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加密态势管理:安全堆栈中被遗忘的一层

发布日期:2026-11-11  浏览次数:

加密态势管理:安全堆栈中被遗忘的一层(图1)

每个安全方案都有一套用于漏洞扫描、云配置加固和身份管理的规范。然而,几乎没有方案包含密码学方面的规范,尽管密码学正是保护上述所有安全层的基础。密码学姿态管理(CPM)正是为了弥补这一差距而建立的,并且由于一个非常具体且可追溯的原因,它变得尤为迫切:当今加密技术面临的量子级威胁和公共TLS证书寿命的急剧缩短正在同时加速发展。


要点总结

  • CPM 是一种持续的实践,即根据既定策略发现、评估和改进组织的密码技术,就像漏洞管理处理 CVE 一样。

  • 它基于CBOM(密码学物料清单),CBOM 是一个采用 CycloneDX 格式的算法、密钥、证书和库的清单。CBOM 是地图;CPM 是导航工具。

  • CPM 并不能取代证书生命周期管理 (CLM)。CLM 跟踪证书的有效性和过期时间。CPM 则验证底层加密技术在证书、密钥、算法、库和协议等方面是否真正强大。

  • 2026 年有两个截止日期使此事变得紧迫:NIST 的后量子过渡时间表草案(2030 年后弃用,2035 年后禁止使用)以及 CA/浏览器论坛的 SC-081v3 投票,该投票将公共 TLS 证书的有效期在 2026 年 3 月缩短至 200 天,在 2027 年 3 月缩短至 100 天,在 2029 年 3 月缩短至 47 天。

  • 运行模型是一个六阶段循环:发现、规范化、评估、优先级排序、修复、监控、持续运行,涵盖代码、网络、运行时和存储。


无人命名的差距

看看过去二十年安全架构是如何发展的。每一层都形成了自己独特的安全态势管理体系:一套专门用于持续衡量和改进的实践方法。


安全层姿势纪律
漏洞漏洞管理
云配置CSPM
数据DSPM
身份身份治理
密码学直到现在,什么也没有。


这种漏洞之所以存在这么久,是因为大多数加密故障对于其他所有工具来说都是不可见的。例如,已弃用的 TLS 版本仍在协商、弱加密算法仍然启用、RSA 密钥过短:这些都不会产生漏洞扫描器能够捕获的 CVE 编号。CLM 也不验证算法强度;它的职责是检测过期时间,而不是加密质量。因此,直到最近,保护协议栈其他所有层的控制层,却是唯一一个无人真正关注的层。而用于衡量这一层的规范,正是加密姿态管理 (CPM)。


什么是密码态势管理?

CPM(持续性密码学管理)是指持续不断地发现、评估和改进组织使用的密码技术,并根据策略进行衡量,从而推动随着时间的推移进行改进。该定义由三个动词构成:

  • “发现”意味着持续不断地查找所有正在使用的加密资产,而不是进行一次性审计。算法、密钥、证书、库和协议在实际运行的环境中每天都在变化。

  • 评估是指根据既定策略衡量每项资产:已批准的算法、最小密钥长度、当前协议版本。

  • 改进意味着按风险对差距进行排序,按优先顺序推动补救措施,并跟踪情况是否随着时间的推移而真正改善。


最接近的现有类比是漏洞管理。没有哪个安全团队会只扫描一次 CVE 就宣布胜利;它被视为一项持续的、周期性的程序。大多数组织从未对密码学采取过同样的策略,而 CPM 正是将密码学的管理方式从“配置一次即可置之不理”转变为“持续监控”。但持续管理需要的不仅仅是定义,它还需要对密码学环境有一个可靠的视图,而这正是 CBOM 的作用所在。


CPM 建立在 CBOM 之上。

CPM 由两部分组成,这两部分很容易混淆。最简单的区分方法是:CBOM 是地图,CPM 是导航。没有项目支持的 CBOM 就像一份无人问津的报告。没有 CBOM 的项目就像盲人摸象。两者都不可或缺。


