国芯科技与西交利物浦大学联合开展RISC-V架构抗量子密码芯片关键技术攻关

随着量子计算技术的迅猛发展，尤其是Shor算法和Grover算法的出现，对现有公钥密码体系（如RSA、ECC）构成颠覆性威胁，严重威胁着从个人隐私保护到金融与关键信息基础设施安全的各个领域。根据美国国家标准与技术研究院（NIST）的规划，2030年全面淘汰仅提供112位安全强度的经典非对称加密算法，2035年前全面禁用易受量子攻击的加密算法，完成所有系统的抗量子密码技术迁移。全球主要经济体纷纷将抗量子密码技术迁移视为保障数字经济发展的关键举措。从这个层面来看，抗量子密码技术即将开始替代传统的公钥密码体制，届时与信息安全和关键信息基础设施相关的行业都会产生巨大的变化与需求。

本项目将对基于格/哈希等原理的抗量子密码算法进行深入理论研究，提出算法软硬件性能优化方法并完成算法模块硬件功能设计，采用基于RISC-V架构自主研发的CPU核，通过模块化，可扩展系统架构设计，实现支持多种抗量子密码算法。同时项目将采用“算法级深度防护+架构级立体防御”的双重策略：一方面针对抗量子密码算法的数学特性与执行逻辑，运用掩码技术、随机化技术、时序防护技术等多种手段，阻断信息泄漏路径；另一方面从芯片架构层出发，构建存储加密保护、物理入侵探测、后端版图混淆、芯片自检等全维度安全防护链路，形成多层次的安全防护。通过算法安全与硬件安全的协同设计，最终实现芯片敏感信息的机密性、完整性与可用性的全面保障。

本次项目由国芯科技与西交利物浦大学丁津泰教授团队共同实施。丁津泰教授是国际公认的后量子密码学（PQC）权威专家、西交利物浦大学数学物理学院院长。他是NIST首个PQC核心标准算法 Kyber 的主要设计者之一，依托西交利物浦大学这一国际化科研平台，丁教授团队将国际前沿的密码学理论带入本项目。他在多变量密码学领域具有国际领先地位，并持有20余项相关专利。在此基础上，丁教授团队展现了全球领先的‘攻守兼备’能力：不仅参与设计了国际标准算法，更在2025年相继攻克SVP-200维和Kyber-208实例，皆刷新了世界纪录。此次合作旨在将国际最前沿的密码学理论与国内领先的芯片设计能力相结合，推动PQC技术的产业化落地。

国芯科技在抗量子密码领域研究起步较早，是具有实现抗量子密码算法全栈硬件化的领先芯片企业，已开展从抗量子密码算法、架构、芯片和模组方案实现等多层次和多维度的深入研究，完成了多个抗量子密码算法的硬件实现。国芯科技在抗量子密码芯片领域积累的关键技术包括：抗量子密码算法关键运算优化及高效硬件实现技术、抗量子密码算法数据处理逻辑优化技术、抗量子密码芯片架构设计技术以及抗量子密码算法侧信道防护设计技术等，并依据关键技术推出了抗量子密码芯片、抗量子密码卡等系列化的抗量子安全产品。

此次国芯科技与西交利物浦大学的产学研合作，是“中国芯”与“全球智”的深度融合。项目将整合顶尖算法研究与高性能芯片研发力量，攻克RISC-V架构下抗量子密码芯片的工程化难题,以实现抗量子密码算法升级和重构，并支持“传统加密算法与抗量子密码算法双模过渡”，以解决与现有密码体系的兼容性问题。项目的研发成果将广泛赋能金融科技、智能电网、云计算及电子政务等关键领域，助力相关行业构建符合国际标准的抗量子计算安全体系，携手守护数字经济时代的信息安全。