DARPA探索新型计算架构以提供可验证数据保障

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据美国国防高级研究计划局（DARPA）网站消息，DARPA微系统技术办公室在2019年1月4日发布了“物理安全保证架构”（GAPS）项目公告，该项目旨在研发新型硬件和软件架构，为系统间数据交换和数据传输提供物理安全保障。

信息传输安全是目前云系统亟待解决的问题。无论是私有信息、专有信息还是涉及国家安全的敏感信息，系统所有者和用户都难以追踪信息的位置以及其在系统间的传输。例如，用户在手机里输入信息时，很难确认数据是仅保存到了手机里，还是被上传到其他服务器上。此外，国防和安全部门对敏感信息的隔离方式也比较单一，特别是在信息加载到联网系统后。

美国国防高级研究计划局项目经理沃尔特·韦斯（Walter Weiss）表示，随着云系统的迅速发展，大多数人仍然希望追踪信息的去向，而不是简单地将信息上传到互联网。因此电子设备应该足够可靠，以保障用户信息的隐私性。

可是完全断开系统与其他信息传输方式的连接，是一种不现实的安全防护手段，现代计算系统的必要条件是能够与其他系统通信，包括与那些具有不同安全要求的系统。目前，商业机构和国防组织通常采用一系列的网闸技术，或是系统隔离技术，来保证高度敏感计算机和信息的安全。然而，这种采用网闸技术的系统接口通常都是事后安装的，而且相当复杂，极大地增加了系统操作员创建和管理这些接口的负担。

为了提出具有可扩展性的解决方案，提供安全可验证的方法来追踪信息位置以及系统间通信，DARPA启动了“物理安全保证架构”项目。

该项目旨在研发一套软件和硬件协同设计工具，使用户能够在设计阶段定义数据隔离需求，并在系统运行时进行物理保护，从而为高风险的数据交换，以及不同安全级别系统间的数据传输提供物理上可验证的安全保障，并保证接收数据的系统启用了必要的数据安全断言。

GAPS项目的研究内容分为3项：（1）硬件组件和接口的创建；（2）软件协同设计工具的开发；（3）以上组件与工具的整合，并在国防部的原型系统中进行验证。

1）该项目旨在为系统设计师提供一个硬件工具库，以便在数据交换时更安全地隔离数据。软件协同设计工具使得开发者无需变动现有的开发流程和框架，就可以轻松地采用GAPS硬件组件；

2）该项目的另一个目标是帮助解决美国国防部系统现在以及将来遇到的诸多问题。当这些硬件和软件架构在美国国防部原型系统中经过最终的整合和验证后，GAPS项目就能实现此功能；

3）将技术成果商业化也是GAPS项目目标之一。例如，项目成果中的可验证安全属性可能有助于建立更安全的商业系统，保护机密信息和消费者隐私。

GAPS项目是DARPA的电子复兴计划（ERI）第二阶段的一部分。电子复兴计划为期五年，预计未来投入15亿美元开发美国国产政务与国防电子系统，在电子复兴计划的第二阶段，DARPA将探索开发可靠的电子元件，包括升级那些能加强安全隐私保护的电子元件。GAPS项目将有助于满足国防部对可靠电子元件的需求，并有助于实现电子复兴计划“建立一个更强大、更安全的高度自动化电子行业”的目标。