应用背景：数据可以不要，但绝不能泄露

在某些任务场景中，数据“可收可不收”，但一旦泄露就是严重安全事故：

  • 设备部署在海上、野外、前沿区域，存在无法回收的风险
  • 设备一旦丢失或被非授权人员获取，存储介质如果被直接读取，将带来极高的泄密风险
  • 相比“尽量回收数据”，有些任务更强调“宁可数据损失，也绝不能泄露”

这类场景对数据记录系统的核心诉求不再是“尽可能多地保存数据”，而是：

在满足正常记录功能的前提下，优先保证数据绝不泄露。

因此，高保密数据记录仪不仅要“能记录”，更要具备：

  • 数据防泄漏能力（加密、防篡改、防非授权读取）
  • 数据自毁能力：
    • 软件自毁：破坏文件系统、覆盖写入、逻辑不可恢复
    • 硬件自毁：在极端情况下直接物理损毁存储介质

技术挑战与设计思路

1. “两难”的目标：记录 vs 防泄漏

  • 正常情况下，需要像普通数据记录仪一样稳定地记录数据、支持后期分析；
  • 非正常情况下（设备丢失、长时间失联、检测到非法访问等），
    → 要能够主动销毁数据或让数据不可恢复。

这就带来了几个关键问题：

  1. 自毁机制不能误触发，否则正常任务数据会被“自己干掉”；
  2. 一旦触发自毁，要确保数据在合理时间内不可恢复；
  3. 自毁过程本身不能引入新的安全隐患（例如被人反向利用）。

2. 软件自毁：从“读不出”到“救不回”

软件自毁主要通过：

  • 破坏文件系统结构，使常规方式无法识别和读取
  • 对关键区域进行覆盖写入，增大数据恢复难度
  • 可配置自毁范围：全盘/指定分区/指定任务数据

设计要点包括：

  • 自毁指令来源与权限控制（本地/远程、授权级别）
  • 自毁动作的执行策略（分阶段/一次性完成）
  • 对自毁状态的标记与记录（用于后期安全审计）

3. 硬件自毁：在最极端的假设下做准备

硬件自毁是一种“最坏情况预案”，适用于：

  • 设备极有可能落入非授权人员手中
  • 存储介质一旦被拆卸读取，将带来不可接受的风险

常见做法包括：

  • 通过专用电路在触发条件下对存储介质进行物理损伤
  • 配合结构设计防止简单更换元件就可以继续读取数据

对硬件自毁的设计通常需要与用户在项目层面明确约定，包括触发条件、动作强度以及对系统其他部分的影响。

案例一：海上传感器监测——“能打捞就用，打捞不到就毁”

1. 项目背景

某海上监测客户在广阔海域布设传感器节点，对环境参数进行长期采集。
这些节点具有以下特点：

  • 部署分散、数量较多，全部回收的难度和成本极高
  • 节点可能因天气、海况、漂移等原因失联或难以打捞
  • 一旦设备被非授权方捞获，存储的环境与任务数据不允许泄露

客户提出核心需求：

“能打捞上来的设备，要能正常取出数据；
打捞不到或者设备落入风险区域时，要能够自动销毁数据。”

2. 应用需求

  • 正常模式：按传感器采样计划进行数据记录，存入本地高保密数据记录仪（如 CR100 系列）
  • 回收模式：设备被成功打捞后，通过授权接口读取数据
  • 风险模式：
    • 长时间无法定位/通信的节点
    • 探测到异常交互或非法访问尝试
      → 需自动或远程触发数据自毁机制

