国家网络空间安全技术研究方向.pdf
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1、网络与系统安全防护技术研究方向1.1 网络与系统安全体系架构研究(基础前沿类)研究内容:针对网络大规模更新换代所面临的安全可信和管理问题,面向开放和互通的国家网络管理,研究网络和系统安全体系结构,重点研究以IPv6 网络层的真实可信为基础的网络安全管理体系结构、关键机制和关键应用。针对未来多层次、动态、异构、差异度巨大的无线接入环境,研究新型无线网络安全接入管理机制。针对国际上新型网络与系统体系结构的发展,如软件定义网络和系统、网络功能虚拟化、命名数据网络和系统等,对其安全问题和安全机制进行前沿探索研究。考核指标:提出 IPv6 网络安全管理体系结构中的信任锚点、真实可信的网络定位符和标识符机
2、制,并制定国际标准;基于上述安全可信基础,提出兼顾国际开放互通与国家安全管理的IPv6 网络安全体系结构,通过安全威胁模型检验该体系结构的安全性。提出IPv6 安全管理体系结构下的关键机制,至少包括:兼顾用户隐私性、可验证性和可还原性的可信标识符认证、管理、追溯与审计机制,分级管理机制,网络监控和灵活路由机制等。完成一套 IPv6 安全管理体系结构、关键机制和关键应用的软硬件原型系统。基于国际学术网络合作、国内主干网、园区网(校园网或企业网),对上述原理机制和原型系统进行跨国、自治系统间、自治系统内、接入子网等多层次网络的试验验证。提出新型无线网络安全接入管理机制,研究适用在多维、异构的无线有
3、线一体化融合网络中的信任锚点、真实可信的网络定位符和标识符机制,实现上述一体化融合网络的网络层真实可信;支持软件定义无线电,支持最新 IEEE 802.11ac或 802.11ax等新型无线接入技术;支持移动终端在至少2 种无线网络间的安全接入选择、可信透明移动。提出SDN/NFV 等新型组网技术和NDN 等未来互联网体系下的安全可信问题的解决方案,提出并解决能够支持SDN/NFV 和未来网络体系结构的可编程网络基础设施的安全问题,提出相关计算系统中的安全可信问题解决方法。完成安全体系结构相关国际标准 3 项以上,并获国际标准组织(IETF、ITU、IEEE 等)立项或批准;申请国家发明专利1
4、5 项以上。原理机制和原型系统需通过一定规模的真实网络试验验证,至少包括10个关键应用、10 万 IPv6 用户。1.2 面向互联网+的云服务系统安全防护技术(重大共性关键技术类)研究内容:针对体系架构、关键技术、防护系统研制等方面开展云服务系统纵深安全防护技术研究。重点研究可定义、可重构、可演进的云服务安全防护体系架构;研究分析用户和业务安全等级差异,实现高效灵活的安全服务链和安全策略按需定制;研究专有安全设备硬件解耦技术,实现安全资源弹性扩展与按需部署;研究云数据中心内生安全机理,突破软件定义动态异构冗余、主动变迁等关键技术,实现对未知漏洞和后门威胁的主动防御;实现云环境虚拟密码服务模型构
5、建,密码服务资源动态调度,密码资源安全迁移及防护等关键技术;研究虚拟资源主动防御技术,降低侧信道攻击的风险;研究云数据中心的安全态势感知与动态重构决策机理,实现对安全威胁的主动与纵深防御。考核指标:建立新型云服务安全架构体系,给出适用于互联网和电信业务的安全解决方案,研制安全防护系统一套,要求:研制高性能、高可靠性的虚拟安全设备和中间件,在资源占用不超过4 个物理 CPU 硬件线程的条件下,虚拟防火墙设备转发性能达到30Gbps,虚拟 VPN 网关加密性能达到2Gpbs,处理时延小于100us,系统可靠性级别达到5 个 9;研制安全服务编排系统,支持业务无损弹性扩展,支持亲和部署与最短路径优化
