全国硬件安全论坛作为一个专门围绕集成电路硬件安全问题进行技术交流和学术研讨的平台,目前已成功举办了10届,在促进国内硬件安全人才培养和技术发展方面起到了促进作用。
集成电路已广泛应用于工业生产、交通运输、移动通信、金融支付等众多关系国计民生的领域,成为我国信息化和信息安全体系的重要基础。目前,典型的集成电路设计已达数十个IP核、数百万条代码、数亿个晶体管的规模,且一款芯片要经过设计、制造、测试和封装等多个流程,各个环节都可能引入安全漏洞,攻击者可以利用芯片漏洞窃取敏感数据,干扰甚至破坏整个系统的运行,使集成电路的硬件安全问题变得异常严峻。去年的叙利亚传呼机“爆炸”和今年的共享充电宝微型芯片“数据窃取”以及英伟达H20芯片“后门”事件给了我们很多警示:一旦硬件出现安全问题,带来的危害往往是灾难性的。全国硬件安全论坛作为一个专门围绕集成电路硬件安全问题进行技术交流和学术研讨的平台,目前已成功举办了10届,在促进国内硬件安全人才培养和技术发展方面起了非常大的促进作用。下面就全国硬件安全论坛10年来的发展进行回顾。
由国内硬件安全领域多位学者共同发起
传统的计算机安全研究主要围绕软件安全和网络安全,在硬件安全方面的研究有限,但是作为计算机底层的硬件系统,一旦存在漏洞,则运行在其上的软件和网络的安全将无从谈起。为了提高国内硬件安全研究的影响力和技术水平,10年前,中国计算机学会(CCF)容错计算专委会(以下简称“容错专委”)前主任、中国科学院计算技术研究所研究员李晓维和韩银和,现任专委主任、南京邮电大学教授张吉良,前秘书长、中国科学院计算技术研究所/中科鉴芯(北京)科技有限责任公司总经理叶靖共同发起全国硬件安全论坛,每年在CCF全国容错计算学术会议、中国测试学术会议或芯片大会上举办。在全国硬件安全论坛的10年发展过程中,众多硬件安全领域著名专家学者给予了大量的支持和帮助。
60多名国内外硬件安全学者作报告
作为我国硬件安全领域最具影响力的专业技术和科研交流平台,全国硬件安全论坛围绕国家硬件安全方面的迫切技术需求以及硬件安全的最新研究进展,邀请了60多名国内外著名硬件安全专家学者作技术报告并对硬件安全热门问题进行研讨,累计参会人员超过千人,专家单位包括清华大学、北京大学、中国科学院计算技术研究所、浙江大学、华中科技大学、西北工业大学、天津大学、北京邮电大学等高校,以及华为、纽创信安、海康威视、中科鉴芯等企业,报告内容涵盖处理器硬件安全、集成电路硬件安全、AI硬件安全、物理不可克隆函数、硬件木马、后量子密码、FPGA硬件安全等硬件安全领域前沿热门课题。从早期关注计算机硬件安全风险基础检测技术,到如今自动化、批量化的漏洞检测、挖掘和防御技术;从单一芯片安全风险讨论,到覆盖AI加速器、算力网基础设施的系统性思考,全国硬件安全论坛始终引领着行业发展的前沿方向。
有力促进国内硬件安全研究和人才成长
回顾全国硬件安全论坛10年的发展历程,可以清晰地看到我国硬件安全研究从萌芽到逐渐成熟的转变。由于计算机硬件具有晶体管规模巨大、设计复杂、内部结构不开源等特点,10年前,国内专门做硬件安全研究的团队比较少。全国硬件安全论坛每年围绕硬件安全研究的新热点、新问题,汇聚国内硬件安全研究人员开展研究交流,对国内硬件安全研究的发展起了很大的促进作用。当前,国内很多知名高校和企业均有专门研究硬件安全的团队,参加硬件安全报告的十余位专家陆续成为国家级人才,比如张吉良教授,他曾获得CCF目前唯一的集成电路专业奖项——CCF集成电路青年科学家奖(Early Career Award)。此外,全国硬件安全论坛的参会人数每年逐渐增加,反映出我国硬件安全研究力量在逐渐增强。
见证国内硬件安全研究近十年取得的显著进步
硬件安全在过去十年间经历了从边缘技术到国家重要关键技术的深刻转变,当前,无论是国家自然科学基金委(NSFC)还是科技部重点研发计划,均布局了大量硬件安全相关的研究项目,NSFC专门设立了集成电路硬件安全方向,从青年、面上项目到重点、联合基金项目等多个方面支持国内的硬件安全研究(从NSFC最新发布的资助信息来看,F0402代码中集成电路硬件安全领域基金资助数量已处于前列),科技部也在“网络空间安全”重点专项中设置了多个硬件安全相关的项目,包括重点研发、青年科学家等项目,充分体现了硬件安全在国家科技安全与自主可控战略中的重要地位。
随着国内硬件安全研究的快速发展,我国在集成电路硬件安全领域取得了显著进展,推动了多项关键技术的发展和应用,为信息社会的安全保障提供了坚实基础。首先,在安全集成电路设计与验证方面,国内研究团队提出了多种创新方法,在硬件木马的检测、处理器和FPGA芯片的漏洞检测方面均取得了显著进展;其次,在硬件漏洞挖掘方面,国内研究团队也取得了理论到实践的重要突破,并形成了芯片设计安全验证与脆弱性分析等工具,发现了骑士、SmashEX等具有国际影响力的漏洞;最后,硬件安全标准化和规范化工作的不断推进,为行业提供了技术指导和合规框架,这些显著进展均在全国硬件安全论坛上进行了介绍与展示。全国硬件安全论坛作为国内硬件安全领域专家学者的重要交流平台,见证了我国硬件安全技术从跟跑、并跑到部分领跑的全过程。
结束语
过去10年,硬件安全从小众专业成长为国家安全战略的重要组成部分,全国硬件安全论坛起了一定的促进作用。随着硬件安全技术的不断演进和新威胁的持续出现,硬件安全研究和实践仍任重道远。全国硬件安全论坛未来会进一步发挥平台作用,促进学术界和产业界的跨界交流,加速创新成果转化应用,特别是加强与国际同行的交流互鉴,助力我国硬件安全技术的发展。
邱朋飞
CCF专业会员、容错计算专委会执行委员。北京邮电大学副教授。主要研究方向为计算机硬件安全,包括硬件漏洞挖掘和检测、安全硬件架构设计等。qpf@bupt.edu.cn
叶 靖
CCF高级会员、容错计算专委会代理秘书长。中科鉴芯创始人兼CEO,中国科学院计算技术研究所副研究员。主要研究方向为AI 辅助的数字集成电路EDA。yejing@ict.ac.cn
张吉良
CCF杰出会员、容错计算专委会主任。南京邮电大学集成电路学院院长。曾获省级和学会级奖项4项。zhangjiliang@njupt.edu.cn
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