博通Emulex Secure HBA：后量子加密与零信任架构的存储网络革命

在数字化浪潮中，数据安全愈发关键。近期，博通推出的 Emulex Secure HBAs 配备后量子加密技术，引发了行业的广泛关注。这一创新产品不仅是技术的突破，更是应对未来数据安全挑战的重要举措。

量子计算机的并行计算能力理论上可破解当前广泛使用的RSA、ECC等非对称加密算法，尤其是针对公钥基础设施（PKI）的攻击可能彻底颠覆现有网络安全体系。尽管实用化量子计算机尚未成熟，但其威胁已引发全球安全界的警惕。

量子计算机的发展是一把双刃剑。一方面，它拥有强大的计算能力，能为科学研究、金融分析等领域带来飞跃；另一方面，它对现有加密算法构成了巨大威胁。传统加密算法多基于整数分解、离散对数等数学问题，在量子计算机面前，这些难题可能变得轻易可解。例如，一旦量子计算机技术成熟，广泛使用的 RSA 加密算法可能在短时间内被破解，这将严重危及互联网通信、金融交易等众多领域的数据安全。

后量子加密技术应运而生，它基于被认为能抵抗量子攻击的数学问题，如格密码、多变量密码等，为数据安全提供了新的保障。其目标是在量子计算机时代，依然能够确保数据的机密性、完整性和可用性。这一技术的发展，对于保障未来数字世界的安全秩序至关重要。

加密算法合规性

Emulex Secure HBAs 支持的加密算法严格遵循美国商业国家安全算法（CNSA）2.0、欧盟数字运营弹性法案（DORA）以及网络与信息安全（NIS）2 等法规要求。这意味着企业在使用该产品时，能够轻松满足不同地区的合规标准，避免因安全法规不符而带来的风险和损失。

全球法规的强制升级  

• 美国CNSA 2.0：要求国家安全系统在2025年前部署后量子加密算法，并推动商业领域同步升级。 

• 欧盟NIS2与DORA：强调关键基础设施的网络安全韧性，要求企业采用零信任架构和量子安全加密。 

• 行业合规压力：金融、医疗、政府等敏感行业需通过加密升级避免数据泄露的巨额罚款与声誉损失。

存储网络的安全短板
传统光纤通道（Fiber Channel）存储区域网络（SAN）依赖FC-SP等协议进行链路加密，但其加密算法（如AES-GCM）仅能抵御经典计算攻击，无法应对量子威胁。此外，HBA与交换机之间的未加密传输段成为潜在攻击入口。

关键特性：零信任架构

该产品采用零信任平台，包含安全协议和数据模型（SPDM），对端点进行加密认证，并通过硅根信任认证确保系统的安全性。与传统的网络安全架构不同，零信任架构不再默认内部网络是安全的，而是对每一次访问请求进行严格的身份验证和授权，大大降低了内部攻击和数据泄露的风险。

后量子加密算法的硬件化集成  

• 算法选择：支持NIST后量子密码标准化项目中的Lattice-based（如CRYSTALS-Kyber）或Hash-based方案，确保数学层面抵御量子攻击。 

• 硬件加速：通过专用ASIC或FPGA实现加密算法卸载，避免软件加密的延迟与性能损耗，维持32G/64G光纤通道的全速传输。 

• 端到端覆盖：从服务器HBA到存储阵列的全路径加密，弥补传统FC-SP仅覆盖交换机间链路的漏洞。

零信任架构的深度嵌入  

• SPDM（安全协议与数据模型）：基于TLS 1.3的增强协议，实现设备身份的双向认证与动态信任评估。 

• 硅根信任（Silicon Root of Trust）：HBA固件启动时通过硬件级密钥验证完整性，防止恶意固件注入。 

• T10-DIF与安全启动：数据完整性字段（DIF）校验确保存储块未被篡改，结合数字签名驱动杜绝供应链攻击。

无缝兼容与简化管理  

• 现有基础设施兼容：无需改造SAN架构，直接替换传统HBA即可启用新功能。 

• 透明化密钥管理：基于会话的动态密钥生成，与VMware、Kubernetes等平台集成，避免手动密钥分发风险。 

• 存储服务无损：去重、压缩等高级功能在加密后仍可正常运行，兼顾效率与安全。

它符合 NIST 800 - 193 框架，涵盖安全启动、数字签名驱动程序等功能，从系统启动的源头就开始保障安全性，防止恶意软件篡改系统。

在数据传输过程中，对所有应用程序的数据进行加密，不同于应用层加密，不会破坏存储阵列的去重 / 压缩服务，既能节省存储空间，又能确保数据安全。同时，能够实时检测勒索软件攻击，为企业数据提供全方位的保护。

硬件加速加密功能使得加密过程不影响系统性能，保证了存储区域网络（SAN）的高效运行。而且，采用简单的基于会话的密钥管理和按需密钥生成方式，与现有操作系统、应用程序和 SAN 管理工具兼容，实现了透明化的系统集成，降低了企业的使用门槛和管理成本。

