全球最小形式化可证明通用操作系统内核发布

#国际数学家大会 #DHDNS原生内核 #DHDMS #操作系统 #动态层级离散数学体系 2026 年 7 月 23 日，第 20 届国际数学家大会菲尔兹奖颁奖当日，动态层级离散数学体系（Dynamic Hierarchical Discrete Mathematics System, DHDMS）发布基于该体系实现的全球最小形式化可证明通用操作系统内核 ——DHDMS 原生数字内核。本次发布的内核核心代码单文件体积仅 6300 字节，是迄今为止人类已知代码体积最小、数学基础最统一、可信计算基最小的通用操作系统内核，实现了从公理化数学基础到硬件可执行代码的全栈打通，标志着我国在操作系统核心技术与形式化验证领域达到国际领先水平。 通用操作系统作为信息产业的核心基础软件，其正确性与安全性是整个数字基础设施的底层保障。现有主流通用操作系统内核均采用工程化迭代开发模式，经过数十年功能堆叠与兼容适配，代码规模已膨胀至千万行甚至亿行量级：Windows 11 内核代码量超 1 亿行，Linux 内核代码量超 3000 万行，XNU（macOS/iOS 内核）代码量超 1000 万行。超大规模代码导致可信计算基（TCB）过大，全球范围内无任何团队或个人可完成全量代码审计，系统中存在的未定义行为、历史兼容补丁、并发逻辑缺陷成为安全漏洞与系统不稳定的根本来源。据国家信息安全漏洞共享平台统计，2025 年全球范围内公开披露的操作系统内核级安全漏洞达 742 个，其中 90% 以上的漏洞源于代码规模过大导致的逻辑疏漏，传统测试与补丁修复模式无法从根本上解决该类问题。 为解决内核正确性问题，全球学术界与工业界自 20 世纪 90 年代起开始探索形式化验证技术路线，其中最具代表性的成果是澳大利亚 NICTA 团队研发的 seL4 微内核，其核心代码量 8700 行，通过 Isabelle/HOL 交互式定理证明器完成了核心功能的形式化验证，成为全球首个通过数学证明的通用操作系统内核，曾获 ACM SIGOPS 名人堂奖。但 seL4 仍基于传统冯・诺依曼架构抽象，采用多原语设计，未实现从硬件门级到系统调用层的统一数学模型，不具备全链路状态可逆性，系统运行后无法实现精确状态回溯与闭环验证，且其形式化证明与工程实现存在抽象层断层，无法直接映射至硬件门级实现。