如何把核心技术掌握在自己手中

A. 科技创新有自身特点,实现自强自立,要把握什么基本规律

咨询记录 · 回答于2021-04-28

B. 坚持自主可控：把“芯”握在自己手中

近日，中国计算机学会（CCF）在太原晋祠宾馆举行了“2016第二届自主安全产业生态创新发展论坛”，中国工程院院士倪光南、中国工程院院士沈昌祥、全国信息安全标准化技术委员会副主任委员韩俊、工信部软件与集成电路促进中心软件处副处长魏威，以及自主安全产业的专家学者、企业代表出席论坛。在论坛上，参会人员对什么是自主可控，如何发展自主可控核心技术等话题进行了讨论。

虽然现在国内对自主可控的标准依旧没有形成统一的观点——很多马甲CPU公司都坚称自己的产品符合自主可控的标准......但这些导致CPU存在安全风险的因素却实实在在的摆在眼前。

令集就是一个编码集合。它是用一些代码表达读、写等操作，命令计算机做各种运算的一套命令标准。指令集可分为复杂指令CISC、精简指令RISC、超长指令集VLIW。CISC的典型代表是X86，RISC的典型代表有ARM、MIPS、Power。

隐藏于指令集的安全风险

CISC和RISC在竞争的过程中相互学习、取长补短，CISC指令集在解码阶段实现向RISC类指令的转化，将后端流水线转换成类RISC的形式。随着技术发展，RISC指令集也达到数百条甚至上千条，两者在指令集上殊途同归了。而超长指令集的典型代表就是Intel的安腾，由于VLIW与CISC、RISC软件生态不兼容的原因, VLIW已经很罕见了。

一些网络文章中将指令集视为“黑科技”，并以中国大多IC设计公司采用国外指令集为理由来贬低国内IC设计公司的技术水平，其实这种言论是非常值得商榷的。在技术上，重新定义指令集难度近乎于零，美国也一度禁止将单独的指令集申请为专利，而真正有价值的是围绕指令集建设的软件生态和指令集的发展权——正如华为海思购买ARM的指令集授权，其本质是为了能够兼容ARM的软件生态，并非该指令集有多么高的技术含量。ARM能够把ARM阵营的IC设计公司变成自己的马仔，正是因为其严禁其他公司修改指令集，掌握了ARM指令集的发展权。

虽然指令集仅仅是一个编码集合，但并不意味着其不存在猫腻——国内单位经过测试，发现X86指令集存在未公开指令，包括加解密、浮点操作在内共计二十余条。其中，有三条指令在用户模式就可以使机器死机或重启，作用机制直接穿透各种软件保护措施，防护软件却不能感知；普通应用程序中嵌入一条即可使系统宕机——Intel可以利用这些未公开指令轻而易举的黑掉用户，虽然Intel在和平时期未必会这样做，但Intel确实拥有黑掉用户的能力。

隐藏于微结构的安全风险

微结构也被称为CPU核，很大程度上决定了CPU的性能、功耗、安全性等要素，我们日常所说的双核、四核、八核CPU芯片，其实是将2、4、8个微结构（CPU核）的接口互联并集成到一片硅片上。

开发一款优异的微结构有多难呢？我们可以从不可替代性的角度进行分析。目前，虽然国内拥有一大批IC设计公司，但具备高性能微结构开发能力的CPU公司却寥寥无几，国内CPU公司大多采取购买国外CPU核授权的方式开发所谓的国产CPU。具体来说，华为海思、展讯、全志、瑞芯微、新岸线等公司虽然已经卖出了数以亿计的手机、平板芯片，但已经商用的产品中没有一片芯片的CPU核是自主开发的，全部都是购买ARM的CPU核授权。

正因此，由于都是购买ARM设计的微结构，所以基于ARM结构的国产芯片的性能、功耗、安全性都由ARM决定，中国ARM阵营IC设计公司在性能、功耗、安全性方面根本不具备话语权，能够做主的，仅仅是把这些ARM微结构组合成双核、四核、还是八核的芯片，以及在后端设计方面，在ARM留有的冗余范围内，将主频定得高一点,还是低一点。

