在数字化转型浪潮中,云计算与人工智能基础资源与技术平台已成为关键基础设施,深刻改变着社会生产、生活与管理模式。随之而来的安全挑战也日益严峻。数据泄露、隐私侵犯、算法攻击等风险,对国家安全、经济发展和社会稳定构成潜在威胁。在此背景下,密码技术作为网络安全的基石,其基础支撑作用的发挥,对于整体保障云计算与人工智能平台的安全,具有不可替代的战略意义。
一、 云计算与人工智能平台面临的核心安全挑战
云计算通过资源池化、弹性伸缩提供了强大算力与存储能力,人工智能则依赖海量数据与复杂算法驱动智能决策。两者的深度融合(AI on Cloud,Cloud for AI)在释放巨大价值的也暴露出独特的安全脆弱性:
- 数据安全与隐私保护:平台集中处理海量敏感数据(如个人生物信息、企业核心数据、国家重要数据),在存储、传输、计算全生命周期面临窃取、篡改、非法访问与滥用风险。数据跨境流动更增加了合规与主权保护的复杂度。
- 虚拟化与共享环境风险:云的多租户共享、虚拟化技术引入了新的攻击面,如虚拟机逃逸、侧信道攻击,可能突破隔离边界,威胁整体环境安全。
- 算法与模型安全:人工智能模型的训练数据可能被投毒,导致模型决策偏差或失效;模型本身可能被逆向工程、窃取或遭受对抗样本攻击,影响其可靠性与公平性。
- 身份认证与访问控制:在动态、复杂的云与AI服务链条中,如何确保人、设备、应用、API接口身份的合法性与权限的精确控制,是防止未授权访问的关键。
- 供应链安全:平台依赖大量的开源组件、第三方服务与硬件,任何一环的漏洞都可能被利用,形成“木桶效应”。
二、 密码技术的基础支撑作用与整体保障逻辑
密码学不仅是加密解密的工具,更是构建安全信任体系的核心。在云计算与人工智能场景下,其支撑作用体现为一个多层次、贯穿始终的保障体系:
- 构建可信数据生命周期防护:
- 存储安全:利用对称密码、密文检索技术实现数据加密存储,确保即使存储介质丢失,数据也不泄露。
- 传输安全:基于TLS/SSL等协议,利用公钥密码与对称密码结合,保障数据在云内、云间及用户与云之间传输的机密性与完整性。
- 使用安全(隐私计算):这是密码支撑AI安全的亮点。通过同态加密、安全多方计算、联邦学习等密码学原语,能够实现在数据加密状态下进行计算与分析,真正做到“数据可用不可见”,从根本上破解数据共享与隐私保护的矛盾,为AI模型的合规训练与推理提供可能。
- 强化身份认证与细粒度访问控制:
- 基于公钥基础设施(PKI)、数字证书与数字签名,为云服务实体、AI模型、API接口等提供强身份标识与认证。
- 结合属性基加密(ABE)、基于身份的加密(IBE)等先进密码方案,实现超越传统角色模型的、更灵活细粒度的数据访问控制策略,确保最小权限原则。
- 保障计算环境与过程的可验证可信:
- 利用可信计算与远程证明技术,基于密码学度量,确保云平台硬件、固件、虚拟化层及AI计算环境的初始状态与运行完整性,防止恶意篡改。
- 通过零知识证明等技术,可以在不泄露敏感信息(如模型参数、输入数据)的前提下,向第三方证明AI模型推理过程或云服务执行结果的正确性,增强审计与问责能力。
- 维护供应链与通信链安全:
- 对软件模块、AI模型、配置信息进行数字签名,验证其来源真实性与完整性,防止恶意代码注入或组件替换。
- 保障云数据中心内部东西向流量以及管理通道的安全通信。
三、 实现整体安全保障的路径建议
发挥密码的基础支撑作用,不能是零散的技术堆砌,而需进行体系化设计与实施:
- 坚持法治与标准先行:严格落实《密码法》、《网络安全法》、《数据安全法》等法律法规,推动商用密码在云计算与人工智能领域的合规、正确、有效应用。加快制定与完善相关密码应用标准与评测规范。
- 推动密码与云原生、AI原生融合:将密码能力(如密钥管理、加密服务、身份服务)以微服务、API化的形式深度集成到云平台与AI开发框架中,成为内生安全属性,降低应用门槛。
- 聚焦关键场景突破:优先在政务云、金融云、医疗AI、自动驾驶等高敏感领域,示范性落地基于密码的隐私计算、可信执行环境(TEE)、数据安全共享等解决方案。
- 加强技术攻关与生态建设:持续研发抗量子密码、轻量级密码等适应未来需求的技术。推动产学研用协同,培育既懂密码又懂云与AI的复合型人才,构建健康的安全生态。
- 实施动态与持续的安全评估:建立覆盖密码应用合规性、正确性和有效性的常态化评估机制,特别是对隐私计算等复杂系统的安全性进行形式化验证与实战化测试。
结论
云计算与人工智能的健康发展,离不开坚实的安全底座。密码技术以其深厚的数学基础与强大的信任构建能力,是构筑这一底座不可或缺的“钢筋水泥”。只有系统性、全过程地发挥其基础支撑作用,实现从数据、身份、计算过程到供应链的全要素密码防护,才能为云计算与人工智能基础资源与技术平台构建起整体、主动、弹性的安全防线,从而护航数字经济的航船行稳致远,筑牢国家网络空间的安全屏障。