智慧城市是用網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化來服務(wù)城鎮(zhèn)化、現(xiàn)代化建設(shè)的綜合載體，是網(wǎng)絡(luò)空間在城市空間的拓展。當前，智慧城市已經(jīng)成為世界各國數(shù)字化戰(zhàn)略的重要內(nèi)容，市場前景廣闊。規(guī)劃好、建設(shè)好、管理好新型智慧城市，讓城市更安全、更便捷、更協(xié)同，離不開密碼的安全保障和基礎(chǔ)支撐，離不開密碼體系與智慧城市的深度融合。

智慧城市成為數(shù)字化戰(zhàn)略重要內(nèi)容

智慧城市雛形可追溯到城市網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)初期。此后，通信和IT技術(shù)廣泛應(yīng)用于城市管理，但這一階段數(shù)據(jù)資源共享利用水平較低。2008年，IBM公司提出“智慧地球”和“智慧城市”的概念。2009年，迪比克市與IBM合作，建立美國第一個智慧城市。

美國啟動新的“智慧城市”計劃，在城市超高速寬帶、5G網(wǎng)絡(luò)、智能化市政基礎(chǔ)設(shè)施等方面提前布局;歐盟啟動“智慧城市和社區(qū)燈塔”伙伴計劃，俄羅斯發(fā)布15大城市數(shù)字化計劃，印度發(fā)布智慧城市百城試點計劃，新加坡《智慧國家2025》、韓國“U_City”計劃、日本“i_Japan”戰(zhàn)略等也都對智慧城市進行了部署。

國內(nèi)情況亦是如此。2012年，住建部發(fā)布《關(guān)于開展國家智慧城市試點工作的通知》，正式啟動首批智慧城市試點。2016年，《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》《“十三五”國家信息化規(guī)劃》確定新型智慧城市建設(shè)的行動目標。國家發(fā)改委等8部委《關(guān)于促進智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》指出，智慧城市是運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、空間地理信息等新一代信息技術(shù)，促進城市規(guī)劃、建設(shè)、管理和服務(wù)智慧化的新理念和新模式。

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《智慧城市建設(shè)行業(yè)發(fā)展趨勢與投資決策支持報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計到2021年中國智慧城市總體市場規(guī)模將超18萬億，智慧城市IT領(lǐng)域投資將超1.2萬億元。

2017-2021年中國中國智慧城市市場規(guī)模情況及預(yù)測

數(shù)據(jù)來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

新型智慧城市呈現(xiàn)四個特征

分析和認識新型智慧城市，既要關(guān)注其技術(shù)屬性和創(chuàng)新特質(zhì)，也要關(guān)注其功能屬性和人文關(guān)懷。從“智慧”的來源看，其本質(zhì)是數(shù)據(jù)驅(qū)動。從“城市”的本源看，其關(guān)鍵是智能協(xié)同。從網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化視角看，新型智慧城市呈現(xiàn)出四個特征。

1、數(shù)據(jù)是核心。數(shù)據(jù)作為一種資源要素深度參與智慧城市的管理和運營活動，依靠大數(shù)據(jù)支撐實現(xiàn)服務(wù)和協(xié)同，通過大數(shù)據(jù)分析進行決策和管理。沒有數(shù)據(jù)、就談不上智慧城市，沒有數(shù)據(jù)共享與分析、就不是真正的智慧城市。智慧城市物聯(lián)感知層、網(wǎng)絡(luò)通信層、數(shù)據(jù)和服務(wù)支撐層、智慧應(yīng)用層4個層級之間，經(jīng)歷了數(shù)據(jù)-信息-智慧的不斷升華，展現(xiàn)出數(shù)據(jù)驅(qū)動智慧的強大動力和獨特魅力。

