Tương lai mà điện toán lượng tử sẽ mở ra là một thế giới với vô vàn khả năng, nơi cơ hội và rủi ro đan xen. Các công ty công nghệ toàn cầu như IBM, Google (GOOGL), Microsoft (MSFT) và Amazon (AMZN) đã triển khai các dịch vụ điện toán lượng tử dựa trên đám mây, và các công ty khởi nghiệp như Quantinuum và PsiQuantum đã đạt đến đẳng cấp kỳ lân. Thậm chí còn có những dự đoán rằng điện toán lượng tử có thể mang lại ít nhất 1 nghìn tỷ đô la (khoảng 1.440 nghìn tỷ won) giá trị cho nền kinh tế toàn cầu vào năm 2035, nhưng những mối đe dọa an ninh tiềm ẩn trong những tiến bộ công nghệ đang đòi hỏi sự chuẩn bị nghiêm túc từ các công ty trên toàn thế giới.
Mối lo ngại lớn nhất là hầu hết các công nghệ mã hóa mà chúng ta đang sử dụng hiện nay đều có thể bị vô hiệu hóa khi đối mặt với máy tính lượng tử. Các thuật toán dựa trên phân tích số nguyên tố, chẳng hạn như phương pháp mã hóa RSA, sẽ mất hàng trăm nghìn tỷ năm đối với máy tính cổ điển, nhưng máy tính lượng tử sử dụng thuật toán Shor có thể rút ngắn đáng kể thời gian này. Các phương pháp mã hóa đối xứng được sử dụng rộng rãi như phương pháp AES cũng bị giảm một nửa độ mạnh bảo mật do thuật toán Grover, và AES-128 thực sự có hiệu ứng tương tự như bảo mật 64-bit. Theo đó, việc chuyển đổi sang các kỹ thuật mã hóa mạnh hơn như AES-256 đang ngày càng trở nên quan trọng.
Phương pháp nghiêm trọng nhất hiện đang được giám sát là cuộc tấn công "Thu hoạch ngay, Giải mã sau" (HNDL). Đây là phương pháp mà tin tặc thu thập dữ liệu được bảo vệ bởi công nghệ bảo mật hiện đại và sau đó giải mã khi máy tính lượng tử có thể giải mã mã hóa, từ đó đánh cắp thông tin nhạy cảm. Dữ liệu có giá trị lâu dài như hồ sơ sức khỏe, thông tin tài chính, tài liệu mật của chính phủ và thông tin quân sự đang rất cần được cải tiến an ninh bất kể mối đe dọa lượng tử trước mắt.
Theo đó, chính phủ Hoa Kỳ đang nhấn mạnh rõ ràng nhu cầu chuyển đổi công nghệ mật mã để chuẩn bị cho các rủi ro lượng tử thông qua Bản ghi nhớ An ninh Quốc gia (NSM)-10, v.v. Tuy nhiên, hầu hết các chuyên gia dự đoán rằng sẽ mất ít nhất 10 năm để hiện thực hóa sự thay đổi này và đặc biệt, việc cập nhật các thiết bị khó tiếp cận vật lý như vệ tinh, phương tiện giao thông và máy ATM được cho là một nhiệm vụ thậm chí còn dài hạn hơn.
Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST) tại Hoa Kỳ đã và đang nghiên cứu một dự án thiết kế tiêu chuẩn mật mã hậu lượng tử từ năm 2016, và công bố tiêu chuẩn mật mã đầu tiên vào năm 2024. Các tiêu chuẩn mật mã này dựa trên các mạng lưới và hàm băm có cấu trúc toán học, giúp chúng tương đối chống lại các cuộc tấn công lượng tử. Apple (AAPL) đã giới thiệu giao thức 'PQ3', sử dụng giao thức này để tăng cường bảo mật cho iMessage, và Google cũng đang thử nghiệm các thuật toán mật mã lượng tử cho Chrome, và các công ty công nghệ lớn đang phản hồi.
