沒有網(wǎng)絡(luò)安全就不可能有智能制造。以前的網(wǎng)絡(luò)安全措施主要是采用“封堵查殺”。殺病毒、防火墻、入侵檢測的傳統(tǒng)“老三樣”,在科技發(fā)達(dá)的現(xiàn)在已經(jīng)難以應(yīng)對人為攻擊,容易被攻擊者利用。在這種情況下,主動免疫可信計算被列入防范網(wǎng)絡(luò)威脅的有效途徑。在主動免疫三重保護(hù)框架下,我們才能構(gòu)建自主可控、安全可信、完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
安全是發(fā)展的前提,發(fā)展是安全的保障。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)安全面臨的威脅,案例非常多。2017年5月12日爆發(fā)的“WannaCry”勒索病毒,通過將系統(tǒng)中數(shù)據(jù)信息加密,使數(shù)據(jù)變得不可用,黑客借機(jī)勒索錢財。病毒席卷近150個國家,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)。這是網(wǎng)絡(luò)安全受到威脅的一個典型案例。另一個案例來自臺積電。2018年8月3日,臺積電遭到勒索病毒入侵,幾個小時之內(nèi),臺積電在中國臺灣地區(qū)的北、中、南三個重要生產(chǎn)基地全部停擺,造成約十幾億美元的營業(yè)損失。可以說,沒有網(wǎng)絡(luò)安全就不可能有智能制造。
防范網(wǎng)絡(luò)威脅是永遠(yuǎn)的主題,我們的網(wǎng)絡(luò)空間經(jīng)常會受到全方位攻擊,這是因為我們的網(wǎng)絡(luò)空間極其脆弱,通常存在三大問題,分別是:計算科學(xué)問題,如圖靈計算原理(少攻防理念);體系結(jié)構(gòu)問題,如馮諾伊架構(gòu)(缺防護(hù)部件);計算模式問題,如重大工程應(yīng)用(無安全服務(wù))。設(shè)計IT系統(tǒng)不能窮盡所有邏輯組合,必定存在邏輯不全面的缺陷。利用缺陷挖掘漏洞進(jìn)行攻擊是網(wǎng)絡(luò)安全面臨的永遠(yuǎn)的命題。主動免疫的安全目標(biāo),就是確保為完成計算任務(wù)的邏輯組合不被篡改和破壞,實現(xiàn)正確計算。
主動免疫可信計算
以前的網(wǎng)絡(luò)安全措施主要是采用“封堵查殺”。殺病毒、防火墻、入侵檢測的傳統(tǒng)“老三樣”,在科技發(fā)達(dá)的現(xiàn)在已經(jīng)難以應(yīng)對人為攻擊,容易被攻擊者利用。在這種情況下,主動免疫可信計算被列入防范網(wǎng)絡(luò)威脅的有效途徑。
主動免疫可信計算是要確保為完成計算任務(wù)的邏輯組合不被篡改和破壞,實現(xiàn)正確計算,是指計算運算的同時進(jìn)行安全防護(hù),以密碼為基因?qū)嵤┥矸葑R別、狀態(tài)度量、保密存儲等功能,及時識別“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,這是保障網(wǎng)絡(luò)安全的根本出路,而科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)安全信息架構(gòu)建立了免疫、反腐子系統(tǒng)。
可信安全管理中心支持下的主動免疫具有三重保護(hù)框架,在這種框架下,網(wǎng)絡(luò)安全代替了以前人工的辦公處理,有“安全辦公室”“警衛(wèi)室”“安全快遞”三個途徑。這樣的系統(tǒng)才能解決攻擊者進(jìn)不去,進(jìn)去了也拿不到東西,即便拿了東西也看不懂、沒有用,篡改不了系統(tǒng),最后對自己的攻擊行為也賴不掉。