2、網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)。新型智慧城市的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)是以“高速移動、泛在互聯(lián)、集約共享、虛實結(jié)合”為特征的一體化新型基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，是智慧城市安全可靠運行的基礎(chǔ)支撐。從網(wǎng)絡(luò)類型看，多網(wǎng)融合是必然。有線電視網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)等各種類型通信網(wǎng)絡(luò)將與無處不在的感知網(wǎng)絡(luò)在城市空間匯聚，城市間骨干網(wǎng)絡(luò)、城市內(nèi)接入網(wǎng)絡(luò)、邊緣計算網(wǎng)絡(luò)等共同支撐智慧城市運行。從網(wǎng)絡(luò)形態(tài)看，泛在互聯(lián)是趨勢。物聯(lián)網(wǎng)的深度應(yīng)用，推動城市生產(chǎn)生活與基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)建立廣泛關(guān)聯(lián)，物理世界與虛擬空間的邊界逐漸消融。

3、計算是能力。智慧城市中，“智慧”結(jié)果的輸出主要依靠基于數(shù)據(jù)的計算，由算法和算力構(gòu)成。算法是智慧的靈魂。包含數(shù)據(jù)提取、統(tǒng)計分析、優(yōu)化決策等基礎(chǔ)算法，適應(yīng)物理設(shè)備需求的特定算法，以及具有自主學(xué)習(xí)、自我進化的人工智能算法。算力是智慧的基石。支撐智慧城市運轉(zhuǎn)的算力無處不在，既有云計算中心、超級計算機、大型機，也有大量的單機設(shè)備、智能終端和邊緣計算設(shè)備等。

4、協(xié)同是目標。智慧城市的關(guān)鍵在于回歸城市本源，通過協(xié)同使原來相對獨立的各個體系相互融通、相互支持，助力實現(xiàn)惠民、興業(yè)、善治等發(fā)展目標。

密碼是智慧城市安全運行的基石

從目前來看，智慧城市安全呈現(xiàn)兩大特征：一是攻擊來源繁雜、相互傳導(dǎo)。二是危害如影隨形、破壞力大。

近年來，城市交通、供水、發(fā)電、通信等基礎(chǔ)設(shè)施以及視頻監(jiān)控、智能汽車等屢屢曝出重大安全事件，其破壞力已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)意義的隱私泄露、設(shè)備宕機等，而是會直接影響到城市正常運轉(zhuǎn)、生產(chǎn)制造，甚至危害人的生命安全。當前，城市公共指揮中心、智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療設(shè)備、網(wǎng)聯(lián)汽車、智能管道和物流系統(tǒng)、視頻監(jiān)控等都在智慧城市基礎(chǔ)上運行，一旦遭受攻擊，后果不堪設(shè)想。

密碼是網(wǎng)絡(luò)安全的核心技術(shù)，是網(wǎng)絡(luò)信任的基石。利用密碼在安全認證、加密保護、信任傳遞等方面的重要作用，實現(xiàn)從離散被動防御向整體主動免疫，從低可信單一服務(wù)向高可信協(xié)同服務(wù)的根本轉(zhuǎn)變，從底層解決新型智慧城市在數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、計算和協(xié)同上的問題。

1、密碼助力打造智慧城市“數(shù)據(jù)共享價值鏈”。一方面，密碼保護數(shù)據(jù)鏈安全。利用基于密碼的訪問控制、授權(quán)管理、數(shù)據(jù)加解密等措施，構(gòu)建采集、存儲、傳輸、分析、應(yīng)用、銷毀、備份等為一體的數(shù)據(jù)全生命周期安全體系，滿足智慧城市數(shù)據(jù)基礎(chǔ)資源防護、組織和共享防護、計算和分析防護、應(yīng)用和服務(wù)防護等安全需求。在不同角色之間建立基于密碼的安全通道，保證實體、計算資源間傳遞數(shù)據(jù)和計算結(jié)果的正確性。另一方面，密碼支撐信任鏈構(gòu)建。利用基于密碼的數(shù)據(jù)標識、數(shù)字簽名、數(shù)字內(nèi)容和產(chǎn)權(quán)保護、數(shù)據(jù)安全共享交換等技術(shù)，可以構(gòu)建真實不可抵賴的“數(shù)字契約”，打通數(shù)據(jù)融通的“信任瓶頸”，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源按需共享、安全交互，助力數(shù)字資產(chǎn)流通和共享，為習(xí)近平總書記提出的“數(shù)據(jù)資源確權(quán)、開放、流通、交易”提供信任基礎(chǔ)。例如，針對政務(wù)大數(shù)據(jù)共享安全和不愿共享等難題，密碼可以解決精準訪問控制、可用不可見等問題。

