关键要点
- 气隙 = 无网络。 以太网未连接、BIOS禁用WiFi、蜂窝网络禁用。
- 数据输入: 用户在连接的计算机上加密文档(GPG)、通过USB传输到气隙服务器。
- 推理: 在气隙计算机上本地运行LLM。输出加密、保存到USB。
- 数据输出: USB返回到连接的计算机、解密、审查、批准发布。
- 硬件: 专用计算机(无法共享)。标准办公电脑即可。
- 设置: 1-2天(操作系统加固、固件修补、密钥生成)。
- 运营开销: 每个推理作业约30分钟(数据准备、加密、解密、审查)。
- 成本: $1,000-2,000硬件 + $0软件(开源)。
- vs VPN方法: 气隙是偏执但坚不可摧的。VPN很方便但网络风险仍然存在。
气隙架构
计算机:
1. 连接的计算机(管理员): 互联网、防病毒软件、防火墙。用于GPG密钥存储、文档准备。
2. 气隙推理服务器: 零网络、仅USB端口。运行LLM、处理敏感数据。
3. 可选:可移动媒体(USB): 加密、用于数据转移的气隙存储。
网络设置:
- 气隙服务器在隔离电源条上(必要时可快速关闭)。
- 连接的计算机在标准网络上。
- 无共享文件系统、无蓝牙、无网络电缆。
- 物理分离(建议在不同房间)。
数据转移工作流
- 1用户准备: 要分析的文档在连接的计算机上本地保存。
- 2加密: `gpg --encrypt --recipient admin@company.cn document.txt` → `document.txt.gpg`。
- 3转移: 将`document.txt.gpg`复制到USB驱动器。从连接的计算机弹出USB。
- 4物理移交: USB送到气隙计算机位置(人工快递、密封信封)。
- 5解密和摄取: `gpg --decrypt document.txt.gpg` → 纯文本文件。删除.gpg文件。
- 6推理: 提示:「分析这份文档:[内容]」。生成回复。
- 7加密输出: 用相同的GPG密钥加密response.txt。
- 8物理返还: USB返回给管理员。管理员解密并在共享前审查。
- 9处置: 安全擦除USB(DBAN或粉碎)。
加密和密钥管理
GPG(GNU Privacy Guard): 静态数据加密的行业标准。
密钥设置: 在气隙计算机上生成4096位RSA密钥。将公钥导出到连接的计算机。
存储: 私钥仅在气隙计算机上(永不离开计算机,即使在USB上也不行)。
密码短语: 私钥由强密码短语保护(20+个字符、存储在保险柜中的密码管理器中)。
密钥轮换: 每1-2年生成一个新密钥。归档旧密钥但不销毁(可能需要解密旧数据)。
输出处理和硬拷贝
推理后:
1. 数字输出: USB上的加密文件、返回给管理员。
2. 硬拷贝选项: 在气隙打印机上打印LLM响应(仅USB连接、无网络)。
3. 硬拷贝安全性: 文档分类(例「机密」页眉/页脚)。存储在上锁的柜中。
4. 销毁: 6年后(HIPAA)或根据组织政策粉碎硬拷贝。数字签名的销毁日志。
5. 审计: 每份已处理文档都用时间戳、用户、内容哈希记录(不是纯文本)。
供应链安全(硬件)
购买: 购买现成PC(避免预装软件、专有固件)。
BIOS加固: 禁用USB启动、以太网启动、无线。用密码保护BIOS。
操作系统加固: 最小化安装(Linux、无GUI)。删除所有网络驱动程序。
固件更新: 在任何机密工作之前应用最新操作系统补丁。
物理检查: 检查机箱上的防篡改标签。检查隐藏设备(窃听器、USB键盘记录器)。
常见失败
- 将气隙计算机"仅一次"连接到互联网进行操作系统更新。一旦连接 = 危险。使用手动修补(USB)。
- 重复使用同一USB进行多次转移而不擦除。旧数据可能可恢复。
- 打印机密输出并将硬拷贝留在办公桌上。硬拷贝必须在物理控制下(上锁的抽屉)。
常见问题
气隙可以用于日常工作还是只用于敏感文档?
仅用于敏感文档。气隙很慢(手动USB转移)。仅用于高安全项目。
气隙服务器坏了怎么办?
数据在USB上加密。使用备用气隙计算机(相同设置)。私钥允许在任何气隙系统上解密。
可以将外围设备(打印机、显示器)连接到气隙计算机吗?
打印机:可以(仅USB、无网络)。显示器:可以(被动)。键盘/鼠标:如果无线则有风险(可被截获)。使用有线。
如何测试气隙计算机是否真正离线?
物理检查:无以太网电缆、无WiFi天线、BIOS显示网络已禁用。行为:`ping 8.8.8.8` = 无响应。
气隙对于HIPAA兼容的医疗保健是否过度?
对于遗传数据或精神科记录不过度。对于常规患者入院过度。日常工作使用VPN + 加密。
如何处理多文件推理(10个文档)?
批处理模式:加密所有10个文档、通过USB转移、在气隙上逐一处理、加密结果、返还USB。
资源
- GnuPG官方文档:加密和密钥管理
- NIST SP 800-111:信息安全管理指南
- 气隙系统最佳实践:NSA/CISA网络安全技术参考架构