6、。研制云安全管理系统一套,要求:提供互联网和电信业务的IaaS和 PaaS统一安全管控,支持跨数据中心和多域管理,提供安全服务开发与维护平台。给出分布式网络控制器集群间的安全机制和南/北向安全机制等关键问题解决方案,研制抗攻击的SDN 网络大规模集群原型系统一套,网络节点大于10 万,租户数大于 6 万。研制具有动态异构冗余、主动变迁等内生安全特性的用户服务系统一套,构建不少于5 种典型攻击测试样例,搭建验证平台对控制器劫持、篡改和致瘫等安全威胁开展验证,在对外服务不间断条件下,性能降低不大于10%,在政务、电信、金融或教育等典型云服务业务中应用,用户不少于 6 万。建立云服务环境下的密码服务
7、体系,实现密码服务系统模型构建、密码服务资源调度、敏感资源安全防护等关键技术,构建云密码服务原型平台三种典型应用场景,验证云服务中的安全增益的有效性,密码应用安全方案通过国家密码主管部门的评审。申请国家发明专利20 项以上;提交国际标准化草案不少于3 项,至少 1 项获国际标准组织(IETF、ITU、IEEE 等)立项或批准。1.3 新形势下网络基础设施防护技术(重大共性关键技术类)研究内容:针对网络空间国际竞争激烈、新型网络体系结构及和应用模式不断涌现、IPv6 协议及其应用逐渐普及、网络带宽迅速增长等问题,研究国家网络基础设施面临的安全威胁和关键的安全防护技术。主要针对主干网和数据中心等的
8、路由和交换系统、域名服务系统以及网络基础平台的安全监测系统,研究基础设施各相关系统面临的未知威胁或新的攻击,针对这些风险研究新的体系结构和协议、关键的防范技术和安全监测措施,研制原型样机和系统,建立大规模的试验床进行验证并开展应用示范。考核指标:针对路由或交换系统、域名系统以及相关基础服务或基础协议,发现当前未知的安全风险或潜在的攻击,分析其破坏性并提出应对措施。针对已知或潜在的威胁,提出新的并与现有系统兼容的路由安全或交换安全机制,研发支持相应安全功能的新型安全路由器或交换机系统原型样机、路由安全监测系统,能够基于全球路由数据监测中国路由系统的安全状态,并完成验证,系统样机应通过国家相关检测
9、部门的测评。针对已知或潜在的威胁,提出新的域名安全技术体系结构、关键技术和协议,能够防范已知和潜在的攻击,兼容现有相关国际标准。域名相关技术和协议支持在现有域名系统上部署,并具有更强的鲁棒性。研发支持上述各种安全功能的新型域名服务系统,单机处理能力不低于10 万 QPS并支文档编码:CJ9O7H5R5P10 HR9G8E4O3V9 ZZ8Q9C1B7C7文档编码:CJ9O7H5R5P10 HR9G8E4O3V9 ZZ8Q9C1B7C7文档编码:CJ9O7H5R5P10 HR9G8E4O3V9 ZZ8Q9C1B7C7文档编码:CJ9O7H5R5P10 HR9G8E4O3V9 ZZ8Q9C1B7C
10、7文档编码:CJ9O7H5R5P10 HR9G8E4O3V9 ZZ8Q9C1B7C7文档编码:CJ9O7H5R5P10 HR9G8E4O3V9 ZZ8Q9C1B7C7文档编码:CJ9O7H5R5P10 HR9G8E4O3V9 ZZ8Q9C1B7C7文档编码:CJ9O7H5R5P10 HR9G8E4O3V9 ZZ8Q9C1B7C7文档编码:CJ9O7H5R5P10 HR9G8E4O3V9 ZZ8Q9C1B7C7文档编码:CJ9O7H5R5P10 HR9G8E4O3V9 ZZ8Q9C1B7C7文档编码:CJ9O7H5R5P10 HR9G8E4O3V9 ZZ8Q9C1B7C7文档编码:CJ9O7H5
