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文档简介

全球计算联盟机密计算白皮书2026全球计算联盟GlobalComputingCo全球计算联盟1编写单位GlobalComputingCo全球计算联盟1使用中的数据安全的计算范式(Paradigm)。具体来讲,机密计算以机密计算列入2026年十大战略技术趋势,并预测到2029年,75%以冯登国2026年10月于北京GlobalComputingCo全球计算联盟2 1 31.1产业发展背景及面临的挑战 3 7 2.1机密计算含义与内涵拓展 2.2机密计算技术路线与架构体系 2.3机密虚拟机/容器关键技术 292.4RISC-V机密计算技术 312.5异构机密计算技术 2.6端云协同的机密AI推理 37 393.1新一代参考框架 564.1机密云服务 4.2机密计算金融应用 4.4AI大模型与数据保护 第五章机密计算标准体系 85 6.1我国机密计算面临的核心挑战 参考文献 附录A:机密计算安全建模与威胁分析 A.1机密计算安全的概念内涵 A.2机密计算敌手能力模型 A.3机密计算TCB安全威胁 A.4机密计算安全建设建议 GlobalComputingCo全球计算联盟3第一章机密计算产业全景与面临的挑战(AIAct)已于2025年8月2日正式生效通用AI模型相关条款,27年12月要求高风险4出境认证办法》,自2026年1月1日起施行,进一步完善了个人信息出境认证的制度框大模型训练涉及海量敏感数据与高价值模型参数,训练、推理等过程模型窃取和侧信道攻击等风险突出。机密计算通过硬件级内存加密与安全隔离,为AI工作5(二)异构机密计算(三)云计算安全(五)可信数据流通672025年估值约在56亿至242亿美元之间,2026年预计增长到427亿美元,年复合增长率民币(约14.4亿美元),预计全球机密计算市场规模在预测期间将以13.01%的年复合增(一)机密云服务(二)金融服务8(三)政务与医疗服务(一)技术就绪度(二)商用落地情况(三)标准完备性92.1.1机密计算的含义机密计算3.0机密计算3.0架构特征:集群、异构算力场景,灵活可扩展,具备机密计算热迁移能力,端云协同。异构设备支持:广泛支持大规模异构设备灵活组合互联。支持大模型在异构机密计算环境训练和推理.架构特征:系统级和进程级的硬件隔离粒度,应用程序适配成本高。异构设备支持:仅部分支持片内异构设备。机密计算2.0架构特征:提供机密计算虚拟机、机密计算容器,方便应用平滑迁移。异构设备支持:仅部分支持少量异构设备互通。核心的片内集成式路线,二是独立扩展卡级异构TEE路线,两条路线互补发展,共同推动 分配给域之前确保其使用的内存区域已在GPT中正确标记,从而防止设备访问宿主操作系隔离的可信子系统,承担启动度量、身份与认证服务、调试认证及生命周期管理。安谋科技“山海”S30FP/S30P是一套完善的硬件安全模块(HSM)子系统,能与自研Cortex-M52 密AI。 参见2.5.2节。拟机内存进行加密(支持国密SM4算法),密钥由安全处理器管理,对Hypervisor和主机机密计算应用程序密钥派生密码运算存储保护数据封装性能提升服务密码硬件加速异构设备互联日志管理安全启动远程证明安全信道机密计算操作系统机密计算虚拟化软件(可选)白名单管可信执行控制单元隔离内存空间可信固件硬件密码引擎硬件根密钥随机数生成器硬件信任根安全管理系统服系统软隔离计算硬件层应用层:图中虚线用于区分一个机密计算节点软硬件架构的不同层次,实线框表示机密计算环境及其所属组件,虚线框GlobalComputingCo全球计算联盟密钥生成与派生。可信固件主要基于安全硬件提供安全引导机制验证,确保关键硬件配置与核心系统软件的完整性;此外,可信固作系统(如TrustZone中的安全世界)、可信运行时(如RISC-VKeystone中的EyrieRT运行时)。GlobalComputingCo全球计算联盟22远程证明服务远程证明服务镜像加解密secGear远程证明代理请求密钥应用度量安全加固OS机密虚机secGear远程证明统一框架机密容器软件栈托管Kuasar/20250701-KuasTrustedComputingSIG在可信计算基础软件层面提供支撑的格局。呈现“双核驱动+基础支撑+产学研协同”的特征:24可信系统可信系统注:来源https://www.openkylin.top/news/4066-cn.html#1GlobalComputingCo全球计算联盟开源情况详见2.4节。