國科微首席科學(xué)家康新海：全力打造存儲(chǔ)系統(tǒng)安全

12月11日， 在北京國際飯店舉行的“2018中國存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)峰會(huì)（DATA & STORAGE SUMMIT 2018）”上，國科微首席科學(xué)家康新海以“全力打造存儲(chǔ)系統(tǒng)安全”為題發(fā)表主題演講。

以下內(nèi)容根據(jù)速記整理，未經(jīng)本人審定。

國科微首席科學(xué)家康新海

康新海：了解國科微的都知道，我們是一家從事芯片開發(fā)的公司，我們開發(fā)的芯片涉及IOT和一些消費(fèi)級(jí)以及企業(yè)機(jī)的存儲(chǔ)芯片。

今天為什么我站在臺(tái)上講存儲(chǔ)系統(tǒng)的安全？回答這個(gè)問題之前，我想分享一下我對(duì)業(yè)界科技發(fā)展的一個(gè)看法。

我一直認(rèn)為，技術(shù)的發(fā)展其實(shí)是一個(gè)螺旋上升的過程，所以走到一定時(shí)候的時(shí)候，我們發(fā)現(xiàn)好象歷史在重演，就像今天上午有位嘉賓說有時(shí)候感覺很吊詭，我的感覺也是這樣。

舉例子，在互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)之前，大家都很辛苦的開發(fā)基于windows的程序，當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)火熱以后，應(yīng)用程序開始慢慢的消沉，轉(zhuǎn)成網(wǎng)頁的操作；智能手機(jī)出現(xiàn)和普及以后，大家現(xiàn)在都是用APP，但我個(gè)人不喜歡用APP，我每次手機(jī)瀏覽百度的時(shí)候，總是讓我安裝APP，但是不管怎么樣，可能我反潮流，但是潮流就是這樣，似乎又重復(fù)的回到了之前的時(shí)代。

還有一個(gè)例子，我們存儲(chǔ)的設(shè)備，在最開始我上大學(xué)的時(shí)候，要去訪問一個(gè)硬盤，我們要知道數(shù)據(jù)在硬盤的哪個(gè)柱面、哪個(gè)磁頭、哪個(gè)扇區(qū)。那時(shí)候我們用CHS而不是現(xiàn)在的LBA來尋址。更復(fù)雜地應(yīng)用程序可能需要直接訪問磁盤控制器的寄存器，而且硬件和軟件都沒有標(biāo)準(zhǔn)化。后來慢慢的開始出現(xiàn)一些標(biāo)準(zhǔn)，從高層的應(yīng)用層協(xié)議，比如ATA協(xié)議出現(xiàn)了，控制器芯片的接口，比如說基于PCIe的，就出現(xiàn)了最早的IDE到后來的AHCI，還有現(xiàn)在對(duì)于閃存來說有NVMe這樣一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議，把這些標(biāo)準(zhǔn)化以后，應(yīng)用層就變得比較簡(jiǎn)單了。這個(gè)時(shí)候我們就發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備做的越來越復(fù)雜，當(dāng)然這也得力于芯片技術(shù)的不斷發(fā)展，在一個(gè)嵌入系統(tǒng)里的CPU越來越強(qiáng)大，所以存儲(chǔ)設(shè)備自身做的事情越來越多，也越來越復(fù)雜，特別是到了SSD，由于Flash重寫之前要擦除，導(dǎo)致SSD軟硬件非常復(fù)雜。隨著顆粒的成本不斷的下降，我們對(duì)控制器本身的成本要求也越來越嚴(yán)格，雖然現(xiàn)在SSD閃存顆粒的價(jià)格下降了，但是DRAM價(jià)格沒有下降，于是SSD里面的RAM很少。但是大家對(duì)性能要求沒有降低，反而時(shí)要求越來越高，包括了帶寬和訪問的時(shí)延，這樣SSD越來越復(fù)雜。當(dāng)數(shù)據(jù)中心云計(jì)算等領(lǐng)域開始大量使用SSD以后，很多人希望在上層直接控制顆粒，而不是說通過一個(gè)Flash Translation Layer (FTL)。就像剛才那個(gè)朋友說的，讓應(yīng)用層直接控制顆粒，讓主機(jī)側(cè)的軟件來做閃存的管理，包括FTL、磨損均衡等等。

但是我們現(xiàn)在又發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題，隨著人工智能的火熱，大家希望把人工智能和深度學(xué)習(xí)的功能放進(jìn)存儲(chǔ)設(shè)備里來做一些所謂的智能設(shè)備，又重新把復(fù)雜的功能拉到了SSD里。總之我們的主要功能在不斷的變化，有一段時(shí)間可能在設(shè)備里，有一段時(shí)間會(huì)被拉到主機(jī)側(cè)，又被拉回來。

我舉例子的原因是為了引入我開始給我自己提出的問題，為什么作為芯片公司的人要談系統(tǒng)的安全。

我認(rèn)為單純做芯片不能說沒有出路，但很辛苦，做芯片的必須要和系統(tǒng)緊密結(jié)合，做出不管是存儲(chǔ)還是加速的芯片，不能說做一個(gè)芯片，告訴你怎么樣訪問我的芯片，你去做其他的事情，這樣不行，必須要深入的了解系統(tǒng)時(shí)如何使用存儲(chǔ)設(shè)備的，切入到系統(tǒng)的領(lǐng)域來，才能充分的發(fā)揮系統(tǒng)芯片的功能，設(shè)計(jì)出更好的芯片。

當(dāng)然，數(shù)據(jù)的安全或者說信息安全其實(shí)是一個(gè)很泛的課題，包括物理安全，容災(zāi)，包括網(wǎng)絡(luò)的安全，服務(wù)器本身系統(tǒng)的安全，但是今天我會(huì)著重講密碼學(xué)在存儲(chǔ)系統(tǒng)安全中的應(yīng)用和國科在上面所進(jìn)行的工作。

安全層面，基本上要解決這幾個(gè)問題，第一，機(jī)密性，必須保證數(shù)據(jù)不能被不該看的人看到，第二個(gè)，完整性和真實(shí)性，也就是數(shù)據(jù)放在那里，你雖然看不到，因?yàn)槟銢]有被授權(quán)，我也不能讓你修改，或者你修改了我的數(shù)據(jù)我是能知道的，比如說我有一段視頻，被你篡改了，我都不知道，那么可能真實(shí)性完全沒有了，我看到的內(nèi)容完全是錯(cuò)誤的，第三個(gè)重要的方面，抗抵賴，你送給我一段消息，張三送給我的，我一定要確認(rèn)是張三送的，

說安全一定要談攻擊，但是今天我只想說一點(diǎn)，攻擊者對(duì)加密數(shù)據(jù)的破解可能超乎你的想象?，F(xiàn)在的密碼學(xué)算法本身都是公開的，也必須公開，一個(gè)靠保密算法來實(shí)現(xiàn)安全的措施，基本上可以說是耍流氓，所以算法是公開的，破解者甚至可以根據(jù)硬件在執(zhí)行一個(gè)算法的過程里，所花費(fèi)的時(shí)間、所消耗的功耗已經(jīng)電磁輻射破譯出密鑰，對(duì)于數(shù)據(jù)加密來說，如果密鑰被破解了，數(shù)據(jù)基本上一覽無余，所以我只是想強(qiáng)調(diào)一下數(shù)據(jù)安全的重要性，別人破解你的手段是很高的。