Máy tính lượng tử (Quantum Computing) - Ảnh: New Scientist
Tiếp nối chuỗi Tech Talk chuyên sâu về công nghệ, chủ đề “Lượng tử hóa Siêu máy tính: Rủi ro An ninh mạng, Cơ hội Kinh doanh và Đón đầu Khoa Học”, TS. Cao Minh Phương đã phác họa bức tranh toàn cảnh về tương lai siêu máy tính và những nước cờ chiến lược dành riêng cho FPT.
Đi thẳng vào các định hướng chiến lược được mổ xẻ rõ ràng cùng anh Lê Anh Ngọc - Phó Giám đốc Viện QACI, TS. Phương nhận định, máy tính lượng tử thể hiện sức mạnh tuyệt đối ở bài toán Tối ưu hóa và Mô phỏng, như tối ưu danh mục đầu tư tài chính hay mô phỏng liên kết phân tử tìm thuốc mới.
Với lợi thế hạ tầng sẵn có, FPT có thể "đi đường tắt" qua Học máy lượng tử (Quantum Machine Learning - dùng lượng tử để huấn luyện AI). Thay vì đầu tư vào phần cứng đắt đỏ, FPT có thể dùng GPU thông thường để chạy phần mềm giả lập môi trường lượng tử (Quantum Simulator) nhằm xử lý các thuật toán phức tạp trước.
Nói về an ninh mạng, TS. Cao Minh Phương cho rằng FPT đang đứng trước một "đại dương xanh" đang chờ khai phá.
"FPT có thể chủ động triển khai đo đạc và nâng cấp chuẩn hậu lượng tử ngay trên hạ tầng sẵn có. Việc tiên phong làm chủ công nghệ này không chỉ củng cố tấm khiên bảo mật mà còn là minh chứng mạnh mẽ nhất để khẳng định vị thế dẫn dắt và làm chủ công nghệ của FPT trên thị trường”, TS. Cao Minh Phương gợi mở.
Đồng thời, TS. Cao Minh Phương cũng gợi ý hai hướng nghiên cứu tiềm năng cho kỹ sư AI của FPT: Xây dựng Bảo mật định danh cho tác tử AI; và Tối ưu hóa điều phối để giữ cho hàng ngàn chiếc GPU luôn chạy 100% công suất mà không bị đình trệ vì lỗi vặt phần cứng.
Tuy nhiên, để làm rõ bối cảnh sinh ra những cơ hội vàng kể trên, TS. Phương đã chỉ ra thách thức lớn nhất mà các tập đoàn công nghệ toàn cầu đang phải đối mặt: "Q-Day" - ngày cột mốc mà máy tính lượng tử đạt đủ sức mạnh để bẻ khóa toàn bộ hệ thống mã hóa bảo mật hiện tại trên Internet.
Nhờ sử dụng "qubit” (đơn vị thông tin lượng tử, có thể xử lý nhiều phép tính cùng lúc thay vì chỉ xử lý đơn lẻ như máy tính thường), máy tính lượng tử có thể ép thời gian giải mã của hệ thống mã hóa mạnh nhất hiện nay (như khóa bảo mật AES-256, chuẩn mã hóa đối xứng hàng đầu hiện nay để bảo vệ dữ liệu nhạy cảm) xuống chỉ còn một nửa.
Nguy hiểm hơn, trong quá trình hai hệ thống "bắt tay" (handshake - quá trình hai máy tính xác thực lẫn nhau để thiết lập kết nối an toàn) qua Internet, máy tính lượng tử hoàn toàn có thể can thiệp và giải mã trót lọt.
Giải đáp câu hỏi “Tại sao doanh nghiệp phải hành động ngay?”, TS. Phương chỉ ra 4 áp lực sinh tử: Tiêu chuẩn khắt khe của Bảo hiểm không gian mạng; rủi ro từ các hệ thống di sản là các hệ thống máy móc, phần mềm cũ kỹ, khó cập nhật công nghệ mới; sự thiếu hụt công cụ giám sát; và bài toán đánh đổi kinh tế khốc liệt.
"Các hệ thống đo đạc sẵn có đang tồn tại điểm mù, khiến chúng ta không thể nhìn thấy được hệ thống hậu lượng tử đang được triển khai đến đâu và hacker có đang sử dụng chúng hay không", TS. Phương cảnh báo về thực trạng áp dụng chuẩn Mật mã hậu lượng tử.
Để sinh tồn, các tổ chức cần lập danh sách kiểm kê để biết chính xác kho dữ liệu nào đang dùng chuẩn mã hóa nào. Với các hệ thống cũ không thể cập nhật, TS. Phương đề xuất tạo "Proxy" (kiểm soát trung gian) bọc bên ngoài.
Trong giai đoạn giao thời, cơ chế "Lai" (Hybrid) là phương án tối ưu nhất: Vẫn dùng mã hóa truyền thống cho dữ liệu lõi, nhưng bắt buộc dùng chuẩn hậu lượng tử thế hệ mới cho khâu "bắt tay" kết nối mạng.
Từ không gian lượng tử, TS. Cao Minh Phương đưa bài toán về thực tại: Tối ưu và bảo mật cho các hạ tầng Điện toán hiệu năng cao và hệ thống máy chủ GPU.
TS. Phương chỉ ra, dù hàng chục tỷ đô đang được các tập đoàn công nghệ đổ vào hạ tầng GPU, rào cản lớn nhất của các siêu máy tính lại là tính thiếu ổn định. Rủi ro đáng sợ nhất này có tên "Silent Data Corruption", một lỗi ngầm của hệ thống do tính toán sai nhưng không hề phát ra cảnh báo.
"Vấn đề nguy hiểm nhất là khi phần cứng tính toán đưa ra một kết quả sai – ví dụ như dự báo sai một mô hình vật lý hay chẩn đoán sai một bức ảnh y tế – nhưng hệ thống hoàn toàn im lặng và người dùng không hề hay biết", TS. Phương lấy ví dụ thực tế.
TS. Phương giới thiệu các mô hình dự báo trạng thái lỗi giúp người quản trị (operator) ra quyết định: nên chờ GPU tự phục hồi hay phải thay mới. Để đảm bảo cam kết chất lượng dịch vụ đạt 99,9% không gián đoạn, hạ tầng máy chủ cần dự trù tài nguyên vượt mức tối thiểu 5% để dự phòng.
