专题·量子安全 | 信息通信领域后量子国际标准化工作进展及思考

伍 涵

文 | 中国工业互联网研究院（工业和信息化部密码应用研究中心） 伍涵 彭浩楠 查奇文 徐杰

量子计算的快速发展正对现行传统公钥密码体系构成系统性威胁，信息通信领域正面临全方位的密码迁移。各国际标准化组织作为技术规则的关键构建者，通过体系化协作推进后量子密码（PQC，又称抗量子密码）的标准化进程，呈现覆盖广泛、技术聚焦、进程加速等特征。系统梳理各组织工作进展，分析PQC标准化特点与趋势，对把握未来通信安全格局具有重要意义。

一、国际标准化组织PQC标准化进展

随着PQC迁移成为全球新焦点，各国际标准化组织积极开展信息通信领域PQC标准制定工作，其中既包括国际标准化组织（ISO）、互联网工程任务组（IETF）、电气电子工程师学会（IEEE）等提供跨行业基础标准的通用领域组织，也包括第三代合作伙伴计划（3GPP）、国际电信联盟标准化部门（ITU-T）、欧洲电信标准协会（ETSI）等制定行业专用规范的信息通信领域组织。

（一）ISO：基础标准制定——构建多类别PQC算法框架

ISO与国际电工委员会（IEC）下属JTC 1/SC 27/WG2工作组主导密码算法标准化工作，其早期便对多种主流密码算法所受到的量子威胁进行分析，近年来又陆续启动对哈希签名、格签名、格加密算法相关标准的制定或增补工作（详见表1）。我国积极参与相关工作，如华为参与ISO/IEC 29192-4中NTRU与ISO/IEC 14888-5中ML-DSA算法的标准化工作，并牵头开展测试标准ISO/IEC 18367的修订工作，推动PQC算法的纳入。尽管目前ISO开展标准化的PQC算法数量有限，但已初步形成涵盖各类算法及测试标准的基础框架。ISO采纳的算法将成为3GPP等组织的重要参考，系统性融入通信系统架构、协议和流程。

表1 ISO部分PQC标准进展

（二）IETF：协议升级引领——推进通信协议PQC适配

IETF在PQC标准化方面布局早、进展快，多项成果已从前期草案研讨迈入征求意见稿（RFC）落地阶段。截至2025年8月，IETF超10个工作组启动了PQC相关研究，发布PQC相关草案超80份，形成RFC文档10余项，在术语定义、迁移用例，以及加密消息语法、证书、协议中的应用等方面形成大量成果。

推进通信协议的PQC升级是IETF的核心任务之一，当前工作主要集中在TLS、IPSec协议上，同时在DNSSec、SSH、MLS、OpenPGP协议中亦初步启动（详见表2）。通过明确后量子证书、复合签名、消息分片等关键技术机制，IETF为互联网应用生态构建了量子安全底座。我国积极参与相关工作，如华为参与IKEv2中后量子混合PKI、混合密钥交换相关草案，为相关协议的完善作出贡献。

表2 IETF部分PQC相关工作

（三）IEEE：无线局域网安全增强——制定WLAN协议PQC修正案

IEEE早期便在IEEE Std P1363.1中补充了PQC算法NTRU，之后又接连启动IEEE P1943、P1947等PQC相关项目，目前其PQC标准化工作主要集中于无线局域网（WLAN）领域（详见表3）。IEEE 802.11工作组于2025年5月成立PQC研究小组，多次围绕PQC算法对相关协议的集成方式及技术细节进行探索，例如，如何将ML-KEM算法运用到SAE、OWE、PASN等各类协议中，同时解决因此带来的信标帧膨胀、不兼容等问题。同年9月，任务组TGbt正式成立，旨在制定标准修正案以提升WLAN安全协议的后量子能力。我国积极参与相关进程，如中兴主导撰写《802.11中的ML-KEM》等多项技术文件，为修正案的制定提供了有力支撑。

