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    周俊:密码泛在化实践者之路

    发(fā)布时间:2021-02-22

    01  宏观政策(cè)为密码泛在化(huà)保驾护航


    密码是保(bǎo)障网络空间安全的核心技(jì)术和基础支撑。过去,密码主要用来保护(hù)重(chóng)要IT系统的通信与存(cún)储安全问题,普通老百姓(xìng)很少(shǎo)和它(tā)打交道。如今(jīn),密码(mǎ)已(yǐ)经应用到各行各(gè)业(yè),影响我们生活(huó)的方(fāng)方面面。密(mì)码产品也从(cóng)传统的密码机、密钥管(guǎn)理(lǐ)系统(tǒng)等整机形态,衍生发展为安全芯片、软件密码模块、IP核、密码板卡等不同形态,密码和IT技(jì)术呈现融合(hé)发展(zhǎn)的趋势,密(mì)码(mǎ)的服务(wù)化更是打破了密(mì)码产品的形态限(xiàn)制。密码应用已经呈现出多元化、融合(hé)化、泛在化等新特点。

    近年(nián)来,我国(guó)不断健(jiàn)全密码相(xiàng)关的政策法规,先后制定(dìng)和实施(shī)了网络安(ān)全法、密码法(fǎ)、36号(hào)文、GM/T0054、等保 2.0标准等系列法规政策标准,从顶层构建了密码与(yǔ)网信事业的宏伟蓝(lán)图。在宏(hóng)观政策的指(zhǐ)引下,我(wǒ)国密码事业经历了从(cóng)无到有、从初创到规(guī)范完善的阶段(duàn),取得了跨(kuà)越式的发展(zhǎn),这也为(wéi)全面推进密码(mǎ)工作和(hé)密码泛在化应用奠(diàn)定了坚(jiān)实有力的基础。


    02  安全风(fēng)险呈现(xiàn)泛在化(huà)趋势


    物(wù)联网(wǎng)、云计算、5G、大数(shù)据(jù)、人(rén)工智能等创新技(jì)术正在加速驱动物理世界与信(xìn)息(xī)世界的融(róng)合。我们在享(xiǎng)受高新(xīn)技术带来的信息(xī)红利(lì)的同时,也无形中打破了固(gù)有的(de)网络边界,加剧了信息泛在(zài)化的(de)发展趋势。物理世(shì)界与信息空间的泛在融(róng)合,也(yě)将物理空(kōng)间的违(wéi)法破坏(huài)行(háng)为引入(rù)虚(xū)拟(nǐ)世(shì)界(jiè),网络空间变得更加复杂。


    信息技术的融合(hé),既加速了(le)信息化进程,也增大了网络攻击的可(kě)能性,网络安(ān)全问题异常严峻。近年来(lái)网络安(ān)全事件层出不穷、形式各异,涉及到物联网(wǎng)安全、数据(jù)安全、虚拟化安全等方方面面。比如,在(zài)物(wù)联网领域,视(shì)频监控弱密(mì)码、偷拍、DDoS攻(gōng)击等事件(jiàn)屡见不鲜;大量智能门锁存在通信监听、门卡复制、APP攻击等安全风险;传感器网络等(děng)无(wú)人值守设备分布(bù)广泛,被(bèi)攻破而(ér)不被发现的事件(jiàn)也时常被事后报道。随着信息技术的发展(zhǎn),网(wǎng)络安全风(fēng)险加速扩(kuò)散,网络安全问题已然泛(fàn)化(huà)。



    03  密码技(jì)术的泛在化应用思路


    面对(duì)快速发展(zhǎn)的信息技术及泛在多变的(de)网络安全需求,需要(yào)对网络空间进行体系性的安(ān)全防护。密码是(shì)网络信息安全的核(hé)心技术,是(shì)整个(gè)网络信(xìn)任(rèn)体系的(de)基础支撑(chēng),依托密码(mǎ)技术在(zài)认证、加密等方面的重要作用,构建以密码为基石的网络安全体系,能够有力解(jiě)决网络与信(xìn)息(xī)安全问题。我们在开展具体密码工(gōng)作时,需注意密码技术与业(yè)务(wù)应用的(de)结合(hé)。在(zài)不同的(de)业务场景中,应当采用不同的密(mì)码技术路线或者组合。总(zǒng)的来说,包(bāo)括经典密码技(jì)术、创新密(mì)码技术(shù)、前沿密码技(jì)术三(sān)个(gè)方面。