平台目标IBM等联合发起化机密计算,利用硬件TEE保护容器化工作负跃贡献者,26个仓库组合并超1200PR,已多所大学及企业贡献者共同维护,原名为Graphene现“lift-and-shift”模式,使未经修改的项目(2021年9月加首个生产就绪实现起源于RedHat,后捐赠至Linux基商中立的运行时和证明框架,支持IntelSGX通过OpenSSF最佳实践导师计划Intel官方开源项目存服务,降低TDX/SGX依赖提供PCCSService与包GlobalComputingCo全球计算联盟平台目标IntelTDX(内Intel主导,社区共同参与(内核)同参与密虚拟化支持,包括SVSM与Linuxguest;SNP证书获取补丁迭代至v7TianoCore社区,UEFI固件引导ovmf-inteltdx与版,EDK2社区已发布提供SEV-SNP虚拟机的已与KVMPlanes补丁案中关村实验室、蚂蚁集团、北大、南科大等联合发起,海光与兆芯为生态云等公有云落地,应用蚂蚁集团发起,0S(库操作系统)已纳入星绽机密计算体蚁、阿里、腾讯、美团作(2022年)像加密与运行时内存加密国内首个完整的CSV机密容器解决方案,理器开源固件项目默认启用RMMv2.0行平台目标默认禁用心开源组件RMMv2.0Beta0基线参考实现已合并至主线仓库,含基础v2.01.1对齐等Linux内核社区与为Linux注入完整的力Linux6.13+主线;至v13,持续推进上游TianoCore社区为CCA虚拟机提供UEFI固件引导Arm实验分支向进提供可复用的工具和中间件,解析验证Realm中生成的硬件级数字签名凭证苏黎世联邦理工学院发起通过Bootloader、定义中立计算框架,实已在GitHub开源,支持ArmTrustZone、openEuler社区联百度智能云、麒麟软件、统信软件、上海交大、华中科计算解决方案,性能损耗控制在5%以内;RMM1.0对应固件、edk2、secGear机密计算统一开发出异,实现不同架构共源码,降低机密计算开发门槛SGX等多种TEE后端;平台目标openKylin社区推出利用ARMTEE为设备基安全增强,实现基于维护TEE与REE推理框架及算子库openKylin社区技术委员会审议通过,2025年12月围绕“双体系架构+索并落地面向关键业务(Never-Die)的可信执行环境。具体包括:打造双体系安全框架;推进Rust全栈可信实信运行与实时监测首个里程碑版本已发布(2026年7月)。支持AArch64、x86_64、构,适配QEMU、海光化环境及CCA安全扩展环境。TEE能力覆盖TA生命周期管理、安全存储、RustCrypto验。[4]openKylin社区发起开源与优化,提供可信计算相关的应用规范与计算技术的应用实践。持、前沿技术追踪与系统安全集成。相关技术成果已融入openKylin3.0版本:集成NIST合TPM可信启动链构路信任体系。·cf.io/blog/2026/07/22/confid·https://confidentialcomputiGlobalComputingCo全球计算联盟·/openkylin/community/bl2.3.2核心防护技术GlobalComputingCo全球计算联盟GlobalComputingCo全球计算联盟·开源框架路线(学术界)·商用芯片路线(工业界)CoVE(国际标准)RISC-V(国内自主)术)玄铁C950(商用)国产合规+产业落地云计算/AI服务器隔离粒度虚拟机级(TVM)虚拟机+容器级式TCB大小极小极小(适配国密)极小原生CoVE-I0国产虚拟化国密算法生态成熟度高(国际主流)中高(国产适配)高(开源社区)高(RISC-V旗舰)2.5.2异构机密AI大模型安全技术任务调度与系统管理等控制面功能,而矩阵运算、注意力计算、梯度更新等计算密集型操作则卸载到加速器执行,数据生命周期中最核心的“使用中”阶第二类是主机中心型架构,复用成熟的CPUTEE基础设施,通过修改主机侧I/0路径和驱动组件,将安全保障延伸到未经修改的商用加速器。以HIX为代表,它将GPU驱动整GlobalComputingCo全球计算联盟VeraRubinNVL72将72块RubinGPU与36颗VeraCPU通过第六代NVLink全互联,2.6端云协同的机密AI推理随着大模型的快速发展,运行在端侧的各种AI应用需要依赖云侧计算能力来处理复杂的用户需求。然而,传统的云服务模型在处理个人敏感数据时,面临着一系列安全与隐私挑战,如运行时缺乏安全保护、用户数据被非法存储、安全隐私机制缺乏透明性难以验证等。虽然在端侧处理用户数据可以保护用户隐私,但对于需要云端大模型支持的更复杂AIGlobalComputingCo全球计算联盟第三章机密计算参考框架与部署模式机密计算环境机密计算容器(虚拟级)机密计算虚拟机操作系统可信硬件统一远程证明 GlobalComputingCo全球计算联盟密引擎(如内存加密、总线加密等),抵御来自物理总线嗅4机密计算基础功能(安全能力与接口抽象) 43443.2.1端云协同部署方式个拿拿介拿介安全信道⇔454647GlobalComputingCo全球计算联盟字身份(eID)认证及移动政务核心资产办理等场景中,移动终端面临系统越狱、恶意注入及网络嗅探等威胁,而云端后台又存在特权运维人员接触跨机架全域机密计算集群部署视图如图所示。