2. 抗量子迁移范围界定与系统边界划分
为什么“范围界定”比“算法选型”更先决定改造成本
抗量子改造最容易出问题的地方，不是某个算法换不掉，而是边界没划清：要么漏掉了藏在设备固件、VPN 隧道、代码签名里的 RSA/ECC，导致改造后仍存在量子可破的口子；要么把只用了 AES/SHA 的系统也拉进 PQC 改造清单，白白增加预算与停机风险。本节以一家典型制造企业为对象，把现有 IT 与 OT 系统按“密码使用性质”分类，并输出可交接的系统边界与接口清单。
第一步：用“密码使用性质”给系统打标签
范围界定的判断依据不是系统重要程度，而是该系统是否在协议或数据路径上使用公钥密码。判定规则如下：
- P 类（公钥相关）：使用 RSA / ECC / DH / ECDH / ECDSA / DSA 做密钥交换、身份认证或数字签名。这类系统是抗量子改造的必改范围。
- S 类（仅对称/哈希）：只使用 AES、3DES、SHA-2、HMAC 等。量子威胁主要体现为 Grover 算法使有效强度减半，通常通过加长密钥即可缓解，不进入 PQC 算法替换范围，但需登记为“强度复核项”。
- M 类（混合）：既有公钥握手又有对称加密，如 TLS 站点、IPsec VPN。改造重点是握手层的密钥交换与证书链，对称部分保持。
- X 类（间接依赖）：自身不实现密码，但依赖上游 P 类系统的证书、签名或隧道，如依赖 HTTPS 的 MES 前端、依赖代码签名的 OTA 升级包。这类系统容易被漏掉，必须通过接口清单反查。
判定时以“实际运行配置”为准，而不是采购文档。例如某 PLC 说明书只写支持 AES，但其远程维护通道实际启用了基于 RSA 证书的 TLS，则应归为 M 类。
第二步：系统边界与接口清单（本节核心交付物）
下表是示例企业的范围界定结果。字段设计围绕“能否直接派工改造”展开：系统、类别、公钥用途、对外接口、边界归属、处置动作。
| 系统/组件 | 类别 | 公钥用途 | 关键接口 | 边界归属 | 处置动作 |
|---|---|---|---|---|---|
| 对外门户 Web（Nginx + TLS） | M | ECDHE 密钥交换、RSA 服务器证书 | 443/TLS 1.2、1.3 | DMZ | 混合密钥交换 + PQC 证书链 |
| 总部—工厂 IPsec VPN | M | IKEv2 中 DH 组、RSA 身份认证 | UDP 500/4500 | 边界网关 | IKEv2 换 PQC KEM，预共享密钥过渡 |
| ERP 应用服务器 | S | 无（仅 AES-256-GCM 存储加密） | 内部 8443（由网关终结 TLS） | 内网核心 | 不替换算法，登记强度复核 |
| MES 前端 | X | 无自有密码，依赖门户 HTTPS 与 SSO 签名 | 调用门户 API、OIDC 令牌 | 内网应用 | 随上游门户与 IdP 改造联动 |
| 统一身份认证 IdP | P | RS256 签名 JWT、RSA 签名 SAML 断言 | OIDC/SAML 元数据、JWKS | 内网核心 | 签名算法迁移至 ML-DSA，双算法并行期 |
| OTA 固件升级服务 | P | ECDSA 固件签名校验 | 升级包分发、设备端验签 | OT 侧 | 设备端需支持新验签算法，先做兼容性摸底 |
| 现场 PLC 远程维护通道 | M | 基于 RSA 证书的 TLS 隧道 | 维护端口、边缘网关 | OT 侧 | 网关侧改造，PLC 本体不动 |
| 历史数据库备份 | S | 无（AES 加密归档） | 备份链路 | 内网核心 | 不替换，登记 |
第三步：用接口反查防止遗漏
仅按系统清单逐个判断，容易漏掉“X 类”间接依赖。更可靠的做法是从接口出发反查：凡是出现证书、签名、密钥协商的接口，其两端系统都必须进入范围。示例企业的反查结果如下：
- 门户 443 接口 → 对端为外部用户浏览器，浏览器侧不受企业控制，因此改造策略是服务端同时提供经典与 PQC 混合套件，保证旧客户端可用。
- IdP 的 JWKS 接口 → 所有校验 JWT 的内部应用（含 MES）都是下游依赖，需在 IdP 切换签名算法时同步发布新公钥集。
- OTA 验签接口 → 对端是现场设备，设备固件是否支持新算法决定改造能否落地，属于范围外的硬约束，必须单列风险。
第四步：边界确认的通过条件
范围界定不是画完图就结束，需要满足以下可检查的条件才算闭环：
- 无孤儿接口：清单中每个出现证书或签名的接口，两端系统都能在表中找到归属，不存在“对端未知”。
- X 类已反查：所有校验 JWT、SAML、固件签名的下游应用都已列出，并标注联动方式。
- S 类有依据：每个 S 类系统都注明“无公钥使用”的核查方式（如抓包未见 TLS 握手、配置中无证书引用），而不是凭印象。
- 硬约束单列：无法由企业单方改造的对端（现场设备、外部浏览器、第三方 CA）单独成表，作为进度风险输入。
常见过度扩展：把“用了 HTTPS 访问”等同于“该系统需要 PQC 改造”。若系统只是 TLS 客户端且由网关终结，改造点应在网关而非应用本身，否则会重复投入。
范围界定结果如何交给下一阶段
本节的输出是一份可派工的范围清单：P 类与 M 类进入算法替换排期，X 类进入联动跟踪表，S 类进入强度复核清单，硬约束进入风险登记。后续算法选型只针对 P 类与 M 类中的公钥用途展开，避免把选型工作浪费在不涉及公钥的系统上。