能源安全是国家安全的重要基石,关乎我国经济社会发展全局。习近平总书记指出:“石油能源建设对我们国家意义重大,中国作为制造业大国,要发展实体经济,能源的饭碗必须端在自己手里。”科技自立自强,是破解能源产业链供应链安全瓶颈的“金钥匙”。近年来,齐鲁石化将科技自立自强作为高质量发展的关键引擎,推动科技创新与产业创新深度融合,加快数智化转型步伐,前瞻性布局量子科技这一未来产业赛道,在核心技术自主可控与数据安全防护领域实现突破性进展,筑牢可信可控的数据安全屏障,为提升能源产业链供应链韧性和安全水平、推动石化产业高质量发展提供有力支撑。
量子科技是新一轮科技革命和产业变革的前沿领域,是大国科技竞争的战略制高点。“十五五”规划纲要提出,瞄准引领未来发展重点领域,构建未来产业全链条培育体系,推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点。前沿技术只有融入真实应用场景、接受实践检验,才能加快成果转化和产业化进程。2026年《政府工作报告》提出,“鼓励央企国企带头开放应用场景”。2026年7月,国务院国资委举行的中央企业“场景万象”专项行动启动会提出,中央企业要更好发挥在场景培育开放工作中的示范带头作用,强调要建立场景开放清单,打造示范标杆,以点带面推动场景规模化落地。在国家政策有力引导、未来产业加快布局的背景下,齐鲁石化作为能源化工领域“国家队”,坚决扛起保障国家能源安全的职责使命,主动开放炼化工业场景,联合国内量子科技、通信、芯片企业开展协同攻关,推动量子安全这一前沿技术从实验室走向大型炼化生产现场,为传统能源央企数智化转型和关键核心技术自主可控提供了可复制、可推广的实践样本。
石化央企布局量子安全技术的内在驱动
数据安全在国家能源安全体系中的重要性日益凸显,成为保障能源系统安全稳定的重要前提。随着能源行业数字化转型的不断推进,物联网、大数据、人工智能等技术加速融入生产和运营一线,能源行业对数据要素的依赖程度不断提高,恶意攻击、数据泄露、信息篡改等数据安全风险也随之增加。传统能源安全主要聚焦油气资源保障、炼化产能稳定、供应链畅通等,关键是确保“有油可用、有气可烧”。新型能源系统高度数字化、智能化,网络安全、数据安全、控制系统安全等都被纳入能源安全整体框架之中。2025年12月,国家能源局印发《能源行业数据安全管理办法(试行)》,对能源行业重要数据、核心数据的精准识别与安全保护提出明确要求,进一步凸显加强能源行业数据安全防护的重要性。石化央企的调度指令、工艺参数、设备运行数据、供应链战略信息等都属于高敏感数据,一旦遭到窃听、破解,将直接冲击能源产业链供应链安全。这意味着石化央企构筑能源安全防线不能只停留在保障油气管网、炼化装置等资源要素稳定运行,还需向数据生成、传输、存储和使用的全过程延伸,通过提升核心技术自主可控水平、关键设备国产化率、产业链供应链抗风险能力等,筑牢覆盖全产业链的数据安全防线。
量子计算技术迅猛发展,对基于计算复杂度的传统加密手段造成严重冲击。长期以来,工业网络依赖基于大数分解、离散对数等数学难题的公钥密码体系,在经典计算条件下具有足够的安全性。但量子计算的迅猛发展,正在改变密码安全长期赖以成立的计算环境。特别是随着Shor算法的提出,首次将大数分解的计算复杂度降为多项式级,使这些传统算法的底层数学难题的破解时间从天文数字骤降至可计算范围。行业普遍警惕“先窃取、后解密”的攻击模式,即先将加密数据截获存储,待量子计算能力成熟后再一举破译。