炼石入选首届工业和信息化领域商用密码应用峰会典型方案

图1 工业和信息化领域商用密码典型应用方案名单

应急管理是国家治理体系和治理能力的重要组成部分，党的二十大报告提出，加强重大疫情防控救治体系和应急能力建设，建立大安全大应急框架。在完善应急管理体制机制中，应急管理部业务系统中存储公安、自然资源、交通运输、地质气象等海量数据和个人信息，具有数据量庞大、数据类型复杂、新老系统混合等特点，这些高价值数据在跨部门、跨区域高速流转共享中，面临高频、高损的网络攻击，严重危害国家安全和社会公共利益，导致其通过国密技术强化信息系统安全防护能力时面临诸多挑战。

应急管理部贯彻党的二十大关于推进国家安全体系和能力现代化，健全国家安全体系、增强维护国家安全能力的重要指示精神，严格落实《数据安全法》《个人信息保护法》等法律法规，将数据安全建设摆在突出位置，以国密技术为支撑直接作用于数据，部署基于高性能国密技术的内嵌式数据安全产品，可将安全更快更好的内建到应急管理系统中，有效解决应用改造复杂、数据库品牌兼容困难、高质量密码供给不足、叠加密码能力而影响系统运转速率等问题。全面保障应急管理系统数据源头安全，促进数据开发利用，增强系统数据安全保障能力，为推进数字经济和中国式现代化发展提供基础保障。

本方案坚持技术和管理两手抓的安全建设思路，从数据安全基础层、技术层、管理层解决实战与合规问题，提升应急管理信息系统场景化数据安全能力，打造“密码安全一体化”的实战体系。

图2 整体架构

方案基于应急管理部“三网一云”的架构模式，面向部署在应急云互联网、电子政务外网、应急指挥信息网等VPC信息系统提供数据加解密服务。通过部署数据安全模块、数据加密平台以及密钥管理系统，打造具备高可用、易部署、连续性强等特点的数据安全体系，构建适用于应急管理领域数据安全层面的防绕过保护机制。数据安全保护“组合拳”成绩显著，保障应急管理数据有序自由流动，促进以数据为关键要素的数字经济发展。

在实现应急管理信息系统数据保护过程中，本方案部署了炼石发明专利保护的多种免改造数据安全模块，面向应急行业的结构化数据与非结构化数据，全面覆盖应用系统、数据库、文件系统、磁盘、终端等多层级，筑牢应急管理数据安全防线。

针对应急管理领域业务交错复杂、数据量大等特点，本方案侧重Hadoop等典型的大数据场景的数据保护，数据加解密平台采用集群部署方式，在应用服务端置入可融入业务流程的内嵌式数据安全模块，通过免改造、轻改造的高性能国密技术实现入库加密、出库解密，打造主体到应用内用户、客体到字段级的细粒度防护。同时，不同的数据控制点挂载了数据发现识别、去标识化、检测/响应、审计追溯等多重安全能力，有效保护应急行业的个人信息与重要数据。

（1）免改造信息系统实现数据保护：基于国密技术的数据安全模块，敏捷部署实施，轻量级甚至无需开发改造系统，即可实现将数据安全能力融入系统，这种模式对应急管理系统连续运行无影响，也不会因实施加密而带来业务风险。

（2）逐字段、逐密钥、逐策略保护：将访问的客体精细到数据库中的字段或存储系统中的文件，访问主体到应用中的用户，将加解密技术和访问控制技术相结合，形成无法绕过的细粒度安全保护。

（3）高性能国密保障业务效率：具有PCT国际专利保护的高性能国密技术，实现在单颗Intel CPU上SM4加解密速度突破140Gbps。同时支持龙芯、兆芯、飞腾、中标麒麟、银河麒麟等信创平台，在信创平台单颗CPU上，国密SM4加解密速度突破110Gbps，支撑应急管理领域国产化创新。

（4）集中式管控、分布式保护：引入“集中式管控、分布式保护”体系，在应急管理部本级和分支分别部署数据加解密平台，实现“部、省、市”自上而下的多级联动协同。

图3  上下级单位数据加密联动示意图

（5）适应应急系统复杂架构：解耦应急管理系统使用的各类数据库品牌及版本，支持主流开发语言，如GaussDB、PostgreSQL、MySQL、Kingbase等数据库，兼容Java、C/C++、Python、.Net、PHP等开发语言。

（6）事前事中事后防绕过机制：以数据为中心、以应用为抓手，叠加事前防护、事中检测响应、事后审计追溯等数据保护能力，达到“密码安全一体化”的防绕过防护。

从标准符合性看，本方案在数据存储过程中满足《GB/T 39786-2021》第三级密码应用基本要求，保障应急管理领域信息系统数据的完整性和机密性，提升系统的安全防护能力。

从落地可行性看，本方案有效保障了应急管理业务重要数据的安全。拓展灵活，适应应急管理业务和应用模型的变化需求，支撑多种业务变更和信息交换场景下的安全防护。同时，采用可实时调整的任务调度机制实现负载均衡，防止瓶颈产生。满足本期及未来五到十年的发展需要，实现效益最大化。

从行业适用性看，本方案针对应急管理领域数据量广泛、数据融合后敏感性高等特性开展保护，以国产密码技术为基石，融合多种安全技术，保证系统安全、可靠、高效运行，适用于各类复杂场景的安全防护需求。

从应用条件和适用范围看，部署的产品均通过商用密码产品认证、FIPS140-2三级国际认证，具有PCT国际专利保护和软件著作权，可满足应急管理领域实战防护需求。同时，还可快速开展平台建设、试点应用，助力应急管理领域各级单位完善网络安全纵深防护体系，并可逐步拓展到政府、金融、教育、医疗、文旅、商业等其他行业。

社会效益方面，方案始终坚持国家总体安全观，贯彻落实党的二十大重要精神和相关法律法规，创新国密技术，深挖应急管理数据资源价值，推动数据要素高效流通，增强应急管理领域安全防护能力，打造实战化的数据安全防护体系，践行保护国家安全的社会责任和义务，护航数字经济、网络强国发展。

经济效益方面，方案可作为标准化、模块化、可复制、易推广的典型示范，快速在全国各省、自治区、直辖市等单位内部开展平台建设、试点应用，为应急管理领域注入安全创新的新动力，有助于推动国密技术与应急管理业务相融合的创新商业模式，提升应急管理领域产品、资产的附加值，带动组织属地提高效率、提升效能、增添效益，为应急管理领域加速增加生产总值和企业效益、提升组织成长性、拉动上下游产业链发展、提振产业链韧性提供重要保障，进一步提升企业信息系统的数据安全防护能力，减少系统遭受网络安全的风险或降低遭受攻击后的破坏程度，从而减少运营单位的经济损失。