应对量子威胁：SIM体系抗量子密码迁移白皮书
（2025年）
发布单位：中移智库
牵头编制单位：中国移动通信研究院
前言
当今世界正加速步入量子计算时代。量子计算机的超强算力在破解传统公钥密码体系时展现出的颠覆性潜力，引发全球信息安全领域的深度关切。作为移动通信与数字身份认证的核心载体，SIM卡承载着数十亿用户的网络接入安全与物联网设备的可信连接，构建起覆盖基础通信、安全支付、智能设备交互的多场景安全生态。然而，量子计算对传统密码体系的颠覆性冲击，使得SIM体系的安全机制同样面临失效风险。一旦量子计算机突破技术临界点，现有SIM卡依赖的加密算法将形同虚设，登网鉴权、身份认证、乃至金融交易等核心场景的安全根基将被动摇。
向抗量子密码迁移绝非简单的算法替换，而是一场涉及协议重构、硬件升级、生态协同的系统性革命。基于格、哈希、编码等技术的新兴抗量子算法，虽已在理论层面展现抵御量子攻击的能力，但其与SIM体系的融合却面临多重挑战：算法性能需适配SIM卡有限的计算资源，密钥管理机制需满足海量设备高效协同需求，业务迁移更需平衡成本、安全与业务连续性。值得警惕的是，国际量子计算竞赛已催生“先收集，后破译”的安全隐患，部分国家提前收集加密数据包，进一步加剧了迁移的紧迫性。
本白皮书以“SIM体系向抗量子密码迁移”为核心议题，系统分析SIM体系向抗量子密码迁移涉及的业务系统与路径选择。与通用性的抗量子密码迁移指南不同，本文聚焦SIM体系的独特架构与多场景应用特征，深入探讨SIM在通信领域与信息领域的核心作用，揭示量子威胁对SIM体系安全边界的潜在冲击。本白皮书提出基于SIM体系的总体迁移路线，旨在为行业提供兼具前瞻性与实操性的可参考解决方案。
期待通过这份白皮书能为运营商、SIM芯片制造商、卡商、业务合作方、研究机构及行业监管部门搭建共识平台，共同应对量子时代的安全挑战，守护数字世界的信任基石。在技术变革与风险博弈的交汇点上，唯有未雨绸缪的洞察与协同创新的实践，方能铸就面向未来的安全防线。
编制说明
本白皮书的编制过程中，得到了产业链众多企业的大力支持，为白皮书的编写提供了有力支撑。本白皮书由中国移动通信研究院牵头，联合兴唐通信科技有限公司，东信和平科技股份有限公司，中移互联网有限公司，北京华弘集成电路设计有限责任公司，北京中电华大电子设计有限责任公司等单位共同编写完成。
本白皮书的版权归中国移动所有，未经授权，任何单位或个人不得复制或拷贝本文档之部分或全部内容。
中国移动应对量子威胁：SIM体系抗量子密码迁移白皮书（2025年）
目录
1概述 1
1.1量子计算发展现状及威胁 1
1.1.1对传统公钥密码的威胁 1
1.1.2对传统对称密码的威胁 2
1.2抗量子算法发展现状 2
1.2.1国际抗量子密码标准化情况 2
1.2.2国内抗量子密码征集情况 3
2量子计算下的SIM体系风险分析 4
2.1SIM体系介绍 4
2.2SIM体系重要性分析 4
2.3量子计算对SIM体系影响 5
2.3.1电信领域的威胁 6
2.3.2非电信领域的威胁 6
3SIM体系抗量子密码迁移原则和路径 7
3.1迁移目标及原则 7
3.1.1迁移目标 7
3.1.2迁移遵循的原则 8
3.2迁移路径 9
3.2.1现有业务系统量子脆弱性评估 9
3.2.2SIM抗量子算法选择要求 15
3.2.3SIM体系向抗量子迁移策略 16
3.2.4性能测试与优化 19
4SIM体系抗量子密码迁移的实施挑战 19
4.1硬件技术成熟度 19
4.2标准化成熟度 19
4.3性能与效率 20
4.4兼容性与互操作性 21
5展望 21
缩略语列表 23
参考文献 25
中国移动应对量子威胁：SIM体系抗量子密码迁移白皮书（2025年）
1
1概述
1.1量子计算发展现状及威胁
量子计算基于量子叠加与纠缠特性，已在理论层面展现出对个别经典计算问题求解的指数级加速潜力。当前处于“嘈杂中等规模量子（NISQ）时代”，主流量子计算机已实现千位级物理量子比特规模，但容错能力有限，需依赖量子纠错技术提升综合计算能力。全球技术路线呈现多元化竞争格局，包括超导（谷歌Willow、IBM-H