Viện Khoa học - Công nghệ mật mã: 45 năm tiên phong nghiên cứu mật mã và bảo mật, an toàn thông tin

Làm chủ các hệ mật, giao thức mật mã an toàn của riêng Việt Nam

Cơ yếu Việt Nam là ngành khoa học kỹ thuật cơ mật đặc biệt thuộc lĩnh vực an ninh quốc gia, có những cống hiến to lớn trong sự nghiệp giải phóng dân tộc cũng như công cuộc xây dựng và bảo vệ Tổ quốc, vinh dự được Đảng, Nhà nước trao tặng Huân chương Sao Vàng, 2 Huân chương Hồ Chí Minh và Huân chương Giải phóng. Nhiều tập thể, cá nhân trong ngành được phong tặng danh hiệu Anh hùng LLVT nhân dân, cùng nhiều phần thưởng cao quý. Ra đời trong giai đoạn cách mạng mới, Viện Khoa học - Công nghệ mật mã tự hào đã kế thừa và góp phần xứng đáng vào thành tích chung đó.

Ngày 23-6-1975, Thường vụ Quân ủy Trung ương ban hành Nghị quyết về việc đặt cơ quan Ban Cơ yếu Trung ương là một đầu mối của Quân ủy Trung ương. Ngày 14-1-1980, Ban Bí thư Trung ương Đảng ban hành Chỉ thị số 85/CT-TW và Quyết định số 61/QĐ-TW về xây dựng và tổ chức ngành Cơ yếu Việt Nam trong giai đoạn mới, trong đó xác định hệ thống tổ chức của ngành Cơ yếu Việt Nam, nhiệm vụ, quyền hạn của Ban Cơ yếu Trung ương, khẳng định Ban Cơ yếu Trung ương là một ban của Trung ương Đảng do Ban Bí thư trực tiếp chỉ đạo.

Trên cơ sở đó, ngày 20-3-1980, Trưởng ban Ban Cơ yếu Trung ương ban hành Quyết định số 131/BCY về việc tách Vụ Nghiên cứu kỹ thuật thành Viện Nghiên cứu khoa học kỹ thuật mật mã và Cục Nghiệp vụ kỹ thuật.

TS Nguyễn Quốc Toàn, Viện trưởng Viện Khoa học - Công nghệ mật mã, Ban cơ yếu Chính phủ (đứng bên phải), báo cáo kết quả nghiên cứu về công nghệ lượng tử

Kể từ đó, sau nhiều lần phân tách, sáp nhập, thay đổi tên gọi, Viện Khoa học - Công nghệ mật mã đã trở thành một trong những tổ chức nghiên cứu hàng đầu về mật mã và bảo mật, an toàn thông tin. Ngày 20-3 hằng năm trở thành Ngày truyền thống của Viện Khoa học - Công nghệ mật mã.

Ngay từ khi mới thành lập, dù điều kiện vật chất và cơ sở kỹ thuật còn hạn chế, cán bộ, nhân viên Viện nghiên cứu khoa học kỹ thuật mật mã đã phát huy truyền thống vẻ vang của ngành Cơ yếu Việt Nam: “Trung thành, tận tụy, đoàn kết, kỷ luật, sáng tạo”, cùng các cơ quan, đơn vị trong toàn ngành thực hiện thắng lợi nhiệm vụ chính trị, góp phần quan trọng vào công cuộc xây dựng và bảo vệ Tổ quốc.

Hiện nay, Viện Khoa học - Công nghệ mật mã đã làm chủ và tạo dựng được nguyên lý, công nghệ mới trong thiết kế, xây dựng các hệ mật mã, giao thức mật mã an toàn của riêng Việt Nam. Độ an toàn có thể tùy biến theo từng cấp độ mật cho lĩnh vực bảo vệ thông tin bí mật nhà nước cũng như phục vụ phát triển kinh tế - xã hội. Ngoài ra, Viện đã tạo ra một hướng đi mới và hiện đại trong việc thiết kế, xây dựng một số giải pháp công nghệ có tính mới, tính hệ thống để giải quyết các nhiệm vụ mang tầm chiến lược của ngành Cơ yếu Việt Nam trong tình hình mới, và đạt được một số thành tựu về kỹ thuật và công nghệ thiết kế, chế tạo sản phẩm mật mã.