该部署模式面向大规模数据中心场景,将传统局限于单一物理服务器或单一物理机架内部的机密计算安全边界GlobalComputingCo全球计算联盟依赖方/密钥管理系统(Relying果,对当前全域机密计算集群的可信状态进行判断,并据务密钥、通信凭据和授权策略。该机制使密钥发放与集群可信状态建立直接关联,只有在全域集群满足预定义安全基线的情况下,相关业务密钥和会话凭据的可信计算节点与互联模块。通过远程证明服务与RelyingParty/KMS的协GlobalComputingCo全球计算联盟51GlobalComputingCo全球计算联盟的数千乃至上万张加速卡纳入逻辑统一的可信安全域,实现了超大规模大模型分布式训练(外部信任基础设施)机架级统一机密计算边界机架内高速可信互联网络(RDMA)机架1(Rack1)机密计算节点1机密计算节点2机密计算升级卡GlobalComputingCo全球计算联盟GlobalComputingCo全球计算联盟GlobalComputingCo全球计算联盟4.1机密云服务GlobalComputingCo全球计算联盟应用程序机密计算操作系统通用计算硬件地址转换内存应用程序远程证明操作系统GlobalComputingCo全球计算联盟(5)最终实现“查询方仅得结果,平台方无法得到数据内容,数据供给方无法得知查询条件”,满足执法数据合规要求。结果加密传输结果加密传输查询过程机密云主机天翼云加密传输及用户身份信息、账户密码、交易明细等大量敏感数据,这些数据从采集、传输、处理到存储的全链路,均面临被窃取、篡改、非法访问的安全风险。同时,造,对柜面终端安全升级的成本控制、复杂度优化提出了明确要求,需在保障安全合规的(1)核心安全需求(2)改造落地需求银行在推进柜面终端国产化安全改造时,需避免复杂的硬件施难度。核心需求为:无需额外外挂安全模块,无需修改柜面终端硬动、固件运行、系统加载的全流程可信验证,有效防范恶意代码植入、设备伪造、供应链 GlobalComputingCo全球计算联盟GlobalComputingCo全球计算联盟主密钥可信硬件算法服务工作密钥接口模块主密明加密机1)安全价值:密钥管理、密码算法等关键资产运行于硬件隔离的机密计算环境,降低GlobalComputingCo全球计算联盟653)成本价值:复用服务器CPU资源和既有基础设施,减少专用加密机采购、部署和维GlobalComputingCo全球计算联盟任务容器镜像仓库/分布式安全容器编排引擎隐私计算模块分布式文件系统一次一密度量值验证联合证书链传递可信安全服务商微生物所在线分析平台通过这种方式,用户不仅能够确认数据始终在受保护环境中处用、计算结果返回以及任务结束后的数据销毁过程进行追溯,提高多方协作过程的透明性GlobalComputingCo全球计算联盟6618624709-4040b00-147施4745655×361093465s7c0bbaJ7c7BSe1861e180e869073932801709002b0274Zbbe0e4nd0844feba2455b北京柳技布限公期中国766929kb-2eetak-0280caa52ee92507ale6860b431eada410637365cbe2aft9:114151-am83-54n生C3352e9260Pale6860bd北京网料技限公0中四科航4174565533671693637c66平台或模型提供商非授权访问的风险。火山引(3)部署门槛高:传统机密计算方案需要企业自行适配改造,技(1)机密部署一键开启:用户在火山方舟控制台选择“机密部署”模式,系统自动为据(如Prompt、Response等)仅在TEE环境中可见。GlobalComputingCo全球计算联盟编程助手单据审核T文案生成GlobalComputingCo全球计算联盟企业内部办公网火山引擎企业内部办公网豆包大模型机密推理服务豆包大模型(3)性能优异:PD分离架构将性能损耗控制在5%以内,支撑生产级高并发推理场AICC机密计算平台,打造私密计算云(PCC)系统,实现终端数据上云后的“可用不可GlobalComputingCo全球计算联盟(3)端云信任链断裂:终端安全能力与云端安全防护相互割裂,无法形成统一信任体(2)端云机密传输:用户数据在终端加密后,经安全信道传输至云端TEE,仅在TEE内解密处理。包括OPPO和火山引擎在内的任何人与系AIAI机密计算(AICC),端云协同数据隐私保护方案册人脸聚类);(1)端云一体安全:打通了终端及云上全链路的可信环境,构建起对用户数据全生命(3)产业标杆:为消费电子行业的数据安全上云提供了可复制的解决方案,推动行业Realm)中。