虽然笔者没有明确证据证明ARM出售的CPU核是否存在后门，但经过国内单位的测试，X86芯片确实存在功能不明确的“多余”模块——这些模块不是一般意义的调试接口，而是由特定的CPU芯片引脚控制，可读写CPU内部状态寄存器、读写指定存储区域、激活特定的微代码段执行某个处理流程、对CPU进行复位。

另外，有人认为由于能够拿到源码，因此ARM芯片就是安全可控的，这种说法其实也是非常值得商榷的。

首先，熟悉IC设计的开发者应该都知道，一个IP设计公司在对第三方提供其设计好的IP时，即便是较开放的软核授权，也不会做到所有代码可读可修改，而是包装了好多模块，其中有些可以配置、有些可以修改，而在大部分模块内部都不可能进行随意修改。

其次，即便拿到源码，也存在“看得见，但看不懂”的问题。虽然对研发单位来说，员工在自己写的代码里设置后门，可能会在code review的过程中被发现，但第三方在没有设计文档和验证环境等技术支持下，要想发现设计单位埋设的后门却非常困难。而且设计单位可以对源码进行变量置乱，所有变量全部用随机字母和数字代替，在这种情况下，第三方想要破解源码中埋设的后门近乎是一件不可能完成的任务。因此，国内ARM阵营IC设计公司能够读懂源码的多寡，其实取决于ARM想让你看懂多少。

在代工生产中的安全风险

上月，来自密歇根大学的研究人员证明了在芯片制造过程中植入硬件木马的可行性，并在不久前的IEEE隐私与安全大会上，他们的研究获得了最佳论文奖。

在论文中，研究人员详细描述了一种恶意、超微型的硬件后门的概念验证攻击。在他们的展示中，黑客通过每分钟在处理器上运行一系列看上去完全无害的命令，能够有效地触发处理器的一项功能，获得操作系统的完整权限。最让人恐慌的是，极微小的硬件后门基本无法通过任何现代硬件安全分析手段检测出来，而且只要芯片工厂中的一位员工就能进完成植入。

密歇根大学的研究人员称，这种木马不是篡改芯片的“数字”特性，比如更改芯片的逻辑计算功能，而是一种物理入侵，劫持电流穿过二极管的路线，触发预料之外的结果。

换言之，除了在集成电路设计的过程中可以安插硬件木马之外，在集成电路的制造过程中，同样可以对原始电路进行恶意修改，安插微小的恶意电路，以达到在无条件或在特定的触发条件下实现改变系统功能、泄露机密情报，或摧毁系统的目的。

在论文中，来自密歇根的研究人员坚称，“他们的本意是防止这类无法检测的硬件后门攻击，而不是发明它们。事实上，世界各国的政府有可能已经想到了这种模拟电路攻击方法......通过发布这篇论文，我们说明了，这种攻击是真实的、迫在眉睫的威胁。现在我们需要找到一种防御方式。”

因此，国内一些公司在境外流片的所谓的“安全芯片”，很难说安全保密程度到底有多高。

结语

自改革开放以来，中国在信息技术领域一直存在“缺芯少魂”的问题，最近几年每年的芯片进口费用超过石油进口总额。这不仅严重制约了本土技术和产业的成长和发展，还对国家的信息安全造成了巨大的隐患——从海湾战争中萨达姆的防空系统突然瘫痪，到2007年以色列轰炸叙利亚东北部的一处潜在核设施时，叙利亚预警雷达因通用处理器后门而失效，再到2012年伊朗布什尔核电站在信息系统物理隔绝的情况下遭到震网病毒的攻击......残酷的现实向世人阐释了只要存在国家和利益斗争，给CPU或操作系统留后门的行为就永远存在。