行业对比：博通 vs. 思科 vs. Marvell的加密方案

博通的 Emulex Secure HBAs 凭借其先进的后量子加密技术、零信任架构以及全面的安全功能集成，在市场中脱颖而出。它不仅能满足企业当前对数据安全的严格要求，更着眼于未来，为企业在量子计算时代的数据安全提供了可靠的保障。

厂商/方案	加密范围	抗量子能力	零信任支持	性能影响
博通Emulex Secure	HBA到存储端到端	支持后量子算法	SPDM + 硅根信任	硬件卸载，无性能损耗
思科MDS 9000	交换机之间（FC-SP协议）	不支持	有限身份认证	依赖CPU，吞吐量下降
Marvell QLogic	端点间加密（StorCryption）	不支持	硬件根信任	部分硬件加速

关键差异点  

• 博通首次将后量子加密与零信任架构融合到HBA硬件层，覆盖传统方案的安全盲区。 

• 思科依赖FC-SP协议且缺乏量子防护，需额外叠加加密网关，增加复杂性与成本。 

• Marvell的StorCryption虽提供端点加密，但未针对量子威胁升级算法。

---

商业影响：存储安全市场的范式转移

博通 Emulex Secure HBAs 的出现，标志着数据安全领域进入了一个新的阶段，为企业构建安全可靠的存储网络提供了有力的支持。在未来的数字世界中，它有望成为数据安全的重要基石，助力企业在安全的环境中实现数字化转型和创新发展。

企业采购逻辑重构  

• 法规合规刚需：受监管行业将优先采购支持CNSA 2.0/NIS2的HBA，避免2025年后的合规风险。 

• TCO（总拥有成本）优化：硬件级加密降低部署复杂度，长期运维成本低于软件方案。

供应链安全竞争升级  

• 博通通过“硅根信任”强化硬件供应链的可信度，回应美国政府对华芯片制造的地缘政治担忧。 

• 中国厂商（如华为）可能加速自研后量子加密芯片，但受制于全球标准话语权。

技术路线分化  

• 短期：传统存储厂商需通过合作或并购整合后量子技术，否则面临市场份额流失。 

• 长期：光子通信、全同态加密等替代方案可能挑战现有硬件加密模式。

---

挑战与未来展望

技术挑战  

• 算法过渡风险：NIST后量子标准尚未完全定稿，当前方案可能存在未来兼容性问题。 

• 密钥管理复杂性：动态密钥生成虽简化操作，但大规模集群的密钥生命周期管理仍需工具创新。

地缘政治变量  

• 美国可能限制后量子加密技术的出口，迫使中国、俄罗斯等国发展自主生态。 

• 欧盟通过DORA强化本土供应链安全，或推动欧洲厂商联合开发开源加密方案。

未来趋势  

• 量子安全即服务（QSaaS）：云厂商将提供后量子加密的托管HBA服务，降低企业部署门槛。 

• 存储与计算融合：加密HBA可能集成DPU（数据处理器），实现存储网络内的实时威胁分析。

结语：存储安全的“量子跃迁”时刻

博通Emulex Secure HBA的发布标志着存储网络从“被动防御”向“前瞻抗量子”时代的跨越。其技术价值不仅在于应对未来威胁，更在于重构了存储基础设施的安全基线——通过硬件级融合加密与零信任，企业得以在合规、性能与成本间找到新平衡点。然而，这场变革也预示着一场新的竞赛：谁主导后量子加密的硬件标准，谁就可能掌握下一代数据中心的话语权。对于中国企业而言，加速国产替代与参与国际标准制定，将成为打破技术围堵的关键。

如果您看完有所受益，欢迎点击文章底部左下角“关注”并点击“分享”、“在看”，非常感谢！

精彩推荐:

• 学术前沿｜专为CXL SSD设计的文件系统

• 2025伊始，PCIe 7.0的脚步更近了

• 存储随笔2024年度技术分享总结

• 浅析下一代NAND接口新特性SCA

• 2025年CXL强势启航：开启内存扩展新时代

• PCIe SSD在温变环境的稳健性技术剖析

• DWPD指标：为何不再适用于大容量SSD？

• 突破内存墙：DRAM的过去、现在与未来

• E1.S接口如何解决SSD过热问题？

• ZNS SSD是不是持久缓存的理想选择？

• 存储正式迈入超大容量SSD时代！

• FMS 2024: 带来哪些存储技术亮点？

• IEEE报告解读：存储技术发展趋势分析

• PCIe P2P DMA全景解读

• 深度解读NVMe计算存储协议

• 浅析不同NAND架构的差异与影响

• 浅析PCI配置空间

• 浅析PCIe系统性能

• 存储随笔《NVMe专题》大合集及PDF版正式发布！