    经典密码技术指(zhǐ)的(de)是常见(jiàn)的对称密码、PKI/CA公钥密码及标识密码(mǎ)技(jì)术(shù)。这类密码技术(shù)属于基石性技术,已经被广泛应(yīng)用,能够解(jiě)决(jué)传统信息系统安全(quán)认证与数据加密等问题。


    我们重点想提(tí)一些创新(xīn)密码应用的工作思路。我们在实践过程中,发现诸如工业(yè)控制、移动办公、智能家居等新兴场景(jǐng)都存在密(mì)码应用需求,然而受限于具体场景和(hé)环境(jìng),传统(tǒng)的密码技术往(wǎng)往无法(fǎ)直(zhí)接应用(yòng)。此时,我(wǒ)们就需(xū)要转变(biàn)思路,对密码(mǎ)应用(yòng)的方法进行(háng)创新和调整。第一种思路是“融”,即密码融合设计,在设(shè)计之初(chū)将密码流程融入(rù)到业务应用(yòng)及通信(xìn)协议中,避免后期(qī)堆叠(dié)密码设备带来的性能开销、系统损害等(děng)影响。第二种思路是“变”,我们(men)对(duì)传统密码技术进行场景(jǐng)化的适(shì)配改(gǎi)造(zào),以(yǐ)应对差(chà)异化的密码需求(qiú),如轻(qīng)量化密码协议、短证书(shū)等。第三种思路是“合”,我们可以对加密、认证、授(shòu)权、安全管理等功能进行整合,以能力(lì)打(dǎ)包的形式(shì)对接应用(yòng)系统,提供“一揽子”的密码解决方案,减轻应用的(de)密码集成难度,快速(sù)实(shí)现密码赋能。


    密码技(jì)术在不断发展,学术(shù)界对零(líng)信任、区块(kuài)链、安全(quán)多(duō)方计(jì)算、同态加密、格(gé)密码、抗量(liàng)子密码等前沿密(mì)码技术进行了广泛(fàn)的(de)研究,部分成果(guǒ)已经应用到信息系统中,相信未来前(qián)沿密码技术会(huì)得到(dào)更加广泛(fàn)和(hé)全面(miàn)的(de)应(yīng)用(yòng)。


    04  终(zhōng)端侧的密码产(chǎn)品部署


    终端种类众多、形(xíng)态各异。不同种类(lèi)的(de)终端在价格成本、网络数据能力、软硬(yìng)件(jiàn)架(jià)构等方面存在着巨大(dà)区别,终端侧的密码(mǎ)产品部署(shǔ)需(xū)求也存在(zài)着(zhe)差异性,需要因地制宜。


    终端侧的密码产品部署主要涵盖(gài)三种形式:安(ān)装软件密码模块(kuài)、内嵌硬(yìng)件密码模块以及(jí)外(wài)接安全网(wǎng)关。对于PC、手(shǒu)机(jī)、高性能嵌入式(shì)设备,我们可以部署软件(jiàn)密码(mǎ)模(mó)块,借助CPU的强大运算能力(lì),实现高性能(néng)的密码运算,无(wú)需额外(wài)增加硬件成本。面(miàn)向(xiàng)智能门(mén)锁、车载控制器(qì)等安全性(xìng)较(jiào)高的(de)终端(duān),我们可以采用设备内嵌密码硬(yìng)件的方式(shì),包括板载安全芯片、内接密码模块、使用基于密(mì)码的安全通信模组等,提供硬件级安全防护能力,保障设备安(ān)全。针对微型传感器、大型进口设备、老旧IT设备等难以施行(háng)密码改造的场景(jǐng),我们可以接入安(ān)全网关,通过(guò)门卫式安全防护,保证设(shè)备的接入安全与通信安全问题。