CBOM:地图

CBOM,即密码学物料清单,是对组织机构密码资产的结构化、特定时间点的清单。它是数据,它告诉你你拥有什么,但它不告诉你该如何处理这些资产。

  • 算法、密钥、证书、库和依赖项的结构化清单

  • 庄园在某一时刻的快照

  • 机器可读,采用 CycloneDX 标准编写,以便工具和审计人员可以直接使用。


CPM:导航

CPM 是在该库存基础上建立的持续性项目。

  • 基于 CBOM 的连续计划

  • 根据加密策略衡量资产

  • 优先解决薄弱环节并推动补救措施

  • 随着庄园的变化,地图也会保持最新状态。


明确了这一区别之后,同样重要的是要了解 CPM 在组织已使用的证书管理工具中的定位。


CPM 和 CLM 是范围,而非竞争关系。

如果您的组织已经在使用证书生命周期管理 (CLM)工具,那么一个很合理的问题随之而来:这难道不是一回事吗?答案是否定的,但它们并非竞争对手。CLM 在 CPM 项目中仍然至关重要;它是众多控制措施之一,而证书只是构成完整安全态势的一小部分,其余部分还包括密钥、算法、库和协议。

并排比较,范围差异就足以说明一切:


方面CLM每千次展示成本
资产范围仅限证书证书、密钥、算法、库、协议
它检查什么有效期和失效期加密强度和策略合规性
核心行动自动执行签发、续期和撤销程序评估和缓解密码风险
目标防止产品过期断货,通过审核可衡量的、改善的姿势


证书可能完全有效,证书链完整,且没有过期日期,但其签名算法却可能早已过时。CLM 不会对此发出警报,因为它并非为此而设计。而这正是 CPM 所弥补的缺陷。


为什么 CPM 现在如此紧迫

先收获,后解密


量子威胁对当今密码学而言已然构成现实,而非假设。攻击者无需立即拥有可用的量子计算机即可攻击现有数据。他们可以现在记录加密流量并存储,待具备密码学意义的量子计算机出现后再进行解密。这被称为“先收集后解密”,它改变了算法迁移时间的计算方式,而以往的算法转换并未产生这种影响。

  • 现在已曝光——任何在 RSA 或椭圆曲线密钥交换下传输的数据,任何愿意存储它的人都可以收集。

  • 长期保存的数据——健康记录、财务数据、政府机密和知识产权通常需要保密 10 到 25 年或更长时间,这意味着攻击的“稍后解密”部分正好落在保密窗口内。

  • 不对称性——当业界从RSA转向椭圆曲线时,行动迟缓意味着在一段时间内安全边际降低。而延迟的PQC迁移并非边际问题,而是全面损失问题:在足够大的量子计算机上运行Shor算法,不仅不会削弱RSA和椭圆曲线,反而会彻底摧毁它们,因为它能在多项式时间内解决它们安全所依赖的精确因式分解和离散对数问题。


行动过早的缺点是会浪费一些精力。行动过晚的缺点是会完全暴露对手已经记录的所有信息。


47天证书强制令


CA/浏览器论坛于 2025 年 4 月通过了 SC-081v3 号提案,将公共信任的 TLS 证书的最大有效期从 398 天缩短了三步:

  • 200 天——自 2026 年 3 月 15 日起(已生效)

  • 100天——从2027年3月15日开始

  • 47天——从2029年3月15日开始


这与“先采集后解密”的威胁截然不同:量子威胁关乎机密性,即有人会在事后读取已记录的数据;而证书强制令则关乎身份验证,它缩短了泄露密钥或过期验证数据的可信期限。如今每年续期一次的证书,到 2029 年将需要每年续期约八次,而使用电子表格提醒进行手动跟踪的方式无法应对这种计算方式带来的挑战。


每47 天更新一次的是证书及其签名。到了 2026 年,这个签名还不能简单地升级到后量子算法,因为目前还没有任何浏览器信任后量子证书,CA/浏览器论坛也尚未向其开放规则。企业现在就可以启用后量子混合密钥交换和保密性保护,以便在 Web PKI 最终允许后量子签名之前做好准备。这正是持续发现的价值所在:

