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摘要:信息通信领域面临量子计算对密码体系的根本性挑战。量子密钥分发(QKD)与后量子密码(PQC)技术的有机融合可产生超越单一技术边界的纵深防御增益。从产业实践与学术研究中归纳出级联混合、分层互补和内嵌增强3种融合架构模式,并面向量子加密专线和即时通信APP2个典型场景设计适配的技术方案,满足有线骨干与无线终端的差异化部署需求。通过构建量子破解、先收集后解密、密钥泄露和中间人攻击4类威胁的应对矩阵,分析了3种架构的纵深防御安全增益,该框架可为信息通信网络的量子安全迁移提供系统化的架构参考。
关键字:量子密钥分发;后量子密码;融合架构;量子加密专线;即时通信安全
doi:10.12045/j.issn.1007-3043.2026.09.006
概述
量子计算对现有公钥密码体系的威胁日益紧迫:Shor 算法可破解非对称密码算法,Grover 算法将对称密钥有效长度减半。更严峻的是“先收集后解密”(Harvest Now,Decrypt Later,HNDL)攻击已进入活跃期。敏感通信数据面临数十年保密周期内的批量解密风险[1]。
量子密钥分发(QKD)基于量子不可克隆定理生成信息论安全的对称密钥。后量子密码(PQC)基于格、编码、哈希等数学难题构造抗量子算法。然而单一技术均存在覆盖短板:QKD 依赖光纤、无法覆盖无线终端[1];PQC 的安全性基于计算假设,长期抗量子能力有待检验[2]。二者在安全属性上互为补充:QKD 以物理原理保障密钥分发的信息论安全,PQC 以数学算法实现身份认证和密钥协商的广泛覆盖。
对于信息通信网络而言,部署环境的高度异构性使得光纤骨干、城域汇聚、无线接入、移动终端等不同段落对密钥分发的物理可达性和密码服务的部署灵活性存在差异化需求。将QKD 与PQC 按段落特点有机组合,可充分发挥二者各自的优势,形成超越单一技术的安全优势。









































