概览

P2（数据 & 风险）
├── 数据脱敏平台
├── 安全平台（风控 / 入侵检测）
├── 访问风控 / 风险引擎

P3（零信任 & 密钥）
├── Zero Trust 平台
├── HSM / KMS
├── Secrets 管理

相关开源项目

可以参考一下老马开源的项目：

敏感词核心库: https://github.com/houbb/sensitive-word

敏感词控台：https://github.com/houbb/sensitive-word-admin

日志脱敏：https://github.com/houbb/sensitive

加密工具：https://github.com/houbb/encryption-local

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一、概述

1. HSM（Hardware Security Module，硬件安全模块）

HSM 是一种专用硬件设备，用于生成、存储和管理加密密钥，提供高安全等级的加密、解密、签名和验证功能。 核心特点：

  • 密钥安全存储：密钥在 HSM 内部生成并加密存储，密钥从不以明文形式外泄。
  • 高性能加密运算：支持对称加密、非对称加密、数字签名等操作，性能优越。
  • 防篡改设计：硬件防护、防物理篡改和防侧信道攻击。

HSM 通常用于 金融、政务、密码合规场景，满足 PCI DSS、等级保护、ISO27001 等要求。

2. KMS（Key Management Service，密钥管理服务）

KMS 是基于 HSM 或软件实现的密钥管理平台，提供密钥全生命周期管理服务，通常以云服务或企业内部服务形式提供。 核心特点：

  • 密钥生命周期管理：创建、存储、轮换、归档、删除
  • 统一密钥策略管理：加密策略、访问控制、审计
  • API 接口调用：业务系统通过 API 安全调用密钥服务

KMS 更偏向密钥管理和集成使用场景，适合企业统一管理密钥和数据加密策略。

二、核心功能模块

1. 密钥生成（Key Generation）

  • 对称密钥（AES, 3DES）
  • 非对称密钥（RSA, ECC）
  • 数字证书与签名密钥
  • 支持基于安全随机数生成器（CSPRNG）生成高强度密钥

2. 密钥存储与保护（Key Storage & Protection）

  • HSM 内部存储：密钥永不以明文形式外泄
  • 密钥分级管理：主密钥、工作密钥分级管理
  • 访问控制：基于角色、策略、身份验证

3. 密钥使用（Key Usage）

  • 加密 / 解密
  • 数字签名 / 验签
  • 消息认证码（MAC）生成与验证
  • 密钥派生 / 会话密钥生成

4. 密钥生命周期管理（Key Lifecycle Management）

  • 密钥轮换（Rotation）：定期更新密钥，避免长期使用同一密钥
  • 密钥归档（Archiving）：过期密钥安全保存，用于历史数据解密
  • 密钥销毁（Destruction）：安全销毁不再使用的密钥
  • 版本管理：密钥版本控制与回滚支持

5. 访问控制与审计（Access Control & Audit）

  • 策略管理：密钥使用权限、访问条件、调用范围
  • 身份验证：MFA、角色控制、服务账户控制
  • 审计日志：密钥创建、使用、轮换、删除的全链路记录
  • 合规报表：满足 PCI DSS、等保、ISO27001、GDPR 等要求

6. 高可用与灾备（HA & DR）

  • 集群部署：支持 HSM 集群、KMS 多节点部署
  • 多区域备份：密钥异地备份，确保灾备恢复能力
  • 自动容错：节点故障自动切换，保证业务持续可用

三、技术架构示例

┌─────────────────────────────┐
│       HSM / KMS 平台         │
├─────────────┬───────────────┤
│ 密钥生成      │ 密钥存储与保护 │
│ - 对称/非对称│ - HSM 内部密钥 │
├─────────────┴───────────────┤
│ 密钥使用      │ 密钥生命周期管理 │
│ - 加解密      │ - 轮换/归档/销毁 │
│ - 签名/验签   │ - 版本管理       │
├─────────────┬───────────────┤
│ 访问控制与审计 │ 高可用与灾备    │
│ - 身份验证     │ - 集群/备份     │
│ - 审计日志     │ - 自动容错     │
└─────────────┴───────────────┘
          │
          ▼
┌─────────────────────────────┐
│       应用系统 / 数据服务      │
│ - 数据库 / 文件 / API         │
└─────────────────────────────┘
  • HSM 负责密钥生成和高安全级别运算
  • KMS 负责密钥管理、策略下发和 API 集成
  • 应用系统 通过 KMS API 调用密钥完成加解密和签名操作

四、应用场景

  1. 数据加密

    • 数据库字段加密、文件加密、存储加密
    • 满足 PII、财务、敏感业务数据保护要求

  2. 交易安全

    • 金融支付、数字货币、证书签名、交易验签

  3. 密钥管理和策略统一

    • 企业集中管理加密密钥，统一访问策略、审计和合规

  4. 云原生安全

    • 云存储加密（S3 SSE-KMS）、云数据库加密、云应用密钥管理

  5. 合规要求

    • PCI DSS（支付卡行业）、ISO27001、等保、GDPR、PIPL

五、落地实践要点

  1. 分层设计

    • HSM 层：高安全密钥生成与核心运算
    • KMS 层：密钥管理、API 服务与策略控制

  2. 高可用与灾备

    • 集群部署、多区域备份
    • 支持密钥异地恢复和业务连续性

  3. 统一管理策略

    • 密钥权限控制、访问策略、轮换策略统一管理
    • 与企业 IAM、审计平台、风控平台联动

  4. 密钥全生命周期管理

    • 从生成 → 使用 → 轮换 → 归档 → 销毁全流程管理
    • 保证密钥安全、数据可解密性和合规性

  5. API 集成与应用落地

    • 对业务系统提供统一 API 接口
    • 支持数据库透明加密、文件加密、消息加密和签名服务