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)
加快发展数字经济 助力提升产业链韧性******
作者:龚诗阳(北京师范大学经济与工商管理学院副教授)、李倩(北京外国语大学国际商学院副教授)均系北京市习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心特约研究员)
党的二十大报告提出“着力提升产业链供应链韧性和安全水平”。2022年中央经济工作会议也把“加快建设现代化产业体系”作为2023年经济工作的主要任务之一,并在五大政策组合中强调“产业政策要发展和安全并举”。经过改革开放四十多年的快速发展,我国已形成规模庞大、配套齐全的完备产业体系,成为全球唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家,在全球产业链中扮演着越来越重要的角色。然而,近年来受到全球经济增长放缓、地缘政治冲突等多重因素影响,我国产业体系也遇到产业基础能力不够强、产业链存在堵点卡点、部分关键技术受制于人等问题。只有加快建设现代化产业体系,打造完整而有韧性的产业链,才能把产业安全、经济安全、国家安全牢牢掌握在自己手中。数字经济在维护产业链稳定、增强产业链韧性中大有可为。大力发展数字经济,充分发挥我国海量数据和丰富应用场景优势,推动数字技术与产业链深度融合,对于发挥数字经济优势,构建自主可控、安全高效的产业链,提高产业链供应链稳定性和竞争力,加快建设现代化产业体系具有重要意义。
数字经济为增强产业链韧性提供坚实支撑
数字经济是以数据资源为关键要素,以现代信息网络为主要载体,以信息通信技术融合应用、全要素数字化转型为重要推动力的新经济形态。党的十八大以来,我国高度重视发展数字经济并取得显著成就,数字经济对经济社会发展的引领支撑作用日益凸显。随着数字经济发展战略深入实施,数字经济已成为我国产业链安全和发展的坚实支撑。
发展数字经济,为增强产业链韧性提供数据支撑。数据是重要的生产要素,是国家基础性战略资源。充分发挥大数据的乘数效应,采好、管好、用好数据,能够激发产业链各环节潜能,了解和追踪产业链动态,提升风险应对能力。在企业层面,工业物联网的应用和普及,实现了研发、生产、经营、服务等全环节的数据采集,通过大数据分析,能够提升企业发展态势研判和精准管理水平,有助于提前预判和应对可能的风险。在产业层面,“用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”的大数据思维与应用,已从数据基础较好的金融、通信等产业逐步向智能制造、数字农业等领域拓展。多级联动的国家工业基础大数据库和各类行业数据库的建立,促进形成供需精准对接、及时响应的数据共享机制,有助于分析预测产业链薄弱环节,形成产业链协同发展机制。
发展数字经济,为增强产业链韧性提供技术支撑。只有将数字技术的命脉牢牢掌握在自己手中,才能在技术研发上实现自立自强,从而在产业链自主安全方面掌握主动权。数字经济的发展与数字技术的发展相互促进,随着数字经济快速发展,我国数字技术的发展也日新月异,为产业链升级和现代化产业体系建设提供了新的技术路线。一方面,我国数字技术研发投入逐年上升,关键核心技术不断取得突破,带动关键产品技术创新能力大幅提升。例如,量子计算原型机等基础前沿领域取得原创性突破,人工智能等关键数字技术领域发明专利授权量居世界首位。另一方面,数字技术的应用促进传统产业全方位、全链条转型升级,企业研发水平和生产效率显著提升。推进传统产业的数字化改造,既可以通过更新技术和智能化设备提高劳动生产率,又可以通过提高信息和数据的准确性和整合效率激发创新。截至2022年6月,我国工业企业数字化研发设计工具普及率达75.1%。通过智能化改造,110家智能制造示范工厂的生产效率平均提升32%,产品研发周期平均缩短28%。
