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）
聚焦重点领域 系统谋划未来产业发展******
作者 ：鹿文亮、王晓明（中国科学院科技战略咨询研究院）
近年来 ，我国在新能源汽车、人工智能 、量子信息、绿色低碳 、基因技术等领域取得了一系列重大科技创新成果 ，培养了一批科技领军人才 ，孵化了一批科技创新型企业，这些都为我国开辟新赛道、谋划未来产业发展创造了能力和条件 。
我国“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出 ，前瞻谋划未来产业 。在类脑智能 、量子信息 、基因技术、未来网络、深海空天开发 、氢能与储能等前沿科技和产业变革领域 ，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业 。国家层面高度重视，多部委提出要布局和发展未来产业。科技部、教育部发文确定了10个未来产业科技园建设试点以及1个建设试点培育 。进一步明确未来产业重点领域 ，推进典型应用场景示范 ，培育产业创新生态，系统谋划未来产业发展具有重要意义。
我国已具备发展未来产业的能力和条件
近年来 ，我国在新能源汽车、人工智能、量子信息、绿色低碳、基因技术等领域取得了一系列重大科技创新成果，培养了一批科技领军人才 ，孵化了一批科技创新型企业，这些都为我国开辟新赛道、谋划未来产业发展创造了能力和条件 ，具体表现在以下几个方面：
在科技创新方面 ，我国已经构建了从国家到区域的科技创新体系，不断强化战略科技力量。先后布局了一批大科学装置 ，为我国在基因技术 、未来网络、绿色低碳等未来产业方向 的技术突破奠定了基础。国家层面支持有条件的地方建设综合性国家科学中心或区域科技创新中心 ，使之成为世界科学前沿领域和新兴产业技术创新的高地和创新要素的汇聚地 ，构建了“国家+区域”的科技创新体系。形成了由国家科研机构、高水平研究型大学 、科技领军企业构成的国家战略科技力量，并不断强化战略科技力量 的创新能力。
在产业发展方面，近十年战略性新兴产业 的持续发展在部分领域形成了全球影响力。我国在5G 、北斗、高铁、特高压 、新能源汽车等领域取得了显著成绩 。新能源汽车实现弯道超车 ，构建了完整 的产业链条 ，产销量连续多年位于全球第一。我国还建成了全球最大的5G网络 ，中国企业声明 的5G标准必要专利占比达到38.2% ，并逐步拓展5G在工业 、交通 、制造等多个行业的融合应用。我国在战略性新兴产业方面取得 的成就，为我们开展前沿技术创新及发展未来产业奠定了基础。
从发展经验来看，我国初步探索了前沿技术创新 的发展模式和路径 ，积累了培育未来产业的经验 。过去十年来，依托区域创新体系建设和战略性新兴产业发展 ，我国在创新主体和平台建设 、科技成果转化等方面，建立了包括人才 、知识产权 、风险投资等在内 的要素和市场体系 。在云计算 、大数据、人工智能、5G等领域发挥了民营企业和平台公司的创新作用，在高铁 、特高压等高端装备领域探索新型举国体制，积累了培育发展未来产业的经验。
面向重点领域布局未来产业生态体系
未来产业具有依托新技术 、引领新需求 、创造新动力和扩展新空间 的“四新”特征。发展未来产业要充分考虑国家发展战略需求 ，还要考虑到未来产业的前瞻性和不确定性 。为此 ，要统筹布局 ，把握未来产业发展方向，在不确定性中寻找确定性 ，通过推进科技成果转化来实现未来产业落地发展。在特定区域先行先试，通过创新政策、创新场景培育一批“新物种”企业 ，构建未来产业生态 。
首先 ，面向国家发展战略需求 ，明确我国未来产业重点领域和发展方向 。未来产业是由重大前沿技术创新驱动 ，对我国经济社会具有支撑引领作用 ，当前处于萌芽或产业化初期的前瞻性新兴产业 。未来产业的发展具有不确定性，但从技术发展趋势和未来消费需求升级来看 ，未来产业 的发展又有一定 的确定性 。以“十四五”规划中未来产业 的六大领域为重点，中央经济工作会议进一步明确，加快推进新能源 、人工智能、生物制造、绿色低碳、量子计算等前沿技术研发和应用推广 。确定优先发展 的未来产业方向 ，进一步组织攻关一批需要重点突破的关键核心技术。
其次 ，加快推进前沿技术的产业化落地，建设一批“未来+”应用场景。将未来产业 的创新技术与行业需求进行匹配 ，探索未来产业技术和产品的重点应用领域 。面向“未来+”场景 ，推进“技术创新—产品研发—场景应用” 的融合创新，打造未来城市 、未来能源、未来交通 、未来制造 、未来农业、未来健康等重点场景 。发挥场景创新 的牵引作用 ，率先引导一批技术成熟度高、产业化能力强、市场需求旺盛的未来产业前沿技术在应用场景和行业领域产业化落地。
最后，遵循产业发展规律，培育未来产业创新生态。遵循从前沿技术创新到产业化应用的发展规律，以原始创新为引领，按照“技术创新—成果转化—示范应用—生态培育”的发展思路，制定一批创新政策和管理规范，攻克一批战略性和引领性的前沿技术 ，孵化一批未来产业“专精特新”和“新物种”企业，建成一批未来产业示范应用新场景，培育竞争力强 、经济效益好 、具备一定国际竞争力的未来产业创新生态。
为未来产业配置资源要素和发展空间
发展未来产业具有战略意义 ，但由于未来产业成熟度较低，回报周期长 ，早期应给予引导与支持。一方面 是将资金、人才等要素向未来产业技术研发和产业化倾斜，提升产业成熟度；另一方面则 是通过模式创新和领域开放 ，为未来产业提供发展空间。具体可以从以下几方面发力：
一 是引导科技研发项目向未来产业重点领域倾斜，突破一批关键核心技术 。科技政策聚焦自立自强 ，完善新型举国体制 ，发挥政府在关键核心技术攻关中 的组织作用 。面向我国未来产业发展需求 ，推动相关部门 、研发机构和科技企业自上而下地布局科研项目向未来产业重点领域倾斜。针对产业发展的短板环节和可能形成战略长板的领域方向 ，引导战略科技力量增加研发投入。
二 是建立未来产业创新激励政策 ，汇集未来产业资源要素 。制定财税、金融、人才等产业政策 ，并在未来产业先导区先行先试，利用产业政策汇集人才、资金等要素 ，并探索政策 的精准性和效能 。政府层面设立未来产业“母基金” ，并与市场资金共同设立专项“子基金”进行投资 ，同时发挥政府引导作用和市场选择作用 。发展与安全并举 ，加强金融监管 ，推动形成“科技—产业—金融”良性循环发展。
三是鼓励模式创新与新兴领域探索，为未来产业提供发展空间 。在涉及国家战略的未来产业领域 ，发挥新型举国体制的技术攻关组织和产业化推动作用。在关系到国家安全 的未来产业自主创新领域 ，发挥政府采购等 的作用，为新技术 、新产品提供市场空间 。
