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来源:彩云网登录2024-07-04 17:48

  

网络安全专家谈|沈昌祥院士:构建安全可信网络空间安全防护体系******

  过去的十年,是信息技术革命日新月异、数字经济发展浪潮奔涌向前的十年,也是深刻把握信息化发展大势、积极应对网络安全挑战的十年。党的十八大以来,我国网络安全工作进入快车道。新起点,新征程。回望过去,我国网络安全行业取得哪些发展成就?立足当下,面临哪些新挑战?面向未来,将出现哪些新趋势?中国网络空间研究院网络安全研究所、《中国网信》杂志融媒体中心、光明网网络安全频道、安恒信息联合推出系列专访。本期,邀请中国工程院院士沈昌祥进行访谈。

  记者:请您结合自身实践,谈谈网络安全十年来的发展变化,以及行业发展面临的新挑战、新问题。

  沈昌祥:当前,网络空间已经成为继陆、海、空、天之后的第五大国家主权领域空间,也是国际战略在网络社会领域的演进,我国的网络安全正面临着严峻挑战。以“没有网络安全就没有国家安全”“安全是发展的前提,发展是安全的保障”为宗旨,按照国家网络安全法律法规、战略要求,推广安全可信产品和服务,筑牢网络安全底线是历史的使命。党的十八大以来,我国在网络安全领域取得可喜成绩。《中华人民共和国网络安全法》(以下简称《网络安全法》)《中华人民共和国密码法》(以下简称《密码法》)《中华人民共和国数据安全法》和《关键信息基础设施安全保护条例》等法律法规治理体系逐步完善,网络安全产业发展有法可依,有章可循;安全可信的网络产品和服务产业生态初步构建,产业结构逐步合理;网络空间安全一级学科确立,人才培养体系初步建立,网络安全人才培养力度不断加大,国家网络安全保障能力大幅提升。

  与此同时,我国网络安全在技术、产业和能力等方面与发达国家相比仍存在不小差距,在复杂的网络安全博弈中略显被动:自主创新不足,以“跟随型”为主的安全产业发展思路难以解决核心技术“受制于人”的问题;网络安全防护技术体系尚不健全,重点领域网络安全保障能力不足,集中表现为“网络安全底数不清”“网络防御被动应急”,难以形成网络安全积极防御体系,网络安全保障措施难以适应快速变化的对抗形势等。为此,我们应以前瞻性布局占据战略制高点,形成一套既富有中国特色又符合世界发展潮流的网络空间安全保障战略思维,以自主创新产业争取战略主动权,着眼国家安全和长远发展,构建世界领先、安全可信的自立自强网络安全产业生态体系,从根本上解决核心技术受制于人的问题,积极参与网络空间国际治理,加强网络空间国际合作,提升我国在网络空间领域的国际地位。在“十四五”期间努力打造安全可信的核心技术产业生态,构筑安全可信的网络安全基础,建立顺畅高效的组织管理体系和系统完备的法律法规治理体系,加强良性循环的经费保障,做好多层次的人才培养工作,为国家网络安全提供有力支撑,为建设网络强国构筑坚实基础。

  记者:《网络安全法》对守护网络安全防线、构建安全可信网络体系提出了更高要求。其中也明确提出推广安全可信的网络产品和服务。对于“安全可信”的内涵该如何理解?

  沈昌祥:“安全可信”是网络所使用的设备应当具备的安全性能,即在设备工作的同时,内含的安全部件进行动态并行实时全方位的安全检验,确保计算过程及资源不被干扰破坏和篡改,能正确完成处理任务。这就是用主动免疫可信计算3.0技术开发的网络产品和服务,相当于人体具有免疫能力,离开封堵查杀“老三样”被动防护,自主创新解决核心技术卡脖子问题。

  随着信息技术的快速发展和网络安全形势的不断变化,我们逐渐认识到,掌握网信核心技术是我国摆脱网络安全受制于人的根本,也是保障重要信息系统及其数据安全的前提。保障芯片、整机、操作系统、数据库等基础软硬件的供应链安全可信,成为建设网络强国的保障基石。

  要实现安全可信必须自主创新、自立自强。首先要认清网络安全风险的本质。安全风险源于图灵机原理少安全理念、冯·诺依曼体系结构少防护部件和网络信息工程无安全治理三大原始性缺失,再加上人们对IT逻辑认知的局限性,设计产品不可能穷尽所有逻辑组合,只能处理完成和计算任务有关的逻辑组合,必定存在大量逻辑不全的缺陷漏洞,从而难以应对人为利用缺陷漏洞进行攻击获取利益的恶意行为。

