Thách thức bảo mật trong thời đại máy tính lượng tử

Tại hội thảo quốc tế về dịch vụ tin cậy trong kỷ nguyên lượng tử, do Trung tâm Chứng thực điện tử quốc gia (NEAC) - Bộ Khoa học và Công nghệ tổ chức ngày 19/6, các diễn giả trong và ngoài nước cùng cảnh báo về những nguy cơ tiềm ẩn của công nghệ máy tính lượng tử đối với hệ thống bảo mật số hiện hành.

Theo ông Lai Seow Yong, Giám đốc Kỹ thuật khu vực châu Á - Thái Bình Dương của hãng bảo mật Utimaco (Đức), máy tính lượng tử đang đặt ra mối đe dọa chưa từng có cho hạ tầng bảo mật toàn cầu.

Máy tính lượng tử sử dụng nguyên lý của cơ học lượng tử để xử lý và lưu trữ thông tin. Khác với máy tính truyền thống dùng bit nhị phân (0 hoặc 1), máy tính lượng tử sử dụng qubit - đơn vị thông tin đồng thời tồn tại ở cả trạng thái 0 và 1. Nhờ vậy, hệ thống có thể thực hiện cùng lúc nhiều phép tính và giải quyết những bài toán phức tạp mà máy tính cổ điển cần nhiều năm xử lý.

Chuyên gia Lai Seow Yong cho biết các thuật toán mã hóa đang bảo vệ hàng tỷ giao dịch trên toàn cầu có thể trở nên vô dụng trước khả năng xử lý vượt trội của máy tính lượng tử. "Những gì được mã hóa hôm nay có thể bị máy tính lượng tử giải mã sau vài năm nữa", ông nói.

Ông cũng cảnh báo xu hướng "lưu trữ bây giờ, giải mã mai sau" đang gia tăng, khi các hacker đánh cắp và lưu dữ liệu mã hóa để chờ đến khi máy tính lượng tử đủ mạnh mới phá vỡ lớp bảo mật hiện tại.

"Các chữ ký số, hợp đồng điện tử, giao dịch tài chính... đều có nguy cơ bị tổn hại nghiêm trọng nếu không chuẩn bị sớm", ông nói. Trong bối cảnh đó, ông Lai dự đoán thị trường bảo mật lượng tử sẽ có quy mô 10 tỷ USD vào năm 2030.

Giám đốc Trung tâm NEAC, bà Tô Thị Thu Hương nhìn nhận: "Chữ ký số là mắt xích cốt lõi của hạ tầng tin cậy. Tuy nhiên, thời đại lượng tử đặt ra một bước ngoặt lớn, thách thức cấu trúc bảo mật truyền thống. Nếu không có hành động kịp thời, những gì được coi là an toàn bây giờ có thể không còn giá trị pháp lý trong tương lai".

Trước thách thức đó, Trung tâm Chứng thực điện tử quốc gia đang phối hợp với các cơ quan, doanh nghiệp trong và ngoài nước để nghiên cứu, chuẩn hóa và triển khai các thuật toán mật mã hậu lượng tử (PQC – Post Quantum Cryptography), tuân theo khuyến nghị của các tổ chức quốc tế. Mục tiêu là tạo ra các thuật toán đảm bảo an toàn ngay cả khi bị tấn công bởi máy tính lượng tử.

Báo cáo Quantum Index Report 2025 của Viện công nghệ Massachusetts (MIT) nhận định công nghệ lượng tử đã vượt giai đoạn lý thuyết, bắt đầu sẵn sàng cho thương mại và ứng dụng thực tế. Trong khi đó, Viện nghiên cứu SRI (Mỹ) dự báo, tốc độ tăng trưởng hằng năm của ngành này đạt 27% những năm tới.

Trọng Đạt