计算机硬件设计安全问题研究

周松松

摘 要：在当今，互联网已经在我国得到了相当广泛的应用，因此互联网安全问题也成了当今人们重点关注的一项内容。因为计算机硬件的设计对于互联网安全质量有着十分重要的影响，所以，为提升互联网安全，我们就应该对计算机硬件设计的安全问题及其优化策略进行研究。

关键词：互联网安全;计算机硬件设计;安全问题;优化策略

一、计算机硬件设计安全问题的具体表现

（一）储存设备方面的安全问题

就客观条件而言，当今的任何计算机硬件对于来自外部的攻击都并不具备足够的抵御能力，一旦计算机硬件系统受到了外来力量的入侵，或者是对其实施一些恶意的盗取行为，计算机的存储设备就很可能因此而产生故障，而储存在其中的信息数据安全性也无法得到全面保障。这就使得计算机存储设备在具体的应用之中存在很多安全隐患。

（二）输入设备方面的安全问题

就输入设备而言，其主要的安全隐患通常表现为错误信息的输入和自身信息安全性等的很多个方面。比如，当计算机接入相应的输入设备时，如果这个接入计算机的输入设备存在木马病毒，那么木马病毒也会和这个输入设备一起连接到计算机之中，进而导致原本储存在计算机之中的信息内容遭到恶意的盗取或者篡改。这样的情况将会对计算机的安全稳定运行造成一定程度的不利影响，严重的情况下甚至会造成整个计算机系统瘫痪，进而对计算机网络信息的安全性造成极大威胁。

（三）输出设备方面的安全问题

因为输出设备需要反复进行网络信息的输出，或者是进行相应网络信息数据的反馈，因此网络安全风险对于输出设备而言几乎是不可避免。比如：如果恶意信息的输出和传播量过大，计算机的稳定性就会遭到破坏，这将会在很大程度上影响到计算机之中信息数据的安全性[2]。由此可见，在当今的计算机应用过程中，为有效保障信息安全，就应该做好计算机硬件设备的合理调整和优化，使其使用性能得到良好保障，这样才可以提升计算机运行的安全性，让用户的网络信息得到良好保障。

二、计算机硬件安全设计问题的优化措施

（一）保障计算机硬件内置安全

就计算机硬件的设计原理而言，要想保障计算机设备内部的使用安全，技术人员首先应该做好计算机硬件的IP保护，可通过先进的PUE技术或者是EPIC技术来有效保护原本比较脆弱的计算机硬件。同时，技术人员也应该对IC技术加以合理应用，让EDA工具和计算机硬件设备之间实现高度联合，并进行专门物理版图的绘制，再通过PUF技术来绘制出计算机硬件之中的各种芯片，最后借助于IC技术对其进行加密处理，这样就可以形成一种具有针对性的专用物理秘钥。通过这个专用的物理秘钥，可以让IC版图得到更好的保护，进而实现计算机硬件保护效率和保护质量的显著提升。下图为EDA工具的应用图示：

在对计算机硬件的内置安全进行优化之中，技术人员可以通过两个方面入手：第一，在芯片投入使用之前，技术人员可以借助于电路设置秘钥对芯片进行测试，同时，这种测试技术也可以在芯片的具体生产之中加以合理应用，以此来保障芯片的加密效果;第二，为了充分保障计算机硬件设计的安全性，技术人员应该对总线措施加以合理应用，比如进行加锁以及解锁等环节的设置。

（二）外部辅助安全监测装置的应用

就当今的计算机领域而言，外部的辅助安全监测装置通常都是将RAS作为基础的一些监测技术，也就是借助于统一性的秘钥来实现监测中心和监测算法的制定，这样就可以制作出一种专门秘钥，这种秘钥不仅可以进行公开属性的设置，同时也可以进行私有属性的设置。借助于这个专门秘钥的方法，可以让计算机硬件在安全性方面得以良好保障，并在使用过程中对第三方来源的恶意信息进行拦截。在公开秘钥和私有秘钥这两种设计形式之中，安全性能更高的是私有秘钥，这种秘钥需要将专门的秘钥储存器作为基础来加以应用。在应用私有秘钥进行安全检测的过程中，其芯片内部的电路信息将会借助于RFID读取的形式来实现相应的验证和保护，进而有效避免计算机硬件设备受到恶意攻击[3]。因此，在当今的计算机硬件保护之中，设置私有秘钥的方法也是一种最为广泛的保护方法。

基于这一情况，在进行计算机硬件设计过程中，技术人员应该将私有秘钥设置为专有的、独立的秘钥管理中心，使其在计算机硬件设备之中以及芯片之中都发挥出良好的安全保障价值。由此可见，私有秘钥技术的应用前景十分广泛，技术人员应该加强这一模块的研究，并积极进行秘钥管理中心的研究与开发工作，这样才可以进一步提升计算机硬件设计的安全性。

（三）注重计算机硬件设计安全的创新

虽然我国当今的计算机硬件设计保护已经比较完善，但是由于网络技术的飞速发展，各种黑客、病毒等的攻击技术日益强大，因此计算机硬件的安全技术依然需要进行不断的研究与发展。为了让计算机硬件设计在安全方面的工作價值从根本上得到有效保障，技术人员不仅应该在思想方面加强对其设计安全的重视，同时也应该将这种重视落实到实际的技术研发工作之中。首先，技术人员应该对已经具备的技术和方法进行新一轮研究工作，全面分析其中存在的问题与不足，并通过针对性的措施进行优化，让计算机硬件设备设计在安全方面原有的问题得以全面解决。其次，相关单位应该对计算机硬件安全体系予以专门开设，针对不同硬件设备的不同要求和特征来进行专属硬件保护措施的开发与应用。通过这样的方式，才可以让计算机硬件设计在安全方面的保护效果得以进一步提升，进而有效保障当今网络信息的安全性。

三、结束语

综上所述，随着当今计算机技术以及互联网技术的全面应用与普及，网络安全问题也越来越成为人们关注的焦点。在网络安全的防护过程中，计算机硬件设计的安全性有着至关重要的作用。因此，技术人员应该对计算机硬件设计的安全问题加以全面分析，然后通过计算机硬件内置安全的保障、外部辅助安全检测装置的应用以及计算机硬件设计安全的创新来优化计算机硬件设计。这样才可以有效保障计算机硬件设计的安全性，提升计算机硬件的保护效果，避免由于计算机硬件遭到恶意攻击而导致的数据信息破坏或丢失。

参考文献：

[1]李彦男，郝航.计算机硬件设计安全问题探究[J].数字化用户，2019（3）：167.

[2]贾立伟.计算机硬件的设计安全探究[J].科学与信息化，2019（1）：48-52.

[3]史月梅.关于计算机网络安全中硬件维护的研究[J].建筑工程技术与设计，2019（17）：6217.