背景
观点内容摘取自《第四届数字信任大会暨ISACA中国2025年度大会》嘉宾的演讲与分享，内容代表了演讲嘉宾的经验分享/意见观点。
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一、量子计算对传统密码的冲击
1.1 量子计算机的核心原理
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量子比特（Qubit）：基于叠加态、纠缠态和量子干涉，具备并行计算能力。
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三大特性：
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量子叠加：一个量子比特可同时表示多种状态。
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量子纠缠：多个量子比特状态相互关联，即使远距也能瞬间影响。
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量子干涉：通过干涉增强正确结果的概率。
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1.2 量子计算的应用方向
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密码破解（如Shor算法破解RSA、ECC）
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分子模拟、优化问题、量子机器学习等
1.3 对传统密码的威胁
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公钥基础设施（PKI）失效：RSA、ECC等算法在量子计算机面前不再安全。
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协议兼容性挑战：TLS、IPsec等需重新设计以适应后量子环境。
二、后量子密码技术（PQC）与全球标准化
2.1 什么是后量子密码？
- 能在经典计算机上运行，并能抵抗量子计算攻击的密码系统。
2.2 主要技术路线
| 类型 | 安全基础 | 代表算法 | 应用场景 |
|---|---|---|---|
| 基于格（Lattice） | 最短向量问题（SVP）、LWE | Kyber, Dilithium | 通信加密、区块链 |
| 基于哈希（Hash） | 哈希函数的单向性 | SPHINCS+ | 物联网设备 |
| 基于编码（Code） | Syndrome Decoding问题 | HQC, Classic McEliece | 军事、政府等高安全场景 |
| 多变量多项式 | 多变量方程组求解困难 | Rainbow（已被淘汰） | 硬件签名 |
| 同源密码 | 椭圆曲线同源问题 | SIKE（已被破解） | 研究价值 |
2.3 NIST标准化进程
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2024年发布首批PQC标准：
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FIPS 203：ML-KEM（基于Kyber）
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FIPS 204：ML-DSA（基于Dilithium）
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FIPS 205：SLH-DSA（基于SPHINCS+）
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FIPS 206：FM-DSA（基于Falcon）
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2.4 其他标准组织跟进
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IETF：PQUIP工作组推动协议层集成
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GSMA：PQTN工作组推动电信行业迁移
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3GPP：跟踪NIST和IETF进展，规划5G/6G中的PQC部署
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ISO/IEC：SC27工作组制定国际标准
三、后量子密码技术应用落地挑战
四、未来安全体系发展趋势
4.1 技术优化
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算法效率提升50%+，签名尺寸压缩至20KB以内。
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公钥压缩技术突破，减少存储与传输开销。
4.2 标准化与协同
- ISO/IEC将发布全球统一标准，替代区域碎片化规范。
4.3 硬件支持
- 2026年量产PQC专用芯片，支持Kyber+Dilithium，成本降至传统1.5倍内。
4.4 安全演进
- 应对"混合量子-经典攻击"，发展动态算法切换机制。
五、总结与建议
