Từ thuật toán mật mã đến con chip chuyên dụng
Chip bảo mật VGC v1.0 là vi mạch do Ban Cơ yếu Chính phủ và Viettel phát triển, tích hợp thuật toán mật mã quốc gia vào phần cứng để mã hóa và giải mã dữ liệu trong thiết bị. Ngày 3/11 tại Hà Nội, hai đơn vị công bố sản phẩm cùng nền tảng bán dẫn bảo mật đầu tiên do Việt Nam làm chủ thiết kế. Đây là bước chuyển đáng chú ý: thay vì để phần mềm thực hiện toàn bộ công việc mật mã trên chip có sẵn, VGC dành riêng phần cứng cho tác vụ bảo vệ dữ liệu. Hướng đi này có ý nghĩa trong bối cảnh hệ thống số phụ thuộc ngày càng nhiều vào thiết bị điện tử và linh kiện nhập khẩu, trong khi nguy cơ lộ lọt thông tin, mã độc và gián đoạn chuỗi cung ứng khiến việc kiểm soát lớp bảo mật trở nên cấp thiết.
Dự án có sự tham gia của hơn 40 kỹ sư và chuyên gia, với 24 tháng nghiên cứu. Phân công giữa hai bên gắn nhiệm vụ mật mã với năng lực thiết kế vi mạch: Ban Cơ yếu Chính phủ xây dựng yêu cầu bảo mật và thuật toán MKV; Viettel đảm nhiệm thiết kế hệ thống và hiện thực hóa chip. Giá trị của dự án vì thế không chỉ nằm ở một sản phẩm, mà còn ở khả năng chủ động hơn trong việc kiểm tra, điều chỉnh công nghệ trực tiếp bảo vệ dữ liệu.
RISC-V và MKV: phần cứng làm nhiệm vụ gì?
VGC v1.0 được chế tạo trên tiến trình CMOS 28 nm, dùng kiến trúc tập lệnh mở RISC-V và có kích thước đóng gói 10 × 10 mm. Chip chứa 300 triệu bóng bán dẫn theo thông tin công bố tại lễ ra mắt. RISC-V tạo cơ sở để đội ngũ thiết kế chủ động điều chỉnh bộ xử lý và kiểm chứng thiết kế, thay vì chỉ dựa vào một kiến trúc đóng sẵn. Nhưng điểm quyết định với chức năng bảo mật là thuật toán mã khối MKV được hiện thực hóa thành khối xử lý mật mã chuyên dụng trên chip.
Đưa thuật toán vào phần cứng giúp thiết bị xử lý mã hóa, giải mã bằng khối chuyên biệt, thay vì chỉ dựa vào phần mềm chạy trên bộ xử lý thông thường. Cách tiếp cận này có thể tăng hiệu năng và giúp nhà phát triển kiểm soát rõ hơn nơi diễn ra tác vụ mật mã. Dù vậy, chip không tự giải quyết mọi rủi ro: mức bảo vệ thực tế còn phụ thuộc cách tích hợp vào thiết bị, quy trình vận hành và kiểm định sản phẩm.
Con số 15 lần cần được đọc đúng phạm vi
Theo kết quả đo kiểm được công bố, VGC v1.0 mã hóa và giải mã nhanh gấp khoảng 15 lần giải pháp thuần phần mềm khi thực hiện cùng tác vụ. Đây là con số đáng chú ý, nhưng không nên hiểu thành chip nhanh gấp 15 lần mọi thiết bị hay mọi phương thức bảo mật. Phép so sánh được nêu là giữa phần cứng VGC và giải pháp chỉ dùng phần mềm trong cùng tác vụ; các nguồn công bố ở đây không cung cấp đủ chi tiết về cấu hình đo, dữ liệu thử nghiệm hay cách thiết lập để mở rộng kết luận sang những phép so sánh khác.
Vì thế, lợi thế được chứng minh hiện tại nên được xem là kết quả đo trong phạm vi cụ thể, không phải cam kết hiệu năng phổ quát. Với người dùng và đơn vị triển khai, câu hỏi quan trọng tiếp theo là tốc độ ấy được duy trì ra sao trong thiết bị hoàn chỉnh, đồng thời việc bảo vệ khóa và xử lý dữ liệu được kiểm định thế nào. Đánh giá thận trọng không làm giảm ý nghĩa của kết quả; nó giúp đặt con số vào đúng bối cảnh.
USB an toàn là ứng dụng mở màn, không phải đích cuối
Ứng dụng đầu tiên của VGC v1.0 là USB lưu trữ an toàn dành cho các cơ quan Đảng, Nhà nước và Quốc phòng; chip đảm nhiệm chức năng mật mã bên trong thiết bị để bảo vệ thông tin được lưu trữ. Đây là bước triển khai cụ thể, phù hợp với nhu cầu bảo vệ dữ liệu nhạy cảm. Tuy nhiên, USB chuyên dụng trước hết phục vụ nhóm cơ quan xác định, chưa đồng nghĩa sản phẩm đã phổ biến trên thị trường tiêu dùng.
Hướng mở rộng được công bố gồm đưa chip vào sản xuất loạt, phát triển nền tảng vi mạch bảo mật đa lõi và thử nghiệm, kiểm định sản phẩm trên thiết bị thực tế trước khi sử dụng. Hai bên cũng định hướng ứng dụng trong hệ thống chứng thực chữ ký số quốc gia, nơi có hơn 2 triệu chứng thư số lưu hành. Về dài hạn, năng lực làm chủ thiết kế và thuật toán có thể mở rộng lớp bảo vệ sang nhiều hệ thống hơn. Nhưng thành công sẽ được đo bằng khả năng sản xuất, kiểm định và tích hợp ổn định, không chỉ bằng việc ra mắt một con chip.