对于装置寿命长达数十年、工业系统迭代缓慢、在网设备种类庞杂的石化企业而言,在生产和运营过程中会产生大量具有价值的长期敏感数据,这些当前看似安全的数据,可能已经暴露于未来风险之中。若等到量子破译真正可行再补安全欠账,一些关键数据可能已经被提前窃取、长期留存。因此,谋划应对量子计算技术对经典密码的安全性威胁,加快探索和应用不依赖计算复杂度的新型安全技术,已不是面向未来的前瞻性布局,而是石化央企应对现实数据安全风险、提升关键基础设施防护能力的当务之急。
量子安全技术能够有效应对量子计算威胁,是构筑更高等级数据防护体系不可或缺的变革性技术。为抵御量子计算的攻击和威胁,量子安全技术应运而生。量子安全存在两条互补的技术路线,即基于量子力学原理实现密码功能的量子密码技术,以及基于新型计算困难问题的后量子密码学技术,两者共同构成能够有效抵御量子计算机和量子算法威胁的安全体系,保障数据的机密性和完整性。量子密钥分发(QKD)是量子密码技术发展最为成熟、最先走向实用化的技术之一,主要通过量子态的传输与测量,在通信双方之间安全分发密钥,再以此密钥完成经典信道的加密通信。量子态受测量塌缩与不可克隆定理约束,任何窃听者试图截获或复制量子信号的行为,都会扰动量子态本身,在物理原理层面留下可被检测的痕迹;后量子密码(PQC)依赖于特定困难问题的计算复杂性,通过构建被认为能够抵御经典计算和已知量子算法攻击的数学问题,设计新型密码算法,虽不具备基于量子态扰动检测窃听的机制,但能够在现有电脑、服务器、网关、终端上部署,兼容性强、迁移成本可控,是当前全球主流机构重点推进的抗量子威胁务实方案。对于石化央企而言,结合业务重要程度、网络基础条件、系统兼容性和改造成本,推动不同量子安全技术与现有工业信息基础设施协同应用,能够有力提升关键数据和核心业务的安全防护能力。
石化央企真实的生产场景和核心技术自主可控的产业基础,为量子安全技术落地提供了试验空间。量子安全技术能否在能源行业真正落地,关键看是否有真实场景。国务院办公厅发布的《关于加快场景培育和开放推动新场景大规模应用的实施意见》指出,国有企业特别是中央企业主动开放主业领域场景,吸引民营企业、中小企业和科研院所参与,强化场景开放协同共享。石化央企具备推动量子安全技术开展试点应用的业务场景和软硬件基础。从业务场景看,石化央企拥有炼油、化工、新材料等多类业务场景,生产调度、装置控制、质量检测、科技研发、经营管理等环节持续产生大量具有敏感性和高商业价值的数据。特别是跨产区生产协同、关键数据传输、远程运维等场景,对数据传输的低时延、高可靠、强认证、防篡改有天然需求。从信息系统看,能源企业拥有集团互联链路、数据中心、厂区生产监控网络、工业互联网及5G专网等多层次通信设施,量子安全技术和设备可结合业务需求和网络架构,部署在信息中心、主控室、数据中心机房等关键节点,并在满足设备兼容性和运行可靠性要求的前提下,逐步向厂区专网、远程运维链路及部分工业终端延伸应用。从软硬件自主可控来看,石化行业的信创应用和适配工作不断推进,国产操作系统、数据库、中间件、服务器、密码设备及终端等产品的协同应用,为量子安全技术与现有业务平台融合创造了有利条件。例如,RISC-V等开放指令集架构的发展及在边缘安全设备中加快应用,为量子安全从“外挂式演示”走向“内生式部署”奠定了坚实底座。
齐鲁石化应用量子安全技术的实践路径