Chủ động ứng phó thách thức, nắm bắt xu hướng công nghệ cốt lõi

Hiện nay, khoa học công nghệ nói chung, công nghệ lượng tử nói riêng đang mang lại những cơ hội mới, nhưng cũng tiềm ẩn những nguy cơ, tác động tiêu cựu đối với an ninh quốc gia, thể hiện trên một số phương diện sau:

Thứ nhất, làm tăng tính bất ổn toàn cầu. Nếu công nghệ lượng tử chỉ nằm trong tay số ít quốc gia, hệ thống mật mã có thể bị phá vỡ hoặc suy giảm độ an toàn, dẫn đến mất cân bằng quyền lực nghiêm trọng. Các nước yếu hơn sẽ bị ép vào thế phải phát triển công nghệ lượng tử để đối phó, tạo ra một cuộc đua nguy hiểm, tương tự như cuộc chạy đua hạt nhân trong thế kỷ 20. Công nghệ lượng tử có thể trở thành một loại vũ khí chiến tranh nguy hiểm, tương tự như cách trí tuệ nhân tạo đang được quân sự hóa. Các quốc gia chưa sở hữu máy tính lượng tử đủ mạnh sẽ trở thành “vùng trũng dữ liệu”, bị gián điệp lượng tử đánh cắp thông tin chiến lược.

Thứ hai, nguy cơ đảo lộn hệ thống an ninh mạng toàn cầu. Phân phối khóa lượng tử (QKD) không phải là giải pháp hoàn hảo: QKD chỉ bảo vệ kênh truyền khóa, còn dữ liệu vẫn có thể bị tấn công bằng các phương pháp khác như phần mềm gián điệp, thiết bị đánh chặn phần cứng. Hơn nữa, QKD yêu cầu cơ sở hạ tầng đặc biệt, gây tốn kém và khó triển khai trên quy mô lớn. Chính phủ và doanh nghiệp có thể dựa quá mức vào QKD mà quên mất những lỗ hổng khác, như tấn công side-channel, backdoor, hoặc lỗi con người. Hiện nay, chỉ một số công ty nước ngoài nắm giữ công nghệ QKD, nếu họ thao túng thị trường hoặc có rủi ro bảo mật, toàn bộ hệ thống an ninh của các quốc gia phụ thuộc vào đó có thể bị tấn công.

Thứ ba, gây ra bất bình đẳng công nghệ, tạo ra “quyền lực lượng tử” mà chỉ một số nước siêu cường thực sự được hưởng lợi như Mỹ, Nga, Trung Quốc, Nhật Bản, EU có nguồn lực tài chính và nhân lực mạnh để phát triển. Các nước nhỏ hơn sẽ bị bỏ lại phía sau, dẫn đến mất chủ quyền công nghệ và trở thành “thuộc địa hóa công nghệ mới”. Khi một quốc gia sở hữu máy tính lượng tử mạnh để phá mã hiện tại, họ có thể can thiệp vào hệ thống tài chính, quân sự và chính trị của nước khác.

Đoàn đại biểu Viện Khoa học - Công nghệ mật mã cùng chuyên gia nghiên cứu tại Hội nghị Toán học toàn quốc năm 2023

Trước sự xuất hiện của “Máy tính lượng tử với ưu thế lượng tử tuyệt đối”, nhiệm vụ của Viện Khoa học - Công nghệ mật mã càng trở nên nặng nề với những thách thức, yêu cầu rất cao từ thực tiễn, nhất là phải nghiên cứu khoa học mật mã tiên tiến, hiện đại, tiệm cận trình độ của khu vực và thế giới, đặc biệt là mật mã lượng tử và mật mã hậu lượng tử, nhằm đảm bảo an toàn thông tin trước sự phát triển mạnh mẽ của khoa học, công nghệ và các nguy cơ tấn công thám mã mới.

Trước tình hình đó, dưới sự chỉ đạo của lãnh đạo Ban Cơ yếu Chính phủ, Viện Khoa học - Công nghệ mật mã xác định rõ những xu hướng công nghệ cốt lõi sẽ theo đuổi trong thời gian tới. Đó là việc nghiên cứu và ứng dụng mật mã lượng tử nhằm bảo vệ các hệ thống thông tin quan trọng quốc gia; là phát triển các giải pháp bảo mật và an toàn thông tin nhằm bảo vệ dữ liệu hiệu quả trong môi trường điện toán đám mây, ứng phó nhanh, chính xác với các mối đe dọa tấn công thám mã.

Nhiệm vụ quan trọng không chỉ là bảo vệ dữ liệu hay hệ thống thông tin đơn thuần, mà còn góp phần bảo vệ sự an toàn, ổn định và phát triển của đất nước trong kỷ nguyên số. Để thực hiện sứ mệnh ấy, nguồn nhân lực chất lượng cao chính là chìa khóa quan trọng nhất. Vì vậy, Viện Khoa học - Công nghệ mật mã sẽ đầu tư mạnh mẽ hơn nữa cho công tác đào tạo, xây dựng và phát triển đội ngũ chuyên gia giỏi, có bản lĩnh vững vàng trước mọi khó khăn, thử thách.

