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2023计算产业生态大会总结

核心内容

2023计算产业生态大会聚焦于数据安全与机密计算技术的发展，强调在数字经济时代，数据已成为基础性战略资源和关键性生产要素。随着数据要素市场加速整合，数据安全需求日益凸显，尤其是数据使用安全成为当前最薄弱的环节。大会指出，传统数据安全模型已无法满足新型应用场景（如云计算、大数据、移动设备和物联网）下的数据保护需求，亟需引入机密计算等新兴技术手段。

主要观点

数据安全的三大主流发展方向

• 数据传输安全：已有成熟技术，如加密、SSL/TLS等，但仍需创新发展。
• 数据存储安全：同样已有较多成果，如加密、访问控制等，也需持续优化。
• 数据使用安全：当前最核心、最薄弱的环节，需要加快研究和实用化。

数据使用安全的重要性

• 云计算、大数据等场景中，数据在使用过程中面临更多安全风险。
• 传统安全措施无法有效保护使用中的数据，需引入新的技术范式。
• 企业普遍认为，数据在使用中的风险日益增加，必须采取更有效的保护措施。

机密计算技术的地位

• 机密计算（Confidential Computing） 是当前最现实的数据使用安全技术，属于密态计算范畴。
• 机密计算通过可信执行环境（TEE），在硬件层面实现数据与代码的隔离保护。
• 机密计算具有硬件信任、远程验证、安全隔离等特性，能够有效提升数据使用过程中的安全水平。

关键信息

机密计算技术路线

机密计算技术类型

1. 基于离散芯片：如TPM/TCM，物理隔离，安全性高。
2. 基于指令集扩展：如Intel SGX/TDX、ARM TrustZone，利用硬件指令实现隔离。
3. 基于软件：如VSM、open-SGX模拟器，灵活性强但安全性较弱。
4. 基于异构可信：如HETEE、SGX-FPGA，扩展安全隔离范围至GPU、FPGA等异构设备。

机密计算安全机制

• 包括平台安全启动、度量、证明、隔离、可信存储、内存加密等。
• 已有成熟方案，如远程证明服务、安全存储机制等。

机密计算应用实例

• IRON方案：基于Intel SGX实现函数加密，支持高性能加密与解密分离。
• PoS方案：基于Intel SGX构建公钥密码与标识密码，实现类似功能。
• 机密云服务：如谷歌云、AWS、Azure等提供机密计算服务，阿里云已开展商业化应用。

未来展望

1. 实用化研究更加重要

   • 需要推动机密计算基础方法与关键技术的实用化，优化安全体系结构、安全机制等。
   • 侧信道防护、形式化分析、安全监管策略等是未来研究重点。

2. 标准化需求更加迫切

   • 缺乏统一标准，导致技术实现差异大，应用受限。
   • 应制定包括算法与协议、接口规范、平台功能、安全管理等在内的标准体系。

3. 协同发展更加紧密

   • 需要硬件、密码技术、隐私机制、安全协议、可信计算机制、操作系统与虚拟化技术等领域的协同创新。
   • 特别关注新型密码技术（如同态加密、函数加密）和抗量子密码技术（如CRYSTALS-KYBER、CRYSTALS-Dilithium）的发展。

4. 应用将更加深入

   • 机密计算将在电子政务、金融风控、医疗研究、联合营销等领域广泛应用。
   • 需加强跨场景、多样化、大规模应用的研究，推动“产学研用”深度融合，构建具有韧性的应用生态。

总结

机密计算作为保护使用中数据安全的核心技术，正在成为数据安全领域的重要发展方向。其技术路线多样，涵盖硬件、软件和异构设备等多种实现方式，未来需在实用化、标准化、协同创新、深入应用等方面持续发力，以应对日益复杂的数据安全挑战。