前车之鉴，后事之师，前人无暇自哀，切勿使后人复哀后人也。

出品：科普中国

制作：铁流

监制：中国科学院计算机网络信息中心

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本文由科普中国融合创作出品，转载请注明出处。

C. 谁掌握技术 人民日报

这个问题没头没尾，很难作答。技术只是一个泛概念，应该为“把关键核心技术掌握在自己手中”。
只有努力实现关键核心技术自主可控，才能抓住千载难逢的历史机遇，有力支撑世界科技强国建设，真正发挥创新引领发展的第一动力作用。
当前，我国科技事业实现了历史性、整体性、格局性重大变化，重大创新成果竞相涌现，一些前沿方向开始进入并行、领跑阶段。但也应看到，我国科技领域仍然存在一些亟待解决的问题，关键核心技术受制于人的局面没有得到根本性改变。现在，我们迎来了世界新一轮科技革命和产业变革同我国转变发展方式的历史性交汇期，科技创新角逐空前激烈，只有努力实现关键核心技术自主可控，才能抓住千载难逢的历史机遇，有力支撑世界科技强国建设，真正发挥创新引领发展的第一动力作用。
无数实践证明，核心技术、关键技术，化缘是化不来的，要靠自己拼搏。掌握了关键核心技术，我们才能拥有自己的“大国重器”，才不会有被“卡脖子”的隐忧。回顾我国航天事业的发展，正是一代代航天人筚路蓝缕、顽强拼搏，攻克了一系列关键核心技术，才有了中国航天大国的地位；正是因为突破了深海装备的关键核心技术，才能使“蛟龙”“潜龙”“海龙”遨游深海，独立自主地进行科学考察，使中国在世界深海科学事业上拥有了发言权。
只有把关键核心技术掌握在自己手中，才能牢牢掌握创新主动权、发展主动权。全球科技发展规律告诉我们，关键核心技术积累越多，原始创新挖得越深，整个科技创新就越有后劲、越有辐射力，对发展的拉动效应也越明显。放眼当下，只有加快掌握新能源、新材料、生物医药等各领域的关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术，才能催生一批原创成果，培育一批新兴产业，为经济高质量发展提供有力支撑。
掌握关键核心技术，要从基础研究发力，更加重视激励原始创新和核心技术研发，激发出创新的“源头活水”；要加强投入、培植沃土，引导人才投身到关键核心技术研发中去；还要大力营造良好的科研创新环境，让科技工作者能心无旁骛地啃“硬骨头”。
创新从来都是九死一生，掌握关键核心技术绝非朝夕之事。自主创新要有巨大的勇气，也需“十年磨一剑”的毅力。我国广大科技工作者以强烈的创新信心和决心，勇于攻坚克难、追求卓越，一定能实现关键核心技术自主可控，站上世界科技竞争和未来发展制高点。

D. 要改变核心技术受制于人,国家采取哪些措施

当今时代，科技的发展早已超越国界，关起门来搞创新是难以建成世界科技强国的。我们要增强自主创新能力，必须始终坚持正确的方向路径，在自力更生基础上更加积极主动地抢抓机遇，更加积极主动地敞开大门，更加积极主动地学习借鉴，更加积极主动地参与全球科技治理，加快引进消化吸收再创新步伐，在更高起点上推进自主创新，抢占科技竞争和未来发展制高点，尽快改变一些关键核心技术受制于人的局面。

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E. 合作科研 怎么把核心技术掌握在自己手上

掌握了核心技术有个关键性的标志——可以按照自己的要求做出大改，而不仅仅是替换几个设备部件。掌握核心技术不仅是知其然，还必须是知其所以然。
象Mig21到中国的J7，不算掌握了核心技术，只能算是知其然。但是到了J7E，自己改了框架、改了材料、改了机翼为双三角、改了操纵律、改了机械-液压控制为数字-液压控制，这才是可以认为掌握了核心技术。至于此后的大大改枭龙，说明完全彻底的掌握了Mig21核心技术的“所以然”了。
Su27并没有看到这种大改的型号，不说大改了，连下料的尺寸都不敢修改，还是照葫芦画瓢的水平，只能说是知其然而已，这说明还是对技术心里没底——也就是没有掌握核心技术。

