Những Thay Đổi Cần Thiết Cho Hạ Tầng Số Trước Sự Trỗi Dậy Của Điện Toán Lượng Tử

Sự phát triển của máy tính lượng tử đang tạo ra một bước ngoặt lớn đối với lĩnh vực bảo mật thông tin và hạ tầng số toàn cầu. Các công nghệ mã hóa tiên tiến nhất hiện nay, vốn được xem là “tiêu chuẩn vàng” để bảo vệ mọi thứ từ website đến giao dịch ngân hàng trực tuyến, có nguy cơ bị phá vỡ bởi sức mạnh tính toán mới này.

Nguyên Lý Hoạt Động và Mối Đe Dọa Từ Máy Tính Lượng Tử

Máy tính lượng tử hoạt động dựa trên nguyên lý của cơ học lượng tử. Thay vì sử dụng bit nhị phân (0 hoặc 1) như máy tính truyền thống, chúng vận hành bằng qubit, đơn vị thông tin có khả năng tồn tại đồng thời ở cả trạng thái 0 và 1. Điều này cho phép hệ thống thực hiện nhiều phép tính song song, giải quyết các bài toán phức tạp mà máy tính cổ điển cần rất nhiều thời gian.

Công trình nghiên cứu từ công ty điện toán lượng tử Alice & Bob ước tính rằng việc phá mã RSA-2048 – một module mật mã gồm 617 chữ số – có thể yêu cầu máy tính lượng tử với 23.000 qubit và thời gian khoảng 3,14 ngày.

Mặc dù các hệ thống hiện tại rất khó phá vỡ do giới hạn của máy tính cổ điển, sự xuất hiện của thuật toán như của Peter Shor đã chỉ ra khả năng tiềm tàng này khi kết hợp với sức mạnh xử lý lượng tử.

Xu Hướng và Lộ Trình Phát Triển Công Nghệ

Các nhà nghiên cứu nhận định rằng việc chế tạo máy tính lượng tử đạt đến mức độ cần thiết để phá mã là điều khả thi trong vài năm tới, thậm chí có thể trở thành hiện thực vào cuối thập kỷ này. Điều này báo hiệu một thời điểm được gọi là Q-Day đối với an ninh mạng.

Các công ty lớn và các tổ chức quốc gia đã nhận thức rõ mối đe dọa này và đang hành động tích cực. Nhà Trắng khuyến nghị năm 2035 là mốc mà các tổ chức nên hướng tới để hoàn thành việc áp dụng mật mã hậu lượng tử.

Để đối phó, NIST đã hoàn tất một bộ thuật toán mã hóa mới vào năm 2024, được thiết kế đặc biệt nhằm chống chịu trước các cuộc tấn công từ máy tính lượng tử. Các chuyên gia khuyến cáo cộng đồng an ninh mạng cần kiểm soát và nghiên cứu chuyển đổi hệ thống sang những thuật toán thay thế này.

Thách Thức Về Hạ Tầng Và Tính Ổn Định

Một trong những nút thắt kỹ thuật lớn nhất là việc tạo ra các qubit ổn định. Hiện tại, qubit chỉ hoạt động hiệu quả trong môi trường cực lạnh và áp suất rất thấp, điều này giới hạn khả năng tương tác của chúng với môi trường bên ngoài.

Bên cạnh đó, việc vận hành máy tính lượng tử đòi hỏi một hạ tầng phụ trợ phức tạp, cần được bố trí trong không gian phòng thí nghiệm hợp lý. Sự tiến bộ về công nghệ điện toán lượng tử giúp nâng cao hiệu suất xử lý logic của các qubit, nhưng vẫn còn nhiều thách thức kỹ thuật cần vượt qua.

Hành Động Chủ Động Cho Các Hệ Thống Số

Đối với những đơn vị phát triển website, ứng dụng và hạ tầng số, việc chủ động đánh giá mức độ phụ thuộc vào các thuật toán mã hóa truyền thống là vô cùng cấp thiết. Việc nghiên cứu và lên kế hoạch chuyển đổi sang mật mã hậu lượng tử không nên bị trì hoãn.

Việc nắm bắt những thay đổi về tiêu chuẩn bảo mật này giúp đảm bảo tính liên tục và an toàn cho dữ liệu nhạy cảm, từ hồ sơ y tế đến giao dịch tài chính, trước khi Q-Day thực sự xảy ra. Để cập nhật các quy định quản lý chuyên ngành, có thể tham khảo thêm quyết định 1299 qđ bnn khcn năm 2021 công bố thủ tục hành chính mới bị bãi bỏ lĩnh vực khoa học công nghệ và môi trường thuộc phạm vi chức năng quản lý của bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn.

Nguồn: VnExpress

Nguồn thông tin: VnExpress. Bài viết được biên tập lại từ nguồn công khai.