实现“数据可用不可见”,确保即使是物理机管理员或云底座提供商,也无法窥探或篡改Agent的运行状态。b)机密Agent部署方案GlobalComputingCo全球计算联盟75鲲鹏服务器鲲鹏服务器机密虚机(Realm域)消息服务通道消息服务通道安全记忆存储GlobalComputingCo全球计算联盟享,仅少数隐私数据各自加密存储。在最大限度数据共享的前提下,实现了多Agent间的表3机密Agent组件安全职责Realm内部负责加载加密的微调模型权重,在解密后仅在Realm内部负责解析请求、记忆管理(Memory)、反思逻Realm内部行加密加密密钥管理KMSTrustZone内部国密算法加速TrustZone内部实现对多种国密算法的硬件加速,与记忆系统安全通信代理(vSockProxy)TLS加密流量,切断其他所有外设访问机密Agent业务流程说明了从镜像发布到业务提供服务的全周期安全引导步骤,是鲲GlobalComputingCo全球计算联盟5)端到端机密业务执行:用户的请求通过加密通道直达Agent。Agent在加密内存中进行意图识别、规划和ToolCall,最终生成回复,全程主机侧(Host)只GlobalComputingCo全球计算联盟密态算力中心(某大学病理中心)8家附属医院,覆盖大量患者资源大模型的数据加密存储密态存储大模型模型更(1)支持医疗数据合规协同:在不集中交换原始影像的条件下完成多院联合训练,降(1)移动端输入内容敏感:用户Prompt可能包含个人信息、业务数据或商业信息,82密态托管(加密)4、服务部署5、模型部署服务网关③云端环境证明:云端SPU/SPU-G在启动和运行过程中生成远程证明,向终端证明模型服务运行在预期的硬件、固件和软件度量环境中;终端验证通过后,才发送加密后的对Prompt和附件进行加密。GlobalComputingCo全球计算联盟GlobalComputingCo全球计算联盟85密计算第1部分概述和概念》以及ISO/IEC25546《机密计算第二部分技术框架和服仅针对于GlobalPlatform定义下的TEGlobalComputingCo全球计算联盟86GlobalPlatformTEE架构的机密计算技术可参考此标准对可信应用进行管理5.3.1国家标准5.3.2行业标准5.3.3团体标准GlobalComputingCo全球计算联盟GlobalComputingCo全球计算联盟91内,机密GPU推理损失在3%以内,尽管训练损失仍较高(40%以上),但学术界与产GlobalComputingCo全球计算联盟92GlobalComputingCo全球计算联盟GlobalComputingCo全球计算联盟94[1]冯登国。机密计算发展现状与趋势[J].信息安全研究,2024,10(1):25.(12):3846.[3]全球计算联盟。机密计算白皮书(2024)[R].202410.[4]格隆汇。机密计算行业国内市场分布与未来趋势判断Challenges,andImplications[D].Zurich:ETHZurich,2024.withArmConfidentialComputingArchitecture[EB/OL].SymposiumonSecurityandPrivacy(S&P).2026.SymposiumonSecurityandPrivacy(S&P’26).2026.RepetitioninHardwareMemoryEncryption[C]//USENISeattle,WA,USA:USENIX,20250813/1GlobalComputingCo全球计算联盟FirmwareInterfacestoCompromiseNewYork:ACM,2025:44694483./10.1145/3719027.3765123.[13]"Trustedcomputebase"[EB/OL].(n.d.).AccessedSep.2025./enus/azure/confidentialcomputing/trusted[15]TBRC.ConfidentialComputingMarkGrowthandGlobalIndustryAnalysis2026203Symposium(USENIXSecurity26),Baltimore,MD,aug.2026./10.1145/3719027.3765Schwarz,StackWarp:BreakingAMDSEV-SNPIntegrityviaDeterminiPointerManipulationthroughtheCPU’sStSymposium(USENIXSecurity26),BaltGlobalComputingCo全球计算联盟97·基于空

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