Làm chủ thiết kế là bước tiến lớn hơn một con chip
Chip bảo mật VGC v1.0 là vi mạch do đội ngũ trong nước làm chủ thiết kế, đưa thuật toán mật mã Việt Nam vào phần cứng để xử lý và bảo vệ dữ liệu. Chiều 3/11, Ban Cơ yếu Chính phủ và Tập đoàn Công nghiệp – Viễn thông Quân đội (Viettel) công bố con chip cùng nền tảng bán dẫn bảo mật đầu tiên do Việt Nam làm chủ thiết kế.
Giá trị của dự án không chỉ nằm ở một sản phẩm mới, mà ở việc Việt Nam tiến thêm một bước từ sử dụng công nghệ có sẵn sang tự thiết kế công nghệ lõi. Trong môi trường số, bảo vệ thông tin không thể chỉ trông chờ vào phần mềm; yêu cầu an ninh cần được tính ngay ở phần cứng thực thi mật mã. Đó là lý do VGC v1.0 có ý nghĩa với cả năng lực bán dẫn Việt Nam lẫn an ninh mật mã quốc gia. Con chip mở ra hướng phát triển sản phẩm theo yêu cầu bảo mật đặc thù trong nước, thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào giải pháp bên ngoài.
Hai năm phối hợp để đưa mật mã Việt Nam vào silicon
Dự án bắt đầu từ đầu năm 2024, khi Nhà máy M2 thuộc Ban Cơ yếu Chính phủ phối hợp với Trung tâm Bán dẫn Viettel phát triển chip có thể thực hiện trực tiếp thuật toán mật mã Việt Nam trên phần cứng. Hơn 40 kỹ sư và chuyên gia đã tham gia trong 24 tháng. Đây là nỗ lực liên ngành: M2 xác định yêu cầu bảo mật, phát triển giải pháp mật mã, xây dựng tiêu chí đánh giá và tích hợp thuật toán; Trung tâm Bán dẫn Viettel phụ trách kiến trúc hệ thống trên chip, tích hợp các thành phần và phối hợp với nhà máy chế tạo.
Trọng tâm mật mã là thuật toán mã khối MKV do Ban Cơ yếu Chính phủ nghiên cứu, đã được công bố thành Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 14263:2024. Thay vì để bộ xử lý chạy phần mềm đảm nhiệm toàn bộ tác vụ, nhóm phát triển đưa thuật toán vào một khối xử lý chuyên dụng. VGC v1.0 dùng kiến trúc tập lệnh mở RISC-V, tạo điều kiện để đội ngũ chủ động điều chỉnh và kiểm chứng thiết kế. Theo kết quả đo kiểm, chip mã hóa và giải mã nhanh gấp khoảng 15 lần giải pháp thuần phần mềm trong cùng tác vụ.
Thông số phần cứng cho thấy độ phức tạp phía sau sản phẩm: chip có kích thước đóng gói 10 × 10 mm, chứa khoảng 300 triệu bóng bán dẫn và được chế tạo trên tiến trình CMOS 28 nm.
Bảo vệ bản thiết kế trước khi giao cho nhà máy
Một nghịch lý của chip bảo mật là bản thiết kế của nó cũng cần được bảo vệ như dữ liệu mà sản phẩm sẽ bảo vệ. Để chế tạo vi mạch, nhóm phát triển phải chuyển dữ liệu mô tả mạch đến nhà máy; nhưng tài liệu này có thể tiết lộ cấu trúc và cách các chức năng mật mã được triển khai. Vì vậy, nhóm đã mã hóa netlist trước khi gửi đi. Netlist là dữ liệu mô tả các thành phần và kết nối bên trong mạch điện tử.
Biện pháp mã hóa giúp thu hẹp khả năng tiếp cận thông tin thiết kế nhạy cảm, giảm nguy cơ lộ lọt, sao chép hoặc dịch ngược. Đây là một yêu cầu thực tế của thiết kế chip bảo mật: an ninh không dừng ở lúc thuật toán chạy trên silicon mà phải bao trùm cả quy trình chuyển giao để chế tạo. Dù vậy, mã hóa netlist không có nghĩa mọi rủi ro an ninh phần cứng đã được loại bỏ. Điểm đáng chú ý là nhóm đã đưa việc bảo vệ bí mật thiết kế thành một phần của quy trình phát triển, thay vì coi đó là khâu phụ sau khi hoàn thành con chip.
Lô VGC v1.0 đầu tiên vượt qua các hạng mục đo kiểm kỹ thuật trong quý I/2026 và được cấp chứng nhận sử dụng trong lĩnh vực kinh tế – xã hội. Nguyên mẫu USB bảo mật tích hợp chip hoàn thiện vào tháng 4/2026; bề ngoài thiết bị gần giống USB thông thường, nhưng bên trong có phần cứng thực hiện chức năng mật mã chuyên dụng.
Từ USB an toàn đến năng lực bán dẫn dài hạn
Ứng dụng ban đầu của VGC v1.0 là USB lưu trữ an toàn cho các cơ quan Đảng, Nhà nước và Quốc phòng. Bước tiếp theo được đặt ra là đưa chip vào hệ thống chứng thực chữ ký số quốc gia, nơi có hơn 2 triệu chứng thư số đang lưu hành. Với người dùng, tác động trước mắt có thể không nằm ở một thiết bị tiêu dùng mới, mà ở hạ tầng lưu trữ và xác thực an toàn hơn phía sau các hoạt động công vụ và dịch vụ số.
Dự án cũng cần được nhìn trong bức tranh rộng hơn: một con chip tự thiết kế là bước xây dựng năng lực, chưa đồng nghĩa Việt Nam đã làm chủ mọi công đoạn sản xuất. Viettel đang xây dựng nhà máy chế tạo chip bán dẫn công nghệ cao tại Hòa Lạc và đặt mục tiêu bắt đầu sản xuất thử nghiệm vào cuối năm 2027. Kết hợp năng lực thiết kế, bảo mật, đo kiểm và dần mở rộng sản xuất trong nước sẽ quan trọng hơn việc chỉ có một sản phẩm được công bố.
VGC v1.0 vì thế vừa là thành quả kỹ thuật sau 24 tháng, vừa là phép thử cho khả năng phối hợp giữa chuyên gia mật mã, kỹ sư vi mạch và đơn vị chế tạo. Ý nghĩa lâu dài của nó sẽ được quyết định bởi việc nền tảng này có tạo ra được các thế hệ chip tiếp theo hay không. Dẫu vậy, việc tự chủ thiết kế và bảo vệ được dữ liệu thiết kế đã đặt một nền móng đáng kể cho bán dẫn Việt Nam và an ninh mật mã quốc gia.