F. 你是怎么理解“一个民族不能总是用别人的昨天来装饰我们的明天”这句话的

只有把核心技术掌握在自己手中，才能真正掌握竞争和发展的主动权，才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。不能总是用别人的昨天来装扮自己的明天。不能总是指望依赖他人的科技成果来提高自己的科技水平，更不能做其他国家的技术附庸，永远跟在别人的后面亦步亦趋。我们没有别的选择，非走自主创新道路不可。

——《在中国科学院第十七次院士大会、中国工程院第十二次院士大会上的讲话》（2014年6月9日），《人民日报》2014年6月10日

学习札记

“把核心技术掌握在自己手中”，是对我国科技工作的明确指示，也是立足于国内外经济科技发展大趋势所作出的前瞻性要求。就信息技术而言，核心技术一旦没有掌握在自己的手里，不仅会导致普遍性的无法自主升级换代、在供应链环节“卡脖子”等问题，还会引发由“后门”而带来的网络安全问题。核心技术的研发要紧紧围绕国家需求，坚持不懈地做下去。在全球信息领域，创新链、产业链、价值链整合能力越来越成为决定成败的关键。核心技术研发的最终结果应该是市场产品、技术实力、产业实力。

推动科技创新，突破核心技术研发，一是需要向改革要动力，二是需要用户的大力支持。信息技术产品品质的提升主要依赖于用户的长期使用与不断反馈。因此，首先要立足于创新全新的应用模式，以聚集自己的用户群体；其次，对于核心技术已经掌控在世界大鳄手中的产品来说，就需要动员一批用户群共同参与到以掌控核心技术、形成自主知识产权为目的的信息技术产业经济中，以弥补用户体验这一重要环节的不足问题。为此，必须推动强强联合、协同攻关；必须摆脱部门利益和门户之见的束缚，共同打好核心技术研发攻坚战；必须动员政府用户，成为作为民族产业的信息技术产品的忠诚体验者。——方滨兴

方滨兴，中国工程院院士、北京邮电大学原校长。主要从事网络安全、信息内容安全、物联网安全、云安全技术等研究。

融会贯通

在技术发展路线的选择上，我们要有自己的判断，不能总拿别人的科技成果当成我们技术进步的发展方向，否则，就会永远跟在别人后面亦步亦趋。实践证明，我国很多企业所取得的突破，都是在市场应用形态上以及技术发展路线上坚持自主创新的结果。我国应强化企业的技术创新主体作用，加强企业牵头参加科研活动的主动性和话语权。

不能总是用别人的昨天装扮自己的明天，就要坚定不移地走自主创新道路，把竞争和发展的主动权牢牢掌握在自己手中。这就要求我们坚定创新自信和道路自信，围绕实施创新驱动战略推进全面创新，切实打破各种障碍，尤其是不应以国外的发展路线作为政府支持企业技术发展的判定条件，要立足建立基础研究、成果转化的协同发展机制。此外，还要建立以科研创新为核心的政策体系，积极支持国内学者独立提出的技术发展理念，着重促进科技管理的科学化。

G. 奇瑞新能源高立新:要把新能源核心技术掌握在自己手中

这是一个不断爆发新需求、新创业、新惊喜的时代；这也是一个青春激扬着新技术、新思想、新模式不断变革的时代。

那品牌向上更多的东西是要有支撑，用品质来保证的。所以我们在做品牌向上的时候，实实在在做品牌。比如说我们是在行业里面第一个提出三电终身质保的。这就很大程度地打消了许许多多消费者的后顾之忧，比如消费者问你电池能用几年？什么时候换？什么的等等，你就很自信地跟他说我给你终身质保。

所以到我们这个三电终身质保的时候，不但消费者非常欢迎，我们整个同业也非常欢迎的。我们后面的同行现在把这个三电质保当做他的质量品保证起步的门槛了，实际上是推动整个中国新能源汽车品牌向上和品质向上。