  为了降低安全风险,必须从逻辑正确验证、计算体系结构和计算模式等方面进行科学技术创新,以解决存在的漏洞缺陷不被攻击者利用的问题,形成攻防统一的体系,这与人体健康必须有免疫系统一样。这就是中国可信计算3.0的新计算模式和架构,计算同时并行进行防护,即以物理可信根为基础,一级验证一级,通过构建可信链条,为用户提供可信存储、可信度量和可信报告等多种功能,为保证用户的数据资源和操作过程安全提供可信任的计算环境,有效降低系统的安全风险。由此可见,《网络安全法》要求推广使用安全可信的网络产品和服务是科学合理的,也是高效可行的。

  记者:在构建“安全可信”网络空间安全防护体系,提高网络安全主动免疫能力方面,我们要从哪些方面着手?

  沈昌祥:首先要自主创新发展主动免疫可信计算3.0,为安全可信产业打造良好生态环境。

  可信计算3.0源于我国,对新型可信计算的研究开始于上个世纪90年代初,1995年2月通过鉴定,定型装备,经过长期攻关形成了自主创新的可信计算3.0技术体系。

  可信计算3.0采用运算和防御并行的双体系架构,在计算运算的同时进行安全防护,将可信计算技术与访问控制机制结合,建立了计算环境的免疫体系,能及时识别“自己”和“非己”成份,禁止未授权行为,使攻击者无法利用缺陷和漏洞对系统进行非法操作,最终达到“进不去、拿不到、看不懂、改不了、瘫不成、赖不掉”的效果,对已知和未知病毒不查杀而自灭。

  其次是自立自强建立安全可信创新体系:一是可信体系架构的创新。可信计算3.0创造性地提出了计算节点由运算部件和防护部件并行的双体系架构,在保持原有应用系统不变的情况下,构建主动免疫的可信计算环境,为应用提供主动免疫安全可信的保障机制,主动拦截系统操作运行要素,按预定的策略规则进行可信判定,及时发现并禁止不符合预期的行为,保证全程安全可信的运行。

  二是可信计算密码技术的创新。可信计算3.0架构根据国家《密码法》规定的算法标准发布的可信密码模块(TCM)国家标准,满足可信计算需求,并要在三个方面有重要创新:首先是构成了对称与非对称融合的密码体制,全面支持可信功能;其次,可信计算3.0架构下的可信计算密码技术以国内密码算法为基础,对称密钥算法使用SM4算法,非对称密钥算法使用SM2算法,哈希算法使用SM3算法,高效实现身份认证、加密保护和一致性校验;再是采用双证书体制,用平台证书认证系统,用加密证书保护密钥,并且将加密功能和系统认证功能分离管理,符合《中华人民共和国电子签名法》要求,简化了证书管理工作,提高了系统通过隔离增强加密和认证功能的安全性。

  三是可信平台控制模块的创新。提出以可信平台控制模块(TPCM)作为可信根,并接于主机的计算部件,在可信密码模块基础之上增添对系统和外设的总线级控制机制。TPCM是系统可信的源头,它将密码机制与控制机制相结合。目前,TPCM国家标准已发布,并被发展成为插卡、主板SoC和多核CPU可信核三种模式产品,得到大量推广。

  四是可信主板的创新。可信平台主板将防护部件与计算部件并接融合,由TPCM和系统中的多个度量点(包括TPCM对Boot ROM的度量机制)组成防护部件,计算部件保持原有架构不变。信任链在“加电第一时刻”开始建立,从而提高了系统安全性。同时在主板上的多个度量点分别设置度量代理,通过这些度量代理实现硬件控制,并为可信软件层提供可信硬件度量和控制接口。

  五是可信软件基的创新。可信软件基是在TPCM支撑下,基于双系统体系结构下以原始信息系统宿主软件为保护对象,构成并行的双软件架构。可信软件基在可信计算体系中处于承上启下的核心地位,对上与可信管理机制对接,通过主动监控机制保护应用,对下连接TPCM和其他可信硬件资源,对系统安全机制提供可信支撑,同时与网络环境中其他可信软件基实现可信协同。可信软件基并行于宿主基础软件,在TPCM的支撑下,通过宿主操作系统代理进行主动拦截和度量保护,实现主动免疫防御的安全能力。

  六是可信网络连接的创新。针对集中控管的网络安全环境,创造性地提出了三元三层可信连接架构,能够有效防范内外合谋攻击。同时,这一架构在纵向上对网络访问、可信评估和可信度量分层处理,使得系统的结构清晰、控制有序。进行访问请求者、访问控制者和策略仲裁者之间的三重控制和鉴别,实现了集中控管的网络可信连接模式,提高了架构的策略规则可管性、可信性。

  记者:强化网络空间安全保障,离不开相关产业政策的支持和引导。今后在进一步打造安全可信的产业生态方面,需要在哪些方面完善政策、创新制度?

