2016年4月19日，習(xí)總書記強調(diào)指出，要樹立正確的網(wǎng)絡(luò)安全觀，加快構(gòu)建關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施安全保障體系，增強網(wǎng)絡(luò)安全防御能力和威懾能力。正確的網(wǎng)絡(luò)安全觀即總書記倡導(dǎo)的“總體國家安全觀”，是指網(wǎng)絡(luò)安全是整體的而不是割裂的，網(wǎng)絡(luò)安全對國家安全牽一發(fā)而動全身，沒有網(wǎng)絡(luò)安全就沒有國家安全。

眾所周知，安全已經(jīng)是萬物互聯(lián)智能時代的核心需求，CPU作為無處不在的算力基石，其本身的安全性尤為重要，CPU自身不安全就無法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全。正值習(xí)總書記“4 19”重要講話六周年之際，縱觀國內(nèi)CPU廠商，對安全的重視程度、投入力度參差不齊。有的廠商已經(jīng)開始積極探索系統(tǒng)化、全局化的CPU安全機制，開創(chuàng)性地提出了CPU安全的相關(guān)標準，從CPU層面實現(xiàn)了國產(chǎn)計算機系統(tǒng)自底向上的本質(zhì)安全，宛如“疫苗”一樣為計算機構(gòu)筑起一道牢固的安全屏障。

敢為人先謀CPU安全

國家互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急中心(CNCERT)發(fā)布的《2021年上半年我國互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測數(shù)據(jù)分析報告》顯示，國家信息安全漏洞共享平臺(CNVD)收錄通用型安全漏洞13083個，同比增長18.2%。其中，零日漏洞收錄數(shù)量為7107個，占總收錄漏洞數(shù)量的54.3%，同比大幅增長55.1%。這些漏洞在披露時尚未發(fā)布補丁或相應(yīng)的應(yīng)急措施，嚴重威脅我國網(wǎng)絡(luò)空間安全。

嚴峻的網(wǎng)絡(luò)安全形勢，對國產(chǎn)CPU提出了更高的挑戰(zhàn)。而6年前，國產(chǎn)CPU的性能與國外廠商的整體差距還比較大，國內(nèi)芯片廠商主要將研發(fā)重點放在性能的追趕上。

彼時，飛騰CPU在信創(chuàng)圈還是一個“新人”，知之者甚少。2016年4月19日習(xí)總書記的重要講話使飛騰CPU研發(fā)團隊意識到網(wǎng)絡(luò)安全責任重大，于是在后續(xù)產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計中除了注重性能突破之外，還把安全提升到了極其重要的位置。

“自主不等于安全，高性能也不代表高安全。”飛騰信息技術(shù)有限公司副總經(jīng)理郭御風表示，CPU設(shè)計除了要自主正向設(shè)計封堵后門之外，還需要通過系統(tǒng)的主動安全設(shè)計對漏洞風險進行免疫，探索如何將安全設(shè)計理念融入到國產(chǎn)CPU設(shè)計的方方面面，在處理器設(shè)計的整個流程中貫穿安全設(shè)計的思想，從架構(gòu)上、軟硬件總體上去把握，通過防后門、堵漏洞，真正將安全植入到“芯內(nèi)”去。

凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。正是秉承這樣的安全理念，以“聚焦信息系統(tǒng)核心芯片，支撐國家信息安全與產(chǎn)業(yè)發(fā)展”為使命，從2016年到2019年，飛騰一直在謀劃、制定安全架構(gòu)規(guī)范，設(shè)計研發(fā)主動免疫的可信計算CPU。飛騰安全技術(shù)團隊對處理器安全及其相關(guān)領(lǐng)域進行了廣泛研究與前沿探索，涉及處理器安全微架構(gòu)設(shè)計、側(cè)信道攻擊與防御、固件安全和虛擬化安全等諸多方向。敢為人先謀安全，也為飛騰CPU在信創(chuàng)市場后來居上打下了扎實的根基。

PSPA“疫苗”筑牢安全屏障

作為信息系統(tǒng)的安全基石，CPU如何真正做到防后門、堵漏洞?

經(jīng)過三年多的思考、設(shè)計、迭代，2019年12月19日，飛騰公司制定的國內(nèi)首個處理器安全架構(gòu)規(guī)范PSPA1.0(Phytium Security Platform Architecture)正式亮相，這也是國產(chǎn)CPU企業(yè)首次發(fā)布CPU層面的安全架構(gòu)規(guī)范，從CPU層面實現(xiàn)了國產(chǎn)計算機系統(tǒng)自底向上的本質(zhì)安全。可信計算3.0是我國網(wǎng)絡(luò)安全等保2.0標準確定的核心防御技術(shù)，飛騰PSPA實現(xiàn)了可信計算3.0的安全架構(gòu)，真正將安全可信做到了“芯內(nèi)”。

PSPA1.0從十個方面定義了安全處理器中涉及的軟硬件功能和屬性，包括密碼加速引擎、密鑰管理、可信啟動、可信執(zhí)行環(huán)境、安全存儲、固件管理、量產(chǎn)注入、生命周期管理、抗物理攻擊和硬件漏洞免疫，涉及芯片的硬件設(shè)計、固件設(shè)計、量產(chǎn)等多個方面，對密碼算法、可信計算、全周期管理、抗攻擊、生產(chǎn)安全等方面均有全面的考慮和解決方案。

