From Chisato Horiuchi in Tokyo, Japan
Mật mã mới cho Internet, được đưa vào sử dụng thực tế trong 24 năm Ngăn chặn việc giải mã máy tính lượng tử
Lần đầu tiên, phương pháp mật mã hỗ trợ bảo mật thông tin liên lạc Internet sẽ thay đổi đáng kể. Điều này là do nếu máy tính tốc độ cao và máy tính lượng tử thế hệ tiếp theo phát triển, sẽ có nguy cơ bị giải mã như nó vốn có. Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST) sẽ chọn một phương pháp mới vào cuối tháng và thiết lập nó thành tiêu chuẩn vào năm 2024. Ứng cử viên là bốn phương pháp liên quan đến NTT và những người khác. Các công ty trên khắp thế giới buộc phải cập nhật phần mềm của họ.
NIST, tổ chức đặt ra các tiêu chuẩn bảo mật cho chính phủ Hoa Kỳ, giải thích trong một cuộc phỏng vấn với Nihon Keizai Shimbun rằng mục đích của việc lựa chọn một phương pháp mã hóa mới là "để bảo vệ (thông tin) khỏi các cuộc tấn công bằng máy tính lượng tử." Thời điểm "cực sớm" trong 22 năm.
Tổ chức tiêu chuẩn hóa liên quan đến Internet "IETF" cũng đã công bố chính sách tuân thủ quyết định của NIST và nó sẽ trở thành tiêu chuẩn toàn cầu trên thực tế. Các tiêu chuẩn giao tiếp tương thích với "mã hóa RSA" hiện tại đã được sử dụng trên toàn thế giới kể từ nửa cuối những năm 1990 khi Internet trở nên phổ biến. Tiêu chuẩn giao tiếp tiêu chuẩn thế giới sẽ lần đầu tiên thay đổi mạnh mẽ.
Cryptography là công nghệ giữ bí mật thông tin liên lạc bằng cách chuyển đổi thông tin bạn muốn gửi thành một dạng mà bên thứ ba không thể đọc được. Sự lan rộng của Internet đã trở thành cơ sở để hỗ trợ sự an toàn cho các hoạt động của doanh nghiệp và cuộc sống của công dân. Ví dụ, nó đóng vai trò bảo vệ thông tin thẻ tín dụng khi mua sắm trực tuyến.
Chính máy tính lượng tử đang đe dọa sự an toàn của nó. Giờ đây, phải mất hàng chục nghìn năm để giải mã ngay cả với một siêu máy tính tốc độ cao. Ngay cả máy tính lượng tử cũng không thể phá mã với hiệu suất hiện tại, nhưng có thể phá mã với sự tiến hóa nâng cao.
NIST đã trưng cầu các công nghệ mật mã mới từ khắp nơi trên thế giới rất khó giải mã ngay cả đối với máy tính lượng tử. Bốn phương pháp vẫn là ứng cử viên, bao gồm các phương pháp mật mã mà NTT đã tham gia phát triển. Nếu nhiều phương pháp đông đúc, thì phần mềm phức tạp sẽ được yêu cầu và chi phí sẽ tăng lên, vì vậy cuối cùng hãy thu hẹp xuống một hoặc hai.
Một khi mật mã mới được quyết định, các công ty CNTT (công nghệ thông tin) sẽ buộc phải đáp ứng. NIST có kế hoạch kêu gọi sử dụng mật mã hiện có sau năm 1931, khi các máy tính lượng tử tiên tiến dự kiến sẽ được đưa vào sử dụng thực tế. Giáo sư Tsuyoshi Takagi của Đại học Tokyo chỉ ra rằng "lúc đó cần phải thay thế phần mềm".
Thị trường phần mềm và thiết bị toàn cầu sử dụng mật mã mới sẽ đạt 3,9 tỷ USD vào năm 2016, theo dự báo của công ty nghiên cứu Inside Quantum Technology của Mỹ. Nó không chỉ ảnh hưởng đến việc sử dụng của những người dùng thông thường như e-mail, mua sắm trực tuyến và máy ATM ngân hàng mà còn ảnh hưởng đến tất cả các trao đổi trên Internet như giao dịch giữa doanh nghiệp với doanh nghiệp và các dịch vụ hành chính.