2、密碼支撐構(gòu)建智慧城市“網(wǎng)絡(luò)安全生態(tài)圈”。密碼在網(wǎng)絡(luò)安全方面發(fā)揮保底作用，是最基礎(chǔ)的防線。智慧城市的網(wǎng)絡(luò)安全是多網(wǎng)融合、網(wǎng)絡(luò)與城市基礎(chǔ)設(shè)施融合下的全域安全。首先，在網(wǎng)絡(luò)通信層以及數(shù)據(jù)和服務(wù)支撐層，通過合規(guī)正確使用密碼，能夠系統(tǒng)有效滿足OSI網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu)“鑒別、訪問控制、機密性、完整性、抗抵賴”的基本安全需求，形成包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)資源、信息設(shè)施、計算分析等的全體系平臺安全，從底層構(gòu)建可控有效的安全生態(tài)圈。其次，在物聯(lián)感知層，通過密碼提供的大規(guī)?？尚派矸莨芾怼⒏甙踩刂?、多方信任等，可以實現(xiàn)海量感知設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備的身份鑒別和安全控制，保證感知設(shè)備數(shù)據(jù)采集和執(zhí)行設(shè)備指令安全。例如，在傳感采集和車聯(lián)網(wǎng)等場景中，在采集和控制單元嵌入密碼技術(shù)，可以保護數(shù)據(jù)來源真實和指令不被篡改。

3、密碼雙向促進智慧城市“計算發(fā)展創(chuàng)新力”。一方面，密碼保證算法正確執(zhí)行，算力可控可管。在算法方面，密碼可有效保證輸入數(shù)據(jù)真實、算法執(zhí)行過程完整、算法結(jié)果可靠。在算力方面，密碼可通過建立信任體系，有效保證算力被正確實體、以正確方式使用，并為應(yīng)用結(jié)果負責。另一方面，智慧城市計算需求倒逼密碼技術(shù)創(chuàng)新。智慧城市許多數(shù)據(jù)采用終端邊緣計算，而終端設(shè)備往往防護能力較弱，如何用密碼為本地計算提供安全執(zhí)行環(huán)境，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)邊緣計算的可靠與安全，對密碼工程實現(xiàn)提出更高要求。例如，國內(nèi)主流云廠商正在研制嵌入IASS層云操作系統(tǒng)的密碼模塊，實現(xiàn)對分布式計算單元的安全控制。

4、密碼推動實現(xiàn)智慧城市“智能協(xié)同神經(jīng)網(wǎng)”。智慧城市是個復(fù)雜的巨系統(tǒng)，是有機整體，各子系統(tǒng)普遍聯(lián)系相互協(xié)同，具有自我演進的功能。未來，不清晰的邊界、混合的環(huán)境將成為智慧城市的常態(tài)，構(gòu)建跨越多域空間的統(tǒng)一的密鑰管理基礎(chǔ)設(shè)施、電子認證基礎(chǔ)設(shè)施、身份管理和跨域信任服務(wù)平臺等密碼基礎(chǔ)設(shè)施，可以支撐“受體”的統(tǒng)一認證和精準識別，保護神經(jīng)指令傳導(dǎo)的完整性和來源的真實性合法性，支撐對不同子系統(tǒng)協(xié)同工作的高效安全控制。

四大方面加強智慧城市密碼體系建設(shè)

長期以來，智慧城市重建設(shè)發(fā)展、輕安全防護，密碼使用不充分、不規(guī)范的現(xiàn)象普遍存在。主要有幾方面：一是缺乏統(tǒng)籌設(shè)計。智慧城市密碼應(yīng)用以點為主，散布在個別行業(yè)應(yīng)用中，有大量“外掛”。二是缺失法規(guī)標準。相關(guān)政策文件和安全要求中幾乎沒有提及密碼。三是技術(shù)產(chǎn)品不強。缺乏適應(yīng)智慧城市形態(tài)和物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新技術(shù)的產(chǎn)品及解決方案。

