在数字经济加速渗透的今天,数据已成为驱动产业升级、创新商业模式的核心生产要素。云端存储与计算凭借高效、灵活的优势,成为各行业数据管理的主流选择,但数据在存储、传输、使用全流程中的安全与隐私保护问题也日益凸显。如何在充分释放数据价值的同时,筑牢数据安全防线,成为数字时代高质量发展的关键命题。天翼云深耕数据安全领域,构建了以数据加密技术与隐私计算技术为核心的双重防护体系,通过 “存储传输加密” 与 “可用不可见计算” 的协同发力,为云端数据全生命周期安全保驾护航,为数字经济健康发展提供坚实支撑。
一、云端数据安全的核心诉求与技术演进
随着数字化转型的深入,数据规模呈指数级增长,数据类型愈发复杂,云端数据安全的内涵与诉求也在不断丰富。从数据存储的完整性保障,到传输过程的防泄露防护,再到数据使用过程中的隐私保护,全流程、多层次的安全需求推动着相关技术持续迭代。
在早期云端应用中,数据安全主要聚焦于基础的存储加密与访问控制,通过简单的密码保护和权限管理防范数据丢失。但随着数据流通场景的不断拓展,传统安全方案逐渐暴露出局限性:单一的加密方式难以适配海量数据的高效处理需求,数据共享与隐私保护之间的矛盾日益突出,跨机构、跨领域的数据协同计算面临合规性挑战。
在此背景下,数据安全技术朝着 “加密体系立体化” 与 “计算过程隐私化” 两大方向演进。数据加密技术从单一算法应用走向多算法组合、全场景覆盖,实现对数据存储、传输、使用各环节的无缝防护;隐私计算技术则突破传统加密技术的边界,在不泄露原始数据的前提下实现数据价值挖掘,解决了 “数据可用” 与 “隐私保护” 的核心矛盾。天翼云正是基于这一技术演进趋势,将数据加密与隐私计算深度融合,构建起全方位、多层次的云端数据安全防护体系,既满足了合规性要求,又充分释放了数据要素价值。
二、数据加密技术:云端数据的全场景安全防护网
数据加密技术是保障云端数据安全的基础屏障,通过数学算法对原始数据进行转换,使得未授权主体无法获取有效信息。天翼云基于不同应用场景的安全需求,构建了涵盖存储加密、传输加密、密钥管理的全流程加密体系,结合多种加密算法的优势,实现安全性与效率的最佳衡。
(一)核心加密技术原理与应用场景
加密技术根据密钥使用方式的不同,主要分为对称加密、非对称加密两大类,同时哈希加密与密算法作为重要补充,共同构成了多元化的加密技术矩阵。
对称加密采用同一个密钥进行加密与解密操作,具有加密效率高、资源消耗低的特点,非常适合海量数据的快速处理。常用的 AES 算法是对称加密的典型代表,凭借高度的安全性与高效的运算性能,被广泛应用于云端数据存储场景。在天翼云的存储服务中,用户上传的文件、数据库中的敏感字段等,都会通过 AES 算法进行加密处理后存储,即使存储介质发生物理泄露,未授权主体也无法解析出原始数据。此外,密算法中的 SM4 作为自主研发的对称加密算法,采用 128 位密钥对数据块进行加密变换,兼具安全性与效率,已在天翼云的政务、金融等关键领域存储加密中得到广泛应用。
非对称加密则采用公钥与私钥配对的方式,公钥可公开用于加密数据,私钥由用户单独保管用于解密,从根本上解决了密钥传输过程中的安全问题。RSA 与 ECC 是常用的非对称加密算法,其中 ECC 算法基于椭圆曲线离散对数问题,在相同安全度下密钥长度更短、计算效率更高。天翼云将非对称加密技术广泛应用于身份认证、数字签名与密钥交换场景:在用户登录云端服务时,通过非对称加密算法验证用户身份的真实性;在跨台数据传输前,通过公钥加密方式安全交换对称加密密钥,确保后续数据传输的安全性。密算法中的 SM2 作为非对称加密算法,在数字证书、电子签名等场景中发挥重要作用,为政务数据、金融交易等敏感信息的传输提供自主可控的安全保障。
哈希加密是一种单向加密技术,能将任意长度的数据转换为固定长度的哈希值,具有不可逆性与抗碰撞性,即无法通过哈希值反推原始数据,且很难找到两个不同数据产生相同的哈希值。SHA-256、BCrypt 与密 SM3 算法是常用的哈希加密方案,其中 BCrypt 引入了加盐(salt)机制,进一步提升了密码存储的安全性。在天翼云的用户认证系统中,用户密码不会直接存储,而是通过哈希算法处理后存储哈希值,登录时通过比对哈希值验证密码正确性,从根本上避了密码泄露风险;在文件传输场景中,通过计算文件的 SM3 哈希值进行完整性校验,确保文件在传输过程中未被篡改。
(二)全流程加密防护的实现路径