在主動免疫三重保護(hù)框架下,我們才能構(gòu)建主動自主可控、安全可信,構(gòu)建完整的產(chǎn)業(yè)鏈。中國很早就開展了這方面的研究。中國可信計算源于1992年立項研制的可信計算綜合安全防護(hù)系統(tǒng)(智能安全卡),于1995年2月底通過測評和鑒定。經(jīng)過長期軍民融合攻關(guān)應(yīng)用,形成了自主創(chuàng)新安全可信體系,開啟了可信計算3.0時代,形成了完整的可信計算3.0產(chǎn)品鏈,可以方便地通過可信網(wǎng)絡(luò)支撐平臺把現(xiàn)有設(shè)備升級為可信計算機(jī)系統(tǒng),而應(yīng)用系統(tǒng)不用改動,便于新老設(shè)備融為一體,構(gòu)成全系統(tǒng)安全可信,廣泛應(yīng)用于國家重要信息系統(tǒng),如增值稅防偽、彩票防偽、二代居民身份證安全系統(tǒng)、中央電視臺制播系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)等關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施安全保障,已成為國家法律、戰(zhàn)略、等級保護(hù)制度要求,加快推廣應(yīng)用。
比如,國家電網(wǎng)電力調(diào)度系統(tǒng)以可信計算架構(gòu)實現(xiàn)等級保護(hù)四級。電力可信計算密碼平臺已在34個省級以上調(diào)度控制中心使用,覆蓋上千套地級以上電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng),涉及十幾萬個節(jié)點,約四萬座變電站和一萬座發(fā)電廠,有效抵御各種網(wǎng)絡(luò)惡意攻擊,確保電力調(diào)度系統(tǒng)安全運行。經(jīng)過長時間的驗證,具備以下四點優(yōu)勢:一是高效處理、實時調(diào)度;二是不打補(bǔ)丁,免疫抗毒;三是不改代碼,方便實施;四是精練消腫,降低了成本。
5G網(wǎng)絡(luò)下的網(wǎng)絡(luò)安全
網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)新標(biāo)準(zhǔn)具有以下特點:第一,基本要求、測評要求和技術(shù)要求框架統(tǒng)一,安全管理中心支持下的三重防護(hù)結(jié)構(gòu)框架;第二,通用安全要求+新型應(yīng)用安全擴(kuò)展要求,將云計算、移動互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制等列入標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;第三,把基于可信根的可信驗證列入各級別和各環(huán)節(jié)的主要功能要求。
現(xiàn)在5G來了,5G網(wǎng)絡(luò)在傳統(tǒng)電信云的基礎(chǔ)上引入NFV/SDN等技術(shù)進(jìn)行ICT融合,將移動通信網(wǎng)絡(luò)云化、虛擬化和軟件化,使網(wǎng)絡(luò)變得更靈活、敏捷和開放。這對建設(shè)安全可信的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)很重要。應(yīng)用計算領(lǐng)域有智能電網(wǎng)、智能物流、智能醫(yī)療、智能交通等,5G支撐了智能制造,但是如果沒有安全保障,一切都是零。網(wǎng)絡(luò)要可信、5G要可信,到運用計算效果可信,在安全管理中心做到系統(tǒng)資源管理、安全策略管理、審計管理,這樣的系統(tǒng)才能保障我們國家基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展,才能支撐我們的兩化融合更好運行、智能制造健康發(fā)展。
(本文根據(jù)沈昌祥院士在安徽合肥舉辦的2019世界制造業(yè)大會國家制造強(qiáng)國建設(shè)專家論壇上的主題演講速記稿整理)
5G網(wǎng)絡(luò)在傳統(tǒng)電信云的基礎(chǔ)上引入NFV/SDN等技術(shù)進(jìn)行ICT融合,將移動通信網(wǎng)絡(luò)云化、虛擬化和軟件化,使網(wǎng)絡(luò)變得更靈活、敏捷和開放。這對建設(shè)安全可信的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)很重要。