從國家互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急中心(CNCERT)發(fā)布的報告可以看出，隨著網(wǎng)絡(luò)攻擊日益常態(tài)化、嚴峻化，安全已經(jīng)成為各行各業(yè)的“強需求”。PSPA宛如“疫苗”一樣，為計算機構(gòu)筑起一道牢固的安全屏障，守護數(shù)據(jù)安全。

值得注意的是，在PSPA1.0正式發(fā)布之前，飛騰就已經(jīng)在高效能桌面芯片F(xiàn)T-2000/4的設(shè)計中貫穿了PSPA1.0的相關(guān)要求，進行了產(chǎn)品層面的實驗驗證。2019年9月首發(fā)的FT-2000/4在內(nèi)置安全性方面擁有獨到創(chuàng)新，從CPU層面為可信計算提供了有效支撐。2020年12月推出的8核桌面CPU飛騰騰銳D2000也支持PSPA1.0規(guī)范。這兩款CPU已成為飛騰的“明星產(chǎn)品”，廣泛應(yīng)用于政務(wù)、金融、交通、電力等重要領(lǐng)域。

“CPU疫苗”應(yīng)用進行時

疫苗研究出來了，得讓大多數(shù)人用起來，才能增強身體免疫力。同理，“CPU疫苗”只有實現(xiàn)落地應(yīng)用，才能發(fā)揮其真正價值，真正做到為網(wǎng)絡(luò)安全保駕護航。

飛騰高度重視可信計算產(chǎn)業(yè)的生態(tài)建設(shè)。依托自主定義的安全可信架構(gòu)規(guī)范，以及日益豐富的安全CPU產(chǎn)品譜系，飛騰廣泛聯(lián)手合作伙伴壯大安全可信生態(tài)圈，共同打造本質(zhì)安全的聯(lián)合解決方案，助推信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)安全體系的構(gòu)建和PSPA的落地應(yīng)用。

為切實解決從設(shè)備硬件到固件、操作系統(tǒng)以及業(yè)務(wù)應(yīng)用的整體可信安全問題，為政務(wù)、能源、交通、金融等行業(yè)的關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施提供端到端的安全可信計算解決方案，2021年飛騰攜手北京計算機技術(shù)及應(yīng)用研究所、麒麟軟件、可信華泰、中電科技推出了PSPA可信計算聯(lián)合解決方案，并已經(jīng)在相關(guān)部門的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的計算機終端落地應(yīng)用。該落地項目以飛騰可信核為基礎(chǔ)構(gòu)建了片內(nèi)可信根，實現(xiàn)了主動免疫的防御能力。北京計算機技術(shù)及應(yīng)用研究所攜手生態(tài)伙伴，基于飛騰網(wǎng)安版FT-2000/4及PSPA1.0研發(fā)了符合可信計算3.0標準的可信計算機終端，內(nèi)置在CPU中的安全機制得到了充分的應(yīng)用。

該聯(lián)合解決方案代表了可信計算3.0新一代創(chuàng)新的軟硬件技術(shù)路線，由飛騰CPU等內(nèi)置硬件提供支撐，減少對外部擴展的依賴，全面提升了計算性能、安全性、集成度以及兼容性，真正實現(xiàn)了最深層的內(nèi)生免疫能力，使得可信計算3.0的軟硬件產(chǎn)品的可用性、易用性得到了大幅度提升，為可信計算產(chǎn)品大范圍應(yīng)用推廣奠定了堅實的基礎(chǔ)。

此外，飛騰攜手大唐高鴻信安推出了基于PSPA安全架構(gòu)標準的可信系統(tǒng)聯(lián)合解決方案，已榮獲由中國電子工業(yè)標準化技術(shù)協(xié)會“信創(chuàng)工委會”頒發(fā)的“信創(chuàng)安全優(yōu)秀解決方案”獎。

“有了PSPA這個免疫系統(tǒng)，計算機終端的安全更有保障了。”飛騰某生態(tài)伙伴表示。

PSPA2.0即將發(fā)布

數(shù)字經(jīng)濟將囊括經(jīng)濟、社會、生活的方方面面，信息安全將面臨前所未有的挑戰(zhàn)。“十四五”規(guī)劃綱要指出，要維護新型領(lǐng)域安全，全面加強網(wǎng)絡(luò)安全保障體系和能力建設(shè)。

2022年是實施“十四五”規(guī)劃的關(guān)鍵之年，飛騰將進一步加強安全前沿技術(shù)的研究，包括處理器微架構(gòu)安全一體化防護技術(shù)、面向虛擬化場景的輔助安全技術(shù)、高安全等級芯片的物理安全防護技術(shù)等;飛騰將推出PSPA2.0規(guī)范，擴展PSPA安全機制覆蓋范圍，提高PSPA安全機制支撐強度，進一步提升內(nèi)生安全能力，有效護航信息安全。

據(jù)透露，PSPA2.0規(guī)范將率先用于即將發(fā)布的飛騰騰瓏E2000。飛騰后續(xù)的CPU設(shè)計，無論是面向服務(wù)器的(飛騰騰云S系列)、面向桌面的(飛騰騰銳D系列)，還是面向嵌入式的(飛騰騰瓏E系列)，都將全面支持PSPA2.0安全架構(gòu)規(guī)范，使得內(nèi)生安全技術(shù)的覆蓋面越來越廣。

毋庸置疑，隨著國產(chǎn)CPU的“疫苗”不斷推出加強版，自主算力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行必將堅如磐石。

原文標題：國產(chǎn)CPU的免疫系統(tǒng)是怎樣煉成的

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審核編輯：湯梓紅