Mật mã lượng tử là không thể phá vỡ, và sự tài tình của con người cũng vậy


Mật mã lượng tử là không thể phá vỡ, và sự tài tình của con người cũng vậy



Thiết bị giải mã Bombe của lực lượng Hải quân Mỹ.



Theo Aeon , có hai kiểu mã  hóa đang được sử dụng trên Internet hiện nay. Một, được biết đến với cái tên mã hóa đối xứng, sử dụng những khuôn mẫu mà con người đã dùng để gửi các thông điệp bí mật trong hàng nghìn năm qua. Nếu Alice muốn gửi cho Bob một tin nhắn bí mật, họ sẽ bắt đầu bằng  cách gặp nhau ở một nơi nào đó riêng tư và thống nhất từ khóa với nhau; sau đó, khi họ tách ra, họ có thể sử dụng từ khóa này để gửi tin nhắn mà Eve – người nghe trộm – có nghe thấy cũng không hiểu. Đây là kiểu mã hóa được sử dụng khi bạn tạo một tài khoản trực tuyến với ngân hàng khu vực; bạn và ngân hàng của bạn đã biết những thông tin cá nhân của nhau và sẽ dùng thông tin đó để thiết lập mật khẩu và bảo vệ tin nhắn của bạn.


Cách thứ hai được gọi là mã hóa khóa công khai, và nó chỉ mới được phát minh trong những năm 70 của thế kỉ trước. Như tên gọi của nó, đây là hệ thống mà Alice và Bob nhất trí về từ khóa, hoặc một phần của từ khóa, bằng cách trao đổi thông tin công khai của nhau. Điều này rất hữu ích trong nền tảng thương mại điện tử hiện đại: nếu bạn muốn gửi số thẻ tín dụng của bạn một cách an toàn qua Internet tới Amazon, bạn sẽ không phải lái xe đến tận trụ sở của họ để họp mặt và thống nhất từ khóa. Những hệ thống khóa công khai này phụ thuộc vào thực tế là một số quy trình toán học rất dễ để thực hiện, nhưng lại khó có thể đảo ngược lại. Ví dụ, nếu Alice lấy hai số lớn bất kì nhân với nhau, đó là công việc dễ dàng, nhưng để Eve có thể từ kết quả đó tìm ra hai con số ban đầu thì khó hơn rất nhiều.





Mã hóa khóa công khai được phát minh bởi các nhà nghiên cứu đến từ cơ quan GCHQ của Vương quốc Anh -  tương đương với Cơ quan An ninh Quốc gia Mỹ (NSA) – những người muốn bảo vệ mối liên lạc giữa một lượng lớn nhân viên trong một tổ chức an ninh. Nghiên cứu của họ là tuyệt mật, và chính phủ Anh cũng không sử dụng nó cũng như cho phép nó được trở nên công khai trước công chúng.


Ý tưởng về thương mại điện tử dường như chưa bao giờ xuất hiện trong tâm trí họ. Vài năm sau, các nhà nghiên cứu tại Stanford và MIT đã một lần nữa khám phá ra các hệ thống khóa công khai này. Lần này, họ đã nghĩ đến những lợi ích của việc phổ biến rộng rãi hệ thống mã hóa này tới mọi người, nhất là khả năng kinh doanh qua máy tính.


Bây giờ, các nhà viết mật mã cho rằng một loại máy tính mới dựa trên vật lý lượng tử sẽ có thể khiến cho các mã khóa công khai trở nên không an toàn. Các bit trong máy tính thông thường là 0 hoặc 1. Vật lý lượng tử cho phép các bit này xuất hiện đồng thời ở cả 0 và 1, giống như cách mà con mèo của Schrodinger có thể đồng thời ở trong trạng thái sống và chết. Điều này cho phép các máy tính lượng tử khám phá ra các khả năng nhanh hơn máy tính thông thường.


Trong khi chưa có một ai có thể xây dựng một máy tính lượng tử có khả năng giải quyết các vấn đề ở tầm  vĩ mô (trử khi họ giữ bí mật), trong hơn 20 năm qua, các nhà nghiên cứu đã bắt đầu tìm ra cách viết các chương trình dành cho những máy tính này và dự đoán rằng, một khi được xây dựng nên, các máy tính lượng tử sẽ giải quyết các 'vấn đề nhóm con ẩn' (hidden subgroup problems) một cách nhanh chóng. Do tất cả các hệ thống mã hóa khóa công khai đều đang dựa vào các biến thể của những vấn đề này, về lý thuyết, chúng sẽ có thể bị máy tính lượng tử phá vỡ.