推進智慧城市密碼應(yīng)用，既面臨重重問題，也是密碼創(chuàng)新發(fā)展的難得機遇和廣闊空間。要以符合國家密碼管理法規(guī)、政策、標準的密碼技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)為基礎(chǔ)，以系統(tǒng)性、整體性和協(xié)同性為原則，構(gòu)建以密碼為基石的安全可控的智慧城市。

1、加強統(tǒng)籌規(guī)劃。要規(guī)劃引領(lǐng)：在城市基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)信息系統(tǒng)、城市數(shù)據(jù)采集綜合利用平臺以及智慧城市中構(gòu)建密碼支撐體系。要源頭控制：在智慧城市政策制定設(shè)計、規(guī)劃立項及設(shè)備采購之初，同步規(guī)劃建設(shè)密碼保障體系。要指標引導(dǎo)：密碼部門將會同有關(guān)部門，推動將構(gòu)建密碼保障體系納入智慧城市評價指標。要支持示范：在國內(nèi)選取一批有代表性、基礎(chǔ)良好的城市作為密碼應(yīng)用試點示范城市，為智慧城市密碼應(yīng)用推廣提供成功案例和成熟經(jīng)驗。要加強評估：客觀評價密碼應(yīng)用的合規(guī)性、正確性、有效性，形成有依據(jù)、有監(jiān)管、有評價的管理閉環(huán)。

2、夯實主體責任。要落實法規(guī)要求：貫徹落實密碼法律法規(guī)、網(wǎng)絡(luò)安全法，以及《政務(wù)信息系統(tǒng)政府采購管理暫行辦法》關(guān)于密碼應(yīng)用的相關(guān)要求。要壓實主體責任：明確智慧城市設(shè)計者、建設(shè)者、運維者、管理者密碼應(yīng)用的主體責任，做到權(quán)責劃分清晰、上下運作順暢。要完善標準體系：制定智慧城市密碼應(yīng)用系列標準、規(guī)范，為密碼應(yīng)用落地提供技術(shù)指導(dǎo)和標準依據(jù)。

3、推動創(chuàng)新發(fā)展。要搶占科技創(chuàng)新制高點：加強適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展和智慧城市需求的密碼基礎(chǔ)理論、工程實現(xiàn)、交叉技術(shù)和應(yīng)用模式創(chuàng)新，加強物聯(lián)感知、泛在實體互信、5G通信等領(lǐng)域的密碼技術(shù)突破，推動信息領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)突破，助力實現(xiàn)彎道超車、換道超車。要營造良好生態(tài)：推動密碼與智慧城市基礎(chǔ)產(chǎn)品的融合，提升供給質(zhì)量，形成豐富多元的產(chǎn)品體系。在上下游產(chǎn)品間、產(chǎn)品與系統(tǒng)間、系統(tǒng)與業(yè)務(wù)間實現(xiàn)對密碼的相互支持、協(xié)同配合，助力形成以密碼為基礎(chǔ)的安全可控技術(shù)體系。

4、依法監(jiān)督管理。要加強督查力度：開展智慧城市密碼應(yīng)用情況檢查，適時對重點建設(shè)項目進行督查。要夯實監(jiān)管手段：以智慧城市運行管理中心為載體，建設(shè)密碼信息采集和態(tài)勢感知平臺，加強密碼應(yīng)用安全監(jiān)測與城市安全運行監(jiān)測的有機聯(lián)動。要提升安全意識：培養(yǎng)既懂智慧城市設(shè)計、又懂網(wǎng)絡(luò)安全和密碼應(yīng)用的復(fù)合型專業(yè)人才，切實提升智慧城市管理者、設(shè)計者、從業(yè)者、使用者，以及社會公眾的密碼意識。

新型智慧城市，核心是數(shù)據(jù)驅(qū)動，目標是智能協(xié)同，關(guān)鍵是安全可控。數(shù)據(jù)驅(qū)動智慧、密碼保障安全，信任助力協(xié)同、密碼支撐發(fā)展。智慧因密碼更安全，城市因密碼更協(xié)同，生活因密碼更美好。通過密碼與智慧城市的融合發(fā)展，助力打造安全之城、創(chuàng)新之城、幸福之城。