当前，密码技术应用正处于商用密码合规深化与量子安全威胁应对的双重关键期。商用密码（以SM系列算法为核心）已形成成熟完备的合规防护体系，但面临量子计算破解公钥密码体系的潜在风险；后量子密码（PQC）依托新型数学难题提供公钥算法抗量子能力，兼容性强但长期安全性仍需持续验证；量子密钥分发（QKD）基于物理原理实现密钥分发环节的安全防护，安全性理论完备但部署成本较高。三条路线各有侧重、互为补充。抗量子密码应用融合实践应以商用密码为合规底座，以PQC和QKD为抗量子增强手段，依据场景需求，统筹权衡安全增益、部署条件与改造成本，采取“商密+PQC”、“商密+QKD”或“商密+PQC+QKD”三者协同、按需组合的模式，实现合规保障与量子安全防护的协同联动，切实提升信息系统的整体密码安全防护水平。

商用密码合规与量子安全挑战

密码应用已深度融入各行业信息系统安全建设，在身份认证、数据传输与存储加密等环节发挥着不可替代的作用。当前，密码应用既面临政策合规的要求，也遭遇量子计算带来的安全挑战。

在合规层面，《中华人民共和国密码法》《商用密码管理条例》等法律法规与标准体系共同奠定了密码应用工作的基础，使商用密码成为当前密码应用体系的核心主体。安全与合规压力驱动各行业加速推进密评密改工作，进一步强化了商用密码在密码应用领域的主导地位。

在量子安全层面，量子技术的快速发展对现行公钥密码体系带来严峻挑战。当前抗量子密码技术主要形成两条技术路线：一条是基于数学复杂度的后量子密码（Post-Quantum Cryptography，以下简称PQC）路线，通过设计能够抵御量子计算攻击的公钥密码算法来实现量子安全；另一条是基于物理原理的量子密钥分发（Quantum Key Distribution‌，以下简称QKD）路线，依托量子力学原理实现密钥分发的安全性。两条路线各有侧重，共同构成了应对量子时代安全挑战的技术探索方向。

商用密码合规保障与量子安全防护，是当前密码技术融合应用必须统筹兼顾的两个方面。

商用密码、PQC与QKD技术路线比较

商用密码、PQC、QKD三条技术路线，在安全机理、应用场景、适配能力上各有侧重，共同构成多层次、多路径的密码技术体系。

（一）商用密码：构建安全合规的密码防护基础

商用密码以SM2、SM3、SM4等系列密码算法为核心，用于保护非涉密领域的重要信息。商用密码技术成熟、应用成本低、兼容性强，经过长期规模化应用验证，稳定性与可靠性有充分保障，能够适配现有网络协议、应用系统和硬件设备，功能全面，可独立实现密钥分发、数据加密、身份认证、完整性校验等全流程密码安全防护。但其也存在潜在的安全风险，由于商用密码中非对称算法基于传统数学难题，在抗量子攻击方面存在局限性，一旦具备足够计算能力的量子计算机实用化，将面临被破解的风险。

（二）PQC：面向公钥算法抗量子能力的新型密码算法

PQC是一类为抵御量子计算攻击而设计的密码算法，基于新的数学难题构造，旨在为现有公钥密码体系提供抗量子安全方案。其特点在于算法本身具备抗量子攻击能力，且兼容传统密码体系，可嵌入现有密码基础设施。但其在落地应用中也面临挑战：算法公钥与签名体积较大、计算复杂度偏高，可能对系统性能产生影响；标准化进程仍在推进中，算法的长期安全性仍需持续验证；存量系统向PQC迁移涉及证书更新、密钥升级等环节，改造工作量和业务连续性也是需要统筹考虑的方面。

（三）QKD：面向对称密钥分发的量子安全技术

QKD基于量子力学物理特性实现对称密钥的安全分发，具备不可窃听、不可复制、可及时发现攻击等安全特性，可为密码体系提供密钥分发环节的量子安全防护能力，在理论上具备长期安全性。这与基于数学难题、依赖算法迭代升级的PQC属于两种不同的技术路线。在实际部署中，QKD也存在一些现实约束：依赖专用线路和设备，成本较高；聚焦密钥分发环节，需与其他密码技术配合才能实现全流程密码安全防护。

商用密码、PQC与QKD融合应用路径分析

商用密码、PQC与QKD在技术特点和发展阶段各有不同，在密码体系中各有定位、互为补充。围绕安全合规与抗量子安全两个维度，可形成以下三种融合应用路径。

（一）商用密码与QKD融合应用：密钥分发环节的量子安全增强

商用密码与QKD融合应用的基本思路是“基于商密，引入密钥安全”。商用密码算法标准成熟、性能较高、兼容性好，可适配现有系统和合规要求；QKD依托量子态不可克隆、窃听可检测的物理特性，实现密钥安全传输，为传统密钥分发提供量子安全增强。在具体实施层面，可在商用密码基础上引入QKD能力分发量子密钥，由商用密码算法完成密码运算，在保持商用密码生态兼容性与合规性的同时，引入量子安全能力。

（二）商用密码与PQC融合应用：公钥算法的抗量子升级

商用密码与PQC融合的基本思路是“基于商密，引入抗量子算法”。在现有公钥体系基础上，引入PQC的抗量子能力，兼顾当下合规可用与面向未来的安全可控。在具体实施层面，可采用混合模式，保持商用密码对现有系统的兼容性与合规性支撑，在部分公钥算法场景中引入PQC算法，或采取双栈并行的方式运行，逐步切换至PQC体系。这种融合方式在满足合规要求的同时，也可为应对量子计算威胁提供技术储备。

（三）商用密码与PQC、QKD融合应用：算法与密钥分发的协同应用

商用密码、PQC与QKD三者融合的基本思路是“商密底座，PQC与QKD协同”。商用密码作为业务的主体技术，承担数据加密、身份认证、完整性校验等全流程密码运算；PQC在公钥密码环节引入抗量子能力，提升算法层面的量子安全强度；QKD基于物理安全特性，在密钥分发环节提供量子安全防护。三者协同，在商用密码合规底座之上，实现算法与密钥分发的抗量子安全。在实施层面，可根据实际场景和安全需求，在商用密码体系中有选择地引入PQC或QKD，或在特定区域和链路中同时引入两者，形成分层融合、按需组合的部署方式。

商用密码、PQC与QKD融合应用选型建议

商用密码、PQC与QKD三条技术路线在安全机理、适用场景与技术成熟度上各有差异，单一技术路线难以独立覆盖当下合规要求与远期量子安全需求：商用密码体系成熟完备，但在远期量子安全方面存在局限；PQC主要应对量子计算对现有公钥密码算法的安全威胁，但其长期安全性仍需持续验证；QKD专注于量子密钥安全分发，在其他密码环节需与其他密码技术配合。现阶段可结合不同应用场景、安全需求和部署条件开展融合应用，实现互补协同。

表1：密码技术融合应用场景选型对比表

融合实践应以商用密码为合规根基，以PQC和QKD为抗量子能力延展手段，坚持场景驱动、按需组合的选型原则，在安全增益、部署条件与改造成本之间寻求平衡，实现密码技术对各类信息系统安全保障能力的实质性提升。

作者：

密码应用技术研究团队 | 中国移动研究院安全技术研究所（中国移动人工智能安全治理研究中心）

审核：

杨凯 | 中国移动研究院安全技术研究所（中国移动人工智能安全治理研究中心）

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