【導讀】隨著機器人硬件與人工智能（AI）軟件技術持續迭代，二者在現實場景中的融合正逐漸落地。具備人工智能的人形機器人正從研發實驗室中的實驗系統，發展為有望部署于實際場景的功能型設備。從制造工廠內的物料搬運與運輸，到醫療機構里的患者護理監測，人形機器人的應用前景極為廣闊。
這一發展前景有望推動人形機器人行業的高速增長。加拿大皇家銀行資本市場預測，2050年全球人形機器人市場規模將達到9萬億美元，推動勞動密集型工作實現自動化，填補各行業的勞動力缺口。然而，在其帶來巨大價值的同時，人形機器人也伴隨著一系列不容忽視的潛在風險。
這些風險中最突出的便是人形機器人的物理安全與網絡安全問題，在具身人工智能的落地過程中，物理安全與網絡安全二者緊密關聯、缺一不可，共同構成了系統可靠部署的根本前提。無論是出于安全威脅引發的故障，還是非惡意原因導致的故障，做好防范都至關重要。通過在當前為人形機器人的部署建立可靠的基礎，開發人員才能保障未來的高效應用。而搭建這一基礎依賴的不應是事后疊加的安全防護措施，而是以硬件為基礎、具備實時運行能力和高度韌性的安全架構。
人形機器人面臨的獨特安全風險
與傳統封閉IT系統不同，人形機器人運行于開放環境中。它將網絡系統與物理運動能力深度融合，借助AI自動化技術來控制自身運動及各類操作。
正因如此，系統安全鏈路與運行環節的任意一處被攻破都可能改變機器人在現實世界中的行為。隨著這類機器人進入家庭、辦公場所與公共場景，其攻擊面以及造成物理傷害的潛在風險會大幅攀升。這些風險形式多樣，例如執行器或移動功能可能導致物理傷害，傳感器可能引發監視與隱私泄露，此外還有企業數據外泄、機器人集群被整體攻陷等威脅。
遺憾的是，人形機器人的預設意圖與最終執行結果往往無法完全對齊。即便一臺理論上“安全”的機器人，在遭遇劫持或發生故障時，依然可能輸出有害動作。這類風險絕大多數可歸結為兩大核心因素：
人形機器人在現實環境中可被直接接觸且大多缺乏對應的物理防護。物理端口、電路板、外接接口、固件篡改、傳感器劫持都是惡意攻擊者可利用的潛在攻擊路徑。
現有安全框架普遍存在碎片化、成熟度不足的問題。人形機器人開發者需要在系統設計階段就將功能安全、網絡安全與隱私保護深度融合，確保當下部署的機器人在未來數十年內仍能保持安全，足以抵御包括未來量子計算威脅在內的各類風險。
防范上述攻擊路徑，確保系統能夠同時抵御網絡與物理層面的威脅，是所有人形機器人實現落地部署的核心前提。
為何需要人形機器人硬件級安全能力
不少開發者在設計人形機器人時，首先想到的是在軟件層面部署防護方案。既然軟件就能實現相關功能，何必擠占本就有限的設備空間和功耗，額外增加硬件安全組件呢？然而，僅靠軟件手段來保護人形機器人，往往既難以真正落地，效果也無法保證。
運行在系統CPU和GPU上的軟件安全層普遍存在不確定性，且其攻擊面廣泛、已被充分研究。這類方案過度聚焦網絡入侵防護，卻往往忽略了物理實體被接觸和邊緣側被攻破的風險。真正有效的防護體系必須能同時覆蓋人形機器人穩定運行所需的亞微秒級控制環路、實時傳感器融合和確定性執行能力。
在軟件方案存在能力短板的情況下，基于硬件的安全體系可為人形機器人提供關鍵支撐。這種硬件級安全方案能夠：
1. 實現攻擊面更小、標準化程度更低、更難被預測。
2. 內置安全啟動、硬件可信根（HRoT）、芯片級防篡改機制等嵌入式防護能力，同時搭載支撐故障安全機制的冗余架構與鎖步架構。
3. 支持可重構能力，讓系統在部署完成后仍能適應不斷演變的安全威脅。
4. 實現單周期確定性執行，并即時檢測和響應異常。
盡管硬件原生安全方案的優勢十分明確，但將這類能力與組件集成到人形機器人設計流程中仍存在不少難點。要把硬件級安全能力融入人形機器人的整體系統架構，需要一套覆蓋全鏈路、體系化的物理安全與網絡安全方案，同時兼顧安全韌性與動態適配能力。
構建面向未來的人形機器人底層架構
這套方案的第一步是建立硬件可信根。可信平臺模塊（TPM）可為基于硬件的信任體系提供標準底層支撐，涵蓋安全啟動、加密身份標識、驗證和密鑰存儲等核心功能。要在人形機器人的動態運行環境中充分發揮作用，信任體系不能停留于靜態，而必須貫穿系統運行的整個過程，實現全面保護。
將TPM與現場可編程門陣列（FPGA）等可編程硬件搭配使用，即可實現這種全鏈路信任體系。FPGA可為傳感器和執行器提供確定、可靠的實時控制，進而持續校驗系統運行狀態和攻擊面情況。同時，FPGA還內置可重構能力，能夠構建可隨安全威脅變化而動態調整的硬件基礎。
FPGA與TPM共同搭建出一套主動式安全底層架構，并與系統控制功能協同工作，而非在控制體系外圍獨立運作。通過將信任體系延伸覆蓋至整臺人形機器人系統，二者可以：
為傳感器、關節、執行器等所有組件提供單節點身份標識與驗證。
對已被入侵的組件執行隔離操作，阻斷全系統連鎖故障擴散。
在硬件層面完成安全固件升級與安全策略強制落地。
這套組合方案可為人形機器人提供長期安全韌性保障。依托硬件原生信任機制與可重構邏輯，人形機器人系統無需進行整機硬件重構，即可持續適應不斷迭代演變的安全威脅。
信任體系：人形機器人落地的關鍵推動力
人形機器人在現實場景中的整體成效，不僅取決于其任務范圍，更取決于執行任務時的安全防護能力和運行可靠性。通過采用融合確定性控制與持續安全防護的硬件可信根架構，開發者能夠將信任體系與安全韌性植入未來人形機器人的底層系統，確保其在各類現實場景中安全運行。