Microsoft và Amazon Web Services (AWS) sẽ cùng phát triển phần mềm để sử dụng mật mã mới trong truyền thông. NTT dự định kết hợp mã hóa mới vào nền tảng truyền thông thế hệ tiếp theo của riêng mình "IOWN" sử dụng công nghệ quang học.
Tập đoàn tài chính Mizuho cho biết, "Chúng tôi đang điều tra và nghiên cứu cách đưa mật mã mới vào sử dụng thực tế."
Bốn phương pháp mật mã vẫn là ứng cử viên cuối cùng đã được phát triển bởi NTT, nhóm của Qualcomm, IBM, Đại học Công giáo Ruven của Bỉ và Đại học Illinois. Đại học Doshisha áp dụng một bài toán gọi là bài toán dấu, và ba trại còn lại áp dụng một bài toán lưới toán học. Trong cả hai trường hợp, rất khó để tìm thấy sự đều đặn với một máy tính lượng tử.
Ngoài ra còn có một công nghệ được gọi là "mật mã lượng tử" như một biện pháp đối phó cho máy tính lượng tử, nhưng lần này, phạm vi và trường khác với mật mã mới do NIST quyết định. Trong khi mật mã lượng tử được cho là được sử dụng trong các lĩnh vực xử lý thông tin đặc biệt bí mật như quốc phòng và chăm sóc y tế, mật mã mới của NIST được thiết kế để sử dụng trực tuyến chung hơn.
Theo Hiệp hội Công nghiệp Công nghệ Thông tin và Điện tử Nhật Bản (JEITA), lưu lượng giao thông trên thế giới trong 30 năm sẽ tăng gấp 15 lần so với 20 năm. Để duy trì và mở rộng chức năng của Internet như một cơ sở hạ tầng xã hội, cần phải cải thiện tính an toàn để đáp ứng với kỷ nguyên lượng tử.
(Yuki Ogoshi, Biên tập viên lượng tử AI Akatsuki Ikukawa)
Mã hóa tiêu chuẩn
Mật mã được tiêu chuẩn hóa bởi các cơ quan và tổ chức công để bảo vệ thông tin được trao đổi qua các phương tiện truyền thông như Internet khỏi bị đánh cắp bởi các bên thứ ba. Hiện nay, một phương pháp được gọi là "mật mã RSA" hoặc "mật mã đường cong elliptic" được sử dụng. Được sử dụng rộng rãi trong giao tiếp internet bằng các trình duyệt (phần mềm duyệt Internet) và các ứng dụng trên điện thoại thông minh. Nó cũng được sử dụng cho chữ ký điện tử để ngăn chặn việc làm sai lệch thông tin và được sử dụng rộng rãi cho thanh toán mua sắm trực tuyến và thẻ IC.
Mật mã áp dụng các vấn đề toán học và tính bảo mật của nó dựa trên thực tế là phải mất một lượng lớn thời gian ngay cả trên một siêu máy tính để giải quyết nó. Máy tính lượng tử rất giỏi trong việc phá mã hiện tại, và người ta biết rằng thông tin có thể bị phá vỡ trong thời gian ngắn khi hiệu suất tăng lên. Cần phải chuyển sang mật mã mới sử dụng các vấn đề toán học mà máy tính lượng tử không giỏi.
Tại Nhật Bản, các tổ chức thuộc quyền quản lý của Bộ Nội vụ và Truyền thông và Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp đang xem xét kỹ lưỡng các mã có thể được sử dụng cho các chiến lược CNTT của chính phủ. Danh sách mật mã dự kiến sẽ được sửa đổi vào năm 2023 và các cuộc thảo luận đang được tổ chức về cách Nhật Bản sẽ xử lý các mật mã mới được tiêu chuẩn hóa ở Hoa Kỳ.