Phát huy thế mạnh Việt Nam trong cuộc đua lượng tử

Việt Nam là một quốc gia đang phát triển với nguồn lực tài chính và công nghệ có hạn so với các cường quốc như Mỹ, Nga, Trung Quốc, EU trong cuộc đua lượng tử. Tuy nhiên, khi xác định hướng đi đúng đắn, Việt Nam sẽ tận dụng được công nghệ lượng tử để phát triển mà không rơi vào thế yếu so với các nước. Nếu tham gia vào nghiên cứu theo hướng tiếp cận giống như các cường quốc, chúng ta sẽ gặp nhiều khó khăn về vốn đầu tư, nhân lực chất lượng cao và hạ tầng kỹ thuật. Vì thế, thay vì chạy đua trực tiếp, Việt Nam cần chọn lọc hướng đi phù hợp dựa trên thế mạnh của mình, kết hợp ứng dụng công nghệ lượng tử một cách thực tế và chiến lược bảo vệ an ninh quốc gia, theo hướng sau:

Thứ nhất, tập trung vào nghiên cứu, ứng dụng công nghệ lượng tử trong quốc phòng, an ninh.

Đối với lĩnh vực cơ yếu, ưu tiên nghiên cứu các thuật toán mật mã hậu lượng tử PQC để phát triển các hệ mật có khả năng kháng lượng tử, đảm bảo an ninh quốc gia. Trong lĩnh vực quốc phòng, an ninh, cơ yếu cần đẩy mạnh ứng dụng công nghệ lượng tử trong viễn thông và internet lượng tử, hợp tác với các nước phát triển để thử nghiệm QKD trong hệ thống viễn thông và bảo mật dữ liệu. Việt Nam cần xây dựng các phòng thí nghiệm nghiên cứu mạng lượng tử quy mô nhỏ, chuẩn bị cho tương lai khi internet lượng tử được triển khai rộng rãi. Kiểm soát chặt chẽ việc nhập khẩu, sử dụng và triển khai công nghệ lượng tử để tránh rò rỉ dữ liệu. Thành lập các Trung tâm nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ quy mô quốc gia với sự tham gia của các viện nghiên cứu, trường đại học, tập đoàn lớn trong nước kết hợp chuyên gia, đối tác nước ngoài hợp tác, cùng phát triển theo chiến lược “hợp tác - chọn lọc - ứng dụng thực tế”.

Hoạt động hợp tác nghiên cứu giữa Viện Khoa học - Công nghệ mật mã với Viện Toán học, Viện Hàn lâm khoa học và công nghệ Việt Nam

Thứ hai, ứng dụng lượng tử trong khoa học vật liệu, y sinh, trí tuệ nhân tạo và tài chính.

Với các giải pháp như xây dựng đội ngũ nghiên cứu chuyên sâu về ứng dụng công nghệ lượng tử. Tăng cường hợp tác quốc tế để tham gia vào hệ sinh thái lượng tử mà không phải tự phát triển phần cứng. Nghiên cứu ứng dụng công nghệ lượng tử vào lĩnh vực cụ thể phù hợp với Việt Nam như khoa học vật liệu và y sinh. Công nghệ lượng tử có thể giúp phát triển vật liệu mới, dược phẩm và y học chính xác. Việt Nam có lợi thế về dược liệu và công nghệ sinh học, có thể ứng dụng tính toán lượng tử để tạo ra thuốc mới, vật liệu nano, cảm biến sinh học.

Thứ ba, ứng dụng công nghệ lượng tử trong tài chính và AI. Tận dụng thuật toán lượng tử trong tài chính, dự báo rủi ro, tối ưu hóa danh mục đầu tư. Kết hợp AI và học máy với tính toán lượng tử để tăng tốc độ xử lý dữ liệu lớn trong fintech, thương mại điện tử.

Đất nước đang đứng trước ngưỡng cửa kỷ nguyên mới – kỷ nguyên vươn mình của dân tộc. 45 năm qua là hành trình đầy tự hào của các thế hệ cán bộ, nhân viên Viện nghiên cứu Khoa học kỹ thuật mật mã trước đây và Viện Khoa học - Công nghệ mật mã ngày nay. Đây cũng chính là thời điểm chúng ta đặt ra mục tiêu cao hơn, xa hơn và quyết tâm mạnh mẽ hơn cho tương lai. Kế thừa những thành tựu to lớn đã đạt được, với định hướng nghiên cứu chiến lược rõ ràng, Viện Khoa học - Công nghệ mật mã sẽ tiếp tục phát huy truyền thống đoàn kết, sáng tạo, tự lực, tự cường, quyết tâm thực hiện thắng lợi các định hướng chiến lược đã đề ra, góp phần xứng đáng vào quá trình tiến thẳng lên hiện đại của ngành Cơ yếu Việt Nam trong thời kỳ phát triển mới của đất nước.

TS NGUYỄN QUỐC TOÀN, Viện trưởng Viện Khoa học - Công nghệ mật mã, Ban Cơ yếu Chính phủ