(cóng)顶(dǐng)层构建了密(mì)码(mǎ)与网信事业的宏伟蓝图。在宏观政策的指引下,我国密码(mǎ)事(shì)业经历了(le)从(cóng)无到有、从初创到规范完善(shàn)的阶段,取得了跨越式的发展(zhǎn),这(zhè)也为全面(miàn)推进密码工(gōng)作(zuò)和密码泛在化应用奠定了坚实有力的基础。


    02  安全风险呈(chéng)现泛在化趋(qū)势


    物联网(wǎng)、云计算、5G、大数(shù)据、人(rén)工(gōng)智能等(děng)创新技术(shù)正在加速驱(qū)动(dòng)物(wù)理(lǐ)世界与信息世界的融合(hé)。我们在享受高新技术(shù)带来(lái)的信息红利的同时,也无形中打破了固有的网络边界,加剧(jù)了信息泛在化的发(fā)展趋势。物理(lǐ)世界与信(xìn)息空间的泛在融合(hé),也将物理(lǐ)空间的违(wéi)法破(pò)坏行为(wéi)引入虚拟(nǐ)世(shì)界,网络空间变得更加复杂(zá)。


    信(xìn)息(xī)技术的融(róng)合,既加(jiā)速了信息化进程,也增大了(le)网络攻(gōng)击的可能性,网络安全问题异(yì)常(cháng)严峻(jun4)。近年来网络安全(quán)事件层出(chū)不穷(qióng)、形式各异,涉及(jí)到物(wù)联网安全、数据安全、虚拟(nǐ)化安全等方方面(miàn)面。比如,在物联网领域,视(shì)频(pín)监控弱密码、偷(tōu)拍、DDoS攻(gōng)击等事件屡见不鲜;大(dà)量智能门锁(suǒ)存在通(tōng)信监听(tīng)、门卡复制、APP攻(gōng)击等安全风险;传感器网(wǎng)络(luò)等(děng)无(wú)人值守设备(bèi)分布广泛,被(bèi)攻破而不被发现的事件也时常被事后报道。随着信息技术的发展,网(wǎng)络安全风险加速扩散,网络安全问题已然泛化。



    03  密码(mǎ)技术的泛在化应用思(sī)路


    面对快速发展的信息技术及泛在(zài)多变的网络(luò)安全需求(qiú),需要对(duì)网络空间进(jìn)行体系性的安全防护。密码(mǎ)是网络信息安全的(de)核心技术,是整(zhěng)个网络信任(rèn)体系(xì)的基础支撑,依托密码技术在(zài)认证、加密等(děng)方面的重要作用,构建以密(mì)码为基石的网(wǎng)络安全体系,能(néng)够有力解(jiě)决网络与信息安(ān)全问题。我(wǒ)们在(zài)开展具体密码工作时,需注(zhù)意密码技术与业务应用的(de)结合。在不同的(de)业务场景(jǐng)中(zhōng),应(yīng)当采(cǎi)用不同的密码技(jì)术路线或者组合。总(zǒng)的来说,包括经典密码技术、创新(xīn)密码技术、前沿密码技(jì)术三个方(fāng)面。


    经(jīng)典(diǎn)密码技术(shù)指的(de)是常见的(de)对称密码、PKI/CA公钥密码(mǎ)及标识密码技术(shù)。这(zhè)类(lèi)密码(mǎ)技(jì)术(shù)属于基石性技术,已经(jīng)被广泛应(yīng)用,能够解决传统信息系统安全认证与数据加密等问题。


    我们重点想提一些(xiē)创新密(mì)码应用的(de)工作思路。我们在实践过程中,发(fā)现诸如工业控(kòng)制(zhì)、移动办公、智能家居(jū)等新兴场景都存在密码应用(yòng)需(xū)求,然而受限于具(jù)体场景(jǐng)和(hé)环境,传统的密码技术(shù)往往无法直接应用(yòng)。此时,我们就需要转(zhuǎn)变思路,对密码应用的方法进行创新(xīn)和调整。第一种思路是“融”,即密码融合设计,在(zài)设计之初将密码流程融入到业务应(yīng)用及(jí)通信协(xié)议中,避免后(hòu)期堆叠(dié)密码(mǎ)设备带(dài)来的性(xìng)能(néng)开销、系统(tǒng)损(sǔn)害等影响。第二种思路(lù)是“变”,我们(men)对传统密码技(jì)术进行场景化的适(shì)配改(gǎi)造,以应对差异化的密码需求,如轻量化密码(mǎ)协议、短证(zhèng)书(shū)等。第三种思路是(shì)“合”,我们可以(yǐ)对加密、认证、授权、安全管理等功能进行整(zhěng)合,以能(néng)力打包的形式对接应(yīng)用系统,提供“一揽子”的(de)密码解决方(fāng)案,减轻应用的密码(mǎ)集(jí)成难度,快速实现密(mì)码(mǎ)赋能。


