Quanten-Computer: Gefahr für das Internet?
Mối nguy Ngày Lượng tử và sự chuẩn bị của Việt Nam
Bài đọc được chuyển ngữ và đơn giản hóa để học tiếng Đức. Nội dung gốc thuộc Tia Sang - Nen Tang Kien Tao.
Bôi đen một từ hoặc cụm từ để tra nghĩa, dịch, highlight hoặc thêm ghi chú.
Tiến độ đọc bài
Đoạn 1/28
Đọc tiếng Đức trước. Khi cần, mở bản dịch ngay dưới từng đoạn.
Xem bản dịch tiếng Việt đầy đủ
Máy tính lượng tử có thể phá sập an ninh của internet. Cả thế giới không còn nhiều thời gian để chuẩn bị.
Mọi giao dịch chuyển tiền, hợp đồng điện tử, lần đăng nhập tài khoản ngân hàng hay hồ sơ thuế trên mạng hiện đều được bảo vệ. Các chuẩn bảo vệ phổ biến là RSA và ECC. Về lý thuyết, ngay cả siêu máy tính mạnh nhất hiện nay cũng cần hàng trăm năm mới phá được lớp mã này.
Tuy vậy, giới chuyên gia an ninh đang lo ngại một cơn sóng lớn ngay trong thập niên này. Nguyên nhân là máy tính lượng tử. Công nghệ này vận hành theo nguyên lý hoàn toàn khác máy tính thường. Máy tính thường chỉ xử lý trên hai trạng thái 0 và 1, còn máy tính lượng tử dựa trên cơ chế khác hẳn. Khi công nghệ mới này hoàn thiện, rủi ro sẽ rất lớn. Chưa ai biết chính xác ngày đó là khi nào, nhưng tất cả đều tin chắc nó sẽ đến, và sẽ đến sớm.
Không ai biết chính xác Q-Day sẽ đến khi nào, nhưng ai cũng tin chắc nó sẽ xảy ra. Ảnh: Cottonbro studio / Pexels
Cuộc đua với thời gian
Đồng hồ đang điểm. Tình thế hiện nay gợi nhớ sự cố Y2K cuối thập niên 1990. Khi đó, nỗi lo bao trùm là phần mềm đồng loạt ngừng hoạt động. Ngân hàng rà soát từng dòng mã. Hãng hàng không kiểm tra hệ thống đặt chỗ. Nhà máy điện, bệnh viện và cả bộ máy nhà nước đều phải nâng cấp phần mềm.
Mọi người đều thấp thỏm trước thời khắc 0 giờ ngày 1/1/2000. Nhiều hệ thống có thể hiểu nhầm năm “00” thành 1900 thay vì 2000. Sai lệch nhỏ này có nguy cơ kéo theo hàng loạt sự cố nghiêm trọng cho nền kinh tế.
Để ngăn hỗn loạn - từ khủng hoảng tài chính, ách tắc giao thông cho tới nguy cơ tên lửa hạt nhân phóng ngoài kiểm soát - hàng triệu chuyên gia và lập trình viên đã làm việc không ngừng suốt 3 năm. Mục tiêu duy nhất là giữ cho các hệ thống máy tính không sụp đổ.
Không ai thống kê chính xác đã tốn bao nhiêu tiền và huy động bao nhiêu người cho chiến dịch đó. Ước tính các chính phủ và doanh nghiệp đã chi hàng trăm tỷ USD. Nhà nước lập những nhóm chuyên trách, ưu tiên rà soát các lĩnh vực trọng yếu như giao thông, ngân hàng, chứng khoán và quốc phòng. Doanh nghiệp thì cập nhật phần mềm, thay phần cứng và trấn an khách hàng rằng đêm Giao thừa sẽ an toàn.
Đội ứng phó khẩn cấp theo dõi diễn biến Y2K tại trụ sở FEMA ở Mỹ. Ảnh: Greg Mathieson / Wikipedia Commons
Nhiều người trải qua năm 2000 rồi cho rằng Y2K chỉ là trò bịa hoặc bị thổi phồng quá mức. Thực tế không phải vậy. Nguy cơ là có thật. Đội ngũ chuyên gia đã xử lý triệt để đến mức công sức của họ trở nên vô hình trong mắt công chúng.
Chỉ còn lại vài sự cố nhỏ lẻ. Tại ngân hàng HSBC, 10.000 thẻ không hoạt động, khách phải thanh toán bằng giấy. Ở Australia, một số máy bán vé xe buýt gặp lỗi. Sân bay Reagan tại Mỹ phải kéo dài thời gian làm thủ tục thêm vài giờ. Một căn cứ không quân cũng tạm thời không mở được tài liệu bảo dưỡng máy bay.
Khi rủi ro được chủ động ngăn chặn và khủng hoảng không xảy ra, ít ai còn nhận ra giá trị của công việc phòng ngừa. Hiệu quả rất khó đo lường. Vì thế nhiều người chần chừ nâng cấp bảo mật. Giới quản lý và doanh nghiệp thường không muốn chi tiền cho mối nguy chưa nhìn thấy, chỉ hành động khi hậu quả đã hiện rõ.
Nếu không chuẩn bị từ bây giờ, sẽ tới lúc máy tính lượng tử đủ mạnh để bẻ khóa mọi chuẩn mã hóa thông thường trên internet. Khi đó, mạng toàn cầu sẽ rơi vào rối loạn nghiêm trọng.
Người ta gọi thời điểm đó là “Ngày Lượng tử” (Q-Day).
Thời điểm đó đang đến gần
Giới chuyên gia về mật mã và lượng tử đưa ra những mốc dự báo khác nhau cho Q-Day. Có người cho rằng sau năm 2035, có người lại nghĩ sớm hơn, khoảng năm 2030. Lý do là các siêu máy tính lượng tử cỡ lớn hiện chưa vận hành thực sự và chưa thể mua bán đại trà.
Theo ước tính của Quantum Zeitgeist, hiện có khoảng 30 đến 50 máy tính lượng tử vận hành đầy đủ và gần 100 hệ thống thử nghiệm khác. Chúng được đặt tại các phòng thí nghiệm và trung tâm nghiên cứu khắp thế giới, có thể truy cập qua đám mây. Mỹ và Trung Quốc đang dẫn đầu cuộc đua, tiếp theo là Anh, Đức, Canada, Nhật Bản, Ấn Độ và Australia.
Máy tính lượng tử tính toán nhanh hơn máy thường hàng nghìn, thậm chí hàng chục nghìn lần. Báo cáo mới nhất của Post Quantum cho thấy hiệu quả thuật toán đã cải thiện trong năm qua. Chẳng hạn, số đơn vị lượng tử cần thiết giảm mạnh, từ 1 tỷ qubit xuống còn 1 triệu qubit, còn tỷ lệ lỗi hạ xuống dưới 10⁻⁷, tức chỉ một lỗi trên mười triệu phép tính. Nhờ vậy, Q-Day được dự báo đến sớm hơn, từ năm 2032 rút xuống năm 2030.
Đây là tin vui cho các nhà sản xuất máy tính lượng tử, nhưng lại là tin xấu cho an toàn mã hóa hiện nay. Chuyên gia của Post Quantum, Marin Ivezic, khẳng định: “Năm 2030 sẽ là lúc hệ thống phổ biến RSA-2048 bị máy tính lượng tử bẻ khóa.”
Hiện có hơn 100 máy tính lượng tử tại các phòng thí nghiệm và trung tâm nghiên cứu trên khắp thế giới. Ảnh: ST Microelectronics