天翼云的数据加密技术并非单一算法的孤立应用,而是构建了覆盖数据 “存储 - 传输 - 使用” 全生命周期的加密防护流程,确保数据在任何环节都处于安全状态。
在数据存储环节,采用 “分区加密 + 权限隔离” 的双重防护机制。用户数据上传至云端后,会自动划分为多个数据块,通过对称加密算法进行加密处理,不同数据块采用密钥,即使单个密钥泄露也不会影响整体数据安全。同时,结合存储介质的物理隔离与逻辑分区,实现数据的分层存储与权限管控,只有具备相应权限的主体才能获取解密密钥并访问数据。
在数据传输环节,通过 “非对称加密 + 对称加密” 的组合方式,实现安全与效率的兼顾。数据传输前,双方通过非对称加密算法交换对称加密密钥,确保密钥传输过程的安全性;数据传输过程中,采用对称加密算法对传输数据进行实时加密,保障数据在公网环境中的传输安全。天翼云的所有网络通信均采用 SSL/TLS 协议,结合非对称加密的身份认证与对称加密的数据传输,形成端到端的传输加密防护,防止数据在传输过程中被窃取或篡改。
在密钥管理环节,构建了 “集中管控 + 分级授权” 的密钥管理体系。天翼云采用专业的密钥管理服务,对加密密钥进行集中存储、定期轮换与安全备份,密钥的生成、分发、销毁全程留痕,确保密钥的全生命周期可追溯。同时,基于最小权限原则进行分级授权,不同角仅能获取与其职责对应的密钥访问权限,通过多重身份认证与操作审计,防范密钥泄露与滥用风险。
三、隐私计算技术:数据 “可用不可见” 的价值释放引擎
如果说数据加密技术解决了数据 “存得安全、传得安全” 的问题,那么隐私计算技术则实现了数据 “用得安全” 的突破。作为保障数据隐私与数据价值衡的核心技术,隐私计算在不泄露原始数据的前提下,支持对数据进行分析、计算与建模,让数据在 “隐身” 状态下释放价值,成为跨机构数据协同的关键支撑。
(一)隐私计算的核心技术方向与优势
天翼云聚焦隐私计算的三大核心技术方向 —— 联邦学习、多方安全计算、可信执行环境,根据不同应用场景的需求灵活适配,实现数据隐私保护与计算效率的精准匹配。
联邦学习是一种分布式机器学习技术,支持多方在不共享本地原始数据的前提下,协同训练全局模型。其核心优势在于数据 “不出域”,仅通过交换模型参数或梯度信息完成模型训练,从源头保障数据隐私。根据数据特征与样本空间的重叠情况,联邦学习可分为横向、纵向与迁移三类:横向联邦学习适用于特征空间相同但样本不同的场景,例如多家医疗机构联合训练疾病预测模型,无需共享患者病历数据即可提升模型准确性;纵向联邦学习针对样本相同但特征不同的情况,如金融机构与电商台联合构建信贷风控模型,各自保留核心数据隐私的同时实现风险评估能力升级;迁移联邦学习则解决了样本与特征均部分重叠的问题,为跨行业数据协同提供了可能。在天翼云的实际应用中,联邦学习技术已广泛服务于医疗、金融、政务等领域,既满足了数据隐私保护的合规要求,又实现了多源数据的价值融合。
多方安全计算(SMC)是另一种重要的隐私计算技术,无需依赖可信第三方,即可让多个参与方在不泄露自身数据的情况下,共同完成目标函数计算。其技术原理源于 “百万富翁问题” 的解决方案,通过复杂的密码学协议确保每个参与方仅能获取自己的计算结果,无法推导出其他参与方的原始数据。多方安全计算的核心优势在于安全性高,能够有效抵御内部与外部的隐私泄露风险,同时保证计算结果的准确性。全同态加密作为多方安全计算的重要分支,支持在加密数据上直接进行各类运算,无需解密即可获取有效结果,进一步拓展了隐私计算的应用场景。天翼云将多方安全计算技术应用于跨机构数据统计、联合风控等场景,为政府部门的民生数据统计、金融机构的联合反欺诈等提供了安全可靠的技术支撑。
可信执行环境(TEE)通过在硬件设备上创建的受保护区域,为程序运行与数据处理提供隔离环境,确保数据在计算过程中的机密性与完整性。TEE 技术的核心特点是硬件级防护,不受外部软件环境影响,即使操作系统或应用程序被篡改,受保护区域内的数据与计算过程依然安全。天翼云采用产化自主可控的 TEE 方案,结合硬件加密与访问控制机制,为高敏感数据的计算提供了安全隔离环境。在政务数据处理、商业秘密保护等场景中,TEE 技术确保数据在计算过程中不被泄露,同时保证计算结果的真实性与可靠性。
(二)隐私计算的技术融合与场景落地
隐私计算技术的发展并非单一技术的演进,而是呈现出 “协议融合” 与 “跨技术协同” 的趋势。天翼云通过将联邦学习、多方安全计算、可信执行环境等技术有机结合,构建了复合型隐私计算台,根据不同场景的安全需求与性能要求,动态调整技术组合方案,实现安全性、效率与可用性的最佳衡。