Máy tính lượng tử cũng được coi là một "bước đột phá" trong sự phát triển của trí tuệ nhân tạo (AI). Đặc biệt, học máy lượng tử (QML) có tiềm năng triển khai các mô hình phức tạp và mạnh mẽ hơn nhiều so với các hệ thống học sâu hiện tại. Tuy nhiên, điều này cũng có thể dẫn đến vấn đề "hộp đen không thể diễn giải". Vì cấu trúc cơ bản dựa trên các đặc điểm lượng tử như siêu vị trí, vướng víu và giao thoa, việc diễn giải quá trình ra quyết định bằng ngôn ngữ con người có thể trở nên khó khăn. Trong các lĩnh vực như lái xe tự động, phán đoán tài chính và chẩn đoán y tế, những lĩnh vực đòi hỏi một hệ thống có thể đưa ra cơ sở cho phán đoán, điều này có thể dẫn đến những vấn đề nghiêm trọng.
Theo đó, chính phủ Hoa Kỳ và các cơ quan quốc gia của mỗi quốc gia đang áp dụng "Tính linh hoạt của mật mã" (Crypto Agility) làm nguyên tắc chủ chốt. Điều này có nghĩa là một cấu trúc hệ thống có thể nhanh chóng chuyển sang thuật toán mã hóa mới khi phát hiện mối đe dọa bảo mật. Ngoài ra, theo "Định lý Mosca", nếu tổng thời gian cần bảo mật (X) và thời gian chuyển sang môi trường mã hóa mới (Y) vượt quá điểm giải mã của máy tính lượng tử (Z), cần phải hành động ngay lập tức.
Ngoài ra còn có những rào cản thực tế đối với việc triển khai bảo mật lượng tử trong thực tế, bao gồm thiếu hụt nhân lực kỹ thuật, lỗ hổng bảo mật không mong muốn trong thuật toán mã hóa và rủi ro chuỗi cung ứng. Trên thực tế, Microsoft (MSFT) gần đây đã phát hiện ra rằng hai ứng dụng của họ đã vô tình bị lộ khóa mã hóa, cho thấy lỗi của con người có thể gây ra tác động tàn phá như thế nào đến bảo mật.
Thời gian để mở ra kỷ nguyên lượng tử không còn dài. Các chuyên gia ước tính máy tính lượng tử sẽ có khả năng mã hóa hoàn chỉnh vào năm 2035 hoặc muộn nhất là năm 2060, nhưng thời hạn này có thể được đẩy sớm hơn bất cứ lúc nào tùy thuộc vào tốc độ phát triển công nghệ. Các chuyên gia bảo mật đồng ý rằng hành động này không thể bị trì hoãn.
Nhà báo công nghệ Vivek Wadhwa của tạp chí Foreign Policy đã cảnh báo rằng "nếu nhân loại không thể làm chủ một công nghệ thậm chí còn mạnh mẽ hơn, công nghệ lượng tử, thì cái giá phải trả sẽ rất lớn". Điều này có nghĩa là hành động phòng ngừa là cần thiết trong mọi lĩnh vực, bao gồm an ninh, hệ thống pháp luật, giáo dục và đảm bảo năng lực công nghệ.
Đã đến lúc cần một chiến lược chuyển đổi thiết thực cho kỷ nguyên hậu lượng tử. Cần có sự chuẩn bị từng bước, bao gồm rà soát kho dữ liệu mật mã, ưu tiên dữ liệu cần bảo vệ lâu dài, thiết lập lịch trình chuyển đổi, đảm bảo ngân sách và củng cố hệ thống giám sát. Giải pháp duy nhất là ứng phó trước khi công nghệ lượng tử vô hiệu hóa toàn bộ môi trường bảo mật.
Tin tức thời gian thực... Truy cập TokenPost Telegram
<Bản quyền ⓒ TokenPost, Nghiêm cấm sao chép và phân phối lại trái phép>
