Một số người dùng của China Telecom, một trong ba công ty viễn thông nhà nước của chính quyền Trung Quốc, hiện có thể thực hiện các cuộc gọi điện thoại được mã hóa lượng tử bằng ứng dụng điện thoại thông minh và thẻ SIM đặc biệt, theo thông báo của nhà mạng này vào tuần trước.
Đây là động thái mới nhất của chính quyền Trung Quốc, trong việc thể hiện cam kết của nước này đối với "lượng tử vạn vật", một lĩnh vực giống như trí tuệ nhân tạo và 5G, đang dần trở thành một phần của quá trình cạnh tranh công nghệ Trung-Mỹ.
Không giống như các phương pháp mã hóa truyền thống chỉ dựa vào các thuật toán, mã hóa lượng tử được bảo vệ bởi các định luật vật lý lượng tử. Về lý thuyết, tất cả thông tin bị xáo trộn bởi các thuật toán mã hóa truyền thống có thể bị bẻ khóa bởi một máy tính nếu có đủ thời gian. Nhưng mật mã lượng tử thì khác, vì bất kỳ nỗ lực nào để đánh chặn dữ liệu sẽ gây ra sự thay đổi vật lý trong thông điệp, sẽ tạo cảnh báo tới người gửi và người nhận về khả năng bị nghe trộm.
Đối với người dùng dịch vụ mới này, việc bắt đầu một cuộc điện thoại lượng tử sẽ tạo ra hai khóa bí mật bằng công nghệ thông tin lượng tử. Chúng được sử dụng để xác minh danh tính của người gọi và thông tin của cuộc gọi, đảm bảo mã hóa đầu cuối.
Theo Gao Chengshi, một chuyên gia mật mã và là đối tác sáng lập của nhà phát triển blockchain Shanghai Hashvalue Information Technology, thì công nghệ hiện tại sử dụng mật mã không đối xứng để xác minh danh tính dễ phát triển hơn mã hóa lượng tử và đủ an toàn để đáp ứng nhu cầu thị trường hiện tại. Tuy nhiên, các máy tính lượng tử siêu nhanh có thể dễ dàng phá vỡ các sơ đồ mã hóa như vậy và có thể đe dọa các công nghệ hiện tại.
"Sự tiến bộ của công nghệ lượng tử sẽ phá vỡ tính bảo mật của mật mã bất đối xứng", Gao nói. "Khi tính toán lượng tử đạt được cấp độ cao hơn và thực tế hơn, lượng tử phải được sử dụng để mã hóa".
China Telecom cho biết dịch vụ mới trước tiên sẽ được cung cấp cho người dùng trong một số lĩnh vực cần “bảo mật tuyệt đối” như chính phủ, quân đội và các tổ chức tài chính. Nó sẽ mở rộng sang sử dụng cho mục đích dân dụng trong tương lai, công ty cho biết thêm.
Dịch vụ này được phát triển bởi một liên doanh được thành lập vào tháng 11 năm ngoái bởi China Telecom và công ty viễn thông lượng tử QuantumCTek Group. Liu Guiqing, giám đốc điều hành tại China Telecom, cho biết công ty đặt mục tiêu cung cấp các cuộc gọi an toàn lượng tử cho hơn 10 triệu người dùng di động trong vòng 5 năm.
Các công ty cũng cho biết họ sẽ tung ra các điện thoại đặc biệt với các tính năng mã hóa lượng tử, vốn đang được phát triển, theo báo cáo ngày 1/1 từ Jiemian, một đại diện của công ty, người không cung cấp thêm thông tin chi tiết.
Mặc dù mật mã lượng tử đã tồn tại trong nhiều năm nhưng nó vẫn có những hạn chế thực tế như khoảng cách truyền tin. Trong những năm gần đây, Trung Quốc đã trở thành quốc gia đi đầu trong việc mở rộng khoảng cách dữ liệu được gửi bằng cách sử dụng phân phối khóa lượng tử.
Vào tháng 6/2020, một nhóm các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã truyền đồng thời thành công khóa mã hóa lượng tử tới hai trạm mặt đất ở Trung Quốc nằm cách nhau hơn 1.120km. Trung Quốc cũng đã xây dựng vệ tinh lượng tử đầu tiên trên thế giới và mạng lưới liên lạc lượng tử dài nhất cho các mục đích sử dụng hạn chế trong một số lĩnh vực quan trọng.