在技术融合方面,联邦学习与多方安全计算的结合是典型代表。联邦学习在模型参数交换过程中,通过多方安全计算技术对参数进行加密处理,进一步提升隐私保护级别;多方安全计算则借助联邦学习的分布式架构,降低大规模数据计算的资源消耗,提升计算效率。这种融合方案既保留了联邦学习 “数据不出域” 的优势,又增了计算过程的安全性,适用于对隐私保护要求极高的跨机构协同场景。
同时,隐私计算与区块链技术的协同应用,实现了 “1+1>2” 的安全效果。区块链的去中心化特性减少了对第三方中介的依赖,降低了信任成本;不可篡改特性确保了隐私计算过程的全程可追溯、可审计;公开透明的共识机制则为多方协同计算提供了可信环境。天翼云将二者结合,构建了可信数据流通台,在医疗数据共享场景中,通过区块链记录数据使用轨迹,通过隐私计算实现病历数据的安全分析,既保障了患者隐私,又为医学研究提供了数据支撑。
在实际场景落地中,隐私计算技术已在多个领域取得显著成效。在医疗领域,跨医院的病例数据协同分析通过隐私计算技术实现,医生无需获取原始病历即可进行疾病特征研究与诊疗方案优化,有效提升了疑难病症的诊断准确率;在金融领域,多家银行通过隐私计算联合构建风控模型,整合多维度客户信用数据,既避了客户隐私泄露,又提升了风险识别能力,降低了信贷违约率;在政务领域,公安、民政、社保等部门通过隐私计算实现数据协同,在不泄露公民个人信息的前提下完成民生服务事项办理,提升了政务服务效率。
四、双重屏障的协同效应:构建云端数据安全新生态
数据加密与隐私计算技术并非相互,而是形成了 “防护 + 赋能” 的协同效应,共同构建起云端数据安全的双重屏障。数据加密技术为隐私计算提供了基础安全保障,隐私计算技术则拓展了数据加密的应用边界,二者相辅相成,既解决了数据 “存得安全、传得安全” 的基础问题,又实现了数据 “用得安全、用得高效” 的核心目标。
在数据全生命周期中,双重屏障的协同效应贯穿始终。数据存储阶段,通过对称加密与密算法保障数据完整性与机密性;数据传输阶段,借助非对称加密与传输加密协议防范泄露风险;数据使用阶段,通过隐私计算技术在加密环境中完成数据处理,实现 “可用不可见”;数据销毁阶段,通过密钥管理系统销毁相关密钥,确保数据无法被恢复。这种全流程的协同防护,让数据在每个环节都处于安全状态,同时不影响数据的正常使用与价值释放。
双重屏障的构建不仅保障了数据安全,更推动了云端数据安全生态的完善。一方面,技术的应用满足了全球范围内的数据隐私保护法规要求,为企业数字化转型提供了合规支撑;另一方面,“安全可控” 的数据流通环境促进了跨机构、跨领域的数据协同,加速了数据要素的市场化配置,为数字经济创新发展注入新动力。天翼云通过开放的技术合作台,联合产学研力量推动数据加密与隐私计算技术的标准化建设,促进技术成果转化与行业应用普及,助力构建安全、可信、开放的云端数据安全新生态。
五、技术发展趋势与未来展望
随着数字经济的持续发展,云端数据安全面临的场景将更加复杂,技术需求将不断升级。未来,天翼云的数据加密与隐私计算技术将朝着 “自主可控、高效协同、场景化适配” 的方向持续演进。
在自主可控方面,密算法的应用将进一步深化,从核心场景向全场景覆盖,结合产化硬件与软件生态,构建完全自主可控的安全技术体系,保障关键领域的数据安全自主可控。同时,针对新兴技术场景的加密算法研发将持续推进,满足量子计算时代的安全防护需求。
在高效协同方面,隐私计算技术将进一步提升计算效率,通过算法优化与硬件加速,降低大规模数据处理的资源消耗与时间延迟。同时,数据加密与隐私计算的融合将更加深度,形成 “加密 - 计算 - 解密” 的无缝衔接流程,为用户提供更便捷、更安全的使用体验。
在场景化适配方面,针对物联网、人工智能、大数据等新兴技术与云端应用的融合场景,将开发定制化的安全解决方案。例如,为物联网设备的边缘计算场景提供轻量级加密与隐私计算方案,为人工智能模型训练提供端到端的隐私保护服务,实现安全技术与业务场景的深度适配。
数据作为数字时代的核心生产要素,其安全与价值释放直接关系到数字经济的健康发展。天翼云始终以保障云端数据安全为己任,通过数据加密与隐私计算技术的协同创新,构建起全方位、多层次的安全防护体系。未来,天翼云将持续深耕数据安全领域,推动技术创新与行业应用深度融合,为各行业数字化转型提供更安全、更可信的云端服务,助力构建数字经济高质量发展的安全底座。