第二个我们看到品质向上，我们这一次在大蚂蚁发布的时候我们又推出整个产品整车终身质保这么一个概念。

所以说从三电质保到整车终身质保，这就是品质向上的一个做法。给客户消费者带来亲身的感受，什么叫品牌向上？我们未来的目标，希望我们的产品可以把车做到终身保值和终身增值，这个怎么做？我愿意跟广大消费者共同探讨这个新的方式和新的模式。

主持人：我们后续会不会因为我看很多车型还提出了除了三电质保还有提出了几折回扣，我们蚂蚁会不会后续也会有这样相关政策？

高立新：我们蚂蚁的车身是铝合金做出来的，如果单纯从回收价格来说，铝合金要比钢要贵的多，这是第一件事情。

第二个铝合金最大的好处，不生锈、终身不腐蚀。所以我认为我们蚂蚁的这种产品的保值度，一定会优于传统钢身为主本身固态形式上保值。刚才我也说了，我也希望我们能创造新的模式，终身保值、终身增值。今天单纯要谈残值的回收，是一件很落后的一些事情。

主持人：非常感谢高总今天接受我们的专访，谢谢高总。

高立新：好，谢谢。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

H. 如何理解中国的发展必须自主创新,拥有自主产权,掌握核心技术

只有把核心技术掌握在自己手中，才能真正掌握竞争和发展的主动权。习近平总书记指出，“面向未来，增强自主创新能力，最重要的就是要坚定不移走中国特色自主创新道路”。“自主论”是习近平总书记关于科技创新重要论述的核心要义和鲜明特性之一。

（一）自力更生是自立自强的奋斗基点，自主创新是我们登峰的必由之路

办好中国的事情，关键要靠中国人自己。独立自主、自力更生，是我们党在长期的斗争环境中继承民族传统而形成的革命精神，是毛泽东思想活的灵魂，是中国革命和建设的基本立足点。毛泽东同志在《抗日战争胜利后的时局和我们的方针》中指出，我们的方针要放在自己力量的基点上，叫做自力更生。

在这一思想的指导下，我们取得了新民主主义革命的伟大胜利、社会主义建设的巨大成就。邓小平同志提出“中国人应当以自己的方式发展自己的高科技”。“自力更生”的思想，是今天中国自主创新战略的思想源头。尽管时代背景发生了根本性变化，但在生存和发展上掌握自己命运的精神实质是一脉相通的。

（二）只有掌握核心技术，才能真正把握竞争和发展主动权，保障国家安全

在世界经济科技全球化浪潮的推动下，科学技术的创新突破、扩散及应用速率越来越快，获取和拥有技术的途径和方式也更多、更方便。在这种新形势下，我国应采取何种科技发展方针和策略？江泽民同志曾提出，在一些战略性、基础性的重大科技项目上，必须依靠自己，必须拥有自主创新能力和自主知识产权。

不能靠别人，靠别人是靠不住的。胡锦涛同志反复要求，把推动自主创新摆在全部科技工作突出位置，提高我国科技自主创新能力，加快建设中国特色国家创新体系。习近平总书记指出，当前，我国科技创新基础还不牢，自主创新特别是原创力还不强，关键领域核心技术受制于人的格局没有从根本上改变。

我们“不能总是用别人的昨天来装扮自己的明天。不能总是指望依赖他人的科技成果来提高自己的科技水平，更不能做其他国家的技术附庸，永远跟在别人的后面亦步亦趋。”如果我们不进行自主创新，不能掌握关键领域的核心技术，那只会丧失我国竞争和发展的主动权。

而且，“一味依赖别人，一旦发生什么情况，我们就很难维护国家的安全”。所以，习近平总书记把科学技术放在与粮食安全同等重要的地位，认为粮食安全靠别人靠不住，要端自己的饭碗装自己生产的粮食，同样，科学技术靠别人也靠不住，要把关键技术掌握在自己手里。

只有掌握了关键核心技术，才能突破发展瓶颈、解决矛盾和难题，才能真正掌握竞争和发展的主动权，才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全，“我们没有别的选择，非走自主创新道路不可”。

