Chuyển đổi sang cơ sở hạ tầng an toàn lượng tử

Cơ sở hạ tầng an ninh hiện nay sẽ không còn phù hợp trong thế giới hậu điện toán lượng tử. Phần lớn mật mã mà chúng ta hiện đang dựa vào để xác thực, đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật dữ liệu đều dựa trên các thuật toán mã hóa khóa công khai. Sự tăng trưởng theo cấp số nhân về sức mạnh tính toán của máy tính lượng tử khiến các bài toán toán học được sử dụng trong các hệ thống khóa công khai hiện tại trở nên lỗi thời. Để đảm bảo bảo vệ dữ liệu lâu dài, các nhà khai thác mạng CNTT và truyền thông phải nhanh chóng áp dụng các công nghệ an toàn lượng tử.

Điện toán lượng tử: một mối đe dọa chưa từng có

Ngày nay, cả mật mã học và các hệ thống bảo mật khác đều được tích hợp xuyên suốt tất cả các lớp của kiến ​​trúc công nghệ. Hầu hết các cuộc tấn công mạng bắt đầu từ lớp trên cùng, ở cấp độ người dùng, đòi hỏi kẻ tấn công phải vượt qua nhiều lớp phòng thủ để truy cập vào các hệ thống cốt lõi chứa dữ liệu quan trọng.

Mối đe dọa lượng tử đảo ngược quá trình này, cho phép kẻ tấn công dễ dàng truy cập dữ liệu ở tầng dưới cùng của hệ thống, bằng cách đơn giản là khai thác lớp cơ sở hạ tầng mạng.

Mặc dù hiện tại chưa có máy tính lượng tử nào thực sự có ứng dụng trong mật mã học, nhưng các chính phủ và tổ chức thương mại trên toàn cầu đang đầu tư hàng tỷ đô la vào cuộc đua để trở thành người đầu tiên đưa máy tính lượng tử ra thị trường. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là dữ liệu hiện nay an toàn trước mối đe dọa lượng tử.

Điện toán lượng tử: một mối đe dọa chưa từng có

“Thu hoạch trước, giải mã sau”

Phần lớn dữ liệu hiện đang được truyền tải qua các mạng riêng và công cộng đều có giá trị lâu dài. Dữ liệu nhạy cảm về mặt thương mại, hồ sơ y tế và tài chính, sở hữu trí tuệ và dữ liệu nhận dạng cá nhân đều có thể bị đánh cắp ngày hôm nay và giải mã sau này. Do đó, mối đe dọa HNDL ảnh hưởng đến tính bảo mật của thông tin quan trọng trong suốt vòng đời của nó.

Ngoài giá trị vốn có của dữ liệu, nó thường được điều chỉnh bởi các chính sách lưu giữ dữ liệu yêu cầu bảo vệ dữ liệu trong suốt vòng đời của nó, điều này rất khác nhau giữa các ngành. Phương thức tấn công “Thu thập trước, giải mã sau” (HNDL) là mối đe dọa rất hiện hữu đối với an ninh dữ liệu trong tương lai. Bất kỳ tổ chức nào chuyển giao dữ liệu có yêu cầu bảo mật dài hạn nên chuyển sang sử dụng mật mã an toàn lượng tử ngay bây giờ.

Cuộc di cư mật mã lớn nhất từ ​​trước đến nay

Các chuyên gia trong ngành cảnh báo rằng một máy tính lượng tử có liên quan đến mật mã học, có khả năng thực hiện thuật toán Shor với các tập dữ liệu đủ lớn, sẽ có mặt vào cuối thập kỷ này. Vì lịch sử đã chứng minh rằng quá trình chuyển đổi mật mã phức tạp và kéo dài hơn nhiều so với dự kiến, tầm quan trọng của việc giảm thiểu mối đe dọa HNDL kịp thời không nên bị đánh giá thấp.

Điều đáng lưu ý là các tổ chức hiện nay có thể tận dụng nhiều công nghệ mã hóa khác nhau để vừa giảm thiểu rủi ro và chi phí chuyển đổi, vừa đạt được khả năng phục hồi lâu dài trước mối đe dọa lượng tử đang nổi lên nhanh chóng. Điều quan trọng là không để việc thiếu chuyên môn nội bộ hoặc sự phức tạp quá lớn của quá trình chuyển đổi khiến tổ chức của bạn phải chịu những trách nhiệm pháp lý đáng kể.

