Từ làm chủ thuật toán đến làm chủ nơi thực thi
Chip bảo mật VGC v1.0 là vi mạch do Viettel và Ban Cơ yếu Chính phủ cùng phát triển, tích hợp thuật toán mật mã quốc gia để mã hóa và giải mã dữ liệu trực tiếp bằng phần cứng chuyên dụng. Ngày 3/11, hai đơn vị công bố chip cùng nền tảng bán dẫn bảo mật do Việt Nam làm chủ thiết kế. Ý nghĩa của bước đi này nằm ở chỗ bảo mật không còn chỉ dựa vào phần mềm chạy trên thiết bị có sẵn: một phần quan trọng của quá trình bảo vệ dữ liệu được đưa vào chính con chip. Trong bối cảnh dữ liệu lưu chuyển ngày càng nhanh, mã độc, nguy cơ lộ lọt thông tin và gián đoạn chuỗi cung ứng chip đều gây sức ép lên an toàn thông tin. Vì vậy, VGC đáng chú ý không chỉ như một sản phẩm mới, mà còn là nỗ lực mở rộng quyền kiểm soát công nghệ bảo mật.
Dự án kéo dài 24 tháng, với hơn 40 kỹ sư và chuyên gia tham gia. Quy mô ấy cho thấy tự chủ chip bảo mật đòi hỏi sự phối hợp giữa hiểu biết mật mã, thiết kế vi mạch và kiểm thử, chứ không thể đạt được chỉ bằng việc sở hữu một thuật toán.
RISC-V và MKV tạo nên khác biệt ở cấp phần cứng
VGC v1.0 có kích thước đóng gói 10 × 10 mm, chứa 300 triệu bóng bán dẫn và được chế tạo trên tiến trình CMOS 28 nm. Chip sử dụng kiến trúc tập lệnh mở RISC-V; lựa chọn này tạo điều kiện để kỹ sư chủ động thiết kế bộ xử lý, điều chỉnh các thành phần và kiểm chứng thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào một kiến trúc đóng. Đây là nền móng có giá trị lâu dài: kinh nghiệm thiết kế có thể được kế thừa cho các sản phẩm tiếp theo, dù bản thân kiến trúc mở không tự động bảo đảm an toàn nếu thiếu kiểm thử và kiểm soát chặt chẽ.
Điểm cốt lõi là thuật toán mã khối MKV do Ban Cơ yếu Chính phủ phát triển được hiện thực hóa thành khối xử lý mật mã chuyên dụng ngay trên chip. Thay vì để bộ xử lý thông thường thực hiện toàn bộ thao tác qua phần mềm, VGC đảm nhiệm mã hóa phần cứng bằng một khối được thiết kế cho công việc này. Cách tiếp cận ấy có thể tăng tốc xử lý và giúp Việt Nam kiểm soát tốt hơn thành phần trực tiếp bảo vệ dữ liệu.
Tốc độ ấn tượng, nhưng cần nhìn đúng phạm vi
Theo kết quả đo kiểm được công bố tại lễ ra mắt, tốc độ mã hóa và giải mã của VGC v1.0 nhanh gấp khoảng 15 lần giải pháp chỉ dùng phần mềm khi thực hiện cùng tác vụ. Một số thông tin giới thiệu nêu mức nhanh gấp 10 lần, nhưng con số đo kiểm cụ thể được công bố là khoảng 15 lần; đây là mức nên dùng khi mô tả kết quả của hai bên. Chênh lệch này cho thấy lợi ích trực tiếp của việc dành riêng phần cứng cho mật mã, song không nên diễn giải thành chip nhanh gấp 15 lần trong mọi ứng dụng.
Hiệu năng thực tế còn phụ thuộc vào tác vụ, thiết bị và cách tích hợp. Quan trọng hơn, tốc độ không thay thế được việc đánh giá bảo mật độc lập, thử nghiệm trong môi trường sử dụng và bảo đảm quy trình sản xuất. VGC tạo ra một cơ sở kỹ thuật trong nước để kiểm soát thiết kế và thuật toán; mức độ tin cậy cuối cùng sẽ được quyết định bởi chất lượng kiểm chứng và triển khai.
USB an toàn là điểm khởi đầu, không phải đích đến
Ứng dụng ban đầu của VGC v1.0 là USB lưu trữ an toàn dành cho các cơ quan Đảng, Nhà nước và Quốc phòng. Với người dùng phổ thông, điều này chưa đồng nghĩa sản phẩm đã có mặt trên các thiết bị tiêu dùng; giá trị trước mắt nằm ở việc cung cấp thêm một lớp bảo vệ cho dữ liệu nhạy cảm trong môi trường công vụ. Xa hơn, chip có tiềm năng hỗ trợ chứng thực chữ ký số, bảo vệ hồ sơ và dữ liệu khách hàng trong tài chính – ngân hàng, cũng như tăng an toàn cho camera, cảm biến và trạm quan trắc.
Lý do tự phát triển phần cứng không chỉ là hiệu năng: sử dụng chip từ bên ngoài có thể làm tăng rủi ro lộ lọt dữ liệu và khiến Việt Nam phụ thuộc vào nhà cung cấp nước ngoài về công nghệ lẫn nguồn cung. Hai bên dự kiến triển khai phương án sản xuất hàng loạt VGC v1.0 để trang bị cho thiết bị bảo mật của ngành Cơ yếu, đồng thời phát triển nền tảng vi mạch bảo mật đa lõi và thử nghiệm sản phẩm trên thiết bị thực tế trước khi đưa vào sử dụng. Đây là những bước cần thiết để biến năng lực thiết kế thành sản phẩm được kiểm chứng.
VGC v1.0 chưa giải quyết toàn bộ bài toán tự chủ bán dẫn, nhưng đặt đúng trọng tâm: kiểm soát thuật toán, thiết kế và nơi xử lý dữ liệu quan trọng. Thành công bền vững sẽ phụ thuộc vào kiểm thử nghiêm ngặt, sản xuất ổn định và khả năng mở rộng ứng dụng. Nếu những khâu ấy được hoàn thiện, chip RISC-V Việt Nam này có thể trở thành nền tảng hữu ích để giảm dần sự lệ thuộc vào phần cứng bảo mật nhập khẩu.
