一、技术挑战与战略意义
量子计算的崛起对传统密码体系构成颠覆性威胁。Shor算法可在秒级破解RSA、ECC等主流公钥密码，Grover算法使对称加密安全强度减半。在此背景下，抗量子密码（PQC）成为国家战略安全的必由之路。中国作为唯一在超导量子与光量子领域均实现“量子优越性”的国家，正加速推进信创国产化与PQC的深度融合，以构建自主可控的量子安全防线。
二、核心技术路线与算法选择
当前PQC算法以基于格的技术为主导，其安全性高且性能均衡。例如，NIST于2024年8月发布的三项标准（FIPS 203/204/205）中，ML-KEM（密钥封装）、ML-DSA（数字签名）均基于格理论设计。中国在算法研发上同步突破：LAC系列算法进入NIST第二轮评估；Saber算法优化环上多项式乘法结构，提升硬件实现效率；长安链嵌入高性能抗量子模块，支持国密标准与灵活装配。
三、国产化适配的关键路径
1. 芯片与硬件加速
沐创RSP S20芯片：首款可迁移抗量子密码芯片，在不到4平方毫米面积上集成5万+Ops后量子算力，支持128至256位安全级别动态调整。
异步传输架构：三未信安抗量子密码芯片采用高性能异步模块，实现密钥管理的安全灵活调度。
2. 系统级平滑迁移
双轨并行策略：日常业务沿用传统算法保障效率，遇量子威胁时自动切换至PQC模式。
PKI证书改造：格尔软件推出融合证书，将抗量子公钥嵌入扩展项，兼容SM2与PQC算法。
全栈产品升级：覆盖密码卡、网关、密钥管理系统。如江南科友方案实现“抗量子层+网关层+业务层”三层解耦，支持零感知部署。
四、行业落地实践
1. 金融领域
江南科友“量子安全护城河”方案应用于网银、支付等场景，通过智能路由与协议适配，无需改造现有系统即可接入量子防护。
中电信量子集团推出“云+量子”体系，为合肥城域网提供量子安全接入服务，覆盖政务、工业等近500家机构。
2. 政务与基础设施
合肥量子保密通信城域网：光纤全长1147公里，支撑政务数据加密传输。
“本源悟空”超导量子计算机：部署国内首个PQC混合加密“护盾”，抵御量子攻击。
五、未来发展方向
1. 标准化与生态协同
中国商用密码标准研究院启动新一代算法征集，要求兼容经典与量子安全。
产学研联盟推动：如ICAC 2024研讨会聚焦抗量子芯片设计，加速技术转化。
2. 前沿技术融合
同态加密+区块链：长安链结合RISC-V架构，实现抗量子计算的可信执行环境。
QKD+PQC混合架构：中电信量子集团首创融合方案，以量子密钥分发（QKD）保障物理层安全，PQC防御算法层攻击。
结语
面对量子计算带来的历史性变革，信创国产化必须立足“算法自主、硬件可控、系统韧性”三位一体的战略布局。从NIST标准的全球竞合到中国“量子+”产业生态的构建，唯有持续投入基础研究、加速标准化进程、深化跨领域协同，方能筑牢国家数字主权的安全基石。