应对量子威胁：SIM体系抗量子密码迁移白皮书（2025年）-中移智库

科技2025-06-19阅读 1+

一、量子计算对SIM体系的威胁

当今世界步入量子计算时代，量子计算机的超强算力对传统密码体系构成颠覆性威胁，SIM体系作为移动通信与数字身份认证的核心载体也面临安全风险。

量子计算对传统公钥密码体系的威胁主要源于Shor算法，它能将大整数分解和离散对数求解转化为多项式时间内可解问题，使广泛用于移动设备等的ECC体系面临冲击，且存在“先收集，后破译”的长期数据威胁。对传统对称密码体系的威胁主要体现为Grover算法对暴力搜索的加速效应，虽风险弱于公钥体系，但在通信网络鉴权等场景的广泛应用要求行业提前布局。

二、SIM体系风险分析

SIM体系由终端侧SIM卡、电信域及非电信域构成，是数字社会的基础标识与安全服务双重基石，深度参与多领域体系构建。量子计算对其电信领域的威胁涉及通信鉴权、运营支撑管理和GAA认证框架，可能导致SIM卡被克隆、数据泄露等风险；对非电信领域的威胁体现在卡基础能力业务和基于卡能力的衍生业务，可能使数字签名认证体系失效、引发跨领域连锁反应。

三、迁移原则与路径

（一）迁移目标及原则

目标是构建能抵御量子计算威胁的下一代SIM安全体系，具备功能特性（互操作性、兼容性、资源与性能平衡性）和安全特性（经典与量子计算安全性、实现安全性）。原则包括优先级、业务连续性、敏捷性和标准符合性原则。

（二）迁移路径

包括现有业务系统量子脆弱性评估、SIM抗量子算法选择、迁移策略制定和性能测试与优化。脆弱性评估聚焦4G、5G网络中SIM相关业务系统；算法选择需考虑标准性、多安全级别支持及SIM芯片能力；迁移策略分为策略制定、能力储备、业务试点和全面普及四个阶段；性能测试与优化针对迁移后系统的性能、资源消耗等方面。

四、实施挑战与展望

实施挑战包括硬件技术成熟度不足，缺乏适用于SIM卡的PQC芯片；标准化成熟度滞后，影响互操作性；性能与效率问题，数据传输时延增加；兼容性与互操作性困难，需同时支持不同安全级别的SIM卡。

未来，抗量子SIM体系将从技术突破、标准协同、生态共建三个维度布局，与产业链携手开展技术攻关与产品准备，逐步实现平滑迁移，构建高效、兼容且自主的安全底座。