QORE:量子安全 5G/B5G 核心

量子计算正在重塑现代通信的安全格局。当前保障5G系统安全的密码学基础——包括RSA加密、椭圆曲线密码(ECC)和迪菲-赫尔曼密钥交换(DH)——均面临肖尔算法带来的攻击威胁。因此,防范未来量子攻击者入侵5G网络已成为工程与研究领域的紧迫任务。本工作提出名为QORE的量子安全5G/后5G(B5G)核心框架,为5G核心网功能与用户设备(UE)向后量子密码(PQC)迁移提供了明确路径。该框架采用基于NIST标准的格密码算法模块化格密钥封装机制(ML-KEM)和模块化格数字签名算法(ML-DSA),并将其部署于5G服务化架构(SBA)全体系。研究团队还提出混合PQC(HPQC)配置方案,通过结合经典密码与量子安全原语保障迁移期的互操作性。实验验证表明,ML-KEM能以轻微性能开销实现量子安全,满足电信级5G系统的低延迟高吞吐需求。该路线图与3GPP SA3/SA5工作组正在开展的后量子网络安全与管理研究、以及NIST后量子密码标准化进程保持同步,在为网络数据提供长期保密性与完整性保障的同时,为应对量子时代风险提供了实操指南。

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提交arXiv: 2025-10-22 11:25

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