后量子密码技术白皮书(2025版)总结
1. 后量子密码技术背景
量子计算技术的发展对传统密码体系构成威胁,Shor算法和Grover算法等量子算法可破解RSA、ECC等传统密码算法。后量子密码技术应运而生,旨在构建抵御量子计算攻击的新型密码体系。
1.1 量子计算技术及其对传统密码的威胁
量子计算基于量子比特,利用量子叠加和量子纠缠特性,在计算速度和复杂问题处理方面超越传统计算机。Shor算法可快速分解大整数,Grover算法可加速数据库搜索,对传统密码构成严重威胁。
1.2 后量子密码技术介绍
后量子密码技术(PQC)旨在构建可抵御量子计算机攻击的新型密码体系。主要技术路线包括:
- 基于格的密码算法:利用格理论中的数学难题,如最短向量问题和最近向量问题,构建密码方案。例如,CRYSTALS-Kyber和CRYSTALS-Dilithium。
- 基于哈希的密码算法:利用哈希函数的单向性和碰撞阻力,构建数字签名等密码机制。例如,SPHINCS+。
- 基于编码的密码算法:利用纠错码理论,通过构造具有特定性质的纠错码实现密码功能。例如,McEliece密码系统和HQC。
- 基于多变量的密码算法:基于有限域上的多变量多项式方程组求解的困难性构建密码体系。例如,CUBE密码方案和Rainbow签名方案。
- 基于同源的密码算法:基于代数几何中椭圆曲线或超椭圆曲线的同源理论构建密码体系。例如,SIKE和SQISign。
2. 后量子密码发展现状
2.1 美国后量子密码发展现状
美国在后量子密码领域处于领先地位,NIST主导标准化进程,已发布首批标准算法,包括:
- 密钥封装算法:ML-KEM(基于格)和HQC(基于编码)。
- 数字签名算法:ML-DSA(基于格)、SLH-DSA(基于哈希)和FN-DSA(基于格)。
美国政府积极推动后量子密码迁移,计划2030年前淘汰传统算法。
2.2 国内后量子密码发展现状
中国后量子密码标准化起步较晚,但进展迅速,已开展算法征集和标准制定工作。国内后量子密码产业推进方面,芯片研究、芯片供给、开源密码库和应用试点等方面取得一定进展。
3. 东进后量子密码策略
东进技术定位为专业的密码基础产品提供商,制定后量子密码策略:
- 紧跟密码硬件最新技术和后量子密码标准化进程。
- 致力于提供敏捷的后量子密码产品,支持多算法和现场升级。
- 以开放生态驱动产业链协同,共筑后量子密码安全新生态。
- 高度重视供应链安全,确保核心技术自主可控。
4. 展望
未来,后量子密码算法研究将持续深入,标准化加快推进,应用示范项目同步推进,商用后量子密码芯片会逐渐推出,具备后量子能力的密码产品逐渐丰富,产业生态逐渐成熟完善。