Việc triển khai mật mã hậu lượng tử sẽ không thể diễn ra trong một sớm một chiều

Giải quyết sự phức tạp

Đối với nhiều tổ chức, mật mã học là một điểm mù vì thường không được quản lý như một tài sản chiến lược. Chỉ đến bây giờ nhiều người mới nhận ra rằng việc lập danh mục và phân loại mật mã học rất khó khăn, tốn thời gian và dễ xảy ra lỗi. Để xác định tất cả các loại rủi ro tiềm ẩn, các tổ chức cần phải quyết định cách giảm thiểu tác động: những gì có thể tránh được, những gì có thể giảm thiểu, những gì có thể được bảo hiểm và những gì chỉ có thể được chấp nhận như một rủi ro còn lại.

Giải quyết sự phức tạp

Nhận thức về thời điểm

Việc nâng cấp cơ sở hạ tầng sẽ đòi hỏi khả năng giám sát tốt hơn về cách thức và địa điểm sử dụng mật mã hiện tại, và các hệ thống cũ cần được nâng cấp hoặc thay thế hoàn toàn. Quá trình xác định và ghi lại mọi trường hợp sử dụng mật mã, mọi thư viện và mọi chứng chỉ sẽ tốn thời gian, phức tạp và tốn kém, điều đó có nghĩa là thời gian di chuyển sẽ khác nhau đáng kể giữa các tài sản.

Đây chỉ là bước đầu tiên trong một quy trình đòi hỏi kiểm toán liên tục, đánh giá rủi ro, lập kế hoạch và có thể là nâng cấp hệ thống liên tục theo từng tiêu chuẩn mới. Đối với nhiều tổ chức, quy trình này dự kiến ​​sẽ mất một thập kỷ hoặc hơn, đẩy thời gian chuyển đổi vượt quá mức rủi ro chấp nhận được đối với các tài sản bí mật và tiến sâu vào tầm nhìn của các mối đe dọa lượng tử.

Nhận thức về thời điểm

Quá trình xây dựng cơ sở hạ tầng an toàn lượng tử có thể sẽ dài, phức tạp và tốn kém. Điều đáng lo ngại nhất là, rất có thể quá trình chuyển đổi sẽ cần phải lặp lại mỗi khi các tiêu chuẩn mới được ban hành, thường là trước khi quá trình hoàn tất. Việc trì hoãn chỉ khiến tổ chức của bạn gặp rủi ro lớn hơn, vì vậy, thời điểm bắt đầu chính là ngay bây giờ.

Áp dụng mô hình an ninh mạng lai

Để giảm thiểu rủi ro và bảo vệ thông tin trong kỷ nguyên lượng tử, các chuyên gia đang áp dụng phương pháp an ninh mạng lai kết hợp Phân phối Khóa Lượng tử (QKD) , Mật mã Hậu Lượng tử (PQC), Bộ tạo Số Ngẫu nhiên Lượng tử (QRNG) và Hệ thống Quản lý Khóa Lượng tử (Q-KMS) .

Sự tích hợp này tạo ra một khung bảo mật đa lớp, mạnh mẽ và toàn diện, tận dụng tối đa thế mạnh của từng công nghệ và cung cấp khả năng phòng thủ nhiều lớp. Cách tiếp cận lai này đảm bảo các tổ chức có thể bảo vệ thông tin nhạy cảm trước các mối đe dọa hiện tại đồng thời chuẩn bị cho tương lai lượng tử.

PQC và QKD

Hai công cụ chính nổi lên như những giải pháp cho cơ sở hạ tầng bảo mật của tương lai: Mật mã hậu lượng tử (Post-Quantum Cryptography - PQC) và Phân phối khóa lượng tử (Quantum Key Distribution - QKD).

 PQC dựa trên phần mềm, có thể được triển khai ngay bây giờ, tương đối phải chăng và có thể được nâng cấp trong tương lai. Tuy nhiên, việc triển khai an toàn các thuật toán này vẫn là một thách thức, chúng có thể bị xâm phạm bởi máy tính cổ điển hoặc máy tính lượng tử, và dự kiến ​​sẽ cần nhiều lần nâng cấp trong tương lai. Ngược lại, QKD không dựa vào các bài toán khó về mặt tính toán và sẽ không dễ bị tổn thương trước những tiến bộ trong tính toán, cung cấp tính bảo mật chuyển tiếp được đảm bảo nhờ nền tảng vật lý lượng tử. Tuy nhiên, QKD dựa trên phần cứng, đòi hỏi đầu tư ban đầu lớn hơn, và là một cơ chế trao đổi khóa, nó vẫn cần xác thực và phải được sử dụng kết hợp với các phương pháp khác.

