南極土著：美國國會打擊轉(zhuǎn)運的《芯片安全法案》，強制企業(yè)在芯片植入位置追蹤模塊

作者 :中華軍事 2025-05-20 09:10:26 圍觀 : 次評論

【文/南極土著】

美國國會眾議院美中戰(zhàn)略競爭特別委員會于5月15日提出了《芯片安全法案》（Chip Security Act），要求商務(wù)部強制美國芯片企業(yè)在受出口管制的芯片中加入位置驗證模塊，以確保這些芯片不會被轉(zhuǎn)運。

點擊查看大圖

路透社相關(guān)報道截圖

法案由委員會主席John Moolenaar、首席成員Raja Krishnamoorthi以及另外六名兩黨議員共同提出。上周，共和黨參議員、參議院情報委員會主席Tom Cotton已在參院提出了配套版本的法案。

這兩個版本內(nèi)容幾乎一模一樣。核心是要求美國商務(wù)部在法案生效后180天內(nèi)，強制所有受出口管制的高性能芯片及相關(guān)計算產(chǎn)品，在出口、再出口或境外內(nèi)部轉(zhuǎn)移前，配備能夠?qū)崿F(xiàn)位置驗證等功能的“芯片安全機制”。該機制可通過軟件、固件、硬件或物理方式實現(xiàn)，旨在防止這些芯片被中國等國家通過空殼公司或走私方式非法獲取，并用于軍事、監(jiān)控或人工智能等敏感領(lǐng)域。獲得出口許可者如發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品被轉(zhuǎn)移到未授權(quán)地點或被篡改，應(yīng)立即向主管BIS的副部長報告。

法案還要求商務(wù)部在一年內(nèi)完成對是否需要引入額外安全機制（如反篡改、用途驗證、走私識別）進行系統(tǒng)性評估，并在兩年內(nèi)實施經(jīng)評估認定為必要的附加機制。商務(wù)部須每年向國會提交機制有效性與更新建議報告，并被賦予核查芯片實際流向、維護記錄、要求企業(yè)配合報告異常情況的執(zhí)法權(quán)限。

早在去年夏天，參議院撥款委員會就曾要求BIS評估在芯片中加入控制機制的可行性，但相關(guān)立法最終沒能通過。去年8月，一名商務(wù)部官員對“芯片內(nèi)嵌控制機制”的技術(shù)可行性提出疑問，并表示即使技術(shù)上可行，也需評估是否會影響美國產(chǎn)芯片的市場競爭力。該官員表示：“這是一個聽起來不錯的概念，但確實需要具體分析?！?

如何解決對華芯片出口管制的“轉(zhuǎn)運問題”，一直以來都是美國政府非常頭疼的事。拜登政府時期，美國商務(wù)部的策略是對全球的受控芯片采取總量控制和分配制度，也就是“AI Diffusion Rule”的三級國家劃分和GPU配額方案。美國政府的核心邏輯是，先根據(jù)轉(zhuǎn)運國家本身的實際需求，設(shè)定一個剛剛夠用的GPU數(shù)量。這樣一來，如果這些國家再偷偷將芯片轉(zhuǎn)賣給中國，就會導(dǎo)致自己本國芯片不夠用，迫使它們在轉(zhuǎn)運問題上自我約束。

而特朗普政府顯然不認可拜登政府的這種做法，認為它可能會阻礙美國GPU占領(lǐng)全球市場，削弱美國企業(yè)的競爭力，甚至導(dǎo)致其他國家轉(zhuǎn)而使用中國制造的GPU。因此，特朗普政府提出了一個替代方案，采用了三條腿走路的策略：