齐鲁石化深入贯彻党的二十届四中全会精神,全面落实“十五五”规划前瞻布局未来产业的战略部署,按照中国石化集团“二次创业”总体要求,坚决扛起科技自立自强与保障能源安全的央企责任,将量子技术作为筑牢能源安全屏障的重要抓手,按照“党委统筹、专业部门牵头、产学研协同、现场试点验证”模式,在全国石化行业争当量子技术应用的先行者与探路者,率先开展量子安全技术工业场景落地实践,筑牢“数字安全防线”。
(一)党委统筹锚定方向,完善协同联动、聚力攻坚工作机制
公司党委把量子安全技术落地作为落实国家战略、履行央企使命的重要任务,联合山东移动淄博分公司、奕斯伟计算、本源量子等合作单位,推动前沿量子技术从实验室落地到大型炼化生产现场,为筑牢能源安全屏障打下坚实基础。党委统筹谋划、靠前指挥,多次听取专题汇报,在技术路线选择、应用场景确定、合作单位对接等关键环节把关定向。信息中心联合山东移动淄博分公司组建工作专班,下设需求对接、方案设计、安全评估三个专业小组,建立“日沟通、周调度”机制,以项目化管理压责任、盯节点、破堵点。与此同时,通过会议、多媒体等形式加强对量子科技的宣传解读,引导全体干部员工统一思想、凝聚共识,营造了关心支持量子技术应用的浓厚氛围。

课题工作组联合攻关
齐鲁石化同步创新协同攻关与运维机制,确保前沿技术可落地、可管控。坚持问题导向,深入生产一线摸排数据传输链路,梳理安全风险,形成专项需求清单,围绕信创适配、网络兼容、系统对接等关键课题反复论证、逐项攻关。建立量子设备故障应急回退机制、密钥分级管理制度和运维操作规程,确保量子加密链路“用得上、管得住、退得回”。这一机制有效破解了传统“重采购、轻适配,重建设、轻运维”的治理短板,为量子安全技术长期稳定运行提供了可持续保障。
(二)坚持梯次推进策略,实现从单点试点到规模化应用
量子技术应用是保障产业安全、实现自主可控的关键支撑,但其可行性与适用性,最终要靠工业场景来检验。齐鲁石化坚持“应用牵引、小步快跑、迭代验证”,以真实生产场景为试金石,稳步推进量子安全试点建设,取得了一系列标志性的首创成果。
2026年5月,齐鲁石化启动量子安全技术试点,首选信息中心第一信息站至炼油一部南区主控室主干链路。该链路直接服务核心生产调度,涉及现有网络架构适配、量子设备与业务系统对接、密钥安全管控等多个环节,安全等级要求高。工作专班逐项打磨设备布设、密钥管控、业务切换、应急处置等细节,历经近两个月攻坚克难,于7月10日建成投用首条密玄量子加密主干链路,为高敏感生产调度数据建起量子安全传输通道。
首条链路投用后,工作专班及时总结设备调试、密钥管理、业务切换、应急回退等全流程操作规范,形成一套可复用经验。随后,齐鲁石化将目标锁定在承载核心业务的数据中心机房。8月31日,基于信创国产化架构的第二条量子加密链路在数据中心机房贯通,成为全国首条落地石化企业数据中心机房的量子加密链路,智能穿戴设备、地理信息等系统数据被纳入量子级防护体系。与此同时,齐鲁石化建成全国首例密玄量子加密(PQC)安全应用平台,按照“能用、可控、可管”原则,实现量子安全设备状态可视化、运维智能化、管控自主化。

参观信息中心机房
(三)适配全栈国产架构,推动新旧终端量子安全技术全覆盖
量子安全技术要在石化行业落地应用,必须适应企业现有信息系统和终端设备种类多、运行环境复杂的实际情况。齐鲁石化在搭建从芯片到系统的软硬件全栈国产化信息系统的基础上,围绕处理器架构、安全模组、密码设备和应用终端适配等关键环节,推动中移动密玄量子加密网络、密玄量子随机数芯片及密玄抗量子密码安全网关等量子安全技术、设备,与基于奕斯伟计算RISC-V架构边缘安全硬件终端、国产操作系统,以及中国移动5G专网等信息和传输底座协同适配,探索形成软硬件相互兼容、不同层级安全能力协同运行的技术架构,织密覆盖终端、传输、存储全生命周期的量子纵深防护体系。
