Nâng cấp an ninh mạng ở kỷ nguyên lượng tử tác động gì tới Việt Nam?

Tiến sĩ James Kang, giảng viên cấp cao ngành Khoa học máy tính tại Đại học RMIT Việt Nam, nhận định rằng các chính phủ và công ty công nghệ đang dần chuẩn bị cho một tương lai mà hệ thống an ninh mạng hiện nay không còn đủ vững chãi. Sự thay đổi mang tính cấu trúc này có thể đòi hỏi nguồn vốn đầu tư khổng lồ để nâng cấp, thậm chí là thay thế phần lớn hạ tầng số hiện có nhằm bảo vệ dữ liệu cốt lõi của xã hội.

Tiến sĩ James Kang, giảng viên cấp cao ngành Khoa học máy tính tại Đại học RMIT Việt Nam.

Gia tăng nỗi lo tấn công “thu thập trước, giải mã sau”

Theo Tiến sĩ James Kang, công nghệ mã hóa hiện đóng vai trò là xương sống của toàn bộ mạng Internet toàn cầu. Chúng ta dựa vào nó mỗi ngày để thực hiện các giao dịch trên dịch vụ ngân hàng trực tuyến, mua sắm trên các nền tảng thương mại điện tử, lướt web an toàn, lưu trữ tài liệu trên nền tảng đám mây và thực hiện vô số các hình thức liên lạc số khác. Mục đích cốt lõi của việc mã hóa là bảo vệ tính riêng tư của thông tin cá nhân và đảm bảo rằng chỉ những người dùng được cấp phép hợp lệ mới có thể truy cập vào hệ thống, thường thông qua các lớp bảo vệ cơ bản như tên đăng nhập, mật khẩu và mã xác thực đa yếu tố.

Bên cạnh việc bảo mật quyền truy cập, mã hóa cũng giúp đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu, có nghĩa là mọi thông tin khi truyền tải qua không gian Internet sẽ không bị bất kỳ bên thứ ba nào thay đổi hay can thiệp giữa chừng. Chức năng này được thực hiện bằng cách biến dữ liệu gốc thành một định dạng mã hóa hoàn toàn không thể đọc được bằng mắt thường và cấu trúc này chỉ có thể được giải mã thành công thông qua một khóa kỹ thuật số phù hợp.

Trong nhiều thập kỷ qua, đại đa số người dùng và các chuyên gia đều có chung một niềm tin rằng dữ liệu một khi đã được mã hóa theo các tiêu chuẩn hiện đại thì sẽ an toàn vĩnh viễn. Tuy nhiên, sự xuất hiện của máy tính lượng tử đang đe dọa trực tiếp đến niềm tin đó.

Các hệ thống máy tính lượng tử trong tương lai được dự báo sẽ sở hữu sức mạnh tính toán vượt trội, đủ khả năng bẻ gãy các thuật toán mã hóa phức tạp nhất hiện nay trong một thời gian cực ngắn. Nắm bắt được viễn cảnh này, các nhóm tin tặc đã bắt đầu thực hiện một chiến lược tinh vi mang tên “thu thập trước, giải mã sau”.

Chúng tiến hành đánh cắp và tích trữ các kho dữ liệu nhạy cảm đã được mã hóa ngay từ hôm nay, kiên nhẫn chờ đợi đến thời điểm máy tính lượng tử đủ mạnh để giải mã toàn bộ khối lượng thông tin đó. Nếu các tệp tin quan trọng, kho email nội bộ, hồ sơ tài chính hay dữ liệu lưu trữ đám mây của doanh nghiệp và quốc gia bị đánh cắp có thể bị đọc được sau này, hậu quả để lại sẽ vô cùng nghiêm trọng.

Một báo cáo gần đây do Google công bố đã chỉ ra rằng máy tính lượng tử có thể phá vỡ một số phương thức bảo mật sớm hơn rất nhiều so với các dự báo trước đây. Báo cáo này đặc biệt nhấn mạnh rủi ro đối với các công nghệ tiền mã hóa, bao gồm cả những đồng tiền phổ biến như Bitcoin và Ethereum, vốn phụ thuộc hoàn toàn vào các phương pháp mã hóa để bảo vệ tính toàn vẹn của ví điện tử và các giao dịch trên chuỗi khối.

Hãy thử tưởng tượng viễn cảnh tồi tệ khi các ví tiền mã hóa được xác nhận là không còn an toàn. Niềm tin vào hệ thống tài sản số sẽ ngay lập tức sụp đổ, kéo theo sự hoảng loạn dây chuyền trên các thị trường tài chính toàn cầu. Dù kịch bản đen tối này chưa xảy ra ngay lập tức, các nghiên cứu cũng cho thấy một mối lo ngại rộng lớn hơn khi rủi ro liên quan tới điện toán lượng tử sẽ lan rộng ra toàn bộ hệ thống ngân hàng truyền thống, các nền tảng đám mây khổng lồ, hệ thống định danh danh tính số và hàng loạt lĩnh vực trọng yếu khác của mạng Internet hiện đại.

Chuẩn bị cho kỷ nguyên lượng tử

Đứng trước nguy cơ hiện hữu, các chính phủ và những tập đoàn công nghệ lớn trên thế giới đang bắt tay vào quá trình chuẩn bị cho một cuộc chuyển đổi lịch sử sang các công nghệ bảo mật hậu lượng tử hay còn được gọi là bảo mật kháng lượng tử. Tại Mỹ, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST) đã chính thức công bố các tiêu chuẩn mã hóa hoàn toàn mới nhằm tạo ra một lá chắn vững chắc chống lại các cuộc tấn công từ máy tính lượng tử trong tương lai. Hàng loạt công ty dẫn đầu ngành công nghệ như Google, Microsoft và Apple cũng đang tích cực thử nghiệm các giải pháp bảo mật kháng lượng tử ngay trong phần mềm trình duyệt web, dịch vụ điện toán đám mây và hệ thống thông tin liên lạc nội bộ của họ.

