自主可信计算:构筑数字时代安全免疫防线
创始人
2025-12-17 12:02:03

在数字经济深度渗透的今天,网络安全已成为国家安全的重要基石。随着云计算、大数据、工业互联网等技术的飞速发展,传统被动防御式的安全体系难以抵御日趋复杂的网络攻击,尤其是针对关键信息基础设施的定向攻击、供应链投毒等威胁,严重危及数字生态的稳定运行。自主可信计算以主动免疫为核心,通过软硬件协同构建可信环境,从根源上提升系统安全防护能力,成为保障数字空间主权与安全的核心技术路径。

一、自主可信计算的核心内涵与技术架构

自主可信计算的核心要义在于,让计算系统在执行任务的同时完成动态安全防护,确保计算逻辑不被篡改、数据不被窃取、行为可追溯,最终实现 “供给端进不去、进去后拿不到、拿到后用不了、破坏后能纠错、责任后赖不掉” 的全链条防护目标。与传统依赖补丁修复、病毒查杀的被动防护模式不同,其本质是为计算系统加装 “免疫器官”,通过自主可控的技术体系实现主动防御。

(一)核心技术特征

自主可信计算的技术创新集中体现为三大特征:一是软硬结合的双重体系结构,突破传统外挂式防护的局限,将可信模块深度融入硬件架构与软件系统,形成 “宿主运算 + 可信监控” 的双节点并行模式,避免单一节点故障导致系统瘫痪;二是主动免疫的防护机制,基于计算复杂性理论与可信验证技术,在系统启动、运行、数据交互全流程实施动态度量,可抵御未知病毒与未知漏洞攻击,从根源上阻断攻击路径;三是自主可控的技术根基,采用国产自主密码算法构建可信根,形成从密码模块、主板平台到基础软件的完整自主技术链,摆脱对国外技术的依赖,保障网络空间主权。

(二)关键技术架构

我国自主可信计算体系已形成成熟的技术架构,核心由四大组件构成:其一,可信密码模块(TCM)作为硬件级安全锚点,采用 SM2、SM3、SM4 等国产算法,实现密钥存储、加密运算与平台状态快照存储,为可信验证提供硬件根基;其二,可信软件基(TSB)构建分层防护体系,覆盖 BIOS/UEFI 启动层、操作系统层与应用层,通过信任链传递实现全流程完整性验证,阻断恶意代码植入;其三,可信网络连接(TNC)建立三层评估架构,通过完整性度量、策略评估与动态隔离,实现终端接入的可信认证,降低非法终端入网风险;其四,远程证明机制通过直接匿名认证等技术,在保障终端可信性验证的同时保护设备隐私,支撑跨域互信场景的实现。

(三)发展阶段演进

可信计算的发展历经三个阶段:1.0 时代以主机可靠性为核心,通过容错算法实现硬件冗余备份;2.0 时代以 PC 节点安全为目标,采用外挂式可信模块实现被动度量;我国自主创新的 3.0 时代则以系统免疫性为特征,保护对象扩展为网络动态链,形成主动免疫的可信体系,其技术理念与标准部分已被国际可信计算组织(TCG)采纳,彰显了自主技术的国际竞争力。

二、自主可信计算的关键应用场景

自主可信计算凭借其主动防御优势,已在关键信息基础设施、民生服务、数字金融等领域实现规模化应用,为核心系统安全筑牢根基。

(一)关键信息基础设施防护

在电力、交通、广电等关键领域,自主可信计算已成为等级保护四级要求的核心支撑技术。国家电网电力调度系统通过部署可信计算密码平台,在不修改原有控制代码的前提下实现逐级度量认证,覆盖 34 个省级以上调度中心和上千个地级调度中心,整体系统性能影响小于 3%,成功抵御各类恶意控制指令攻击。中央电视台可信制播环境通过构建全链路可信体系,达到等保四级安全要求,在重大活动直播保障中经受住了勒索病毒等攻击的考验。在工业控制领域,全栈安全可信智能分散控制系统的投运,实现了从引导程序、操作系统到应用层的完整信任链构建,显著提升了火电系统的智能化运营水平与安全稳定性。

(二)民生与政务服务保障

二代居民身份证系统是自主可信计算技术的经典应用案例,通过可信密码模块实现身份信息的安全存储与防伪验证,推行至今未出现大规模伪造或破解事件,充分验证了技术的可靠性。在政务数据平台建设中,可信计算技术通过身份可信认证、数据传输加密与操作行为追溯,保障跨部门数据共享的安全性,为 “一网通办” 等政务服务提供安全支撑。

(三)数字金融安全底座构建

数字金融领域的安全直接关系人民群众财产安全,自主可信计算为数字人民币系统、网络银行等核心场景提供了关键保障。数字人民币系统采用中心化管理模式,通过构建可信计算环境、完善身份认证与权属登记机制,形成主动免疫防御体系,确保交易过程的安全性与可追溯性。在金融终端与云平台建设中,可信计算技术通过固件完整性验证、交易数据加密存储等功能,有效阻断非法篡改与数据窃取行为,降低金融欺诈风险。

三、自主可信计算的发展挑战与未来趋势

尽管自主可信计算已取得阶段性成果,但在技术落地与产业推广过程中仍面临诸多挑战。一是技术适配难度大,不同行业的系统架构差异显著,尤其是老旧工业控制系统的可信改造,需在不影响生产运行的前提下实现技术融合;二是标准体系尚需完善,跨领域、跨平台的可信验证标准不统一,制约了可信技术的规模化应用;三是专业人才短缺,自主可信计算涉及密码学、硬件架构、软件工程等多学科知识,复合型人才培养滞后于技术发展需求。

未来,自主可信计算将呈现三大发展趋势:其一,技术融合深度升级,与人工智能、云原生、边缘计算等技术深度融合,通过 AI 算法优化可信度量效率,适配边缘节点轻量化可信防护需求;其二,应用场景持续拓展,从传统关键基础设施向量子计算、车联网、智慧城市等新兴领域延伸,形成全场景可信防护体系;其三,生态协同不断强化,通过完善国家标准体系、推动产学研用协同创新,构建涵盖技术研发、产品适配、应用落地的完整产业生态。

结语

自主可信计算不仅是一项技术创新,更是保障国家网络安全与数字主权的战略选择。从关键信息基础设施防护到民生服务保障,从数字金融安全到工业智能化升级,自主可信计算正以主动免疫的核心优势,重塑数字时代的安全防护格局。随着技术的持续迭代与生态的不断完善,自主可信计算将进一步筑牢数字经济发展的安全底座,为建设网络强国提供坚实的技术支撑。在自主创新的道路上,唯有持续突破核心技术、完善标准体系、强化产业协同,才能让可信计算真正成为数字空间的 “免疫防线”。

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