Theo TechSpot, một nhóm nhà khoa học tại Đại học Giao thông Thượng Hải (Trung Quốc) vừa đạt được bước tiến quan trọng trong lĩnh vực truyền tải dữ liệu an toàn tốc độ cao, với hệ thống mới cho phép mã hóa trực tiếp vào tín hiệu quang thay vì áp dụng các lớp bảo mật phần mềm như hiện nay. Công nghệ này được gọi là hệ thống Tích hợp Mã hóa và Truyền thông (IEAC), do Giáo sư Lilin Yi và cộng sự phát triển.
Khác với các phương pháp truyền thống như TLS hoặc IPsec - vốn bảo vệ nội dung nhưng để tín hiệu quang không được mã hóa - IEAC trực tiếp mã hóa ánh sáng mang dữ liệu. Nhờ đó, mọi nỗ lực nghe lén trở nên gần như bất khả thi vì kẻ tấn công sẽ chỉ thu được một tín hiệu giống như nhiễu.
Hình minh họa hệ thống truyền dữ liệu, trong đó thiết bị hợp lệ giải mã chính xác tín hiệu, còn thiết bị không hợp lệ chỉ nhận được tín hiệu nhiễu, không thể giải mã
ẢNH: CHỤP MÀN HÌNH TECHSPOT
Cốt lõi của công nghệ này là kỹ thuật định hình chòm sao hình học (geometric constellation shaping - GCS) ứng dụng trí tuệ nhân tạo. Hệ thống sử dụng bộ tạo số ngẫu nhiên tốc độ cao để tạo ra mẫu ánh sáng duy nhất cho mỗi gói dữ liệu, khiến mỗi lần truyền trở thành một “dấu vân tay quang học” riêng biệt. Không có mẫu khớp chính xác, không ai có thể giải mã tín hiệu được.
Trong quá trình thử nghiệm, nhóm nghiên cứu truyền tín hiệu qua vòng sợi quang mô phỏng điều kiện thực tế như tán sắc, phi tuyến và nhiễu quang. Tín hiệu được chia làm 26 kênh hoạt động trên toàn băng tần C rộng 3,9 THz, mỗi kênh mang tín hiệu phân cực kép tốc độ 32 GBd. Kết quả thu được là tốc độ truyền ròng đạt 1 Tbps với tỷ lệ lỗi bit dưới 2×10⁻² - mức tốc độ thương mại đi kèm bảo mật gần tương đương chuẩn quân sự.
Điểm đáng chú ý khác là khả năng tương thích của IEAC với hạ tầng quang học hiện tại. Không giống như mã hóa lượng tử (QKD) hay các hệ thống mã hóa hỗn loạn, vốn đòi hỏi thiết bị chuyên biệt, IEAC có thể hoạt động trên phần cứng tiêu chuẩn, trong nhiều trường hợp chỉ cần cập nhật firmware. Điều này giúp các nhà mạng hoặc quốc gia có ngân sách hạn chế có thể nhanh chóng nâng cấp hệ thống mà không phải đầu tư lớn vào hạ tầng mới.
Giáo sư Yi cho biết công nghệ IEAC mở ra hướng đi mới trong việc cân bằng giữa tốc độ truyền và bảo mật, đặc biệt phù hợp với các trung tâm dữ liệu, nền tảng đám mây và mạng 6G trong tương lai. Nhóm nghiên cứu kỳ vọng hệ thống này sẽ được triển khai rộng rãi nhờ khả năng mở rộng cao và chi phí tích hợp thấp.