3. 我们的方案设计

针对该场景，我们基于高保密数据记录仪，设计了多级防护与自毁策略：

  1. 数据加密存储
    • 数据在写入存储介质前进行加密处理
    • 即使直接拆下存储介质，也难以通过简单手段恢复明文数据
  2. 软件自毁策略
    • 在设备端设置“无法回收时间阈值”或“异常状态检测逻辑”，超出条件可触发软件自毁
    • 软件自毁过程包含：
      • 破坏文件系统关键结构
      • 对重要数据区域进行覆盖写入
    • 自毁范围与触发条件可按项目需求定制
  3. 预留硬件自毁选项（视具体风险等级启用）
    • 当评估认为设备极易落入高风险区域时，可启用硬件自毁通道
    • 在满足预设条件时，对存储介质进行物理不可逆操作
    • 硬件自毁作为最极端情况下的“最后保险”

4. 实施效果

  • 在多个部署周期中，成功回收的设备能够正常读取并分析监测数据；
  • 对于长期失联且判断无法有效回收的节点，自毁策略如设计般执行，使数据在设备遗失后不具备可用价值；
  • 客户在整体安全评估中认为，该方案在“可用性–安全性”之间取得了合理平衡，并在后续批次中继续采用并推广。

案例二：无人机任务数据记录——“失联时的自动数据清除”

1. 项目背景

某单位在无人机平台上部署了任务载荷与多种传感器，需要记录：

  • 飞行姿态与状态参数
  • 任务载荷数据
  • 部分敏感任务参数或环境数据

在正常任务中，这些数据需要用于：

  • 飞行质量评估
  • 任后分析与系统优化

但同时，无人机存在失联、坠毁或落入未知区域的可能，一旦机体及记录设备被非授权人员获取，数据泄露风险极高。

2. 应用需求

  • 正常任务中：记录仪像普通数据记录仪一样工作，支持任务后数据导出与分析；
  • 出现以下情况之一时，需要具备自动或远程销毁数据的能力：
    • 无人机长时间失联、进入高风险区域
    • 触发特定安全策略或告警
  • 数据自毁过程应尽可能独立完成，不依赖外部复杂操作。

3. 我们的方案设计

针对无人机平台特点，我们在高保密数据记录仪基础上进行了：

  1. 与飞控/任务计算机的状态联动
    • 记录仪可接收飞控系统的状态信息（例如：失联判定、进入指定区域等）
    • 当飞控判断无人机进入“不可控/高风险状态”时，可向记录仪发送自毁触发信号
  2. 可配置的软件自毁策略
    • 支持根据飞行任务安全级别配置不同自毁策略：
      • 仅破坏文件系统结构
      • 破坏 + 关键区域覆盖写入
      • 分阶段自毁（先逻辑不可读，后进一步物理保护）
    • 自毁动作在设备本地完成，不依赖外部通信链路
  3. 视任务风险等级启用的硬件自毁
    • 对于极端敏感任务，可启用硬件自毁选项
    • 确保在无人机坠毁且落入不可控区域时，数据即便被获取也无法被恢复为可用内容

4. 实施效果

  • 在多次任务飞行中，高保密数据记录仪在正常状态下稳定记录全程数据，为任务评估和优化提供可靠依据；
  • 在部分模拟失联/异常测试中，自毁策略按预期触发，数据在记录仪层面被安全“抹除”；
  • 客户认为该方案显著提高了任务的整体安全等级，将该配置作为后续无人机平台的推荐选项之一。

经验与总结

通过上述案例可以看出，高保密数据记录仪在以下类型场景中尤为关键：

  • 设备部署在海洋、野外、边远地区，存在无法回收或容易丢失的风险；
  • 设备可能落入非授权控制的环境，数据泄露后果比数据丢失更严重；
  • 任务中存在敏感参数或测量数据，对数据安全有刚性要求。

在这类项目中，我们的总体思路是：

  1. 先保证正常任务的数据可用性：
    — 记录、存储、导出流程要足够稳定可靠；

  2. 在可用性之上叠加多级安全防护与自毁机制：
    — 加密、防泄漏、软件自毁、硬件自毁按风险级别分层配置；

  3. 与用户共同定义清晰的策略与边界：
    — 何时触发、触发后做什么、哪些数据必须保证不可恢复。

相关产品