  沈昌祥:要优化产业政策,打造安全可信的产业生态体系。加强统筹规划,加大投入力度,扶持网络安全产业和项目,加快推广安全可信的网络产品和服务。形成安全可信国产化推进机制,推动安全可信技术产品应用。出台相应政策为自主创新产品提供市场应用空间,促进技术产品创新、性能优化提升与产业应用协同发展。

  要以企业为主体,优化网络安全产业创新发展环境。优化企业生存环境,激发大众创业、万众创新的热情。强化企业的创新主体地位,营造公平合理的市场环境,结合国家“一带一路”倡议,打造更有利的国际化发展环境,充分发挥政府机构、行业协会和产业联盟的作用,积极参与国际合作,争取更多的国际话语权。通过建立产业并购基金、共享专利池等措施为企业国际化发展提供支持,减轻国内企业在国际竞争中的压力。

  要加强人才培养,建设全方位网络安全人才队伍。加大人才培养力度,打造数量充足、结构合理的网络安全人才队伍。加强网络空间安全一级学科建设,由专业机构、行业企业等梳理人才需求,同时加强用人单位与高校、专业培训机构的合作,进一步缩短人才供需差距。

  要统筹规划加大投入,强化经费监管,大幅提升国家资金的利用效率。优化经费支持方式和监管模式,提升经费投入效益。通过成立专业化项目管理机构,统一受理网络安全项目申请,严格公正评审立项,整合原有网络安全项目资源,集中资源重点突破核心技术瓶颈。完善现有经费监管模式,建立合理的经费申请和评审流程,同时在各环节加强审计。加强产学研用管等各方面的配合,前瞻性统筹经费支持方向,在优先支持基础性、公益性项目的同时,充分考虑经费投入将产生的经济效益,设立“产业基金”“创新基金”等实体机构,加快技术研发市场化速度,形成良性循环的市场化经费支持机制。(记者 李政葳 孔繁鑫)

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物联网集群擦亮“城市名片”******

  2400台工业触摸屏的订单,紧急要求3天内交货,可企业该产品产能只有每天600台。这样的订单,接还是不接?

  “以前遇到这种订单,工厂接不了。”无锡普洛菲斯电子有限公司生产运营负责人石勇说,按照以往生产组织模式,临时搭建生产线要向装备厂商订货,周期基本是3到6个月,还要调试、安装,“不过,今年3月,这样的单子我们不仅接了,而且按时保质保量交付了。”

  底气来自“5G+积木式柔性生产单元”和“5G+柔性生产执行系统”。由协作机器人以及组装、耐压测试、激光打标、洁净单元等组成的六边形工作台,只用15分钟,就完成了硬件组装。石勇说,经过软件调试,半小时内,每天350台产能的5G柔性生产线就正式投入生产。“新老产线合力,原本4天才能完成的生产任务被压缩到2天半完成,获得了客户的称赞。”

  无锡普洛菲斯电子有限公司,是5G与物联网赋能制造业数字化转型的标杆企业。自2009年获批全国唯一国家传感网创新示范区以来,无锡以应用带产业、以示范拓市场、以模式促推广,物联网已成为这座城市的产业地标和城市名片。在工信部2019年组织的国家级先进制造业集群竞赛中,无锡市物联网集群成为首批国家先进制造业集群。2021年,无锡物联网产业以26%的同比增速、3563亿元的产业规模,展现出强劲的发展后劲。

  应用先行

  完善产业生态,物联网促进生产、走进生活、造福百姓

  初冬时节,位于江苏宜兴丁蜀镇的无锡市茶叶研究所山地茶园里,工作人员正在为茶树修剪枝叶、追加有机肥。绿油油的山坳里,4根10多米高的杆子,格外醒目。

  “春节前后,茶树开始抽芽。这时无锡的最低温度可能降到零度左右,山坳里湿气大,容易形成霜冻。抽芽期的茶树遭遇霜冻,芽就毁掉了。”技术员董奇说,最近几年,借助茶叶物联网平台,无需安排人工半夜巡视,茶园也没再遭受霜冻的侵害。