表3 IEEE部分PQC相关工作

（四）3GPP：移动通信标准制定——推进5G场景PQC迁移

作为全球移动通信领域标准的核心制定者，3GPP负责无线接入网、核心网、终端、业务系统相关通信系统架构及安全规范的制定。当前，3GPP正在系统推进5G等场景的PQC迁移与标准化工作，形成清晰的工作主线。R18版本启动对AES、Snow 5G及我国ZUC等对称密码算法的量子安全强化升级工作；R19版本持续推进256位对称算法有效落地，并开启对后量子公钥密码算法的前期布局；R20版本进一步对在5G等场景中引入PQC的可行性进行研究，并逐步完善相关协议、场景对ML-KEM等算法的支持（详见表4）。我国积极参与3GPP后量子标准化进程，主导推动将ZUC-256算法纳入3GPP标准，为构建量子安全的移动通信场景发挥重要作用。

表4 3GPP部分PQC相关工作

（五）ITU-T：电信领域顶层设计——提供电信领域PQC迁移指南

ITU-T致力于提供电信领域的通用安全架构及标准化指南，其成果可为3GPP、ETSI等组织提供顶层设计依据。ITU-T第17研究组（SG17）主导PQC在电信领域的前瞻布局，其将“PQC的使用与迁移”作为最新研究期（2025—2028年）的议题之一，此外，SG13、SG11等也有PQC相关工作开展。ITU-T的PQC成果以指南形式为主，一是PQC使用、迁移指南等基础技术类指南；二是场景应用类指南（详见表5）。我国企业如中国移动接连提出X.5Gsec-q、TR.qs-dlt等新提案，为5G、分布式账本技术（DLT）环境下的PQC部署提供可行建议。

表5 ITU-T部分PQC相关指南文件

（六）ETSI：欧洲迁移实践指导——提供PQC落地指导

ETSI自2016年起，便通过量子安全密码（QSC）、网络（Cyber）等工作组开展PQC相关研究，目前已发布大量技术报告与标准，主要包含四个方面。一是量子威胁评估，衡量量子计算对对称密码、哈希算法、密码安全证明等密码原语，对ICT系统等场景，以及对银行、智能交通、电子医疗等行业的影响；二是量子安全算法，建立量子安全算法框架，描述量子安全的密钥交换、公钥加密、数字签名等多类算法；三是部署案例及技术细节，探讨PQC在物联网、卫星通信等场景下的应用案例，以及协议集成、大尺寸密钥处理、混合方案参数选择等多方面技术要点；四是迁移策略建议，为企业提供确定资产迁移顺序的方法，以及迁移的具体路线图（详见表6）。

表6 ETSI部分PQC相关工作

二、信息通信领域PQC标准化特点及趋势

随着量子计算威胁日益迫近，PQC迁移成为全球信息基础设施安全升级的核心议题。主要国际标准化组织的PQC迁移行动已经演变为一场目标明确的体系化进程，呈现出路线趋于统一、协作日益深化、进程明显加速等特点，对构建量子时代通信安全新格局产生深远影响。

（一）算法选择“定向化”

美国国家标准与技术研究院（NIST）征集与发布的PQC算法正逐步成为信息通信领域的“基础底座”，在各国际标准化组织的标准化工作中获得普遍采纳。此现状得益于其早期前瞻性布局，通过“算法未定、生态先行”的策略赢得先机。例如，IETF lamps工作组自2022年便启动《互联网X.509公钥基础设施—Kyber的算法标识符》草案的研制工作并持续更新，随着Kyber于2024年正式形成标准ML-KEM后，lamps迅速跟进并完成同步更新。各组织在PQC标准化工作中持续强化技术路线的统一，ISO直接将NIST推荐的ML-KEM、Classic McEliece等公钥加密算法以及XMSS、LMS等签名算法纳入其标准ISO/IEC 18033-2、ISO/IEC 14888-4；截至2025年12月，IEEE仅基于ML-KEM等NIST算法开展WLAN领域相关标准更新；在ETSI的TS 104 015、TS 103 744等标准中，ML-KEM是当前唯一被采纳用于构建混合密钥交换的PQC算法；IETF充分围绕NIST算法开展标准制定工作，涉及NIST后量子算法的草案或正式RFC文件已达数十份。

