Vì sao chữ ký số, hạ tầng tin cậy lại ‘sợ’ điện toán lượng tử?

Mật mã hậu lượng tử, một khái niệm mơ hồ có lẽ chỉ rành mạch với người trong cuộc, nhưng khi nó xuất hiện và phủ sóng, thì mọi thứ sẽ rõ ràng. Bao nhiêu bức tường dữ liệu sẽ bị xuyên thủng. Lúc đó nguy cơ mất an ninh môi trường số không còn là cảnh báo, mà đã hiển hiện.

Không phải câu chuyện của tương lai

Hàng tỷ giao dịch điện tử vẫn đang diễn ra mỗi ngày với niềm tin rằng dữ liệu đã được mã hóa và gần như không thể bị giải mã. Thế nhưng, chính nền tảng bảo mật ấy đang đứng trước một thách thức chưa từng có, khi điện toán lượng tử phát triển với tốc độ ngày càng nhanh.

Những cảnh báo được đưa ra tại Hội thảo quốc tế “Định hình tương lai hạ tầng PKI: Chuyển đổi các tiêu chuẩn mật mã cho dịch vụ tin cậy hướng tới kỷ nguyên hậu lượng tử” do Trung tâm Chứng thực điện tử quốc gia (NEAC) tổ chức ngày 21/7 tại Hà Nội cho thấy, quá trình chuẩn bị cho kỷ nguyên hậu lượng tử không còn là việc của tương lai, mà phải bắt đầu ngay từ hôm nay.

Hạ tầng tin cậy số đang đứng trước bước ngoặt

Phát biểu khai mạc hội thảo, Giám đốc Trung tâm Chứng thực điện tử quốc gia Tô Thị Thu Hương cho biết Việt Nam đang bước vào giai đoạn phát triển mạnh mẽ của kinh tế số, xã hội số và chính phủ số.

Trong tiến trình đó, hạ tầng khóa công khai (PKI), chữ ký số và các dịch vụ tin cậy đã trở thành nền móng giúp xác thực danh tính điện tử, bảo đảm tính toàn vẹn của dữ liệu và tạo niềm tin cho mọi giao dịch trên môi trường số.

Theo bà Hương, việc chủ động nghiên cứu các tiêu chuẩn quốc tế, chuẩn bị điều kiện chuyển đổi sang các công nghệ bảo mật thế hệ mới, không chỉ nhằm bảo vệ các giao dịch điện tử trong nước mà còn tạo nền tảng cho khả năng liên thông, công nhận dịch vụ tin cậy xuyên biên giới trong bối cảnh hội nhập số.

Một con số đáng chú ý được công bố tại hội thảo là đến hết tháng 6/2026, Việt Nam đã cấp gần 32 triệu chứng thư chữ ký số, đưa tỷ lệ phổ cập chữ ký số trong dân số trưởng thành lên 45,62%, phục vụ hàng tỷ giao dịch điện tử mỗi năm.

Điều này cho thấy hạ tầng tin cậy số đã len sâu vào hầu hết hoạt động của nền kinh tế, từ khai thuế, bảo hiểm, ngân hàng, thương mại điện tử đến các dịch vụ công trực tuyến.

Giới an toàn thông tin gọi đây là nguy cơ “thu hoạch trước, giải mã sau”. Tin tặc có thể âm thầm thu thập lượng lớn dữ liệu đã được mã hóa từ hôm nay, lưu trữ nhiều năm và chờ đến khi công nghệ lượng tử trưởng thành để giải mã.

Điều đáng lo ngại là nạn nhân sẽ không biết dữ liệu của mình đã bị đánh cắp từ nhiều năm trước.

Xu hướng này khiến nhiều tổ chức trên thế giới đã bắt đầu xây dựng lộ trình chuyển đổi dài hạn thay vì chờ đến khi nguy cơ trở thành hiện thực.

Bài học rút ra là chuyển đổi hậu lượng tử không phải một dự án công nghệ đơn lẻ mà là quá trình thay đổi đồng bộ từ tiêu chuẩn kỹ thuật, kiến trúc hệ thống, quản trị rủi ro đến đào tạo nguồn nhân lực.

Vì sao máy tính lượng tử có thể làm lung lay nền tảng bảo mật?

Trong thế giới số hiện nay, gần như mọi giao dịch đều dựa trên các thuật toán mật mã.

Khi đăng nhập ngân hàng, ký hợp đồng điện tử, thanh toán trực tuyến, nộp hồ sơ thuế hay sử dụng chữ ký số, người dùng đang đặt niềm tin vào các thuật toán mã hóa đủ mạnh để kẻ tấn công không thể giải mã trong thời gian khả thi bằng máy tính truyền thống.

Nhưng điện toán lượng tử làm thay đổi giả định đó.