    密码(mǎ)技术在不(bú)断发(fā)展,学术(shù)界对零信任、区块链、安全(quán)多方计算、同态(tài)加密(mì)、格密码(mǎ)、抗量子密码等前沿密码技术进行了广泛的研究,部分成果已经(jīng)应用到信息系统中,相(xiàng)信未来前沿密码技(jì)术(shù)会得到更加(jiā)广泛(fàn)和全面的应用(yòng)。


    04  终端侧的密(mì)码产品(pǐn)部署(shǔ)


    终(zhōng)端种类众多、形态各异。不同种(zhǒng)类的终端在(zài)价格(gé)成本(běn)、网络数据能力、软(ruǎn)硬件架构等方面存在着(zhe)巨(jù)大区别,终端侧的(de)密码产(chǎn)品部署需求也存在着差(chà)异性(xìng),需要因地制宜(yí)。


    终端侧的密码产品部(bù)署主要(yào)涵盖三种形式:安装软(ruǎn)件密(mì)码模块、内嵌硬件密码(mǎ)模块(kuài)以(yǐ)及外接安全网关。对于PC、手机、高性能嵌入式设备(bèi),我们可以部署(shǔ)软件密码模块,借助(zhù)CPU的(de)强大运算能(néng)力,实现高性能的密码运算,无需额外增加(jiā)硬件成本。面向智能(néng)门(mén)锁、车载控(kòng)制器等安(ān)全(quán)性较高的(de)终端(duān),我们可以采用设备内嵌(qiàn)密码硬件的方式,包括板载安全芯片、内接密码模块(kuài)、使(shǐ)用基于密码的安(ān)全(quán)通信模组等,提供硬件级安全防护能力,保(bǎo)障设(shè)备安全。针对(duì)微型传(chuán)感器、大型进(jìn)口设备(bèi)、老旧IT设(shè)备等(děng)难以施行密码(mǎ)改造的场景,我们(men)可以接入安(ān)全网(wǎng)关(guān),通(tōng)过门(mén)卫式安全(quán)防护(hù),保证设备的接入(rù)安全与通信安全(quán)问题。


    05  密码(mǎ)的服务(wù)化之道


    近年来,越来越多的应用迁移上云。我(wǒ)们如果要分别对(duì)不同的(de)信息(xī)系(xì)统进行密码应用,工作量巨大,密码资源浪费(fèi)严重(chóng)。此时(shí),我(wǒ)们(men)可以(yǐ)借助(zhù)云化、虚拟化的思想将密码能力(lì)服务化,按需提供密码资源,不(bú)同(tóng)应(yīng)用(yòng)系统只需通过服务调用的方式即可安全地获取密码能力(lì),从而快速实现密码应用改造。


    一个可行的实践路(lù)线是(shì)构建密码服务平台。我所在的(de)卫士通公(gōng)司作为综合实力较强的(de)密码企业(yè),正在(zài)从传统密码产品提供(gòng)商向平台型安全服务提供商转型(xíng),密(mì)码服务平台便是一个重要的(de)抓手(shǒu)。密码(mǎ)服务平台不直接(jiē)提供(gòng)密码(mǎ)产(chǎn)品,面向应(yīng)用提供场(chǎng)景化的密码(mǎ)服务,提升合规的密码应用(yòng)效率,降低(dī)应用与密(mì)码对接(jiē)的(de)难度(dù)。我们看到,越(yuè)来越多的政务云正在采用密(mì)码服(fú)务平台,实现云上应用的快(kuài)速对接。可以预(yù)见(jiàn),密码服务是促进密码泛在化落地的重要且(qiě)有效的技术路径。


    06  基础软(ruǎn)硬(yìng)件的内生安全机制

    长久以来,计算机(jī)系统(tǒng)基础软硬件的安全及密码措施都是各自为(wéi)政(zhèng),较为独立。如果要做一个安全浏(liú)览(lǎn)器,我们可能会在浏览器(qì)内部集成OpenSSL算法库;如果要做一个(gè)加(jiā)密数据库,我(wǒ)们(men)可能为数据(jù)库配用(yòng)密码硬(yìng)件(jiàn);如果要做安全启动,我们需(xū)要为(wéi)计算机配置TPCM、TCM等可信计算芯片。计算机(jī)系统(tǒng)各个软硬件之间的密码能力缺乏协同,烟囱(cōng)式(shì)存在。另外(wài),各类软硬件厂商自行建设密(mì)码,也存在着(zhe)合规性的问题。


    我们在构(gòu)建自主信息系统(tǒng)时(shí),可以从(cóng)系(xì)统(tǒng)体系的角度(dù)出发,使用(yòng)一套密码方案,贯通计算机基础软硬(yìng)件的各个环节,实现密码运(yùn)算(suàn)和可信计算。基础此种思想,如卫(wèi)士通与龙芯联(lián)合推(tuī)出的内嵌安全SE的国产处(chù)理(lǐ)器,打(dǎ)通了CPU、Bioses、操作系统(tǒng)、中间件、数据库、浏览器等各环节,构建(jiàn)了内(nèi)生安(ān)全的基(jī)础(chǔ)软(ruǎn)硬件密(mì)码(mǎ)应用生态。