Tuy nhiên, các nhà viết mật mã không chịu bỏ cuộc một cách dễ dàng. Họ đang tìm cách để thay thế các hệ thống hiện tại theo hai cách chính. Một là triển khai các mật mã kháng-lượng-tử, là cách để mã hóa các tin nhắn sử dụng máy tính thông thường nhưng không có liên quan đến 'những vấn đề nhóm con ẩn' kia. Do đó, chúng sẽ an toàn trước những chương trình bẻ khóa sử dụng máy tính lượng tử.


Ý tưởng còn lại là tạo ra các mật mã lượng tử thực sự. Điều này sẽ 'chống lại lượng tử bằng lượng tử', sử dụng chính các thuật toán vốn dùng để xây dựng nên máy tính lượng tử để bảo vệ thông tin trước những cuộc tấn công. Cả hai lĩnh vực đều đang có những tiến triển nhất định, nhưng chúng cần phải được nghiên cứu sâu hơn, điều mà các trường đại học và tổ chức trên toàn thế giới đang nỗ lực thực hiện.


Tuy nhiên, một số cơ quan chính phủ vẫn muốn hạn chế hoặc kiểm soát các nghiên cứu về bảo mật mã hóa. Họ cho rằng nếu mọi người trên thế giới đều được bảo vệ bởi mã hóa, thì những tên khủng bố, bắt cóc và lạm dụng trẻ em sẽ có thể lên kế hoạch mà không sợ bị các cơ quan thực thi pháp luật can thiệp và cản trở.


Nhưng điều này không hoàn toàn đúng. Trên thực tế, hầu như tất cả mọi người đều có thể tiếp cận với những phần mềm mà khi sử dụng đúng cách sẽ bảo vệ họ khỏi các cuộc tấn công. Điểm mấu chốt chính là 'khi sử dụng đúng cách', và ở thời điểm hiện tại, không có hệ thống nào luôn được như vậy. Và khi những tên khủng bố hay tội phạm sử dụng một hệ thống nào đó sai cách dù chỉ một lần, những nhà giải mã có kinh nghiệm hoạt động cho chính phủ sẽ có thể đọc toàn bộ các tin nhắn được gửi bằng hệ thống đó.


Lực lượng thực thi pháp luật và cơ quan an ninh quốc gia vẫn có thể ghép những tin nhắn ấy lại với nhau theo các cách khác – camera giám sát, thông tin tình báo, phân tích siêu dữ liệu hay các đặc tính truyền dẫn – những công cụ mạnh mẽ để chống lại những kẻ làm điều sai trái.






Hệ thống điện toán lượng tử của D-Wave dành cho các khách hàng doanh nghiệp trong ngành tài chính



Trong bài viết 'A Few Words on Secret Writing' của mình, ông Edgar Allan Poe đã viết: 'Tôi có thể khẳng định rằng sự tài tình của con người có thể tạo ra một mật mã mà chính sự tài tình ấy không thể giải quyết được'. Về lý thuyết, ông đã bị chứng minh là sai: khi được thực hiện dưới một điều kiện thích hợp, những kĩ thuật như mã hóa lượng tử là không thể bị phá vỡ.


Tuy nhiên, trong thực tế, ông Poe chắc chắn đã đúng. Mỗi khi có một hệ thống 'không thể bị phá vỡ' được đưa vào hoạt động, sẽ có sai sót bất ngờ xảy ra và trao cơ hội cho những người như Eve đột nhập vào. Ngược lại, mỗi khi Eve đang nằm 'kèo trên', Alice và Bob sẽ lại tìm ra cách khác để lật ngược tình thế. Tuy nhiên, chúng ta đều có thể nhất trí một điều rằng, nếu như xã hội không cho 'sự tài tình của con người' nhiều chỗ để thể hiện, sẽ chỉ thiệt thòi cho chúng ta mà thôi.



Văn Hoàn

TIN LIÊN QUAN

Một công ty bảo mật tuyên bố có thể bẻ khóa và lấy dữ liệu trên iPhone với tỉ lệ thành công 100%

Gạt ngoài tai những nỗ lực bảo mật iPhone đến từ Apple, các công ty bảo mật vẫn cố gắng thi nhau tìm cách truy cập dữ liệu trên những thiết bị iOS bị khóa mật khẩu. Gần đây nhất, một công ty bảo mật là DriveSavers đã tuyên bố có thể bẻ khóa và lấy

Internet trên toàn thế giới sẽ gặp sự cố kết nối mạng bị gián đoạn trong 48 giờ tới

Tập đoàn Internet cấp số và tên miền (ICANN), nơi chịu trách nhiệm duy trì việc đăng ký tên miền và địa chỉ IP, sẽ thay đổi hệ thống khóa mật mã nhằm bảo vệ Hệ thống Tên miền (DNS) hay sổ địa chỉ của Internet.