    05  密码的服务化之道


    近年来,越(yuè)来(lái)越多(duō)的应(yīng)用迁移(yí)上云。我们如果要分别对不(bú)同的信息系统进(jìn)行密码应用,工作量巨大,密码资源浪(làng)费严重。此时,我们可以借(jiè)助云化、虚(xū)拟(nǐ)化的(de)思想将(jiāng)密码能力(lì)服(fú)务化(huà),按需提供密码(mǎ)资源(yuán),不同(tóng)应用系(xì)统只需通过(guò)服务调(diào)用的方式即可安全地(dì)获取密码能力,从而(ér)快速实现密码应用(yòng)改造。


    一个可行(háng)的实践路线是构建密码(mǎ)服务(wù)平(píng)台。我所(suǒ)在的卫士通公司作为综合实(shí)力较强的密码企业,正在(zài)从传统密码产品提供商向平台型安全服务提供商转型,密码服务平台便是一个重(chóng)要的抓手。密(mì)码服务(wù)平(píng)台不直接提供密码产品,面向应用提供场景化(huà)的密码服务,提升合规(guī)的密码应用效(xiào)率,降(jiàng)低应用(yòng)与密码对接的难度。我们(men)看到,越来越多(duō)的(de)政务云正在(zài)采用密码服务平台,实(shí)现云上应用的快速对接。可(kě)以预见,密码服务是促进密码泛在化落地的(de)重要且(qiě)有效的技(jì)术路径。


    06  基础(chǔ)软硬件的内生安全机制

    长久以来,计算机系统基(jī)础软硬件的安全及密码(mǎ)措施都是各自为(wéi)政(zhèng),较为独立。如果要做一个安全(quán)浏览器,我们可能会在浏览器(qì)内部集成(chéng)OpenSSL算法库;如果(guǒ)要做一(yī)个(gè)加密数据(jù)库,我(wǒ)们可能为数据库配用密码硬件;如果要做安(ān)全启(qǐ)动,我们需要为计算机配置TPCM、TCM等可信计算(suàn)芯片。计算机系统各个软硬件之(zhī)间的密码能力(lì)缺乏协同,烟囱式存在。另外,各类软硬件厂商自行建设(shè)密码,也(yě)存在着合规(guī)性的问题。


    我们在构建自主信(xìn)息系统时,可以从系统体(tǐ)系的角(jiǎo)度出(chū)发,使用一(yī)套密码方案(àn),贯通计算机基础软硬件的各个环节,实现密码运算和可信(xìn)计算。基础此种思想(xiǎng),如卫士通(tōng)与龙芯联合推出的(de)内嵌安全SE的国产(chǎn)处理器,打通了CPU、Bioses、操(cāo)作系统(tǒng)、中间件、数据(jù)库(kù)、浏览器等各环(huán)节(jiē),构建了(le)内生安全的(de)基础软硬件密码应用(yòng)生态(tài)。


    07  典型案例


    分享两个场景化案(àn)例(lì)。一(yī)是视频融(róng)合通信,包含视频监(jiān)控(kòng)、直播、会商(shāng)等多种(zhǒng)业务模式。我们(men)可以采用端到端的安全方式对视频终端、服务端进行密码改造(zào),对(duì)大带宽(kuān)、高(gāo)清(qīng)、多(duō)路、实时(shí)音视频进行加解(jiě)密。GB35114便是此类方式的标准化落(luò)地,未(wèi)来(lái)也将会(huì)有更多(duō)音视频密码应用的标准指导(dǎo)相关工作。二是物联网密码(mǎ)应用,我们可(kě)以建(jiàn)立(lì)覆盖物联网“端-边-网-云”的密(mì)码应用体系。端,指(zhǐ)的是物联网终端(duān)侧部署安全芯片/软件密码模块等(děng)密码产(chǎn)品,实现终端安全防(fáng)护;边,指的是提供安全边缘(yuán)网(wǎng)关,安全接入物联网终端(duān);网,指(zhǐ)的是基于密码技术(shù)保障物联网通(tōng)信安全;云,指的是物联网平台具备密码与安全能力。