  奥秘就在那4根高高的杆子上。“上面装着温度传感器等物联网设备和风扇。传感器检测到茶园上部气温低于3摄氏度时,平台系统会自动启动风扇,将山坳里的冷空气吹走,防止结霜。”董奇介绍。

  茶叶物联网,只是丁蜀农业物联网小镇众多应用案例中的一个。

  “有了物联网,稻田的温度、降雨量、光照强度、风速风向等气象指标能随时查询,还可以通过肥情监测设备收集农作物叶面反射的光谱,分析出农作物的生长指数,获得最优施肥方案。”无锡莲花荡农场技术员许冠华介绍,通过大田物联网平台以及手机应用,坐在办公室,远程遥控水肥一体机灌溉的同时完成精准施肥,不仅一亩地能节约5%的氮肥,出产的“莲花荡”牌大米更是多次获得中国绿色食品博览会金奖。

  江苏中农物联网科技有限公司打造的农业物联网总平台,已建成水产养殖、畜禽养殖、大田作物、茶叶种植和设施园艺等农业生产主要领域的物联网示范工程。其中,水产养殖物联网已覆盖宜兴市主要水产养殖乡镇,建成标准化示范区5万亩,并在23个省份推广,取得明显的社会效益和经济效益。

  物联网技术与传统农业擦出火花,让农民从田间走向“云端”, 同样的转变在其他行业不胜枚举。

  “物联网产业发展初期,无锡坚持典型引路、以点带面,建立了‘试点—示范—推广’的长效激励机制。”无锡物联网创新促进中心理事会秘书长崔健敏说,无锡在全国率先部署电力、食品溯源、水利、车联网等重大应用示范工程22个,涵盖工业、交通、环保、医疗健康、公共安全、城市管理等重点领域,并逐步拓展到全市300多个细分行业,形成一系列“促进生产、走进生活、造福百姓”的智慧解决方案和商业运营“无锡模式”,为全国乃至全球物联网规模化应用提供了示范样板。

  应用市场的开拓,离不开生态体系的完善。

  ——在基础设施方面,无锡在全国率先实现商用NB—IoT窄带物联网全域覆盖,部署全国首个IPv6规模商用网络,5G建设密度、流量驻留比全国领先;建成全球首个城市级车联网LTE—V2X网络,获批建设全国首个国家级车联网先导区。

  ——在金融方面,建立了“产业基金+银行信贷+保险服务”的综合性金融服务体系,物联网领域基金规模超600亿元,总量全国领先。

  ——在人才方面,立足“太湖人才计划”,建立了开放、包容、共享的人才机制。截至目前,无锡已集聚物联网各类人才20万人。

  创新驱动

  培育链主企业,物联网领域超半数的国际标准由无锡主导制定

  走进缝纫机生产企业杰克科技股份有限公司浙江台州工厂,原先需要1000多名工人的机壳加工车间里只有30人,复杂的26道加工工序被合并成一个智能机壳加工中心,加工一台缝纫机机壳的时间从1小时缩短至1分钟。

  “通过实施‘未来工厂’建设,杰克科技的生产效率提升20%,产品不良率降低20%,企业产品研发周期缩短30%,能源利用率提高10%。”数字化解决方案供应商瀚云科技有限公司工程师宋雅军说,好成绩源自数字化,而数字化的基础是准确采集企业各种机器的生产数据。与不少企业一样,杰克科技的生产设备大多是国外品牌,种类繁多、接口和通信协议不统一,给数据采集和制造执行系统推进带来不小的阻力。瀚云科技独立研发的4G/5G网关、数控网关、多功能开发板等硬件设备,帮助杰克科技解决了350余台高端CNC机床的数据采集难题,并提供了“一键上云”的能力。

  作为朗新科技集团的子公司,瀚云科技开发的瀚云HanClouds工业互联网平台,目前已连接5000余家企业、1600余万台设备/产品,先后获得工信部工业互联网产业联盟评定的五星级平台、APP优秀解决方案等国家级奖项60余项。

