Mã hóa lượng tử - Công nghệ bảo mật tương lai

Cụ thể, các hệ và giao thức bảo mật của nó khác biệt hoàn toàn so với những thứ được mạng máy tính hiện nay sử dụng. Hầu hết các công nghệ mã hóa ngày nay đều sử dụng mô hình toán học, có nghĩa là vẫn bị xuyên thủng miễn là có thời gian và tài nguyên điện toán đủ mạnh. Còn đối với mã hóa lượng tử, sự đột nhập này trở nên không thể. Mã hóa lượng tử dựa trên các định luật về lý thuyết lượng tử, và cho tới nay được công nhận là không thể phá vỡ. Lý thuyết đó được hai nhà nghiên cứu Charles Bennett (IBM) và Gilles Brassard (Đại học Montreal) giới thiệu cách đây 25 năm.

Cũng trong hội nghị khoa học được tổ chức tại Vienna vừa qua, ông Gilles Brassard cũng có mặt để chứng kiến “đứa con” của mình lần đầu tiên được thử nghiệm thực tế. Giải thích về công nghệ này, ông Gilles Brassard nói: “Tất cả những hệ bảo mật lượng tử đều dựa trên Nguyên lý bất biến Heisenberg, và dựa trên thực tế rằng bạn không thể đo lường được các thông tin lượng tử trừ khi bạn làm xáo trộn chúng. Do đó, sẽ không thể can thiệp (nghe trộm) kênh giao tiếp giữa hai người nếu không tạo ra một sự xáo trộn nào đó”.

Công nghệ mã hóa lượng tử sử dụng các hạt photon, thành phần cơ bản của ánh sáng để đạt được khả năng không thể “xuyên thủng”. Các tia ánh sáng cực nhỏ (kích cỡ photon) được truyền qua các nút mạng với tốc độ hàng triệu lần mỗi giây. Nút mạng là nơi lắp đặt các rãnh điện tử nhỏ với bộ cảm biến nhạy sáng để “nhận” các hạt photon, và mã hóa dữ liệu nhận được bằng khóa số ngẫu nhiên. Quy trình này cũng tương tự như các phương pháp mã hóa ngày nay nhưng ở mức phức tạp và tinh vi hơn nhiều.

Trong cuộc trình diễn tại Vienna, khi “kẻ đột nhập” cố truy cập vào mạng để “nghe trộm” giao tiếp lượng tử, các hạt photon trở nên hỗn loạn và thiết bị cảm biến ở các nút mạng nhận ra sự thay đổi này, và ngay lập tức hệ thống bị ngắt để đảm bảo rằng dữ liệu không bị thâm nhập. Sau đó dữ liệu sẽ được chuyển qua một kênh khác đảm bảo hơn.