Đảm bảo khả năng phòng thủ đa lớp thông qua phương pháp lai ghép

Cơ sở hạ tầng khóa công khai (PK) bảo mật Internet và các hệ thống doanh nghiệp sẽ chuyển đổi sang các thuật toán PQC tiêu chuẩn hóa mới trong vài thập kỷ tới. Cho đến khi tính bảo mật của một thế hệ PQC cụ thể được chứng minh, các thuật toán này thường sẽ hoạt động ở chế độ lai ghép cùng với các thuật toán ECC và RSA cổ điển hiện nay. Trong trường hợp cần bảo mật lâu dài và độ tin cậy cao, cũng như tính linh hoạt cao hơn cho việc chuyển đổi PQC, cơ sở hạ tầng QKD có thể được sử dụng để đảm bảo bảo vệ dữ liệu. Bằng cách áp dụng phương pháp phòng thủ nhiều lớp với QKD ở lõi mạng và PQC mở rộng bảo mật đến vùng biên hoặc bảo vệ giao tiếp lớp ứng dụng, bề mặt tấn công được giảm đáng kể, tăng cường an ninh mạng tổng thể và cho phép kiến ​​trúc không tin tưởng (zero-trust).

Do tính chất bổ sung cho nhau của PQC và QKD, một giải pháp kết hợp mang lại khả năng bảo vệ mạnh mẽ hơn, đặc biệt khi kết hợp với khóa chia sẻ trước và mật mã đối xứng. Cách tiếp cận này đảm bảo không có điểm yếu nào có thể làm tổn hại toàn bộ hệ thống.

Trong khi các tổ chức lớn có thể triển khai giải pháp này với ngân sách dồi dào, các tổ chức tầm trung có thể hợp tác với các nhà mạng viễn thông để hưởng lợi từ giải pháp này với mức đầu tư tối thiểu. Đối với các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây và viễn thông, việc cung cấp Quantum-Safe như một phần dịch vụ của họ cũng có thể tạo ra sự khác biệt mạnh mẽ, thu hút khách hàng đang tìm kiếm các giải pháp "bảo mật ngay từ khâu thiết kế" liền mạch và tiết kiệm chi phí.

Tạo điều kiện cho việc di chuyển an toàn lượng tử hiệu quả về chi phí

Việc kết hợp các giải pháp mã hóa là rất quan trọng để đảm bảo an ninh dữ liệu lâu dài và là một chiến lược chuyển đổi tiết kiệm chi phí, giúp quản lý rủi ro, thời gian chuyển đổi và hiệu quả chi phí. Quá trình chuyển đổi sang giao tiếp an toàn lượng tử có thể được giảm thiểu rủi ro và tăng tốc đáng kể bằng cách sử dụng phù hợp các giải pháp mã hóa kết hợp và giải pháp mã hóa linh hoạt. Nền tảng trao đổi khóa lượng tử CKX được thiết kế chuyên dụng để hỗ trợ triển khai quy mô lớn và linh hoạt của QKD và PQC, cung cấp mức độ linh hoạt cao, hiệu quả chi phí khi mở rộng và SLA cao.

Bạn cần hỗ trợ lập kế hoạch chuyển đổi sang hệ thống an toàn lượng tử?

Hãy đặt lịch tư vấn miễn phí với một trong những chuyên gia của chúng tôi ngay hôm nay.

Ý tưởng của bạn xứng đáng được phát triển. Nhận tư vấn chuyên sâu từ Bá Hùng Technology Co. ngay hôm nay!

 

CHÀO ĐÓN HỢP TÁC

 

► Tư vấn giải pháp: 

  • Tường Nguyễn - James Dynamic (Mr)
  • MB / Zalo / Whatsapp / Telegram: +84908410817 

 

► Hỗ trợ dự án, Nhà thầu, Đối tác đại lý: 

  • Thùy Hương - Helen Vũ (Ms)
  • MB / Zalo / Whatsapp / Telegram: +84919339977

 

► Phát triển đối tác, Kinh doanh & Hợp tác: 

  • Jack Nguyễn (Mr)
  • MB / Zalo / Whatsapp / Telegram: +84832339977