  瀚云工业互联网平台,是无锡物联网产业集群坚持创新驱动、不断增强产业升级动能的一个典型代表。

  崔健敏介绍,通过探索建立“技术+模式”自主创新体系,集群内部应用和行业领域高端创新资源加速集聚,获批创建国内首个芯片封装测试领域国家先进制造业创新中心,国家超算中心、国家智能交通综合测试基地、国家物联网感知装备产业计量测试中心等178家“国字号”创新载体相继建成投用。面向行业市场需求的高性能制造执行系统传感器、异构感知数据融合、物联网终端安全防护等一大批创新成果达到国际领先水平。物联网领域超半数的国际标准由无锡主导制定。

  创新驱动下的内涵式发展,引导物联网步入量质并重的新阶段。

  “截至目前,无锡企业承接的物联网工程已遍及全球78个国家和地区的830多座城市。”无锡市工信局有关负责人介绍,2020年,无锡物联网企业已达3657家,涵盖关联芯片、感知设备、网络通信、智能硬件、应用服务等全产业链条。以卓胜微、先导、信捷为代表的物联网相关领域上市企业高达79家,国家级专精特新“小巨人”企业和制造业单项冠军企业33家,涌现出一批以远景智能、朗新科技、中科微至、航天大为等为代表的行业领军企业,一批“生力军”正在奋力长成“主力军”。以雪浪工业大数据、南山车联网、慧海湾先进感知为特色的差异化产业布局基本形成。

  政策保障

  注重规划引领,健全市场化、强融合、跨区域的协同体系

  初冬时节,一个特殊的车队行进在无锡市锡山区先锋中路上。前向碰撞预警、异常车辆预警、弱势交通参与者碰撞预警、限速预警、闯红灯预警、协作式自适应巡航……“驾驶”这些车辆在全长6.3公里开放道路上平稳行驶的,是一张车、路、云协同的智能网络。

  2020年以来,锡山区先后实施了车联网一期、二期示范工程,实现45平方公里内智能网联路侧设施全覆盖。如今,在“车联网小镇”里,一辆辆自动驾驶小巴,悄无声息地接送着居民;一台台造型别致的无人驾驶清扫车,自动洒扫着路面……

  融合“聪明的车”“智慧的路”,赋能“智慧的城”,离不开政策先行。仅半年时间内,无锡就发布了《智能网联道路基础设施建设指南第1部分:总则》、起草完成《无锡市车联网发展行动计划(2022—2025年)》,“1个地方法规+1个行动计划+N个标准规范”的车联网规划体系基本形成。

  政府与车联网运营主体同步推进、统一运维的常态化建设模式,吸引近300家车联网及智能网联汽车相关企业聚集无锡,其中近65%为智能网联汽车零部件及自动驾驶相关企业,去年核心产业产值已近300亿元。

  车联网产业的快速发展,是无锡物联网产业集群发展中强化政策保障、持续优化产业发展环境的缩影。以《无锡国家传感网创新示范区发展规划纲要(2012—2020年)》《无锡市“十四五”物联网产业发展规划》为引领,无锡已滚动实施4轮物联网产业发展三年行动计划,通过“精准滴灌”形成具有系统性和迭代性的推进体系。

  把服务落实落细,2018年无锡成立了专门的集群促进组织——无锡物联网创新促进中心。崔健敏介绍,促进中心采取“事业+企业”双轨运营的模式,统筹推进“攻研发”与“建生态”。促进中心建立以来,引进中科院微电子所领军团队研发产业链急需的关键共性技术,创立省级制造业创新中心和产业创新中心,构建了市场化、强融合、跨区域的系统性协同体系,打造了涵盖载体、投资、展会、联盟、智库等多元能力的综合赋能体系。

  “1家促进机构+10家专业协会+12家行业联盟”的系统性协同服务网络,让产业集群内企业受益良多。据介绍,无锡每年开展技术研讨、应用推广、合作配套等交流活动500余场,其中尤以供给侧、需求侧对接成效最为突出。注重激活创新“存量”,实施“一所一策”计划,充分释放公安部交研所、中船702所、中电58所等在锡“大院大所”的创新优势,促进技术与资本、成果与市场的有效对接,推动产学研用深度融合,让集群内企业协同创新效率大大提升。

  “数字产业集群的一大特点是打破地域界限。”崔健敏说,去年,无锡与上海嘉定、合肥、杭州共建长三角面向物联网领域“感存算一体化”超级中试中心,就是纵深推进跨区域协同、激活产业发展动能的新尝试。

  依托先发优势,近三年无锡物联网产业营收平均增速超20%,一场实体经济与数字经济的深度融合正在无锡的产业沃土上生发激荡。记者 王 政

  (文图:赵筱尘 巫邓炎)

[责编:天天中]
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