Nhưng khi những tiến bộ trong điện toán lượng tử tiếp tục phát triển, một số hình thức mã hóa được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay cũng có thể bị đe dọa. Máy tính lượng tử có thể phá vỡ các phương pháp mã hóa hiện tại nhanh như việc... nướng một mẩu bánh mì.
Năm ngoái, một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc đã lập kỷ lục với máy tính lượng tử Jiuzhang, tính toán trong 200 giây cho một bài toán có thể khiến siêu máy tính Sunway TaihuLight của Trung Quốc - máy tính nhanh thứ tư trên thế giới - phải mất 2,5 tỷ năm để hoàn thành.
Và trong trò chơi mã hóa được ví như trò mèo vờn chuột này, các nhà nghiên cứu hiện đang tìm cách cải tiến các phương án mã hóa có khả năng chống lại các cuộc tấn công từ máy tính lượng tử.
Các quốc gia khác cũng đang tìm cách giành lấy các vị trí hàng đầu trong khoa học và công nghệ lượng tử, với việc Mỹ, Liên minh châu Âu và Anh đều công bố kế hoạch của riêng họ trong những năm gần đây.
Các công ty lớn khác cũng đang sử dụng công nghệ lượng tử trong điện thoại và viễn thông. Samsung đã phát hành điện thoại thông minh 5G vào tháng 5 năm ngoái bao gồm một chipset tạo số lượng tử ngẫu nhiên như một lớp bảo mật bổ sung. Tập đoàn BT của Anh và chi nhánh châu Âu của Toshiba cũng đã công bố vào tháng 10 năm ngoái về việc triển khai mạng an toàn lượng tử dài 6 km giữa hai viện nghiên cứu địa phương.
Tại Trung Quốc, quy mô thị trường viễn thông lượng tử là 32,5 tỷ nhân dân tệ (khoảng 5 tỷ USD) vào năm 2019, cao hơn gần 20% so với năm trước, theo Viện Nghiên cứu Công nghiệp Qianzhan của nước này.
Theo Genk
Đây là động thái mới nhất của chính quyền Trung Quốc, trong việc thể hiện cam kết của nước này đối với "lượng tử vạn vật", một lĩnh vực giống như trí tuệ nhân tạo và 5G, đang dần trở thành một phần của quá trình cạnh tranh công nghệ Trung-Mỹ.
Dịch vụ này đã được đưa ra như một chương trình thử nghiệm ở tỉnh An Huy, nơi China Telecom cho biết họ đang tuyển dụng "những khách hàng có trải nghiệm thân thiện". Để có được tính năng mới này, người dùng phải đến một cửa hàng viễn thông của nhà mạng để đổi thẻ SIM. Nó cũng yêu cầu cài đặt một ứng dụng "cuộc gọi an toàn lượng tử" của công ty, hiện chỉ có sẵn cho hệ điều hành Android, theo một tuyên bố từ China Telecom vào cuối tuần trước. Công ty không tiết lộ giá dịch vụ cho tính năng mới này.Không giống như các phương pháp mã hóa truyền thống chỉ dựa vào các thuật toán, mã hóa lượng tử được bảo vệ bởi các định luật vật lý lượng tử. Về lý thuyết, tất cả thông tin bị xáo trộn bởi các thuật toán mã hóa truyền thống có thể bị bẻ khóa bởi một máy tính nếu có đủ thời gian. Nhưng mật mã lượng tử thì khác, vì bất kỳ nỗ lực nào để đánh chặn dữ liệu sẽ gây ra sự thay đổi vật lý trong thông điệp, sẽ tạo cảnh báo tới người gửi và người nhận về khả năng bị nghe trộm.
Đối với người dùng dịch vụ mới này, việc bắt đầu một cuộc điện thoại lượng tử sẽ tạo ra hai khóa bí mật bằng công nghệ thông tin lượng tử. Chúng được sử dụng để xác minh danh tính của người gọi và thông tin của cuộc gọi, đảm bảo mã hóa đầu cuối.
Theo Gao Chengshi, một chuyên gia mật mã và là đối tác sáng lập của nhà phát triển blockchain Shanghai Hashvalue Information Technology, thì công nghệ hiện tại sử dụng mật mã không đối xứng để xác minh danh tính dễ phát triển hơn mã hóa lượng tử và đủ an toàn để đáp ứng nhu cầu thị trường hiện tại. Tuy nhiên, các máy tính lượng tử siêu nhanh có thể dễ dàng phá vỡ các sơ đồ mã hóa như vậy và có thể đe dọa các công nghệ hiện tại.
