趋势洞察｜后量子密码技术：重塑网络安全未来防线

后量子密码技术：重塑网络安全未来防线

后量子密码技术，是指能够抵御量子计算攻击的新型密码技术。随着量子计算技术的快速发展，传统基于数学难题（如大数分解、离散对数等）的密码算法（如RSA、ECC等）面临着前所未有的安全威胁。量子计算机的强大计算能力能够在短时间内破解这些传统密码，使得现有的网络安全体系面临崩溃的风险。因此，开发能够抵御量子攻击的后量子密码技术，成为网络安全领域亟待解决的重要课题。北京信安世纪科技股份有限公司（以下简称“信安世纪”）作为资深密码安全专家，已经投入大量资源与时间，未雨绸缪，积极部署并研发后量子密码技术，以确保在量子计算时代到来之前，能够为客户提供坚不可摧的安全防护。

美国、欧洲等国家和地区在后量子密码技术研究方面起步较早，已经取得了一系列重要成果。例如，美国国家标准与技术研究院（NIST）正在推进后量子密码标准化工作。2024年8月13日，NIST正式发布了全球首批3个后量子加密标准（PQC），具体为FIPS 203、FIPS 204和FIPS 205，用以应对量子计算机可能对现有加密技术构成的威胁。2024年11月12日，NIST发布了NIST IR 8547 《过渡到后量子密码标准》的公开征求意见草案，并在2025年1月完成了意见征集。

我国后量子密码技术研究起步相对较晚，但发展迅速。2019年，中国密码学会牵头组织举办了全国密码算法设计竞赛。在公钥密码的参赛作品中征集到大量的后量子密码算法。这一竞赛的圆满举行极大地促进了我国密码理论与应用技术的进步，为制定后量子密码算法标准奠定了坚实基础。当前，我国正积极投身于基于杂凑算法的后量子密码标准的制定工作。另外据最新消息，2025年2月5日，商用密码标准研究院已宣布开启面向全球的新一代公钥密码算法、密码杂凑算法、分组密码算法的征集活动。我国在后量子密码标准制定的道路上已迈出坚实步伐。

后量子密码技术的产业化前景广阔。在Gartner发布的《2025年十大战略技术趋势》报告中，后量子密码学（Post Quantum Cryptography，PQC）居于前位，预计到2029年，大多数传统的非对称加密技术将不再安全。未来，随着量子计算的不断发展，后量子密码学将成为企业保护数据安全的重要手段之一。

后量子密码技术不仅能够应对经典计算能力提高带来的潜在威胁，更是未雨绸缪，为抵御量子计算带来的未来威胁提供了有效的解决方案。采用后量子密码技术可以确保现有安全体系的稳定性，并渐进式地解决安全问题。

目前，大部分的网络安全协议，基本思想是利用公钥密码算法实现通信双方的彼此认证和建立一个共享密钥，然后利用共享密钥作为对称密码算法的密钥来保证数据的机密性和完整性。由于实体认证时效性短，需要主动的量子敌手才能威胁认证功能，所以在大规模通用量子计算机出现之前，实体认证可以利用基于ECC或RSA的数字签名算法来实现。但是，假设被动攻击者偷听并存储了今天的网络安全协议消息，即使当前无法解密，但等到未来量子计算机成熟后再解密，仍可能造成严重损失。随着量子计算能力的发展，这种“先存储，后解密”的威胁变得更加现实和紧迫。因此在过渡期，为了保证数据的前向安全性，使用的加密算法或者密钥协商算法必须具有抗量子计算攻击的能力。

信安世纪认为，后量子密码技术作为对抗量子计算威胁的关键技术，必将推动整个网络安全行业的变革。一方面，它将推动传统密码系统的升级和改造。现有的网络安全基础设施（如SSL/TLS、VPN、数字证书）大多依赖于传统密码算法，后量子密码技术的普及将推动这些系统的全面升级。另一方面，它也将催生新的网络安全产品和服务，如后量子密码芯片、加密通信设备和数字证书产品，以及后量子迁移咨询、风险评估与定制化解决方案等新服务，为网络安全行业带来新的增长点。这一系列变革促使行业竞争格局发生剧变，那些提前布局后量子密码技术的企业将在市场中抢得先机，而未能及时转型的传统厂商则可能面临被淘汰的风险。此外，后量子密码技术的标准化（如NIST后量子密码项目）将影响全球网络安全行业的合规性要求。企业和机构需要遵循新的标准，以确保其系统符合未来的安全规范。

在金融、政府、军事等关键领域，后量子密码技术的应用将更加广泛和深入。这些领域对网络安全的要求极高，需要采用更加先进和可靠的密码技术来保障其信息安全。因此，后量子密码技术将成为这些领域网络安全建设的重要组成部分。

尽管后量子密码技术前景广阔，但其应用和推广仍面临诸多挑战。在信安世纪与头部客户进行后量子密码迁移实验验证的过程中，我们发现：

一方面，从传统密码系统向后量子密码系统的迁移过程极为复杂，不仅涉及硬件、软件、协议和标准的全面革新，还面临着高昂的迁移成本和巨大的实施难度。很多传统网安产品基于开源产品实现，但这些产品所依赖的开源产品或者“年久失修”不支持后量子密码技术，或者版本迭代接口更新后难以找到支持后量子密码技术的适合的开源产品替代，面临淘汰风险，同时老旧系统也可能因失去维护支持，自身难以进行升级改造。对于这些无法升级的系统，需考虑采用替代方案或逐步淘汰，以确保后量子密码技术的顺利推广与应用。总的来说，实现后量子密码替换必须制定详尽的迁移策略，并分阶段稳步推进。

另一方面，后量子密码技术的标准化进程尚未彻底完成，不同算法及其实现之间的互操作性仍需进一步验证，这需要整个行业携手共进，加速标准的制定与实施。并且在国家后量子标准出台后，过渡期如何安排，稳步推进也是一大挑战，需要采取一系列措施来确保网络安全体系的稳定性和连续性。例如，可以采用混合密码体制的方式，将传统密码算法和后量子密码算法相结合使用；同时加强网络安全监测和预警工作，及时发现并应对潜在的安全风险。

信安世纪始终密切关注后量子密码技术的最新进展，深入跟踪研究后量子密码的关键技术，积极筹备后量子迁移的预案，并已在该领域取得了初步成果。例如，信安世纪成功研发了后量子签名方法与相关设备，并荣获相关专利。这项技术能够为数字签名、身份认证等应用提供更为坚实的安全保障。为了有效应对潜在的量子攻击，公司多款核心产品现已支持后量子密码算法。此外，信安世纪还积极参与后量子密码的研究工作，并参编了相关研究报告。

信安世纪不断探索后量子密码技术在金融、能源、电信等行业的应用场景，以期加速其产业化进程。目前，信安世纪已开始实施后量子密码算法的替换和迁移工作，并与多家头部客户进行合作实验验证，已顺利完成多个客户的量子迁移实验验证。

展望未来，信安世纪将持续加大在后量子密码技术方面的投入，推动相关技术的研发与应用。同时，公司也将加强与国内外同行及科研机构的合作与交流，携手推动后量子密码技术的发展与标准化进程。通过不懈努力与创新，信安世纪致力于为客户提供更为先进、可靠、安全的网络安全解决方案与服务。