Khác với máy tính thông thường xử lý dữ liệu theo bit 0 và 1, máy tính lượng tử sử dụng các qubit với khả năng xử lý nhiều trạng thái cùng lúc. Đối với một số bài toán toán học vốn là nền tảng của các thuật toán mật mã hiện nay, máy tính lượng tử được kỳ vọng có thể giải quyết nhanh hơn rất nhiều so với máy tính cổ điển.

Điều đó không có nghĩa mọi dữ liệu sẽ lập tức bị giải mã khi máy tính lượng tử xuất hiện.

Tuy nhiên, nếu các thuật toán bảo mật hiện nay không được thay thế bằng các chuẩn hậu lượng tử, mức độ an toàn của chúng sẽ suy giảm đáng kể khi năng lực tính toán lượng tử tiếp tục phát triển.

Hệ quả không chỉ dừng ở lĩnh vực công nghệ

Tài khoản ngân hàng có thể đối mặt với rủi ro nếu hạ tầng xác thực bị tấn công. Hợp đồng điện tử có thể bị đặt dấu hỏi về tính toàn vẹn. Hồ sơ bệnh án lưu trữ nhiều năm có nguy cơ bị giải mã.

Dữ liệu định danh điện tử, hồ sơ đất đai, tài liệu nghiên cứu, thông tin doanh nghiệp hay bí mật quốc gia đều có thể trở thành mục tiêu.

Đó là lý do nhiều chuyên gia coi mật mã hậu lượng tử không đơn thuần là câu chuyện kỹ thuật, mà là vấn đề của an ninh kinh tế, chủ quyền số và niềm tin xã hội.

Mật mã hậu lượng tử: Chuẩn bị từ hôm nay để bảo vệ niềm tin số ngày mai

Theo các chuyên gia tại hội thảo, quá trình chuyển đổi sang các tiêu chuẩn mật mã hậu lượng tử sẽ kéo dài nhiều năm và cần được triển khai theo từng giai đoạn.

Đối với Việt Nam, bước đi đầu tiên là kiểm kê toàn bộ tài sản mật mã đang được sử dụng trong các cơ quan, doanh nghiệp và tổ chức tài chính. Từ đó đánh giá mức độ phụ thuộc vào các thuật toán hiện hành, cũng như xác định những vùng, điểm, ngành cần ưu tiên chuyển đổi.

Bài toán “thực chiến” đặt ra, là cần thử nghiệm các thuật toán hậu lượng tử, xây dựng khả năng Crypto Agility - tức thiết kế hệ thống đủ linh hoạt. Có làm vậy thì mới có thể thay đổi thuật toán mật mã mà không làm gián đoạn hoạt động.

Các chuyên gia cũng đánh giá mô hình Hybrid Cryptography (mật mã lai ghép) là giải pháp khả thi trong giai đoạn chuyển tiếp. Thay vì thay thế toàn bộ hệ thống trong thời gian ngắn, mô hình này cho phép kết hợp thuật toán hiện tại với thuật toán hậu lượng tử, nhằm vừa duy trì tính tương thích, vừa từng bước nâng cao mức độ an toàn.

Nhưng yếu tố công nghệ để “dựng hàng rào” là chưa đủ. Việt Nam cũng cần tiếp tục hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật, hiện đại hóa hạ tầng quản lý chứng thư số, tăng cường tự động hóa, đào tạo đội ngũ chuyên gia và thúc đẩy hợp tác quốc tế trong lĩnh vực an toàn thông tin.

Xa hơn, việc làm chủ công nghệ mật mã và các thành phần cốt lõi của hạ tầng tin cậy số sẽ quyết định năng lực cạnh tranh của quốc gia trong nền kinh tế số.

Đừng nghĩ đây là chuyện xa vời. Công nghệ thế giới liên quan đến thuật toán, mật mã thay đổi từng ngày. Phải xác định rằng, đây là an ninh thông tin, trong đó bảo vệ dữ liệu là yếu tố quyết định tất cả, trong khi nguy cơ bị tấn công mạng diễn ra bất kỳ lúc nào.

Và phải lưu ý rằng, chuyển đổi hậu lượng tử không phải để đối phó với một nguy cơ trước mắt, mà để bảo vệ những dữ liệu sẽ còn giá trị sau 10 năm, 20 năm hoặc lâu hơn nữa.

Đây là cuộc đua không chỉ về công nghệ, mà còn là cuộc đua giữ gìn niềm tin số. Quốc gia nào chuẩn bị sớm, thì sẽ có lợi thế trong bảo vệ dữ liệu, duy trì an toàn cho các giao dịch điện tử và xây dựng nền kinh tế số bền vững. Với Việt Nam, những cảnh báo được đưa ra tại hội thảo lần này, có thể xem là lời nhắc rằng thời gian để chuẩn bị cho kỷ nguyên hậu lượng tử không còn nhiều.