Hệ điều hành mạng hỗ trợ chống tấn công lượng tử

Phiên bản FortiOS 7.6 được Fortinet công bố tuần này hướng đến đối phó mối đe dọa từ điện toán lượng tử. Loạt tính năng hỗ trợ các tổ chức có dữ liệu nhạy cảm triển khai thuật toán mã hóa và phương pháp phân phối các khóa có khả năng chống lại cuộc tấn công lượng tử, kết hợp nhiều thuật toán để tăng cường bảo mật và chuyển đổi dễ dàng sang môi trường bảo mật hậu lượng tử.

Logo Fortinet trên smartphone. Ảnh: ITPro

Trong khi máy tính truyền thống dựa vào bit có hai trạng thái 0 hoặc 1, máy tính lượng tử sử dụng qubit với số trạng thái khả thi vô hạn. Về lý thuyết, mỗi qubit thêm vào giúp tăng gấp đôi công suất tính toán, cho phép máy tính lượng tử phân tích vô số khả năng cùng lúc, chỉ mất vài phút để giải quyết vấn đề mà máy tính cổ điển có thể mất hàng triệu năm, mở ra một loạt khả năng to lớn về nghiên cứu, y học, dự báo kinh tế cũng như nhiều lĩnh vực khác.

Với khả năng trên, máy tính lượng tử được đánh giá có thể phá vỡ phương thức mã hóa và bảo mật truyền thống nhờ cơ chế thực hiện phép tính phức tạp song song, cho tốc độ vượt trội. Theo Forbes, hacker đã bắt đầu lưu trữ các luồng dữ liệu được mã hóa với ý định giải mã trong tương lai khi máy tính lượng tử phát triển, đặc biệt trong những lĩnh vực trọng yếu như viễn thông, tài chính, chính phủ và y tế.

Ông Michael Xie, nhà sáng lập, Chủ tịch kiêm Giám đốc công nghệ của Fortinet cho biết công ty lường trước được điều này. Trên FortiOS 7.6, Fortinet tích hợp các thuật toán giải mã hậu lượng tử Post-Quantum Cryptography (PQC) đã được Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mỹ (NIST) phê duyệt như ML-KEM, hay thuật toán đang phát triển như BIKE, HQC và Frodo. Tính năng Quantum Key Distribution (QKD) dùng nguyên lý cơ học lượng tử để đảm bảo việc trao đổi khóa mã hóa được bảo mật tuyệt đối, bất kỳ hành vi nghe lén nào cũng sẽ được phát hiện chủ động.

Hình mô phỏng cách FortiOS bảo vệ các hệ thống trên một mạng.

Nền tảng mới cũng được trang bị Algorithm Stacking kết hợp nhiều thuật toán mã hóa để tạo ra giải pháp có khả năng chống chịu cao hơn, giúp tăng cường bảo mật cho hạ tầng mạng. Chế độ lai (Hybrid Mode) cho phép tích hợp đồng thời mã hóa khóa công khai truyền thống và QKD, hỗ trợ chuyển đổi dần sang bảo mật hậu lượng tử. Giao diện cũng được nâng cấp giúp đơn giản hóa việc cấu hình và quản lý thiết lập bảo mật lượng tử, hỗ trợ quản trị viên mạng dễ dàng triển khai.

Cùng với đó, FortiOS 7.6 được bổ sung cơ chế cho phép doanh nghiệp đang sử dụng tường lửa thế hệ mới như FortiGate (NGFW) và Fortinet Secure SD-WAN có thể tận dụng các tính năng an toàn lượng tử được tích hợp sẵn nhằm đối phó với mối đe dọa kiểu tấn công "thu thập ngay - giải mã sau" (Harvest-Now, Decrypt-Later - HNDL).

"Doanh nghiệp đang mong muốn hành động ngay để bảo vệ hệ thống trước các mối đe dọa từ điện toán lượng tử", ông Xie nói. "Tính năng mới giúp bảo mật lưu lượng mạng, đơn giản hóa triển khai và hỗ trợ chuyển đổi mượt mà sang môi trường bảo mật hậu lượng tử".

Lĩnh vực điện toán lượng tử đang sục sôi sau những công bố về nguyên mẫu chip lượng tử của các hãng công nghệ hồi đầu năm nay, như Google với Willow, Microsoft với Majorana 1 hay Amazon với Ocelot. Trung Quốc cũng có những tiến bộ đáng kể khi vào tháng 3, Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc (USTC) ra mắt nguyên mẫu máy tính lượng tử siêu dẫn, nhanh gấp triệu lần bộ xử lý Sycamore được Google giới thiệu năm ngoái. Theo Interesting Engineering, bộ xử lý lượng tử của USTC mang tên Zuchongzhi-3, gồm 105 qubit và 182 khớp nối, ưu việt trong các phép tính lấy mẫu mạch ngẫu nhiên. Sycamore có 67 qubit.

Với làn sóng phần cứng lượng tử, một số chuyên gia dự đoán máy tính lượng tử sắp tạo "khoảnh khắc ChatGPT" ở lĩnh vực này khi kết hợp AI để tăng cường sức mạnh, thậm chí tạo ra các sản phẩm mà trước đó con người chưa thể làm được. Dù vậy, số khác cho rằng phải còn rất lâu nữa, chúng mới tạo thành sản phẩm hoàn chỉnh để thương mại hóa. "Quá trình đó đang cách xa chúng ta tới 25 năm", Virginia Lorenz, giáo sư vật lý nguyên tử, phân tử và quang học tại Cao đẳng Kỹ thuật Grainger thuộc Đại học Illinois (Mỹ), nói với Business Insider đầu năm nay.

Tại Việt Nam, vấn đề bảo mật trước nguy cơ tấn công lượng tử cũng đang được quan tâm.Tại hội thảo quốc tế về dịch vụ tin cậy trong kỷ nguyên lượng tử, do Trung tâm Chứng thực điện tử quốc gia (NEAC) - Bộ Khoa học và Công nghệ tổ chức ngày 19/6, các diễn giả trong và ngoài nước cùng cảnh báo về những nguy cơ tiềm ẩn của công nghệ máy tính lượng tử đối với hệ thống bảo mật số hiện hành, cho rằng thuật toán mã hóa có thể trở nên vô dụng trước khả năng xử lý vượt trội của máy tính lượng tử và cần chủ động đề phòng.

Fortinet được thành lập vào năm 2000 bởi hai anh em Ken Xie và Michael Xie, sản phẩm đầu tiên và chính của công ty là FortiGate, một tường lửa vật lý. Sau đó, công ty bổ sung điểm truy cập không dây và bảo mật tin nhắn.

FortiOS là hệ điều hành chuyên dụng được thiết kế để quản lý và bảo vệ thiết bị mạng, được sử dụng trong phần cứng của Fortinet, như tường lửa Fortigate và thiết bị switch. Nền tảng tập trung vào tính năng bảo mật mạng, gồm tường lửa, hệ thống ngăn chặn xâm nhập (IPS), mạng riêng ảo (VPN) và nhiều chức năng khác, được nhiều doanh nghiệp lớn nhỏ áp dụng vì độ bảo mật và tin cậy cao.

Bảo Lâm