1、對轉(zhuǎn)運國，要求其與美國簽署出口管制協(xié)議，配合美國立法，同步實施嚴(yán)格的出口限制，并嚴(yán)厲打擊芯片轉(zhuǎn)運；
東方金報網(wǎng)http://www.dfjb.net▼▲▼▲▼▲▼▲▼●●●●●●●▼▲▼▲▼▲
2、對企業(yè)，發(fā)布《防止先進計算集成電路轉(zhuǎn)用的行業(yè)指南》，提出更多“紅旗”警示，指導(dǎo)企業(yè)加強內(nèi)部審核和盡職調(diào)查，發(fā)現(xiàn)和阻止轉(zhuǎn)運行為；

3、推動國會立法，賦予商務(wù)部權(quán)力去要求芯片制造企業(yè)在芯片中植入位置追蹤模塊，從而更精準(zhǔn)地監(jiān)控和打擊芯片非法轉(zhuǎn)運的行為。

眾議院版本《芯片安全法案》的主要推手之一，是來自伊利諾伊州的眾議員Bill Foster。他和一般律師或文科背景的議員截然不同，是一名罕見的“科學(xué)家議員”。他畢業(yè)于哈佛大學(xué)，擁有物理學(xué)博士學(xué)位，過去曾長期在費米國家加速器實驗室（Fermilab）擔(dān)任高級物理學(xué)家，從事質(zhì)子衰變等前沿物理實驗。此外，他還曾經(jīng)有過芯片設(shè)計方面的實際工作經(jīng)驗，對芯片制造技術(shù)非常熟悉。正是他率先在國會提出要給受控芯片裝上“數(shù)字韁繩”，即位置追蹤功能和遠程關(guān)閉（killing switch）功能，一旦發(fā)現(xiàn)芯片被非法轉(zhuǎn)運，就能遠程立即禁用。他一直強調(diào)，這種方案在技術(shù)上已經(jīng)相當(dāng)成熟，實現(xiàn)起來并不困難。

在參議院的《芯片安全法案》版本提出后，我曾請教過幾個半導(dǎo)體領(lǐng)域的專家，得到的一致答復(fù)是：這個Bill Foster沒有吹牛，實現(xiàn)芯片的位置追蹤，在技術(shù)上不難實現(xiàn)，難得是怎么能讓芯片設(shè)計商去這么做，有什么法律上的依據(jù)。

2024年1月，新美國安全中心研究員Tim Fist曾經(jīng)寫過一個報告，詳細闡述過這種芯片位置追蹤的實現(xiàn)機制，即所謂“片上治理機制”。

Tim Fist在報告中建議為AI芯片設(shè)計一套靈活的治理機制，其中最核心的是在每個高性能AI芯片上安裝一個“安全模塊”，用來確保芯片使用的是經(jīng)過授權(quán)且最新版本的固件和軟件。這種模塊能遠程驗證芯片的狀態(tài)，強制芯片定期更新以修補安全漏洞，還可以遠程控制芯片是否可用，從而有效執(zhí)行出口管制。此外，芯片上還具備可信執(zhí)行環(huán)境，可以安全地證明芯片運行的情況。這套機制的優(yōu)點是靈活性強，可以根據(jù)不同的政策需求自動調(diào)整治理方式。目前，遠程驗證等技術(shù)在某些CPU和GPU上已經(jīng)實現(xiàn)，未來也能輕松擴展到AI芯片中。理想情況下，這套機制還能結(jié)合供應(yīng)鏈追蹤以及“了解你的客戶”（KYC）政策，更好地控制芯片的銷售和使用。

具體來說，這套治理機制允許監(jiān)管機構(gòu)對芯片實施訪問限制、性能調(diào)整，甚至防止芯片用于構(gòu)建大型AI集群等措施。芯片的用戶需要通過安全驗證，才能證明自己遵守了相關(guān)的使用規(guī)定。這種做法特別適合出口管制以及對高性能AI芯片的監(jiān)管場景。政策手段包括：

