一文解讀美國金融系統向量子安全過渡全面框架提案

數字發展全球研報第三卷第38期（2025/9/15-2025/9/21）

本期綜述美國金融系統向量子安全過渡全面框架提案相關內容，供參考。

在量子計算技術迅猛發展的今天，傳統加密體系正面臨前所未有的挑戰。2025年9月，一份名爲《Post-Quantum Financial Infrastructure Framework (PQFIF)》的政策提案正式提交至美國加密資產特別工作組（U.S. Crypto Assets Task Force - SEC），系統性地提出了美國金融系統向“量子安全”過渡的全面框架。該文件不僅是一份技術提案，更是一份具有戰略意義的政策藍圖，旨在確保美國在全球金融競爭中保持領先地位，並在量子時代來臨前築牢金融安全防線。

一、政策文件及其背景

該文件由跨行業工作組聯合起草，旨在爲美國數字資產生態系統提供量子安全過渡的戰略與技術路線圖。文件明確指出，當前金融系統所依賴的公鑰密碼體系（如ECDSA、RSA等）在量子計算面前極爲脆弱，一旦 cryptographically relevant quantum computer (CRQC) 問世，現有加密機制將面臨被徹底破解的風險。

政策背景方面，美國政府已多次釋放強烈信號，推動後量子密碼（PQC）過渡。2025年1月的行政令、NSM-10（《國家安全備忘錄10號》）以及CISA、NSA、NIST等機構的聯合倡議，均明確要求聯邦系統在2035年前全面遷移至PQC標準。金融作爲關鍵基礎設施，更是首當其衝。

二、守護萬億資產與市場信心

PQFIF的核心價值在於其前瞻性與系統性，它不僅是技術升級，更是對“現在收集、以後解密”（Harvest Now, Decrypt Later, HNDL）攻擊策略的直接回應。攻擊者目前已開始大量收集加密數據，待量子計算機成熟後進行解密，這對金融數據的長期保密性構成極大威脅。

該框架的實施將直接支持美國SEC的三項核心使命：

保護投資者：防止量子攻擊導致的資產盜竊和數據泄露；

維護市場誠信：避免因加密失效引發的系統性崩潰；

促進負責任創新：爲數字資產生態提供可持續的安全基礎。

三、核心框架的四大支柱

PQFIF 被設計爲一個端到端的自動化架構，涵蓋從發現、規劃、實施到監控的全生命週期管理。其核心包括：

**自動化量子漏洞評估，**通過AI驅動的掃描工具，全面識別系統中的量子脆弱算法（如RSA、ECC），構建密碼資產清單與依賴圖譜。

**基於風險的遷移規劃，**採用“Mosca定理”與CARAF框架，優先處理高風險系統（如支付處理器、HSM、數字托管系統）。

**混合密碼實施，**在過渡期間同時運行傳統與後量子算法，確保向後兼容性與業務連續性。支持NIST標準算法（ML-KEM、ML-DSA、SLH-DSA、HQC）。

**持續監控與合規自動化，**集成量子威脅情報平台，動態調整遷移策略，並自動生成多司法管轄區的合規報告。

四、雲原生、模塊化、可擴展

PQFIF 採用雲原生架構，分爲控制平面、數據平面、管理平面和安全平面，支持零信任與深度防御策略。其技術亮點包括：

加密敏捷性：支持算法無縫切換，避免未來再次面臨“算法過時”風險；

跨鏈與跨系統集成：支持區塊鏈API、傳統銀行系統、跨境支付網絡；

硬件安全模塊（HSM）升級：支持PQC密鑰管理與量子安全備份；

實時合規引擎：自動對齊NSM-10、CNSA 2.0、DORA、ISO/IEC等國內外標準。

五、四階段推進

文件提出了一套清晰的四階段實施路徑：

基礎階段（0–6個月）：高層承諾、預算分配、全面資產發現與風險評估；

試點階段（6–18個月）：關鍵系統試點遷移與混合密碼部署；

全面推廣（18–36個月）：企業級推廣與遺留系統整合；

優化階段（36個月以上）：持續監控、算法更新與量子增強服務開發。

六、風險與挑戰

盡管框架完備，實施過程中仍面臨多重挑戰：

技術復雜性：PQC算法計算開銷大、籤名尺寸大，對性能有顯著影響；

技能缺口：兼具PQC與金融系統知識的專業人才嚴重不足；

第三方依賴：供應商PQC支持進度不一，協調難度大；

合規復雜性：多司法管轄區標準不一，需動態適配；

成本控制：聯邦政府預估全面遷移成本達71億美元，金融機構需謹慎規劃。

文件建議通過試點驗證、分階段投入、與學術界合作培養人才、優先採用雲服務商托管方案等方式緩解上述挑戰。

七、量子安全不是終點，而是新起點

PQFIF 不僅僅是一套防御性框架，更是一個推動金融基礎設施全面現代化、智能化、全球互操作的戰略引擎。它標志着密碼學自1970年代以來最大的一次範式轉變，也是美國在數字金融時代保持技術主權與市場信心的關鍵舉措。

正如文件中所言：“量子安全基礎設施並非終點，而是開啓下一代金融服務的基石。” 在量子計算與人工智能雙輪驅動的未來，唯有未雨綢繆者，方能穩坐釣魚臺。

美國正在通過PQFIF框架，向世界宣告：量子時代的金融安全，必須從現在開始建設。