    08  密码应用推进思考


    密(mì)码事业的(de)政策性较强,我们密码(mǎ)工作者要时刻关注(zhù)国家政(zhèng)策法规,尤其是(shì)中央、地(dì)方、大型(xíng)机关单位的商密(mì)规划,这将带来大量的密码泛(fàn)在化建设项目。另外,随着等保2.0、密(mì)评工作的广泛、有序开展(zhǎn),更多(duō)的细分领域将会(huì)开展(zhǎn)密码工作,密(mì)码市场(chǎng)规模迅速扩大。我们在专注既(jì)有(yǒu)业务领域的同时,应不(bú)断开(kāi)拓新的行业用户和业务领域,拓展密码应用的范围。


    密码(mǎ)应(yīng)用和(hé)改(gǎi)造需要达到什么程(chéng)度?是否密码措(cuò)施越多越(yuè)好?如何(hé)让更多的行业(yè)用户、企业单(dān)位(wèi)放下对(duì)密码或安全的(de)固(gù)有成(chéng)见,愿意用密码?这(zhè)些问(wèn)题都值得我们思考。我们(men)在做密码应用和推广(guǎng)的时候,一定要结合行业(yè)政策与应用实际,按(àn)需地开展(zhǎn)密码应用,密码应用的强度不能单一量化,做到合规的同时,保证(zhèng)相(xiàng)当(dāng)的安全性(xìng)。


    09  从(cóng)业者(zhě)建议


    在密码泛在(zài)化的背景环境下(xià),我们从业者需要哪些(xiē)方(fāng)面的能(néng)力素养?我认为,至少需要三方面(miàn)的(de)能力。第一,完(wán)备的密码知识。密(mì)码技术不断(duàn)发(fā)展(zhǎn),我们需要广(guǎng)泛涉猎密码知(zhī)识,同时也应当潜心钻研一(yī)些(xiē)重点(diǎn)的密码知识,尤(yóu)其(qí)是(shì)我们工作中可能用到的密(mì)码技术。第二,全栈(zhàn)的密码设(shè)计能力。包括密码算法(fǎ)、产品(pǐn)化设计、接口对接(jiē)、协议优化等等(děng),只(zhī)有具(jù)备了全(quán)栈(zhàn)的设(shè)计能力,才能(néng)应对(duì)复杂多变(biàn)的情况,准确地对密码(mǎ)方案进(jìn)行(háng)优化(huà)和改造(zào)。第三,快速(sù)理解业(yè)务应(yīng)用的能(néng)力。密码和业务不能是(shì)“两张皮”,密码的设计必(bì)须基于业务实际,密码工作(zuò)者应当理解业务(wù)流程(chéng)并梳理(lǐ)出(chū)安全(quán)痛点及(jí)密码应用需求,才能做(zuò)好密码建设的实际工作。


    1月15日,人(rén)社部发文拟新增“密码技术(shù)应用员”职业,并将其定义为运(yùn)用密码技术,从事信息系统(tǒng)安全密码保障的架构设计、系(xì)统集成、检(jiǎn)测评估(gū)、运维管(guǎn)理(lǐ)、密码(mǎ)咨询(xún)等相关(guān)密码服务的(de)人员。“密码技术应(yīng)用员”作为密码(mǎ)泛(fàn)在(zài)化的一(yī)个专(zhuān)门职业被(bèi)正(zhèng)式提(tí)出,这无疑会促进密码泛在化的应用与推(tuī)广工作。同时,作为密(mì)码从业者的我们,也应当参照“密码技术应用员”的要(yào)求(qiú)积极提升个人能力。


    10  密码泛在(zài)化的未来


    传统信息(xī)行(háng)业、新技(jì)术业务领(lǐng)域快速发展并交相辉映,信息(xī)世界(jiè)正朝着相互渗透、多(duō)元发展的方向演(yǎn)进。我们有理由相(xiàng)信,未来,密码(mǎ)就(jiù)是信息世界不可或缺的组(zǔ)件,密(mì)码也将(jiāng)作为泛化信息世界的(de)安全基石,有力保(bǎo)障(zhàng)信息世界的安全持续发展。密(mì)码(mǎ)人,大有可为。


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