  • 发现自动化系统尚未了解的代码、网络、运行时和存储中的证书,因为被遗忘的证书会导致系统中断。

  • 将寿命和算法结合起来评估,这样每一次更新也都会成为迈向量子安全状态的一步。

  • 按风险敞口大小排序,优先自动续订最重要的资产。

  • 随着续订量的增加,需密切关注漂移情况。


为适应 47 天的续期节奏而构建的自动化系统,也将用于最终的证书过渡。


这些压力共同指向同一个结论:密码管理不能再是周期性的活动,而需要一种持续运行的模式。


政策基线,以及为什么满足它并非易事


美国国家标准与技术研究院 (NIST) 于 2024 年 8 月最终确定了三项后量子标准:


标准功能替换
FIPS 203(ML-KEM)密钥封装TLS 和 VPN 中的 RSA 和 ECDH 密钥交换
FIPS 204(ML-DSA)主要后量子特征证书、代码签名、身份验证
FIPS 205(SLH-DSA)保守的、无状态的基于哈希的签名作为 ML-DSA 的备用方案。它依赖于不同的数学基础(哈希函数而不是格),旨在满足需要算法多样性的需求,以防未来发现基于格的密码学存在弱点。


NIST的过渡路线图草案 IR 8547 确定了规划中重要的日期:

  • 2024 年——标准最终确定,因此可以立即开始迁移。

  • 2030 年之后,诸如 RSA-2048 之类的 112 位安全算法将被弃用,这意味着它们不应再用于新系统。ECDSA P-256 属于 128 位安全算法,不属于 2030 年的弃用范围;它属于 2035 年之后生效的 128 位及以上算法禁用范围。

  • 2035 年之后——量子攻击易受攻击的公钥算法将被完全禁止。


需要特别提醒所有读者的是:截至2026年中期,IR 8547仍为初步公开草案,尚未最终定稿为具有约束力的标准。请将“2030年后弃用”和“2035年后禁用”理解为行业正在遵循的规划期限,而非具体的日期。


如果 PQC 可以完全替代现有方案,那么这些日期是可以接受的。但事实并非如此,因为新的密钥和签名要大得多,而这种变化会对下游所有环节都产生影响:

  • 根据编码方式的不同,后量子公钥的大小大约是它所取代的公钥的 4 到 4.6 倍:ML-KEM-768 公钥的大小约为 1,184 字节,而 PKCS#1 DER 编码的 RSA-2048 公钥的大小约为 270 字节(TLS 证书中使用的完整 X.509 SubjectPublicKeyInfo 格式接近 294 字节)。

  • 后量子签名还要大得多,大约是原来的 47 倍:最终的 FIPS 204 ML-DSA-65 签名是 3,309 字节,而 DER 编码的 ECDSA P-256 签名只有 70 到 72 字节。


尺寸是一个操作问题,而不是外观问题:

  • 更大的密钥和签名会产生更大的 TLS 握手,这可能会将数据包分割成多个部分,并与较旧的网络设备产生不良交互。

  • 内存有限的设备可能根本无法处理新的文件大小。

  • 证书链会逐跳增加开销,因为链中的每个证书现在都携带更大的签名。


达到基准线是一项真正的工程迁移,涉及协议、硬件和证书链,因此,它需要从准确的清单开始,而不是一次又一次地痛苦地发现这些限制。


你无法迁移你看不见的东西。


只有约 35% 的组织机构维护着集中式的加密资产清单。其余约三分之二的组织机构则在几乎完全不了解情况的情况下,艰难地进行着加密迁移。


这种盲目并非粗心大意;它确实是难以看清的:

  • 操作系统出厂时自带数千个加密组件,但没有人列举过这些组件。

  • 像 OpenSSL 和 Bouncy Castle 这样的嵌入式库,实际上是作为依赖项的依赖项而隐藏起来的。

  • 第三方二进制文件以供应商软件的形式提供,其源代码无法查看。

  • 开发人员环境中会积累孤立的密钥库和存在于正式 PKI 之外的硬编码密钥。

  • 旧协议、旧版 TLS 和 SSH 仍在运行,因为在应该替换它们的升级之后,没有人将它们关闭。


这些都是组织所依赖但目前无法看到的加密技术,而这正是漏洞发现旨在弥合的。


库存正逐渐成为一项监管要求


如果安全方面的考量不足以打动领导层,那么合规方面的考量则越来越有可能。根据微软2026年4月发布的安全博客,目前已有15个国家和欧盟建议或要求至少部分组织进行某种形式的加密资产清点。