（三）要走前人没有走过的路，不断在改革开放中通过攻坚克难追求卓越

习近平总书记指出，我们要引进和学习世界先进科技成果，更要走前人没有走过的路。科技界要共同努力，树立强烈的创新自信，敢于质疑现有理论，勇于开拓新的方向，不断在攻坚克难中追求卓越。

要准确把握时代脉搏，把科技创新置于全球化的背景下，通过深化改革，破除体制机制障碍，形成有利于自主创新的体制机制，最大限度解放和激发科技作为第一生产力所蕴藏的巨大潜能，激发全民族的创新精神。

首先，要明确我国科技发展的方向就是创新、创新、再创新。其次，要重视基础性技术研究持续推进。要高度重视原始性专业基础理论突破，加强科学基础设施建设，保证基础性、系统性、前沿性技术研究和技术研发持续推进，强化自主创新成果的源头供给。

再次，要采取非对称战略，坚持“有所为有所不为”，把握核心，掌握关键。其四，要扩大对外科技交流合作。自主创新不是闭门造车，不是单打独斗，不是排斥学习先进，不是把自己封闭于世界之外。要更加积极地开展国际科技交流合作，用好国际国内两种科技资源。

其五，要准确把握重点领域科技发展的战略机遇，选准关系全局和长远发展的战略必争领域和优先方向，总结和不断完善市场经济条件下的举国体制，充分发挥社会主义制度集中力量办大事的优势，通过高效合理配置，深入推进协同创新和开放创新，构建高效强大的共性关键技术供给体系，努力实现关键技术重大突破，把关键技术掌握在自己手里。

(8)如何把核心技术掌握在自己手中扩展阅读

中国特色自主创新道路，是中国特色社会主义道路的重要组成部分，是建设创新型国家、迈向科技强国的必由之路。我们要深入领会和把握习近平总书记提出的思路与要求，切实坚持科技创新的正确方向和原则。

一是坚持把自力更生作为自主创新的基点。在科技创新上要树立强烈的自信和超越的勇气，立足于自主研发与创新，攻克关键核心技术，攀登科技高峰。

二是坚持开放创新与用好全球创新资源。自主创新不是闭门造车，不是单打独斗，继续引进和学习世界先进科技成果，用好国际国内两种科技资源。

三是抓住窗口期，努力形成标志性科技成就。要强化战略导向和目标引导，强化科技创新体系能力，加快构筑支撑高端引领的先发优势，加强对关系根本和全局的科学问题的研究部署，在关键领域、卡脖子的地方下大功夫，集合精锐力量，作出战略性安排，尽早取得突破，力争实现我国整体科技水平从跟跑向并行、领跑的战略性转变，在重要科技领域成为领跑者，在新兴前沿交叉领域成为开拓者，创造更多竞争优势。

四是坚持建设和完善国家创新体系。必须深化科技体制机制改革，并与经济社会领域的改革同时发力，让一切创新源泉充分涌流，建立健全各主体、各方面、各环节有机互动、协同高效的国家创新体系。

五是充分发挥社会主义制度的独特优势实现重点跨越。习近平总书记强调，集中力量办大事是我们成就事业的重要法宝。

要结合社会主义市场经济条件发挥我们的优势，突出国家目标，优化创新环境，集中力量办大事，抓重大、抓尖端、抓基本，形成推进自主创新的强大合力，保证基础性、系统性、前沿性、关键性技术研究和技术研发持续推进，保持和强化自主创新成果的源头供给。

I. 新形势下如何才能把核心技术掌握在自己手里

新形势下想要更好的把核心技术掌握在自己手里，必须要结合新形势的发展趋势，然后跟技术有效相结合，才能达到更理想的涨控效果。

J. 如何把核心技术掌握在自己手中，请从国家层面提出两条可行性建议

核心技术，需要投入大量资金进行科研活动，并且取得成果，可以得到发明专利授权，国家应该对实用性强的发明专利予以推广，对发明专利研发者予以奖励，对购买专利使用权的企业予以减免部分税收，让研发者与推广者从中受益。