Mã hóa trong bảo vệ dữ liệu

Mã hóa đóng vai trò hết sức quan trọng trong bối cảnh các vụ tấn công mạng diễn ra liên tục và tăng dần về số lượng.

iOS 12 mới nhất đã hoàn toàn ngăn chặn được những công cụ bẻ khóa

Graykey đầu năm nay đã tạo ra một làn sóng trong giới công nghệ khi nó được phát triển và bán cho các sở cảnh sát để dùng phát mật khẩu trên iPhone để sử dụng trong các cuộc điều tra. Apple và những người ủng hộ Apple đều phản đối và chỉ trích gay

5 cách giữ tài chính an toàn hơn trên môi trường trực tuyến

Kaspersky vừa công bố báo cáo Quý II/2021 về mối đe dọa trên nền tảng di động trong khu vực Đông Nam Á, trong đó số lượng các cuộc tấn công sử dụng phần mềm độc hại nhắm vào ngân hàng được phát hiện và ngăn chặn đã tăng 60.

Internet Việt Nam sẽ không bị ảnh hưởng khi đổi mã khóa trong hệ thống mạng toàn cầu trong 48h tới

Cụ thể, người dùng Internet trên toàn thế giới có thể phải gặp sự cố kết nối mạng trong 48 giờ tới do hệ thống máy chủ và cơ sở hạ tầng liên quan đến việc kiểm soát web sẽ bị tắt trong một thời gian ngắn. Cụ thể, Tập đoàn Internet (ICANN) - nơi

Ít nhất 60 ứng dụng ngân hàng trực tuyến đang bị mã độc tấn công

Ngày 20/9, Cục An toàn thông tin (thuộc Bộ Thông tin và Truyền thông) đã ra văn bản số 490/CATTT-TĐQLGS gửi tới các tổ chức tài chính, ngân hàng thương mại cảnh báo mã độc Red Alert 2.0 trên nền tảng Android tấn công ứng dụng ngân hàng trực tuyến.

THỦ THUẬT HAY

7 ứng dụng dành cho iOS trị giá 11 USD đang được miễn phí

Tiếp tục làm mới chủ đề miễn phí hằng ngày, TCN xin gửi tới các bạn danh sách ứng dụng bản quyền dành cho thiết bị iOS đang được miễn phí trên cửa hàng App Store. Mời các bạn cùng xem và nhanh tay tải về trước khi thời

7 mẹo tận dụng lại smartphone cũ chuẩn không cần chỉnh

Chiếc smartphone của bạn rồi sẽ trở nên lỗi thời. Đó là một điều tất yếu không thể tránh khỏi. Tuy nhiên thì nếu chiếc máy của bạn vẫn bền bỉ và...

Hướng dẫn tải toàn bộ ảnh trong Album từ Facebook về điện thoại Android

Thông thường, để tải về nhiều hình ảnh cùng lúc từ Facebook chắc chắn bạn sẽ mất khá nhiều thao tác và cần sử dụng đến máy tính để bàn. Tuy nhiên, ở bài viết này mình sẽ chia sẻ với các bạn cách tải về toàn bộ ảnh đã

Hướng dẫn khắc phục lỗi "Some Update Were Cancelled" khi cập nhật Windows 10 thất bại

Không ít người dùng Fast Ring đã từng hoặc đang phải đối mặt với lỗi 'Some update were cancelled' khi nâng cấp lên những build mới, nhiều người dùng đang muốn cập nhật lên Windows 10 Redstone 3 build 16170 bị dính phải

Hướng dẫn tải video TikTok không có nút lưu

Người dùng mạng xã hội trẻ tuổi bây giờ dành rất nhiều thời gian cho TikTok – một nền tảng chứa rất nhiều video thú vị ở nhiều chủ đề khác nhau. Vậy khi tải video TikTok không có nút lưu thì phải giải quyết như thế nào?

ĐÁNH GIÁ NHANH

Đánh giá màn hình HP EliteDisplay E243i: Đáng để lựa chọn trong tầm giá 6 triệu

EliteDisplay E243i gây ấn tượng mạnh ngay từ cái nhìn đầu tiên nhờ viền màn hình ở 3 cạnh được làm cực kì mỏng chỉ 5mm cùng cách phối màu sắc lấy tông bạc làm chủ đạo đã giúp cho E243i thêm phần sang trọng, cao cấp

Đánh giá nhanh Galaxy C9 Pro – khá nhiều điều ấn tượng

Galaxy C9 Pro vừa mới được ra mắt tại Trung Quốc, đây mà một sản phẩm tầm trung cận cao cấp với khá nhiều ấn tượng, hãy cùng Viettel Store đánh giá Galaxy C9 Pro trong bài viết này nhé.

Subaru Levorg đạt đánh giá an toàn năm sao tại Úc

Subaru Levorg đã được đánh giá năm sao trong chương trình đánh giá xe mới Australia (Australasian New Car Assessment Program - ANCAP), với tổng điểm 35,85/37 điểm. Mẫu xe wagon vừa ra mắt mới đây tại...