框架它需要什么
DORA(欧盟)1 级法规(欧盟 2022/2554)要求金融实体管理 ICT 风险;加密控制的具体规定来自其 2 级监管技术标准(欧盟 2024/1774)第 6 条。
OMB M-23-02 / M-26-15(美国)M-23-02(2022 年)首次要求各机构清点易受量子攻击的系统。其后续版本 M-26-15(2026 年)以五阶段迁移时间表取代了该要求,该时间表将持续到 2035 年,并规定在 120 天内制定基于自动化清点的 PQC 迁移计划。
PCI DSS 4.0要求处理支付卡数据的任何人必须提供加密套件和协议的书面清单。


这些都以已存在的资产清单为前提。你无法管理未编目的加密风险,而安全论证中已论证的资产清单,正是监管机构开始要求的资产清单。


如何实际运行 CPM

微软安全博客在 2026 年 4 月将此运行模型概述为一个六阶段循环,其中每个阶段都为下一个阶段提供信息,而最后一个阶段又反馈到第一个阶段。我们在这里也应用了同样的生命周期:

  1. 发现——从环境中收集加密信号。

  2. 规范化——将这些信号统一到一个清单、一个模式中。

  3. 评估——根据政策基准和标准对资产进行评估。

  4. 确定优先级——按重要性、风险暴露程度和合规性需求进行排序。

  5. 补救措施——轮换密钥、更新库、替换弱算法。

  6. 监控– 跟踪漂移、新提交和续订,然后循环回到发现阶段。


规范化是大多数项目都会跳过的阶段,也是CPM最常悄然失败的原因。信号来自数十种工具,每种工具都有自己的格式和对发现结果的不同理解。如果不先将这些信息统一到一个模式中,最终得到的只是一堆数据,而不是一份清单,而一堆数据无法进行一致的评估。这会导致重复条目、命名矛盾以及看似覆盖率已达标的空白。

将循环指向四个域


密码学存在于四个不同的领域,每个领域都需要其自身的发现方法。无论其他领域的工具多么完善,缺失某个领域都会造成永久性的盲点:


域名描述
代码通过对存储库和依赖项的静态分析,找到源代码中引用的基本元素和库。
网络加密实时传输,TLS 和 SSH 握手以及实际协商的密码套件。
运行时内存中启用了加密功能,库在运行进程中调用,并使用实时密钥材料。
贮存静态资产:磁盘、数据库、密钥库和配置文件中的证书、密钥和机密信息。

这四个域会相互交叉检查。如果一个库存在于代码中但从未在运行时调用,则属于低优先级风险,而非实际风险。但如果一个协议在配置文件中找不到,却出现在网络传输中,这才是真正的问题所在,说明某个程序在运行但无人声明。发现这种矛盾需要同时检查多个域;单域扫描无法发现它。


CPM 的设计目标:加密敏捷性

该循环会查找问题并对其进行排序。修复问题的速度取决于一个设计特性。美国国家标准与技术研究院 (NIST) 于 2025 年 12 月 19 日发布的网络安全白皮书 39将密码敏捷性定义为在不中断系统运行的情况下替换或调整密码的能力。如果允许任何人关闭系统,他们就可以更改算法;敏捷性意味着在系统正常运行的情况下进行更改。


CSWP 39 没有将这些内容整合到一个统一的框架中,而是将其讨论小组分为四个实用杠杆:

  • 模块化——将算法与应用程序逻辑分离,以便实现中可以互换类似的组件。

  • API 抽象——应用程序请求的是加密服务,而不是特定的算法;库会决定算法。

  • 策略,而非代码——算法选择存在于机器可读的策略配置文件中,因此禁止的算法是配置更改,而不是重写。

  • 混合机制——在过渡期间同时运行经典算法和后量子算法,同时抵御两种威胁模型。


CSWP 39 直言不讳地指出了利害关系:PQC 迁移不会是最后一次加密过渡,今天僵化的改造系统下次还会以同样的方式失败。


从探索开始

许多安全项目的惯常做法是将 2030 年或 2035 年视为触发点,并以此为起点倒推规划。我们对此持反对意见。真正重要的截止日期是审计人员、监管机构或攻击者率先触发的那个日期,而目前来看,证书续期自动化故障或 PCI DSS 清单发现问题更有可能触发该截止日期,而不是量子计算机。


