如今，伴隨信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字化浪潮的加速推進(jìn)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境日趨復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)不斷加劇，各行各業(yè)對(duì)于信息安全的需求愈發(fā)迫切。密碼技術(shù)作為保障信息安全的核心技術(shù)，其重要性日益凸顯?！毒W(wǎng)絡(luò)安全法》、《密碼法》的相繼頒布，國(guó)家對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全的重視不斷加強(qiáng)，國(guó)密的推廣應(yīng)用也進(jìn)一步促進(jìn)了國(guó)內(nèi)密碼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

CPU作為數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)的核心，在信息安全方面發(fā)揮的作用至關(guān)重要。作為國(guó)產(chǎn)先進(jìn)微處理器產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)者，海光在密碼技術(shù)方面具有多年的深厚積累，并率先在CPU中集成密碼模塊，打造出高性能、低成本、高安全性和高可靠性的密碼技術(shù)解決方案，從芯片底層為信息安全提供堅(jiān)實(shí)保障。

引領(lǐng)密碼技術(shù)創(chuàng)新趨勢(shì)

在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)信息處理過程中，數(shù)據(jù)加密方式主要采用軟加密或硬件專用加密設(shè)備兩種解決方案。

軟加密具有成本低、靈活性高、易于更新維護(hù)等優(yōu)勢(shì)，但容易受到惡意軟件和病毒的攻擊，對(duì)于海量數(shù)據(jù)的安全保護(hù)性相對(duì)較低。

更常見的是硬件加密方案，比如板載密碼卡，在密碼卡集成了密鑰和算法，具有更高的安全性，加密速度更快，但相對(duì)而言成本較高，靈活性較低，無法實(shí)現(xiàn)彈性擴(kuò)容，導(dǎo)致在一些云端計(jì)算場(chǎng)景中很難直接應(yīng)用。

在信息安全的強(qiáng)需求以及加密場(chǎng)景日趨復(fù)雜多樣化的背景下，傳統(tǒng)的加密方式日益受到挑戰(zhàn)，為實(shí)現(xiàn)在性能、成本、可擴(kuò)展性基礎(chǔ)上的信息安全保障，迫切需要在CPU安全設(shè)計(jì)中引入新型解決方案。

從近年來的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐看，CPU內(nèi)置密碼模塊的形式，已經(jīng)成為整個(gè)密碼行業(yè)的新趨勢(shì)。 包括英特爾、AMD、Arm等海外大廠均采用了類似的設(shè)計(jì)思路。

通過CPU內(nèi)部集成平臺(tái)安全處理器PSP和密碼學(xué)協(xié)處理器CCP兩個(gè)硬件模塊，海光CPU的底層C86指令集可支持密碼學(xué)指令，同時(shí)通過密碼運(yùn)算加速引擎和可信密鑰管理等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了密碼算法性能和密鑰管理安全性提升，海光率先開啟國(guó)內(nèi)CPU廠商在密碼技術(shù)方面的創(chuàng)新實(shí)踐，也為云端和大數(shù)據(jù)加密等場(chǎng)景帶來更先進(jìn)的解決方案。

五大核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)傍身

憑借內(nèi)置密碼模塊以及創(chuàng)新的安全計(jì)算架構(gòu)，海光CPU的密碼技術(shù)形成五大核心優(yōu)勢(shì)：

一是高性能。密碼運(yùn)算加密引擎包括密碼指令集和密碼協(xié)處理器，指令集支持國(guó)密SM3/SM4指令集、國(guó)際AES/SHA指令集和隨機(jī)數(shù)生成指令，密碼協(xié)處理器(CCP)可支持SM2、SM3、SM4國(guó)密算法，內(nèi)置真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。各種公開數(shù)據(jù)顯示，海光CPU的各項(xiàng)密碼運(yùn)算性能均遠(yuǎn)高于市面上的中高端密碼卡，能夠達(dá)到傳統(tǒng)加密卡的數(shù)倍左右，在大批量數(shù)據(jù)處理場(chǎng)景下密碼運(yùn)算優(yōu)勢(shì)明顯。

二是適用性強(qiáng)。海光在信創(chuàng)安全領(lǐng)域具備豐富的技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，并且對(duì)國(guó)密等技術(shù)能力進(jìn)行了統(tǒng)籌升級(jí)，其 CPU 可適配于信創(chuàng)全場(chǎng)景需求。同時(shí)，其C86指令集兼容X86的各種云平臺(tái)管理工具和軟件，方便用戶進(jìn)行系統(tǒng)的部署和管理。

三是安全穩(wěn)定。密鑰管理是密碼技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過將密鑰管理功能內(nèi)置于CPU，減少了外部設(shè)備的依賴，使使用過程變得更安全、更穩(wěn)定，能夠有效抵御外部攻擊和干擾，實(shí)現(xiàn)全生命周期密鑰管理，做密碼編程時(shí)不用擔(dān)心密鑰泄露在內(nèi)存軟件中，保證密鑰的 “可用不可見”，為數(shù)據(jù)的加密和解密提供了安全的密鑰保障。

四是兼容性好。兼容X86指令集，無需進(jìn)行大量修改適配工作，大大降低用戶在密碼應(yīng)用方面的遷移成本和技術(shù)難度。此外，支持容器和虛擬機(jī)等部署場(chǎng)景，且兼容K8S、OpenStack等云平臺(tái)管理工具，可實(shí)現(xiàn)快速靈活的動(dòng)態(tài)擴(kuò)容。

在軟件生態(tài)方面，海光CPU提供標(biāo)準(zhǔn)SDF接口，并通過HCT engine封裝了密碼協(xié)處理器的用戶接口，可支持主流的密碼套件，這使其能夠與現(xiàn)有的密碼軟件生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行良好的兼容，方便用戶使用已有的密碼軟件和工具，在海光CPU平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)密碼技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)無縫遷移，進(jìn)一步降低了用戶的使用成本和技術(shù)門檻。

在上述優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，海光CPU的密碼技術(shù)可以降低額外的采購(gòu)成本，方案遷移的成本，開發(fā)維護(hù)的成本，因此，顯著的成本優(yōu)勢(shì)也成為重要的優(yōu)勢(shì)之一。