Chuẩn bị cho hậu lượng tử: Cuộc đua bảo vệ an ninh dữ liệu và chủ quyền số

Bài toán cấp bách

Theo chuyên gia Vũ Ngọc Sơn, dự kiến giai đoạn 2028-2030, thế giới sẽ có những chiếc máy tính lượng tử thương mại đầu tiên. Khác biệt hoàn toàn so với máy tính hay GPU truyền thống, máy tính lượng tử giúp phá mã các thuật toán hiện tại một cách cực kỳ nhanh chóng.

Các nền tảng mã hóa phổ biến như TLS, VPN, chữ ký số hay PKI đều sẽ bị ảnh hưởng. Dữ liệu mã hóa bị giải mã hàng loạt. Các mô hình như RSA (mã hoá bất đối xứng) và ECC sẽ không còn an toàn. Đặc biệt, các văn bản đã ký bằng chữ ký số hoàn toàn có thể bị kẻ xấu sửa chữa và ký lại, khiến giá trị pháp lý không còn.

Thêm nữa, dữ liệu, bí mật kinh doanh và thông tin cá nhân có thể đang bị thu thập để chờ thời điểm giải mã trong tương lai. Theo ông Nguyễn Thành Biên, kỹ sư giải pháp cấp cao của F5 Network, ngay từ bây giờ, các doanh nghiệp công nghệ, viễn thông và các hệ thống lớn phải bắt đầu kiểm tra, thử nghiệm chuyển đổi PQC (mã hóa hậu lượng tử).

Quy trình thực hiện theo hướng từ ngoài vào trong, ưu tiên cấu hình và kiểm thử các hệ thống tiếp xúc trực tiếp với internet như bật TLS 1.3, kiểm tra trình duyệt và thư viện cũ. Chủ động hành động khi còn thời gian thay vì chờ đợi, các tổ chức sẽ bảo vệ thành công dữ liệu trước nguy cơ bị đánh cắp và giải mã hàng loạt. Quá trình chuyển đổi sang mật mã hậu lượng tử có thể kéo dài nhiều năm và ảnh hưởng tới hầu hết hệ thống, thiết bị, kết nối và chuỗi cung ứng công nghệ.

Chuyên gia an toàn thông tin Vũ Ngọc Sơn cho biết, phần lớn các quốc gia châu Âu và Mỹ đặt mục tiêu chuyển đổi sang hậu lượng tử trong giai đoạn 2030-2035. Tuy nhiên, vì máy tính lượng tử dự kiến xuất hiện sớm hơn vào khoảng 2028-2030, các tổ chức dự kiến đẩy nhanh tiến độ.

Trong giai đoạn chuyển tiếp 2030-2035, các nước khuyến nghị sử dụng phương thức lai (hybrid), tức là chạy song song giữa mật mã cổ điển và mật mã hậu lượng tử. Nguyên nhân là do các hệ thống kiểm định, cấp độ an toàn hay quy chuẩn hiện hành vẫn dựa trên nền tảng mật mã cũ như RSA hay ECC, nên không thể yêu cầu chuyển đổi toàn bộ sang chuẩn mới trong một sớm một chiều…

Lộ trình làm chủ công nghệ mật mã kháng lượng tử tại Việt Nam

Theo Thiếu tướng Hồ Văn Hương, Phó Trưởng ban Cơ yếu Chính phủ, trước sự phát triển nhanh chóng của công nghệ tính toán lượng tử, việc nghiên cứu, ứng dụng và làm chủ các công nghệ mật mã tiên tiến có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với bảo vệ bí mật nhà nước, an ninh quốc gia và chủ quyền số trên không gian mạng.

Trước chiến lược "Thu thập trước - giải mã sau", các quốc gia phải chủ động xây dựng lộ trình chuyển đổi sang các giải pháp mật mã có khả năng chống chịu trước nguy cơ lượng tử.

Ban Cơ yếu Chính phủ xác định nghiên cứu, phát triển và làm chủ công nghệ mật mã lõi là nhiệm vụ trọng tâm. Theo lộ trình, đến năm 2027 Việt Nam sẽ ban hành đầy đủ các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia TCVN về thuật toán, sản phẩm và thiết bị bảo mật hậu lượng tử; đến năm 2030 hoàn thành chuyển đổi, tích hợp mật mã hậu lượng tử theo cơ chế lai đối với các hệ thống thông tin quan trọng về an ninh quốc gia.

Đến năm 2033, Việt Nam tiếp tục bổ sung các tiêu chuẩn về phân phối khóa lượng tử; tiến tới hoàn thành chuyển đổi sang mật mã kháng lượng tử đối với 100% hệ thống thông tin quan trọng vào năm 2035.

Lộ trình được xây dựng theo nguyên tắc thận trọng, đồng bộ, không gián đoạn; trong đó mật mã hậu lượng tử là giải pháp chủ đạo triển khai diện rộng, còn phân phối khóa lượng tử áp dụng có chọn lọc cho các mạng liên lạc trọng yếu.

Ngày 17-10 vừa qua, Ban Cơ yếu Chính phủ đã công bố và lấy ý kiến đối với 3 dự thảo tiêu chuẩn quốc gia về mật mã hậu lượng tử. Trong đó, dự thảo tiêu chuẩn về thuật toán chữ ký số hậu lượng tử là nội dung tiêu chuẩn hóa thuật toán chữ ký số hậu lượng tử do Việt Nam nghiên cứu, phát triển và làm chủ công nghệ lõi, hướng tới đáp ứng yêu cầu bảo mật và khả năng ứng dụng trong các hệ thống thông tin.

Dự thảo tiêu chuẩn về cơ chế đóng gói khóa ML-KEM, được xây dựng trên cơ sở tham chiếu tiêu chuẩn quốc tế ISO/IEC 18033-2:2006/Amd.2:2026, nhằm bảo đảm tính an toàn và khả năng tương thích. Cuối cùng, dự thảo tiêu chuẩn về chữ ký số dựa trên lưới có cấu trúc ML-DSA, xây dựng trên cơ sở tiêu chuẩn quốc tế FIPS 204.

Việc công bố các dự thảo tiêu chuẩn là bước đi quan trọng trong quá trình cụ thể hóa lộ trình chuyển đổi mật mã kháng lượng tử tại Việt Nam. Các tiêu chuẩn không chỉ tạo cơ sở kỹ thuật cho việc nghiên cứu, phát triển, đánh giá và ứng dụng các thuật toán mật mã, mà còn góp phần hình thành khuôn khổ thống nhất để bảo đảm tính tương thích, an toàn và khả năng tích hợp với hạ tầng mật mã quốc gia.

Đối với các thuật toán, cơ chế được xây dựng trên cơ sở tham chiếu những tiêu chuẩn quốc tế, việc nghiên cứu, đánh giá và lựa chọn các giải pháp phù hợp với yêu cầu thực tiễn trong nước có ý nghĩa quan trọng, góp phần nâng cao năng lực tự chủ và bảo đảm an toàn trong quá trình triển khai.