近期，蘇州國芯科技股份有限公司（以下簡稱“國芯科技”）與安徽問天量子科技股份有限公司（以下簡稱“問天量子”）成立的“量子芯片聯(lián)合實驗室”協(xié)同攻關(guān)，推出的量子安全芯片CCM3310SQ-T完成研發(fā)并成功實現(xiàn)小批量實際供貨，該芯片已成功應(yīng)用于某通信項目。芯片基于國芯科技的安全芯片CCM3310S-T和問天量子的量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器WT-QRNG300，通過先進(jìn)封裝工藝進(jìn)行合封設(shè)計，可廣泛應(yīng)用于量子智能密碼鑰匙、讀卡器、加密板卡等產(chǎn)品，以及網(wǎng)上銀行、視頻監(jiān)控、移動支付、數(shù)據(jù)安全、保密通信、版權(quán)控制、物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域。

▲ CCM3310SQ-T量子安全芯片框圖

CCM3310SQ-T量子安全芯片采用國芯具有自主知識產(chǎn)權(quán)的 32 位 CPU 安全內(nèi)核 CS0 進(jìn)行設(shè)計，具有低功耗、高性能、多功能及高安全性等特點。支持DES、AES、SHA、RSA、ECC等國際算法和SM1、SM2、SM3、SM4、SM9等國密算法，典型工作頻率 60MHz，并支持安全固件，方便在各種應(yīng)用中植入量子安全。該芯片采用了QFN32封裝，尺寸為4×4mm。

CCM3310SQ-T量子安全芯片內(nèi)置量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器WT-QRNG300，該量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器已經(jīng)通過國家密碼管理局商用密碼檢測中心的檢測，具有20MHZ隨機(jī)數(shù)生成速率，利用雪崩二極管的量子隧穿效應(yīng)，產(chǎn)生不可預(yù)測的暗噪聲作為量子噪聲源，進(jìn)而通過內(nèi)部電路采樣后生成量子隨機(jī)數(shù)，在-10~+85℃的工作溫度范圍內(nèi)可以保證數(shù)據(jù)的隨機(jī)性不受外部物理環(huán)境的干擾。

量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器基本組成：

量子熵源：采用SPAD陣列，基于量子隧穿效應(yīng)生成暗脈沖事件，具有量子內(nèi)秉的不可預(yù)測性；時數(shù)轉(zhuǎn)換：采用TDC測量暗電流的到達(dá)時間，生成原始隨機(jī)序列；隨機(jī)性提取：采用Toeplitz提取器壓縮提取滿熵的隨機(jī)數(shù)序列；在線檢測：對熵源、原始隨機(jī)序列和隨機(jī)數(shù)序列進(jìn)行在線實時檢測。

近年來，我國相繼出臺網(wǎng)絡(luò)安全法、密碼法和數(shù)據(jù)安全法等相關(guān)法律法規(guī)，對關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施提出了更高的安全保障要求。應(yīng)用量子隨機(jī)數(shù)芯片進(jìn)行密碼產(chǎn)品的全面升級，賦能傳統(tǒng)密碼體系，將對提升網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)能力、筑牢網(wǎng)絡(luò)安全防御體系、防范和遏制重大網(wǎng)絡(luò)安全事件、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和電力可靠供應(yīng)等具有重要意義。作為新質(zhì)生產(chǎn)力領(lǐng)域的一款創(chuàng)新產(chǎn)品，CCM3310SQ-T量子安全芯片在電力與能源、黨政、金融、電信等重點行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。

強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,量子芯片聯(lián)合實驗室不斷創(chuàng)新

“量子芯片聯(lián)合實驗室”自2023年5月簽約以來，充分利用問天量子先進(jìn)的量子技術(shù)以及國芯科技在信創(chuàng)和信息安全領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，在傳統(tǒng)信息安全應(yīng)用場景中植入量子密碼新技術(shù)，不斷開發(fā)量子信息安全方案、技術(shù)及產(chǎn)品，例如量子安全PCI-E密碼卡、量子安全載體，以及此次發(fā)布的量子安全芯片等。

安全芯片與量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器相結(jié)合，可進(jìn)一步提升安全芯片的安全防護(hù)等級。量子安全芯片CCM3310SQ-T按照GM/T 0008《安全芯片密碼檢測準(zhǔn)則》第二級要求設(shè)計，結(jié)合量子安全技術(shù)，賦能傳統(tǒng)密碼體系，助力各類智能終端產(chǎn)品信息安全技術(shù)的全面升級。

關(guān)于國芯科技國芯科技（688262.SH）是一家聚焦于國產(chǎn)自主可控嵌入式CPU技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的芯片設(shè)計科創(chuàng)板上市企業(yè)，擁有深厚的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)，主要產(chǎn)品應(yīng)用于汽車電子和工業(yè)控制、信創(chuàng)和信息安全、人工智能和先進(jìn)計算三大關(guān)鍵領(lǐng)域。構(gòu)建和實現(xiàn)了“云-邊-端”系列化自主可控高安全高性能密碼芯片體系，已經(jīng)成為國內(nèi)領(lǐng)先的自主可控信息安全芯片及模組研發(fā)企業(yè)，產(chǎn)品和服務(wù)能夠始終滿足市場的最新需求，協(xié)助客戶構(gòu)筑安全可靠的“數(shù)據(jù)堡壘”。

關(guān)于問天量子

安徽問天量子科技股份有限公司成立于2009年，深耕量子領(lǐng)域15載，是我國首批從事量子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的高新技術(shù)企業(yè)，國家級專精特新小巨人企業(yè)，密標(biāo)委指定的量子密碼標(biāo)準(zhǔn)制訂工作組牽頭單位。公司自主研發(fā)的產(chǎn)品涵蓋科研及教學(xué)產(chǎn)品、量子密碼產(chǎn)品、量子密碼管控產(chǎn)品、“量子+”產(chǎn)品和量子安防產(chǎn)品等5大系列，已應(yīng)用于政務(wù)、國防、電力、金融、教育等多個行業(yè)，“Q-INSIDE”戰(zhàn)略打造可抵御未來信息安全威脅的高安全量子密碼技術(shù)體系。