我们发现,那些能够有效处理这一问题的组织,都将发现视为首要且低成本的步骤,而不是迁移项目前的最后一步。因为只有在规范化和跨域发现真正到位后,这六阶段循环才能生成可信的排名列表。而等待预算编制季才开始盘点,正是我们发现的导致这一过程停滞不前的最常见原因。


入门

六项切实可行的初步措施,无需等待预算周期:

  1. 指定负责人——指定一名负责安全、基础设施和开发的负责人。

  2. 开始收集和规范化——从已部署在代码、网络、运行时和存储中的工具中提取加密信号,并将它们统一到一个清单架构中。

  3. 设定策略基线——记录已批准的算法、密钥长度、有效期和协议版本。

  4. 确定风险敞口的优先级——按资产重要性、互联网风险敞口和合规要求对调查结果进行排序。

  5. 制定补救计划——构建图书馆更新、关键轮换和重新配置的运行手册和自动化流程。

  6. 引入专家——在覆盖范围或速度不足的地方,增加专门的发现工具和外部咨询。


所有权和政策是团队一次性决策。收集、优先级排序和补救工作才是持续性的工作,也是我们工具和咨询服务发挥作用的地方。


常问问题

CBOM 和 CPM 有什么区别?

密码资产清单 (CBOM) 是组织在特定时间点的、机器可读的、采用 CycloneDX 格式的密码资产清单。密码态势管理 (CPM) 是基于该清单构建的持续性项目:它根据策略评估资产,确定弱点的优先级,并推动后续的修复工作。CBOM 是数据;CPM 是流程。


CPM 能否取代证书生命周期管理 (CLM)?

不。CLM 仍然是自动化证书颁发、续期和吊销的关键。CPM 将范围从证书扩展到密钥、算法、库和协议,并且验证的是加密强度,而不仅仅是证书的有效性。


像 RSA 和 ECDSA 这样易受量子攻击的算法何时会被淘汰?

根据美国国家标准与技术研究院 (NIST) 的 IR 8547 过渡路线图草案,诸如 RSA-2048 之类的 112 位安全算法计划在 2030 年后逐步弃用,并在 2035 年后完全禁用。ECDSA P-256 提供 128 位安全性(根据 NIST SP 800-131A Rev 2),不属于 2030 年的弃用范围;它属于 2035 年后 128 位及以上算法禁用的范畴。截至 2026 年年中,IR 8547 仍为草案,因此请将这些日期视为行业的规划期限,而非最终的监管日期。


为什么公共 TLS 证书的有效期缩短至 47 天?

CA/浏览器论坛的 SC-081v3 投票于 2025 年 4 月获得批准,将公共 TLS 证书的最大有效期从 398 天减少到 2026 年 3 月的 200 天,2027 年 3 月的 100 天,以及 2029 年 3 月的 47 天,主要是为了限制过期的验证数据或被泄露的密钥仍然被信任的时间窗口。


密码学需要在哪四个领域进行探索?

代码(存储库和依赖项的静态分析)、网络(实时 TLS/SSH 握手和密码套件)、运行时(运行进程中的活动库调用和密钥材料)以及存储(数据库、密钥库和配置文件中静态的证书、密钥和秘密)。


结论

密码学已悄然成为安全架构中唯一无人关注的层面,而两股独立的力量正同时关闭着这扇窗口:量子威胁已在收集今日数据以备明日解密,而公共 TLS 证书的续期周期即将缩短至 47 天,任何人工操作都难以应对。密码学态势管理为安全团队提供了一种应对密码学的方法,使其能够像应对漏洞一样应对密码学:持续发现、对照策略进行评估,并在持续运行的循环中不断改进,而不是配置一次就置之不理。那些最终胜出的组织不会等到 2030 年或 2035 年才采取行动,而是会立即着手进行准确的安全盘点,以便在仍有时间采取行动时及时应对。


量子威胁规模巨大,任何单一组织都无法独自应对。与Thales和揽阁信息合作,企业可以利用预先验证的架构。我们已经在国内部署了支持PQC算法的 Luna Network HSM,可以提供客户进行Online的免费测试。


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