发展数字经济,为增强产业链韧性提供设施支撑。新一代数字基础设施是推进产业数字化的基石。党的十八大以来,我国数字基础设施实现跨越式发展,为产业链自主安全提供坚实支撑。在信息基础设施方面,我国已建成全球最大光纤和移动宽带网络,2021年光缆线路长度已达5481万公里。截至2022年7月,我国已许可的5G中低频段频谱资源总量位居世界前列,累计建成开通196.8万个5G基站。网络基础设施全面向IPv6演进升级,2021年互联网普及率已提高至73%,覆盖10.32亿人。这些数字基础设施的建设,将国内超大规模市场优势和人口红利有效转化为数据红利。同时,我国在算力基础设施方面居世界领先水平,构建了全国一体化的大数据中心体系。截至2022年6月,我国数据中心机架总规模超过590万标准机架,建成153家国家绿色数据中心,建成一批国家新一代人工智能公共算力开放创新平台。信息通信网络和算力基础设施的快速发展为产业互联网、工业互联网、车联网等发展提供重要设施保障,为产业智能化改造和数字化转型奠定了坚实基础,有力确保了产业链的自主可控。
数字经济赋能产业链韧性的重点领域
当前,数据作为关键生产要素的价值日益凸显,数字经济正在成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量。我国在数字经济方面具有良好基础和显著优势,必须牢牢抓住数字技术发展主动权,加快发展数字经济,维护产业链的安全稳定、自主可控,加快推动现代化产业体系建设。
以数字经济进一步促进不同产业协同发展。目前我国产业链在行业方面形成了较为完整的布局,我国也是全球唯一拥有制造业全产业链的国家。为更好提升产业对抗不确定性的能力,必须加速推进产业数字化和数字产业化,分行业精准施策,锻长板补短板。对产业链进行系统梳理,摸清关键核心技术和零部件的薄弱环节,预先做好顶层设计。重点行业应聚焦战略前沿领域,集中优质资源合力攻关,增强产业链关键环节竞争力。培育发展先进制造业和战略性新兴产业,如智能制造、云计算、工业软件等,推动数字产业集群化发展,释放数字对经济发展的放大、叠加、倍增作用,持续提升产业集群辐射带动能力。
以数字经济进一步促进不同区域协同发展。党的二十大报告提出,深入实施区域协调发展战略,推动西部大开发形成新格局,推动东北全面振兴取得新突破,促进中部地区加快崛起,鼓励东部地区加快推进现代化。2022年3月,工信部、国家发改委等十部门联合发布《关于促进制造业有序转移的指导意见》,提出引导产业合理有序转移,充分发挥各地区比较优势,促进形成区域合理分工、联动发展的制造业发展新格局,维护产业链供应链的完整性。数字经济在优化地区产业结构,促进区域协同发展中具有重要作用。一方面,数字化基础设施的建设为实现产业跨地区转移提供坚实基础。国家的“东数西算”工程,通过在资源、电力、自然条件等方面具有优势的西部地区建设数据中心,将东部算力需求有序引导到西部,并带动相关产业有效转移,有力地促进了东西部协同发展,为延展产业链条和维护产业链安全提供坚实基础。另一方面,数字化产业带形成的数字化网络体系,突破了行政区划,呈现出区域集中与全国分散并存的格局,集聚联动效应明显,能够深化跨区域的大范围协作。
发挥数字经济优势,促进国内循环和国际循环。通过发展数字经济,可建立实时在线的数字化市场,打破时空限制,促进供给和需求的高效匹配,畅通国内国际双循环。在国内循环方面,数字经济有助于推动高质量全国统一大市场的建立,更高效地推进国内超大规模市场中的资源整合和业务融合,协同产业链上下游,更好释放规模效应。在国内大循环的支撑下,大力发展数字贸易和电子商务,深化产业链国际合作,有效利用全球要素和国际市场资源,推动数字技术和贸易活动深度融合,通过平台经济等引领数字贸易加快发展、促进产业链升级重构,催生新的产业增长点。随着我国数字贸易和跨境电商的发展,必将进一步扩大高水平对外开放,提升我国产业链国际竞争力。
《光明日报》( 2023年01月10日 11版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)