前瞻布局PQC抗量子加密,长扬科技筑牢工控安全长效防线

2026-06-17 来源:长扬科技


随着量子计算技术的持续发展,“Q-Day”(量子破解日)正逐步从理论假设变为全球网络安全领域共同面对的远期风险。对于电力、能源、交通等关键信息基础设施而言,现有基于RSA、ECC等主流公钥密码体系的加密防护,在具备足够算力的量子计算机面前,其安全根基将面临根本性冲击。当下承载电网远程调度、油气管道监测、智能制造工艺传输的加密通信链路,均存在远期被量子算力破解的潜在风险。


更值得警惕的是“现在拦截,稍后解密”(Harvest Now,Decrypt Later)的攻击逻辑:攻击者可预先截获并存储当前传输的加密工业数据,待量子计算能力成熟后再实施批量破解。对于生命周期普遍长达10至20年的工业控制系统而言,现阶段部署的安全防护体系是否足以抵御未来的量子攻击,已成为必须前置考量的核心命题。


针对这一前沿安全趋势,长扬科技前瞻性开展抗量子密码(Post-Quantum Cryptography,PQC)技术研究与落地应用,推动工业现场网络边界安全能力升级,为关键信息基础设施用户构建面向后量子时代的安全防护能力。

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一、PQC技术内核:从底层重构密码安全逻辑


现有主流公钥密码体系的安全性,建立在大整数因式分解、离散对数等经典数学难题之上。而量子计算机可通过Shor算法对这类数学难题实现高效求解,直接突破传统公钥密码的安全屏障。


抗量子密码(PQC)的核心价值,在于构建量子计算也无法高效破解的密码体系。长扬科技在工业防火墙产品中引入的PQC技术,核心采用以格密码理论为基础的ML-KEM(基于模块格的密钥封装机制)。该算法已纳入FIPS 203国际标准,其安全性源于格密码体系中高复杂度数学难题的构建;不同于传统公钥依赖的经典数学问题,这类难题目前尚无已知的量子高效求解路径,从底层原理上具备抵御量子计算攻击的能力。


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二、场景化落地:适配工业特性的抗量子安全应用


工业控制系统具有高实时性、长生命周期、协议专用性强等特点,PQC技术的应用需充分适配工业场景的严苛要求。长扬科技工业防火墙具备三大核心技术特性,能够有效确保PQC技术在工业生产现场的可用性与可靠性:


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1.混合加密策略(Hybrid Mode):兼顾当前合规与长效安全


长扬科技工业防火墙采用“传统密码+PQC”的混合加密架构,将经过长期验证的经典密码算法与ML-KEM抗量子算法结合,构建双重防护体系。该模式下,即使单一算法维度出现安全风险,另一层加密仍可保障数据机密性,是当前阶段平衡合规要求与远期安全风险的最优实践路径之一,可适配标准演进过程中的过渡需求。


2.工业协议深度适配:保障生产业务实时性


工业控制通信对指令传输的实时性、确定性要求极高,Modbus、S7、IEC-104等核心工业协议的指令传输需达到微秒级响应精度。针对上述特性,长扬科技工业防火墙具备两大核心优势:


  • 实现十余种主流工业协议的指令级深度解析,支持基于协议语义的精细化访问控制,管控粒度覆盖操作指令层级;


  • 对PQC算法完成轻量化代码重构与架构优化,在提升安全等级的同时,控制算法带来的性能损耗,避免对生产网络业务传输造成明显延迟。


3.软件定义安全:实现平滑低成本升级


依托软件定义安全(SDS)架构,用户无需更换现有长扬科技工业防火墙硬件,仅通过固件升级即可开启抗量子加密功能,大幅降低企业安全体系升级的硬件成本与运维复杂度,支撑用户按需、平滑地完成向抗量子安全体系的迁移。


长扬科技工业防火墙的抗量子加密能力升级,能够在适配工业现场严苛运行要求的同时,为工业网络边界构建起抵御远期量子威胁的安全屏障;同时,依托可平滑演进的技术架构,可在保障当前生产稳定运行的基础上,为工业用户预留面向后量子时代的长期安全空间。


三、前瞻技术布局:构建工业领域量子安全防护矩阵


针对“量子计算尚未大规模落地,是否需要提前布局”的疑问,行业共识已十分清晰:应对“现在拦截,稍后解密”的长期威胁,抗量子密码的前置部署具备必要性。当前,国家密码管理局已正式启动抗量子密码算法征集工作,抗量子技术的标准化与产业化进程正在加速推进。


长期以来,长扬科技始终前瞻研判量子信息革命对工业信息安全的潜在冲击,围绕多个核心战略方向开展技术预研,已形成系统性的技术储备:


  • 量子安全靶场系统:面向量子保密通信安全性验证、行业应用仿真与攻防演练需求,启动研发量子安全领域的实战化验证平台,支撑企业开展量子安全体系测试与能力验证。


  • 5G电力配网量子安全防护技术:突破基于量子密码的5G配网零信任安全防护技术,面向电力、智慧城市等场景完成技术储备,保障新能源接入、智能调度等核心通信场景的长期安全可信。


  • 产品架构对齐主流标准:长扬科技IFW系列工业防火墙在架构设计阶段,已预留ML-KEM-512/768/1024等不同安全强度算法的集成能力,可平滑对接未来国家标准与国际通行PQC算法体系;已部署的设备无需更换硬件,即可通过升级实现抗量子加密能力,充分保障用户投资的长期有效性。


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四、结语


网络安全是技术攻防的长期竞速,安全防护体系的构建需要具备前瞻性。未来,长扬科技将持续推进抗量子技术的工程化与场景化落地,助力关键信息基础设施用户构建面向未来的安全防御体系,为工业数字化转型筑牢长效安全根基。



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