后量子密码算法与芯片设计研究进展

刘冬生，李奥博，胡昂，陆家昊，黄天泽，杨朔，李翔，张嘉明

华中科技大学集成电路学院，武汉430074

摘要 后量子密码是用于抵御量子计算机攻击的新一代密码技术，被视为传统密码系统的可靠替代，国际上相关标准也正在逐步形成。综述了后量子密码的发展历程，分析了当前算法研究的最新进展、数学原理及属性特点。从算法、硬件实现架构及具体电路实现3个层次展开分析，提出了未来研究所需要攻克的高效硬件实现、动态可重构、侧信道攻击防御及安全SoC集成等关键技术。通过对低功耗后量子密码芯片、高性能后量子密码芯片及芯片中的哈希散列、随机采样、运算加速和逻辑处理等核心模块进行了综述，总结了当前芯片实现在核心算子高效IP设计、多场景应用兼容、多元防御机制和信息基础设施融合等重点领域的应用现状与研究价值，以及产业化与多元化方面的未来发展趋势。

关键词 后量子密码；信息安全；算法原理；高效实现；芯片设计

（责任编辑  王志敏）

http://www.kjdb.org/CN/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.02.003