在终端安全建设方面,齐鲁石化坚持新建与改造并举,分类提升不同类型设备的安全防护能力。一方面,依托中国移动5G专网,通过部署密玄量子加密信创一体机、密玄量子加密网关等新型量子安全设备,构建量子加密链路,保障数据传输过程的防篡改、防窃密。另一方面,对于现有办公电脑及暂不具备整体替换条件的存量设备,则采用密玄量子安全U盾、密玄加密U盘等产品,提供身份鉴别、文件加密和移动存储保护,弥补传统终端安全能力不足的问题。
目前,齐鲁石化已部署4台密玄量子加密网关、3台密玄量子加密一体机,配套应用量子随机数芯片、量子安全模组等安全设备,覆盖5套核心业务系统,逐步将安全防护从网络节点延伸至业务终端。通过兼顾新设备接入和老设备改造,齐鲁石化探索形成适应多类型终端、可与现有信息系统协同运行的国产化安全应用路径,为能源化工领域关键信息基础设施筑牢“量子免疫”安全底座,在关键核心技术自主可控方面树立了央企标杆。

工作人员在认真调试
(四)推进安全能力与业务流程融合,保障系统连续稳定运行
安全技术的应用成效,最终要体现在核心业务得到有效保护、生产经营活动保持平稳运行上。齐鲁石化统筹规划业务需求与安全防护,围绕地理信息、智能穿戴等试点业务,探索将加密能力嵌入实际数据访问和传输流程。业务终端发起访问请求后,系统依据预设策略将需要保护的业务流量导入安全网关,通过PQC抗量子密码、QRNG量子真随机数等量子安全技术对数据进行加密封装,再经受保护的链路传输至接收端,由相应设备完成解封装和解密,最后交由后端系统按照原有业务流程处理。在这一过程中,传输链路上的敏感数据以密文形式受到保护,终端访问地址也由量子设备进行加密,降低业务数据在传输过程中的各类安全风险。
为避免安全防护对既有业务造成不必要的影响,齐鲁石化将链路可靠性、业务响应和系统兼容性纳入应用验证的重点,持续关注加密隧道运行状态、密钥调用情况及业务访问表现,检验安全机制在真实业务负载下的运行效果。在保障数据安全的同时,尽可能减少用户操作方式和原有业务流程的变化,使加密、传输、解密等安全处理环节与后台业务调用相协调。通过密玄量子加密(PQC)安全应用平台,可以对生产调度、设备运维及日常办公等不同业务进行状态可视化监测,并结合业务重要程度、实时性要求和运行特点,动态配置相应的安全策略,实现安全防护与业务运行效率的协同兼顾。

密玄量子加密安全应用平台
(五)持续深化科产融创,推动量子科技从安全防护向生产优化延伸
齐鲁石化没有将量子技术应用局限于“防数据泄露”,而是将量子加密落地作为起点,持续推动技术优势转化为安全能力和产业发展动能。一方面,持续拓展防护场景,织密工业数据安全网络。在现有核心业务系统基础上,探索将量子安全防护延伸到更多生产调度、经营管理场景,谋划基于量子硬件构建身份认证体系,实现设备身份校验、固件防篡改;进一步优化量子安全管控平台,提升自动化运维水平,扩大量子安全防护覆盖面,持续巩固能源数据安全屏障。另一方面,紧跟量子科技前沿方向,积极谋划量子计算与炼化主业的融合路径。围绕炼化分子模拟、化学反应预测、工艺优化、新材料研发等方向,对接科研院所开展技术验证,寻找量子计算赋能化工研发的新路径,力争把量子技术从“安全防护赛道”延伸到“生产优化、新材料开发赛道”,为炼化产业转型升级注入新的技术动能。