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16、1B7C7持分布式部署,域名监测系统能够基于全球2 万以上监测点评估中国域名系统的安全状态,并完成验证。建立网络基础设施安全防护试验床,支持对新的安全路由或交换机制、新的域名系统及安全监测技术的验证,支持对路由劫持、路由泄露、域名劫持等至少5 种攻防场景的防护效果评估。试验床支持IPv4/IPv6、覆盖全国不同运营商至少5 个节点。提交国际标准草案不少于5 项,至少 1 项获国际标准组织(IETF、ITU、IEEE 等)立项或批准;申请国家发明专利20项以上。1.4 高安全等级移动终端关键技术(重大共性关键技术类)研究内容:面向高安全需求场景,研究高等级终端安全防护关键技术,为政务等敏感领域的
17、移动应用推广提供技术支撑。主要研究内容包括:研究终端核心功能的高可靠安全保护技术,抵御操作系统内核级的潜在安全威胁,在终端操作系统受损的情况下,确保终端核心功能安全运行;研究终端管控策略可信实施技术,支持终端系统的高可信管控系统实现,管控实施技术能够抵御操作系统内核级的绕过、欺骗和劫持等管控对抗行为;实现基于场景识别的可信智能终端的统一管控,研究可信智能终端精确选通和智能干扰阻断技术,确保可信智能终端的接入可控、业务可管;研究国产密码的高安全终端密码模块实现技术,实现密码算法的运行过程安全保护和密钥保护、抵御内核级的潜在威胁,在确保密码模块安全性的同时兼具可扩展性;研究终端可信用户交互技术和可
18、信路径;研究终端可信审计技术,实现终端系统安全事件的可信记录,能够对终端系统进行动态完整性度量。考核指标:研制至少1 款产品样机,CPU 等主要部件应采用我国自主研发的产品,完成兼容现有操作系统和应用级的安全增强技术,支持利用指纹或虹膜或声纹等生物特征的系统安全增强;与现有主流智能手机相比性能下降不大于10%,90%以上现有主流智能终端应用能直接安装使用,并实现1000 台规模的试点应用;安全控制核心代码量不大于1000 行;系统信任根可控、保护链完整,附加安全核心功能至少支持加密通话和加密短信。在硬件可控和核心控制代码可信的前提下,完成整体系统安全证明,并经第三方验证。终端应提供专门的可信状
19、态指示器,实现终端用户与终端安全功能的可信交互,确保安全功能与用户之间的交互数据可以准确向用户展示,不被劫持、篡改。完成高可信的终端集中管控策略实施技术,完成相关管控接口研发,通过该接口可以抵御内核级管控对抗,接口兼容相关国际标准;研制 1 套可信智能终端安全管控原型系统,具备终端检测、选通、阻断和警告功能,能防御非认证设备的伪造和重播攻击。在手机操作系统不可信的情况下,管控中心发送的管控指令能被正确执行。实现对国产密码算法的支持,密码应用安全方案应通过国家密码主管部门评审。申请国家发明专利20 项以上。2.开放融合环境下的数据安全保护理论与关键技术研究文档编码:CJ9O7H5R5P10 HR
20、9G8E4O3V9 ZZ8Q9C1B7C7文档编码:CJ9O7H5R5P10 HR9G8E4O3V9 ZZ8Q9C1B7C7文档编码:CJ9O7H5R5P10 HR9G8E4O3V9 ZZ8Q9C1B7C7文档编码:CJ9O7H5R5P10 HR9G8E4O3V9 ZZ8Q9C1B7C7文档编码:CJ9O7H5R5P10 HR9G8E4O3V9 ZZ8Q9C1B7C7文档编码:CJ9O7H5R5P10 HR9G8E4O3V9 ZZ8Q9C1B7C7文档编码:CJ9O7H5R5P10 HR9G8E4O3V9 ZZ8Q9C1B7C7文档编码:CJ9O7H5R5P10 HR9G8E4O3V9 ZZ8
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