随着信息技术应用创新产业持续推进，国产化替代已经从政务办公终端领域逐步扩展至工业控制、网络安全等行业应用，这些行业对底层的安全能力要求比较高。在这一背景下，集成国密算法、量子随机数芯片等安全能力的国产工控平台，正在成为信创产业发展的新方向。参考定昌电子推出的国产兆芯KX-U6780A国产工控主板，这块板子通过将国产性价比X86处理器、SM3/SM4国密算法以及QRNG10量子随机数芯片等三重防护体系，为工业信创平台提供了高安全性的国产工控应用替代。
国产信创及X86指令集简介
信创，即信息技术应用创新产业，核心目标是实现从芯片、操作系统到应用软件的自主可控。目前国产CPU芯片主要包括x86、ARM与自主指令集三种架构：ARM架构（飞腾、瑞芯微等）属于精简指令集（RISC），能效比高；自主架构指令集（龙芯LoongArch、申威等），自主可控程度最高，安全性高。x86架构（兆芯、海光等），属于复杂指令集（CISC），具备高性能与通用性。X86软硬件生态成熟，适配Windows、Linux及银河麒麟、统信UOS等国产操作系统，能运行x86工业控制软件。
SM国密算法详情
国密算法是由国家密码管理局制定发布的商用密码算法体系，目的在于建立自主可控的信息安全设备及设施。目前较为常见的国密算法包括SM2、SM3和SM4。其中，SM2主要用于非对称加密和数字签名；SM3是一种密码哈希算法，能承担数据完整性校验；SM4则属于对称加密算法，用于数据加密和解密。具体的应用中，SM3算法可以通过生成唯一哈希值来验证数据是否被篡改，而SM4则能够对敏感数据进行加密保护，防止非法访问。
国密算法能够更好满足国产化行业的信息安全需求，目前已经被广泛应用于政务自助终端、一体机、工业控制等场景。详细的国密算法详情表：
算法
算法类型
密钥长度
典型应用场景
SM1
对称加密（分组密码）
128比特
电子政务、金融、警务通等安全产品
SM2
非对称加密（公钥密码/椭圆曲线）
256位素数域曲线
数字签名、密钥交换、数据加密
SM3
密码杂凑算法（哈希）
—
数字签名验证、消息认证码生成、随机数生成
SM4
对称加密（分组密码）
128比特
替代DES/AES，移动通信、物联网、无线局域网
SM7
对称加密（分组密码）
128比特
非接触式IC卡：门禁卡、工作证、赛事门票、校园一卡通
SM9
非对称加密（标识密码/基于椭圆曲线）
256比特
身份认证、物联网安全、替代PKI/CA证书体系
ZUC（祖冲之）
对称加密（流密码/序列密码）
128比特
4G/5G移动通信加密（3GPP LTE国际标准）
量子随机数技术优势
网络攻击手段不断升级，导致密码系统的安全性越来越依赖高质量随机数，但是传统计算机生成的随机数大多属于”伪随机数”，其生成过程依赖算法，理论上存在被预测的可能，而量子随机数则利用量子物理的不确定性原理生成随机数，具有天然不可预测特性，因此被称为真随机数。
QRNG-10量子随机数发生器芯片将量子随机数能力直接集成到硬件平台之中，为工业控制终端系统提供可靠的随机源，从源头提升系统安全等级，能应用在密钥生成、身份认证以及加密通信等
国产操作系统生态
在软件生态层面，信创需要国产操作系统支持。目前统信UOS、银河麒麟已经成为市面主流国产操作系统，广泛应用于信创产业。
统信UOS拥有友好的桌面环境和丰富的软件生态，适合办公PC和工业应用部署；银河麒麟则在系统安全方面成熟，广泛服务于政务、电力和交通等领域。DC-ZX6780A支持Windows系统以及统信UOS、银河麒麟等国产操作系统，能够帮助用户更加平滑地完成国产化迁移。
应用场景拓展
依托国产X86平台、国密算法以及量子随机数技术，国产信创工控平台的应用场景正在持续扩大：
l 工业控制领域，可用于电力、能源和交通系统中的工控主机、工控一体机等。
l 网络安全领域，可构建国产化防火墙、网关、安全通信设备等。
l 智慧终端领域，可部署于政务自助机、医疗终端、自助一体机等。
l 智能边缘领域，可作为工业网关、数据采集节点等。
附上这款定昌电子国产兆芯信创工控板子的产品官方简介：
DC_ZX6780A是定昌基于兆芯国产八核2.7ghz的KX-U6780A处理器研发的信创国产化工控主板，支持DDR4内存,支持双显(VGA,HDMI 4K,DP 4K),多达14路USB,支持PCIe_X16/X1/X4扩展，2路RS232，1路nvme,4路sata，1路千兆以太网，支持看门狗，定时开关机，以及量子随机数发生器QRNG-10，另外支持SM3,SM4国密算法，兼容win7,win10,麒麟系统,统信UOS等操作系统，满足政务,消费电子的工控一体机及电脑主机,自助机等业务设备场景。
A5创业网 版权所有