操作許可證防止芯片被非法使用：每個芯片需要定期更新一個“許可證”，就像軟件的訂閱模式一樣。許可證決定芯片是否能正常運行，也可以限制特定功能。最重要的是，這個許可證是有時間限制的，如果芯片在規(guī)定時間內(nèi)沒有收到新的許可證更新，它就會自動停止工作。這樣一來，就不用依靠遠程發(fā)出關(guān)閉芯片的指令，避免了被惡意用戶或不配合的運營方干擾的風(fēng)險。

位置驗證：原理是利用設(shè)備響應(yīng)速度來推測芯片的位置。這種方法通過芯片內(nèi)置的安全機制和多個可信的“地標(biāo)服務(wù)器”，測量設(shè)備回復(fù)查詢的時間。由于信息傳輸速度無法超過光速，加上通信設(shè)備本身存在的最低延遲，芯片與服務(wù)器間的響應(yīng)時間就能幫助確定設(shè)備所在的大致范圍。

使用驗證：芯片內(nèi)置的機制允許用戶向外界提供可驗證的芯片使用情況。這種功能不僅能降低各方對潛在風(fēng)險的疑慮，還可以擴展到整個計算集群中，讓用戶證明與AI能力和風(fēng)險相關(guān)的重要信息，比如用于AI訓(xùn)練的計算資源規(guī)?；蛴?xùn)練過程的具體細節(jié)。

使用限制：芯片可以設(shè)置特定的功能限制，防止其被用于敏感或未經(jīng)許可的用途，例如禁止用于搭建大型計算集群或超級計算機、限制訪問敏感數(shù)據(jù)，或確保只有經(jīng)過批準(zhǔn)的軟件和AI模型才能運行。舉個例子，芯片的許可證機制能根據(jù)客戶是否付費來解鎖或限制芯片功能。這一功能在出口管制中尤為有效，BIS可以通過許可證方式確保出口的芯片不會被違規(guī)用于未授權(quán)的用途。

點擊查看大圖

1 2 下一頁余下全文

這一“片上治理機制”的技術(shù)基礎(chǔ)如下：

安全啟動：安全啟動機制能確保芯片只運行經(jīng)制造商授權(quán)的固件和軟件。芯片會先檢查固件的簽名，以驗證其真實性。具體做法是制造商生成一對密鑰，將公鑰存入芯片的只讀存儲器（ROM），然后使用私鑰為固件簽名。芯片啟動時用公鑰驗證固件簽名，如果不符合，則芯片拒絕啟動。與遠程認證不同，這個過程不需要額外的保密信息。

點擊查看大圖

遠程認證：在安全啟動的基礎(chǔ)上更進一步，芯片可主動向遠程服務(wù)器證明其運行狀態(tài)。具體而言，芯片啟動后會生成固件的簽名發(fā)送給驗證方，由驗證方確認芯片運行的是經(jīng)過認證的固件。這種技術(shù)配合“可信執(zhí)行環(huán)境”（TEE）可實現(xiàn)遠程監(jiān)管，尤其適合出口管制等場景。

安全模塊：芯片上專門的安全模塊負責(zé)執(zhí)行安全啟動、遠程更新固件、加密處理和設(shè)備身份認證等任務(wù)。它還能強制芯片許可證的使用規(guī)則——例如，如果用戶未及時更新許可證，芯片就會自動限制或停止運行。模塊內(nèi)還設(shè)置了不可修改的芯片ID，以確保許可證規(guī)則有效執(zhí)行。

可信執(zhí)行環(huán)境（TEE）：芯片處理器內(nèi)的一個安全隔離區(qū)域，能保護敏感數(shù)據(jù)和代碼不受惡意軟件或未經(jīng)授權(quán)訪問的侵害。與安全模塊不同的是，TEE位于芯片主處理器中，用來進一步保障數(shù)據(jù)安全。TEE還能遠程證明自己的狀態(tài)，幫助多方安全協(xié)作，并實現(xiàn)對芯片使用情況的遠程管理和監(jiān)控。

