智慧城市的安全密码:商用密码如何守护万物互联?

发布于:2025-07-04 ⋅ 阅读:(12) ⋅ 点赞:(0)

目录

一、 筑牢网络通信安全防线

1. 网络身份可信认证

2.  通信传输全程加密

二、 守护数据全生命周期安全

1.  数据存储加密防护

2.  数据安全使用与共享

3. 数据完整性保障

三、 赋能核心应用场景安全

1. 智慧政务

2.  智慧交通

3. 智慧医疗

4.  智慧能源(电网)

5. 公共安全与应急

四、 构建统一密码服务支撑体系

体系化密码安全防护框架

智慧城市需建设集约化密码基础设施

五、 首传信安-防护方案

六、 未来发展趋势

七、 总结


智慧城市依托物联网、大数据、云计算等技术实现高效互联与智能协同,但其开放性也带来了严峻的安全挑战。商用密码作为关键基础设施的安全基石和数据要素价值保障的核心,为智慧城市构建可信、安全的运行环境提供了全方位支撑,其应用渗透至建设的各个环节。

一、 筑牢网络通信安全防线

1. 网络身份可信认证

设备接入认证:基于SM2/SM9等算法,对海量物联网设备(传感器、摄像头、电表、路灯控制器)进行强身份认证,杜绝非法设备接入破坏或窃取数据。

用户身份认证:对使用智慧应用(政务、交通、医疗)的用户,采用数字证书、动态令牌、生物特征+密码等方式进行强身份验证,防范身份冒用。

系统间互信认证:在跨业务系统(交通、安防、应急)通信前,进行双向身份认证,确保数据仅在可信系统间流转。

2.  通信传输全程加密

有线/无线通信加密:对传感器数据、控制指令、视频流、共享数据等,采用SM1/SM4等国密算法实施端到端加密,抵御传输过程中的窃听与篡改。

VPN安全通道:为远程访问、分支互联、云平台连接建立基于商用密码的虚拟专用网络,保障通信的机密性与完整性。

二、 守护数据全生命周期安全

1.  数据存储加密防护

数据库加密:对核心数据库(人口、地理、交通、医疗)的敏感字段或全库进行SM4等算法加密存储,即使遭遇非法访问或介质丢失,数据内容仍不可读。

文件/对象存储加密:对云端或本地的各类文件、图片、视频进行商用密码加密保护。

大数据平台加密:加密存储原始数据与计算结果,保障海量数据资产安全。

2.  数据安全使用与共享

数据脱敏与隐私计算:结合商用密码(如同态加密、安全多方计算 - 商用密码是基础支撑),实现数据“可用不可见”,在保护隐私与敏感信息前提下支持分析、训练与决策。

访问控制与权限管理:基于密码技术的认证与授权,实现细粒度访问控制,确保仅授权用户/系统访问特定数据资源。

3. 数据完整性保障

利用SM3等密码杂凑算法生成数据摘要(哈希值),验证数据在传输或存储中是否被篡改(如传感器数据、控制指令、政务信息),确保持续可信。

三、 赋能核心应用场景安全

1. 智慧政务

电子签章/合同:基于SM2数字签名,实现公文、证照、合同的电子化签署与验证,保障法律效力、来源真实与内容完整,支撑“一网通办”。

可信身份认证:为“互联网+政务服务”提供统一身份认证平台,实现“一次认证,全网通行”。

安全数据共享:保障跨部门数据共享交换的机密性、完整性与访问可控性。

2.  智慧交通

车联网(V2X)安全:对车-车、车-路、车-云通信进行认证加密,防止伪造消息(如虚假信号)引发事故。

信号控制安全:确保下发至智能信号灯的控制指令来源合法且未被篡改。

电子车牌/ETC安全:保障电子车牌数据真实性与ETC交易安全、防篡改。

3. 智慧医疗

电子病历安全:加密存储传输患者健康档案,保护隐私;数字签名确保病历完整性与操作不可抵赖。

远程医疗安全:保障医患身份真实,加密传输音视频及诊断信息。

医疗设备安全接入:认证并保护联网医疗设备(监护仪、影像设备)安全。

4.  智慧能源(电网)

智能电表安全:保护用电数据采集传输的机密性、完整性,确保远程费控指令真实、防篡改。

配网自动化安全:保障控制中心与现场终端(FTU/DTU)间指令、状态信息的认证、加密与完整。

分布式能源接入认证:对光伏、储能等分布式能源入网进行安全认证。

5. 公共安全与应急

视频监控安全:加密传输前端视频流,保护后端存储;防止非法获取或篡改,确保证据完整真实。

应急指挥通信安全:保障指挥系统指令传输的机密性、完整性与来源真实。

四、 构建统一密码服务支撑体系

体系化密码安全防护框架

物理与环境安全:部署国密核准的门禁与视频监控于机房、关键设备间。

网络与通信安全:利用IPSec/SSL VPN管控边界流量,构建安全内网;对接入设备强制认证;采用数字证书校验设备/人员身份;服务器密码机保障访问控制信息完整性(MAC/签名)。

计算与设备安全:使用智能密码钥匙鉴别管理员身份;通过IPSec/SSL VPN网关建立加密隧道进行安全运维,保护远程通道与数据传输。

应用与数据安全:“数字证书+PIN”强身份认证;SSL VPN及签名验签服务器保护传输数据机密与完整;服务器密码机/数据库加密机保护存储数据机密与完整。

智慧城市需建设集约化密码基础设施

密钥管理系统(KMS):集中管理全城应用、设备密钥,提供全生命周期服务(生成、存储、分发、更新、撤销、归档)。

数字证书认证系统(CA/RA):基于SM2算法,为人员、设备、系统签发管理数字证书,提供认证与签名服务。

电子签章服务平台:提供统一电子签章制作、验章服务。

密码资源池:集中提供密码运算能力(加解密、签名验签、哈希),供业务系统按需调用,实现能力服务化。

五、 首传信安-防护方案

智慧平安社区大数据平台密码改造场景

核心价值:

设备身份真实可信:严格认证社区及道路摄像头设备,防止非法设备与人员入侵访问。

传输数据安全保密:视频专网内,各监控点到中心机房数据全程加密,抵御传输中窃听与篡改。

全面安全合规:采用商用密码加密网关,满足等保、密评对机密性、完整性、真实性、不可否认性要求。

密钥全生命周期管理:安全管控视频专网加密密钥,保障数据在传输与存储中的安全。

六、 未来发展趋势

密码即服务(CaaS):云密码服务成为主流交付模式。

深度融合新技术:与零信任架构、隐私计算、区块链等技术深度协同。

自动化与智能化:密码策略、密钥管理向自动化、智能化演进。

后量子密码(PQC)迁移:积极应对量子计算威胁,启动向后量子密码算法的迁移准备。

标准化与互联互通:推动智慧城市密码应用标准统一与互操作性提升。

七、 总结

合规有效地应用商用密码技术,是构建安全可信、高效协同、数据价值充分释放的智慧城市不可或缺的关键前提与核心保障。在智慧城市的规划、建设、运营全生命周期中,必须将密码应用进行同步规划、同步建设、同步运行,方能筑牢其发展的安全根基,赋能城市数字化转型行稳致远。