（二）标准工作“协同化”

各国际标准化组织在PQC方面建立起层次清晰、衔接紧密的协同工作模式。ISO与IETF着力夯实基础标准建设，聚焦密码算法基础规范制定与安全协议升级；3GPP、IEEE专注于行业场景应用，依托ISO、IETF等相关基础标准，并结合5G、WLAN等重点场景特点与安全需求制定针对性迁移规范；ITU-T立足顶层规划设计，为全球电信领域PQC迁移提供架构指引，可向ETSI等提供明确的顶层指导；ETSI侧重迁移实施落地，针对欧洲乃至全球电信行业在PQC部署中遇到的实际难点与需求，提供系统性的操作指南与案例参考。各组织间协同工作模式明显，如ITU-T XSTR.ac-pqc项目与ISO/IEC JTC 1/SC 27、3GPP、ETSI TC CYBER等建立联络关系，确保技术成果协调一致；ETSI GR QSC 001引用IEEE 1363.1及IETF相关草案，将基础标准融入行业实践。各组织通过“点面结合、分层推进”的协同布局，实现基础与行业并进、从顶层设计到落地实施的全链条覆盖，共同为构建信息通信领域后量子安全体系奠定了坚实基础。

（三）进程推进“加速化”

随着NIST后量子密码算法的正式发布，以及美国、英国等主要经济体迁移战略的相继出台，各国际标准化组织已显著加快PQC转型节奏。一是草案迭代频率明显加快，如IETF密集推进PQC草案修订工作，在2025年7月至8月期间，完成了近30份PQC相关草案的更新或RFC文件的出台，占未过期草案总量的六成以上。二是持续优化工作效率，IEEE等通过成立专职工作组、加大资源投入、密集召开专题会议等方式提升效率，推动PQC标准化工作加速完成。三是迁移关键节点日益明晰，根据各组织公开计划或进展，IEEE WLAN相关PQC标准修订案预计于2028年3月形成；ITU-T的XSTR.ac-pqc项目已于2026年6月结束；3GPP面向R18、R19版本的PQC相关工作陆续完成，面向R20的研究项目33.703也于2026年6月获批。总体而言，信息通信领域PQC迁移已形成较为清晰的行进路线与节奏，基于PQC技术的新一代通信安全体系将于近几年基本成型。

三、结 语

国际标准化组织在信息通信领域的PQC标准化工作已取得系统性进展，并进入快速发展时期。以NIST算法为核心的技术体系正在各类通信协议与场景中深度集成，对未来全球通信安全的基础架构产生深远影响。

针对PQC迁移中存在的若干挑战，如部分协议与PQC算法不兼容，大尺寸密钥带来的传输延迟与计算开销对资源受限场景形成制约，存量系统的庞大规模与复杂关系导致迁移成本高昂等，需要全球产业界、学术界与标准组织共同应对，可通过明确混合过渡方案、推动轻量化算法研发、实现密码敏捷性部署等方式，保障向量子时代平稳过渡。

面对这一系统性变迁，我国积极参与ISO、IETF、3GPP等国际标准化组织的PQC标准制定工作，在关键草案的编制、关键场景应用指南的撰写等方面取得阶段性成果。我国应进一步把握战略机遇，深度参与国际标准化进程，推进自主PQC算法系统融入相关标准体系，加快适配验证与技术积累，切实提升国际话语权。各方应加强跨领域协作，共同构筑稳健可靠的量子时代通信安全防线。

（本文刊登于《中国信息安全》杂志2026年第7期）