最后，Tim Fist在報告中建議白宮發(fā)布一項行政令，成立一個由美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）牽頭的跨部門小組，專門負責(zé)在所有受出口管制的數(shù)據(jù)中心AI芯片中加入芯片治理機制。在設(shè)計和實施這些治理機制時，要確保最大程度地降低被黑客攻擊或用于非法監(jiān)控的風(fēng)險。具體措施包括嚴(yán)格限制芯片安全模塊的權(quán)限，只允許訪問芯片運行所必須的信息，以減少潛在風(fēng)險，保護用戶隱私，防止不必要的數(shù)據(jù)收集和分享。

此外，他還強調(diào)，這些治理機制應(yīng)該特別關(guān)注出口管制等高風(fēng)險場景，建立多層防御體系，從軟件到物理層面全面抵御攻擊。根據(jù)實際環(huán)境的安全風(fēng)險等級，調(diào)整防護措施，從最基本的安全管理，到更高級的防篡改技術(shù)。同時，在設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)充分考慮不同威脅情境，確保芯片治理機制在各種條件下都能安全可靠地運行，并最大限度地減少對用戶隱私和自由的影響。

技術(shù)上可行，只是沒有現(xiàn)成的法律依據(jù)，所以現(xiàn)在國會兩院同時推進兩個法案，想要給美國商務(wù)部一個法律上的授權(quán)，其勢頭似乎很猛，值得密切關(guān)注。

但英偉達不會喜歡這個《芯片安全法案》。有了這個法案，芯片是否“安全”說不好，英偉達的生意和客戶一定變得更不安全了。正常的情況下，一旦芯片賣出，英偉達對芯片的后續(xù)用途不應(yīng)該仍然持有掌控的能力。沒有哪個客戶愿意自己花大價錢買的芯片，還內(nèi)安置了一個監(jiān)控“后門”，到了哪里被英偉達美國政府掌握得一清二楚。

在商業(yè)市場中加入這種位置驗證機制，會給人留下一個印象：美國不信任全球市場，也不信任自己的盟友，更不信任自身在技術(shù)上的優(yōu)勢。對中國國產(chǎn)芯片來說，這可能成為一個機會，因為他們可以不用內(nèi)置這種位置驗證機制，給客戶充分的信任、隱私和安全。有些客戶可能寧愿要性能差一點的芯片，也不想被時時刻刻監(jiān)控。如果雙方性能差不多了，那么更多客戶一定會選擇沒有位置驗證機制的中國國產(chǎn)芯片。

所以，盡管《芯片安全法案》這個主意技術(shù)上很聰明，效果也會有，但副作用會不會太大了？

（文章轉(zhuǎn)載自微信公眾號“東不壓橋研究院”。）

首頁上一頁 1 2 余下全文

【文/南極土著】

點擊查看大圖

路透社相關(guān)報道截圖

1、對轉(zhuǎn)運國，要求其與美國簽署出口管制協(xié)議，配合美國立法，同步實施嚴(yán)格的出口限制，并嚴(yán)厲打擊芯片轉(zhuǎn)運；
????●?█▼▲????●?█▼▲????●?█▼▲HTTP://WWW.dfjb.net███████████████████████████東方金報網(wǎng)
2、對企業(yè)，發(fā)布《防止先進計算集成電路轉(zhuǎn)用的行業(yè)指南》，提出更多“紅旗”警示，指導(dǎo)企業(yè)加強內(nèi)部審核和盡職調(diào)查，發(fā)現(xiàn)和阻止轉(zhuǎn)運行為；

3、推動國會立法，賦予商務(wù)部權(quán)力去要求芯片制造企業(yè)在芯片中植入位置追蹤模塊，從而更精準(zhǔn)地監(jiān)控和打擊芯片非法轉(zhuǎn)運的行為。

2024年1月，新美國安全中心研究員Tim Fist曾經(jīng)寫過一個報告，詳細闡述過這種芯片位置追蹤的實現(xiàn)機制，即所謂“片上治理機制”。