计算机硬件安全保障与维护

（湖南师范大学附属中学 湖南长沙 410000）

引言

在信息时代发展下，计算机系统已经成为我们日常生活与学习中不可或缺的存在，认知计算机系统，掌握计算机软硬件安全保障与维护技术，提升计算机系统操作能力，成为新时期个体发展过程中所需具备的核心素养。由计算机系统组成结构可知，计算机系统分计算机硬件系统与软件系统两个部分，其中硬件系统主要包括处理器、硬盘、主板等物理设备，其运行的安全性与稳定性，是保证软件系统稳定与安全运行的前提条件。基于此，试图从计算机硬件安全问题入手，就计算机硬件安全保障与维护进行分析，以提升计算机系统操作能力与使用效果。

一、计算机硬件常见的安全问题

在计算机硬件事故以及事故产生原因进行分析中发现，计算机硬件常见的安全问题主要表现在以下几方面：

1.计算机硬件自身质量引发的安全问题：由计算机硬件（Computer hardware）定义可知，计算机硬件是对计算机系统中涉及到的各种物理装置的统称，是维护计算机软件稳定与安全运行的物质基础，包括内存、主板、光盘驱动器、连接线、鼠标、键盘、电源等[1]。在计算机系统运行过程中，当所使用的硬件存在质量不合格时，将产生计算机安全问题，如存储于主板中的数据丢失；计算机设备与网络断开；移动磁盘病毒入侵软件系统等。

2.计算机硬件运行物理环境引发的安全问题：计算机硬件多为电子元件、广电元件构成，这在一定程度上决定了计算机硬件在实践运行过程中易受外界环境影响出现静电干扰、电磁损坏、高温烧毁、湿度侵害等问题。例如，计算机硬件设备长期处于湿度较大的环境下，空气中的水分子将逐渐聚集到计算机电路板中，对电路板产生腐蚀，从而出现计算机短路故障。

3.计算机硬件运行网络环境引发的安全问题：由计算机硬件功能可知，计算机硬件侧重于数据的输入、输出与存储，是保证各种程序顺利执行的根本[2]。当计算机系统在开放性网络环境下运行时，需依靠路由器进行计算机系统与网络的连接，依靠处理器进行数据处理，依靠加密硬盘保障数据安全。而网络病毒的产生会对路由器、处理器等设备带来影响，使其功能得不到有效发挥，出现计算机存储数据丢失、网络连接失败、计算机系统瘫痪等风险。

二、计算机硬件安全保障与维护技术与方法

关于计算机硬件安全保障与维护，可从计算机硬件自身设计、计算机硬件环境管理等层面出发进行实践，实现全方位、多角度的维护。

1.计算机硬件自身设计角度进行保障与维护

从计算机硬件自身设计角度进行计算机硬件安全保障与维护，是从根源处提升计算机安全防御能力的重要举措。通常情况下，计算机在运行过程中，硬件木马能够通过电路进入计算机硬件系统内部，侵占硬件资源、破坏芯片功能，影响硬件安全。对此，在计算机硬件系统设计时，可选用具有安全风险防范能力的构件进行配置。与此同时，可针对硬件木马原理，采用针对性技术，提升硬件故障与风险的自检能力、防治能力，降低硬件故障的产生与不利影响。例如，应用EPIC（Explicitly Parallel Instruction Computing，显性并行指令计算技术）进行计算机硬件电路密钥保护，提升电路运行安全性；或在EPIC技术的基础上，应用PUF（physically unclonable function，物理不克隆技术）进行芯片防伪，提升计算机芯片安全性。

2.计算机硬件环境管理角度进行保障与维护

在进行计算机硬件环境管理过程中，需做好以下工作：（1）进行计算机硬件物理环境的科学管控。从“四S”角度出发，即“整理（Seiri）”、“清洁（Seiketsu）”“整顿（Seiton）”、“清扫（Seiso）”、“素养（Shitsuke）”进行实践，如保证计算机硬件运行空间的清洁性；及时更换不可信软件；控制灰尘、空气湿度与温度对计算机硬件的不利影响；保证计算机系统操作的正确性与规范性，减少不正常开关机、随意插拔移动硬盘等行为的产生。（2）有针对性进行计算机硬件维护检修。例如，在进行计算机主板维护检修时，需对影响主板运行安全的因素具有认识与了解。通常情况下，静电与形变是影响主板安全的主要因素，对此在主板安装与使用过程中，应注重安装力度的科学控制，应用防静电措施提升主板运行稳定性与安全性。在进行处理器维护检修时，需注重考虑处理器散热问题，控室内温度对处理器的影响，与此同时，应用UPS（Uninterruptible Power System，不间断电源）稳定电压，避免电压不稳对处理器产生不利影响。在进行内存维护检修时，根据计算机内存特征与功能，应做好内存数据信息安全保障与管理工作，即根据内存存储数据信息的重要性进行安全保障区域划分，并根据区域安全防护等级，采取有针对性措施进行安全保障与维护[3]。如对于敏感性较强的数据区域，可通过数据隔离技术、访问权限提升区域安全性，避免安全风险因素进入到计算机内存，对计算机硬件系统产生威胁。

结语

总而言之，计算机硬件安全是保证计算机系统运行安全与稳定的前提，在当前全面实施信息化建设，高度重视信息素养培养的背景下，有必要加强计算机硬件安全保障与维护相关问题的研究，在明确认知计算机硬件常见安全问题的基础上，进行计算机硬件科学管理，以促进计算机更好的服务日常生活与学习。