Singapore khai thác mật mã lượng tử để mã hóa mạng

ST Engineering và Đại học Quốc gia Singapore (NUS) sẽ sử dụng công nghệ phân phối khóa lượng tử "độc lập với thiết bị đo lường" ((MDI QKD) trong nỗ lực xây dựng hệ thống phòng thủ an ninh mạng trước các mối đe dọa ngày càng tinh vi.

Theo công bố, sự hợp tác này được Chương trình Kỹ thuật lượng tử của Quỹ nghiên cứu quốc gia hỗ trợ, nhằm mục đích thúc đẩy mật mã lượng tử.

Hai bên cho biết các bộ mã hóa này tạo nên một công cụ có khả năng mở rộng và hiệu năng cao, có thể được triển khai đối với cơ sở hạ tầng kỹ thuật số hiện có. Điều này giải quyết các hạn chế hiện nay trên thị trường, nơi mà các sản phẩm được thiết kế để liên lạc điểm-điểm và không thể mở rộng. Điều này cũng sẽ đáp ứng nhiều ứng dụng và lượng người dùng lớn hơn, từ các tổ chức dịch vụ tài chính đến các cơ quan chính phủ và bệnh viện.

Chính phủ đã đưa ra các sáng kiến để đào tạo kỹ năng trí tuệ nhân tạo cho 12.000 người, bao gồm các chuyên gia trong ngành và học sinh trung học.

Hơn nữa, các tiêu chuẩn bảo mật hiện nay như các tiêu chuẩn được sử dụng trong máy ATM và các giao dịch trực tuyến không sử dụng công nghệ lượng tử. Điều này có thể dẫn đến rủi ro bảo mật gia tăng khi công nghệ điện toán lượng tử trở nên sẵn sàng.

Theo các tổ chức Singapore, với công nghệ QKD, các định luật của lý thuyết lượng tử - với tính chất rất nhạy cảm của các tín hiệu lượng tử - được khai thác để phân phối các khóa riêng cho một mạng không an toàn. Các khóa riêng có thể phát hiện bất kỳ nỗ lực nghe lén nào, tạo nên một hình thức liên lạc được mã hóa an toàn.

Hai bên cho biết: "Khóa bí mật được truyền phát bằng cách sử dụng một chuỗi các tín hiệu lượng tử photon đơn. Nếu khóa bí mật bị chặn, tín hiệu lượng tử sẽ bị nhiễu và các khóa sẽ bị vô dụng. Điều này giúp tăng cường bảo mật của truyền thông số vì dữ liệu không thể bị chặn hoặc nghe lén".

Goh Eng Choon, Chủ tịch nhóm hệ thống an ninh mạng của ST Engineering cho biết: "Bối cảnh mối đe dọa đang phát triển rất nhanh và chúng ta phải chuẩn bị cho những thách thức trong kỷ nguyên điện toán hậu lượng tử. Trong khi công nghệ QKD có thể được sử dụng để bảo mật thông tin liên lạc số, nó cũng có thể được sử dụng để giảm thiểu các máy tính lượng tử trong tương lai bị khai thác, nhắm mục tiêu bởi mã độc".

"Nghiên cứu về mật mã học lượng tử và việc bắt tay phát triển giải pháp đầu tiên của ngành sẽ cho phép chúng tôi khám phá tiềm năng của công nghệ này, tăng cường hơn nữa các giải pháp an ninh mạng tiên tiến và có chỗ đứng trên thị trường QKD", ông Goh cho biết.

NUS hiện đang hợp tác với các công ty của viện điện tử nano để cùng phát triển các thiết bị mã hóa lượng tử dựa trên chip mới, có thể áp dụng cho công nghệ MDI-QKD mới và công nghệ mã hóa lượng tử rộng hơn bởi thiết bị nhỏ hơn và chi phí thấp hơn.

Trợ lý giáo sư của NUS, Charles Lim Ci Wen, người đứng đầu dự án chung với ST Engineering, cho biết: "Khi điện toán lượng tử trở nên phổ biến trên toàn thế giới, các mối đe dọa an ninh thông tin cũng sẽ trở nên tinh vi hơn. Sự hợp tác này, thúc đẩy phát triển công nghệ MDI-QKD, sẽ tạo ra các bộ mã hóa lượng tử nhằm chống lại các cuộc tấn công kênh bên".

Lim bổ sung thêm việc hợp tác sẽ thúc đẩy nghiên cứu cách các thiết bị lượng tử dựa trên chip có thể được tích hợp vào thiết bị mã hóa mạng thương mại, do đó, giảm chi phí cho công nghệ QKD.