    07  典型(xíng)案例


    分享两个场景化案(àn)例。一(yī)是视频融合通信,包含视频监控、直播、会商等(děng)多种业务模(mó)式(shì)。我们可以采用端(duān)到端的安全方(fāng)式对视频终端、服务(wù)端进行密码改造,对(duì)大带宽、高清、多路、实时音视频(pín)进行加解密。GB35114便(biàn)是此(cǐ)类(lèi)方式的标准化(huà)落地,未(wèi)来也将会(huì)有更多(duō)音视频密码应用的标准指导相关(guān)工作(zuò)。二(èr)是(shì)物联网密码应用,我们可以(yǐ)建立覆盖物联网“端-边-网-云”的密码应用体系。端,指的是物(wù)联网终端侧部署安全芯片/软件密码模(mó)块等(děng)密码产品(pǐn),实(shí)现终端安全防护;边(biān),指的是提供(gòng)安全边缘网关,安(ān)全接入(rù)物联网终端(duān);网,指的是基于密码技(jì)术保(bǎo)障物联网通信安全;云,指的是物联网平台具备密码与(yǔ)安全能力(lì)。


    08  密(mì)码应用推进思考


    密(mì)码事业的政策性较强,我们密码工作者要时(shí)刻关注国家政策法规,尤其是中央(yāng)、地方(fāng)、大型机关单位的商密规划,这(zhè)将带来大量(liàng)的密码(mǎ)泛在化建设项目。另外,随着等保2.0、密评工作的广泛、有序(xù)开展,更多的细分领域将会(huì)开展密(mì)码工作,密码市场规模迅速(sù)扩大。我们在专注既有业务领域的同时,应(yīng)不断开拓(tuò)新的行业(yè)用户和业务领域,拓展密码应用的(de)范围。


    密码应用和改(gǎi)造需要(yào)达到(dào)什么程度?是否(fǒu)密码措施越多越好?如何让更多的行业用户、企业单位(wèi)放下对密码或安全的固有成(chéng)见,愿意用密码?这(zhè)些问题都值(zhí)得(dé)我们思考。我们(men)在做密码应用和推广的时候(hòu),一定要结合行业政策与应用实际,按需地开展密码应用,密码应用的强度不能单一(yī)量化,做到(dào)合(hé)规的同时,保证相当的安(ān)全性。


    09  从(cóng)业者(zhě)建议


    在(zài)密码(mǎ)泛在化(huà)的背景(jǐng)环(huán)境下,我们从业者需要(yào)哪(nǎ)些方面(miàn)的能力素养?我认为,至少(shǎo)需要三(sān)方面的能(néng)力。第一(yī),完(wán)备(bèi)的密码知识。密码技术(shù)不断发展,我们需要(yào)广泛(fàn)涉猎密码知识,同(tóng)时也(yě)应当潜心钻研一些重点的密(mì)码知识,尤其是我们(men)工作中可能用到的密码技(jì)术。第(dì)二,全栈的密码(mǎ)设计能力。包括密码算法、产品化设计、接口对接、协(xié)议(yì)优化等等,只有(yǒu)具备了(le)全(quán)栈(zhàn)的设计能力,才能应对复杂多变的情况,准确地对(duì)密码方案进行优化和改造。第三,快速理解业务应用的能力。密码和业务不能是“两(liǎng)张皮”,密码的设(shè)计必须基于业务实(shí)际,密码工作者应当理解业务流程并梳理出安全痛点及密码应(yīng)用需求,才能做好密码建设(shè)的实际工作。


    1月15日,人社部(bù)发文拟(nǐ)新增“密码技术应用(yòng)员”职(zhí)业,并(bìng)将其定(dìng)义(yì)为运(yùn)用密码技术,从事信息系统安(ān)全密码保障的(de)架构设计(jì)、系统集成(chéng)、检测评估、运维管理、密码咨询等相关密码(mǎ)服务的人员。“密码技术应用员”作(zuò)为密码泛在化的一个专门职(zhí)业被正式提出,这无疑会促(cù)进密码泛在化的(de)应(yīng)用与推广工作(zuò)。同时(shí),作为密码从业者(zhě)的(de)我们,也应当参照“密码技术(shù)应用员”的要求积极(jí)提升个人能力。


    10  密码泛在化的未来


    传统信(xìn)息行业(yè)、新技术业务领域快(kuài)速发展并交相辉映(yìng),信息世(shì)界正朝着(zhe)相互渗透、多元发展的方(fāng)向演进。我(wǒ)们有理由(yóu)相信,未(wèi)来,密码就是信息世界不可或缺的(de)组(zǔ)件,密码(mǎ)也将(jiāng)作为(wéi)泛化信息世界的安全基石,有力保障信息世界的安(ān)全持续发展。密码人(rén),大(dà)有(yǒu)可为。


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