齐鲁石化应用量子安全技术实践的示范效应
能源央企作为国民经济顶梁柱,在量子科技这一前沿未来产业领域,要通过技术应用、场景开放等扛起科技创新重任。齐鲁石化立足国家能源安全大局,直面创新投入顾虑多、产学研供需衔接不畅、成果行业推广难等问题,先行先试,走出一条协同攻关、自主可控的量子安全建设路径,为能源央企布局前沿技术提供了实践范本。
(一)先行先试,扛起能源安全战略使命担当
能源央企布局量子安全技术,是统筹发展和安全、保障能源安全的战略抉择,考验着企业的政治勇气与改革魄力。面对量子计算对现有密码体系带来的安全风险,齐鲁石化对标国家战略,主动将量子安全技术纳入数字化底座整体规划,先立后破、小步快跑,在工业生产场景下完成技术从实验室走向规模化落地。依靠党委督办、专班攻坚、机制创新等制度保障,将国家战略转化为切实举措。敢于承担试错风险,平衡短期经营压力与长期技术投入,真正把使命担当落到技术选型、资源配置、考核导向等细节之中,力争实现关键核心技术从跟跑向并跑、领跑跨越,为行业央企破解创新发展痛点提供鲜活样板。
(二)开放场景,厚植协同创新生态
打通科研端与应用端堵点,是前沿技术产业化落地的关键所在。工业场景是衔接技术研发与产业应用的重要桥梁,只有开放真实工业场景,才能持续牵引前沿技术迭代优化、更好适配产业需求。齐鲁石化落实国务院国资委相关要求,跳出“单打独斗”的封闭思维,主动开放生产调度、数据中心等高敏感业务场景,联合通信、量子技术、芯片制造等上下游企业,形成炼化企业提需求、通信企业建网络、硬件厂商供终端的分工格局,构建起需求牵引、优势互补、风险共担的创新共同体。这一模式既解决了中小科技企业“有技术无场景”的发展困境,也降低了传统央企数字化转型的试错成本,营造出有利于科技创新和产业创新深度融合的发展生态。
(三)系统谋划,打造全栈全链路全周期自主可控体系
能源安全的重要支撑在于实现自主可控,自主可控不等同于单一设备层面的国产化替代,而是贯穿技术、应用、制度各环节的系统性工程。齐鲁石化依托全国产软硬件底座落地量子安全技术,持续拓宽自主可控的实践边界。聚焦全栈替代,贯通芯片、终端、网关、操作系统、数据库、业务应用各层级软硬件国产化;聚焦全链路打通,串联生产现场、主控室、信息中心、数据中心的业务数据流;聚焦全周期闭环,建立覆盖需求研判、方案设计、密钥管控、运维监管、应急回退、标准制定的管理体系。齐鲁石化摒弃零散化、碎片化改造路径,推动底层硬件、系统与上层应用协同部署、单点技术突破与全链条生态培育同向发力,让自主可控从理念走向实践,切实筑牢数据安全屏障,为能源央企全国产软硬件叠加量子加密安全建设提供系统性实施路径。
(四)示范引领,输出行业解决方案
央企创新试点不能止步于内部应用,更要推动实践探索转化为全行业共享共用的创新能力。齐鲁石化作为中国石化首家落地量子加密应用的企业,没有将量子安全应用成果作为“独门绝技”,而是系统梳理需求调研、方案设计、工程部署、运维管理全流程实践经验,直面石化行业工业协议老旧、系统耦合度高、国产软硬件适配难等现实堵点,形成标准规范、适配清单、操作规程一整套工具包,提炼形成可复制、可推广的“齐鲁方案”。与此同时,积极配合集团公司做好相关标准制定和技术验证工作,为中国石化全产业链数字化安全建设提供参考,助力行业探索未来产业技术标准。齐鲁石化的实践表明,能源央企既要勇当技术突破的先行者,也要甘做产业升级的铺路者,依托方案输出、标准共建、产业链带动等打造行业样板,不断夯实国家能源产业链供应链自主安全根基。(刘春霞、刘哲)