"Sự tiến bộ của công nghệ lượng tử sẽ phá vỡ tính bảo mật của mật mã bất đối xứng", Gao nói. "Khi tính toán lượng tử đạt được cấp độ cao hơn và thực tế hơn, lượng tử phải được sử dụng để mã hóa".
China Telecom cho biết dịch vụ mới trước tiên sẽ được cung cấp cho người dùng trong một số lĩnh vực cần “bảo mật tuyệt đối” như chính phủ, quân đội và các tổ chức tài chính. Nó sẽ mở rộng sang sử dụng cho mục đích dân dụng trong tương lai, công ty cho biết thêm.
Dịch vụ này được phát triển bởi một liên doanh được thành lập vào tháng 11 năm ngoái bởi China Telecom và công ty viễn thông lượng tử QuantumCTek Group. Liu Guiqing, giám đốc điều hành tại China Telecom, cho biết công ty đặt mục tiêu cung cấp các cuộc gọi an toàn lượng tử cho hơn 10 triệu người dùng di động trong vòng 5 năm.
Các công ty cũng cho biết họ sẽ tung ra các điện thoại đặc biệt với các tính năng mã hóa lượng tử, vốn đang được phát triển, theo báo cáo ngày 1/1 từ Jiemian, một đại diện của công ty, người không cung cấp thêm thông tin chi tiết.
Mặc dù mật mã lượng tử đã tồn tại trong nhiều năm nhưng nó vẫn có những hạn chế thực tế như khoảng cách truyền tin. Trong những năm gần đây, Trung Quốc đã trở thành quốc gia đi đầu trong việc mở rộng khoảng cách dữ liệu được gửi bằng cách sử dụng phân phối khóa lượng tử.
Vào tháng 6/2020, một nhóm các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã truyền đồng thời thành công khóa mã hóa lượng tử tới hai trạm mặt đất ở Trung Quốc nằm cách nhau hơn 1.120km. Trung Quốc cũng đã xây dựng vệ tinh lượng tử đầu tiên trên thế giới và mạng lưới liên lạc lượng tử dài nhất cho các mục đích sử dụng hạn chế trong một số lĩnh vực quan trọng.
Nhưng khi những tiến bộ trong điện toán lượng tử tiếp tục phát triển, một số hình thức mã hóa được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay cũng có thể bị đe dọa. Máy tính lượng tử có thể phá vỡ các phương pháp mã hóa hiện tại nhanh như việc... nướng một mẩu bánh mì.
Năm ngoái, một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc đã lập kỷ lục với máy tính lượng tử Jiuzhang, tính toán trong 200 giây cho một bài toán có thể khiến siêu máy tính Sunway TaihuLight của Trung Quốc - máy tính nhanh thứ tư trên thế giới - phải mất 2,5 tỷ năm để hoàn thành.
Và trong trò chơi mã hóa được ví như trò mèo vờn chuột này, các nhà nghiên cứu hiện đang tìm cách cải tiến các phương án mã hóa có khả năng chống lại các cuộc tấn công từ máy tính lượng tử.
Các quốc gia khác cũng đang tìm cách giành lấy các vị trí hàng đầu trong khoa học và công nghệ lượng tử, với việc Mỹ, Liên minh châu Âu và Anh đều công bố kế hoạch của riêng họ trong những năm gần đây.
Các công ty lớn khác cũng đang sử dụng công nghệ lượng tử trong điện thoại và viễn thông. Samsung đã phát hành điện thoại thông minh 5G vào tháng 5 năm ngoái bao gồm một chipset tạo số lượng tử ngẫu nhiên như một lớp bảo mật bổ sung. Tập đoàn BT của Anh và chi nhánh châu Âu của Toshiba cũng đã công bố vào tháng 10 năm ngoái về việc triển khai mạng an toàn lượng tử dài 6 km giữa hai viện nghiên cứu địa phương.
Tại Trung Quốc, quy mô thị trường viễn thông lượng tử là 32,5 tỷ nhân dân tệ (khoảng 5 tỷ USD) vào năm 2019, cao hơn gần 20% so với năm trước, theo Viện Nghiên cứu Công nghiệp Qianzhan của nước này.
Tham khảo SCMP
Theo Genk