Theo Tiến sĩ James Kang, việc chuyển đổi sang hệ thống an ninh mạng hậu lượng tử được các chuyên gia đánh giá có thể trở thành một trong những đợt nâng cấp công nghệ khổng lồ nhất của mạng Internet kể từ sự cố Y2K. Trên phạm vi toàn cầu, toàn bộ các cơ quan chính phủ, hệ thống ngân hàng, bệnh viện, nhà cung cấp dịch vụ đám mây và công ty viễn thông sẽ phải đối mặt với một thực tế là họ cần cập nhật hoặc thậm chí thay thế phần lớn hệ thống bảo mật đang được dùng để bảo vệ mạng lưới và dữ liệu của mình.

Quá trình này không chỉ đơn giản là việc tải về và cài đặt một bản cập nhật phần mềm thông thường. Rất nhiều tổ chức sẽ phải thiết kế lại toàn bộ kiến trúc hệ thống, tiến hành thay thế các thiết bị phần cứng lỗi thời, điều chỉnh lại mã nguồn ứng dụng và kiểm tra nghiêm ngặt khả năng vận hành của các công nghệ kháng lượng tử trên một quy mô hạ tầng số cực kỳ rộng lớn.

Để hình dung rõ hơn về gánh nặng tài chính, một báo cáo do Nhà Trắng công bố vào năm 2024 đã ước tính rằng các cơ quan liên bang Mỹ có thể phải chi ra khoảng 7,1 tỉ đô la Mỹ cho quá trình chuyển đổi sang nền tảng mã hóa hậu lượng tử trong giai đoạn từ năm 2025 đến năm 2035. Con số khổng lồ này mang tính chất gợi ý, cho thấy quy mô và mức chi phí của quá trình chuyển đổi có thể lớn đến mức nào nếu nó được triển khai đồng loạt trên toàn cầu.

Đối với nhiều tổ chức và doanh nghiệp, thách thức không chỉ nằm ở bài toán chi phí đắt đỏ mà còn ở áp lực về mặt thời gian. Các dự án nâng cấp hạ tầng mạng với quy mô lớn thường mất nhiều năm ròng rã để hoàn thành, đặc biệt là khi chúng liên quan trực tiếp đến an ninh quốc gia, hệ thống giao dịch ngân hàng và các dịch vụ cung cấp tiện ích thiết yếu cho người dân.

Tác động đến Việt Nam

Tại Việt Nam, nơi các dịch vụ chính phủ điện tử, hệ thống ngân hàng trực tuyến, thương mại điện tử và nền tảng dữ liệu quốc gia đang trong giai đoạn phát triển và mở rộng nhanh chóng, vấn đề an ninh mạng lượng tử ngày càng trở nên quan trọng và mang tính cấp thiết. Nếu các cỗ máy tính lượng tử trong tương lai có thể làm suy yếu toàn bộ các phương thức mã hóa đang được sử dụng hiện nay, Việt Nam có thể phải đối mặt với một khoản chi phí khổng lồ để nâng cấp hạ tầng thiết yếu trong điều kiện vô cùng gấp gáp. Do đó, việc chủ động chuẩn bị từ sớm khi vẫn còn thời gian có thể giúp đất nước giảm rủi ro và tối ưu hóa chi phí về lâu dài.

Trên thực tế, Việt Nam đã bắt đầu có những bước tiến ban đầu đáng ghi nhận trong lĩnh vực này. Vào cuối năm ngoái, công ty hoạt động trong lĩnh vực an ninh mạng VinCSS đã chính thức ra mắt nền tảng truy cập mạng ZQTA (Zero Trust Quantum-Ready Network Access Platform). Nền tảng tiên tiến này tích hợp mô hình bảo mật không mặc định tin cậy, công nghệ xác thực không cần mật khẩu và các thuật toán mã hóa kháng lượng tử nhằm thiết lập một rào chắn vững chắc bảo vệ dữ liệu trước nguy cơ của các cuộc tấn công thu thập trước, giải mã sau.

Tiến sĩ James Kang đánh giá bên cạnh những nỗ lực từ phía doanh nghiệp tư nhân, Việt Nam cũng đã ra mắt VNQuantum, một mạng lưới quốc gia quy tụ các chuyên gia hàng đầu về công nghệ lượng tử nhằm thúc đẩy hoạt động nghiên cứu và đổi mới sáng tạo trong lĩnh vực đầy tiềm năng này. Động thái này cho thấy sự nhận thức ngày càng tăng trong giới quản lý và học thuật rằng điện toán lượng tử không chỉ là một vấn đề khoa học thuần túy, mà nó còn gắn liền với sự sống còn của nền kinh tế và an ninh quốc gia trong tương lai.

Dù các nỗ lực thích ứng này vẫn đang ở những giai đoạn đầu tiên, chúng cho thấy Việt Nam đã bắt đầu nhận thức sâu sắc rằng an ninh mạng trong kỷ nguyên lượng tử có thể trở thành một trong những biến chuyển công nghệ quan trọng tiếp theo, tác động trực tiếp và mạnh mẽ đến cả bộ máy chính phủ, cộng đồng doanh nghiệp và hàng triệu người dùng Internet. Kỷ nguyên lượng tử có thể vẫn đang trong quá trình hình thành, nhưng cuộc chạy đua để bảo đảm an ninh mạng cho một tương lai bền vững cần phải được bắt đầu ngay từ hôm nay.