Mã hóa lượng tử - Công nghệ bảo mật tương lai ppt

Mã hóa lượng tử - Công nghệ bảo mật tương lai

Mã hóa lượng tử là công nghệ mã hóa mới vừa được giới thiệu tại hội
nghị khoa học ở Vienna. Sở dĩ gọi là mới bởi nguyên tắc hoạt động của
nó khác hoàn toàn so với những công nghệ mã hóa mà chúng ta đang sử
dụng.

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.