TỪ KẾT QUẢ CỦA VGC ĐẾN NĂNG LỰC CUNG CẤP IP MẬT MÃ

Ngày 14/10/2026, Ban CYCP thông tin về công tác chuẩn bị Lễ công bố chip VGC v1.0, sản phẩm cụ thể đầu tiên được phát triển trên nền tảng bán dẫn bảo mật do Ban CYCP và Viettel phối hợp xây dựng [1]. Cốt lõi của VGC là thuật toán mã khối MKV, do Ban CYCP nghiên cứu trong nhiều năm và đã được công bố thành Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 14263:2024, nay lần đầu được hiện thực trực tiếp trên silicon.

Bên cạnh kết quả đạt được, mô hình phối hợp để làm ra VGC cũng là điểm đáng chú ý. Trung tâm Bán dẫn Viettel đảm nhận thiết kế kiến trúc hệ thống trên chip (SoC) và làm việc với nhà máy chế tạo. Đơn vị M 2 thuộc Ban CYCP xác định yêu cầu bảo mật, phát triển giải pháp mật mã, xây dựng tiêu chí đánh giá và tích hợp MKV vào thiết kế. Nhờ phân công đúng thế mạnh của mỗi bên, lô chip đầu tiên đã vượt qua các hạng mục đo kiểm kỹ thuật trong quý I/2026.

Vì vậy, bước tiếp theo sau VGC không phải là Ban CYCP tự làm thêm nhiều con chip, mà là đóng gói các giải pháp mật mã đã phát triển thành các khối thiết kế dùng lại được. Thiết bị lưu trữ bảo mật, thiết bị ký số hay hệ thống bảo vệ đường truyền có kiến trúc chip khác nhau, nhưng đều cần những chức năng mật mã tin cậy. Nếu các chức năng này được thiết kế thành khối IP mật mã sẵn sàng tích hợp, kết quả nghiên cứu sẽ được kế thừa qua nhiều thế hệ chip, thay vì phải làm lại từ đầu trong từng dự án.

Trong lĩnh vực bán dẫn, khối IP (Intellectual Property core) là một khối thiết kế được cung cấp để tích hợp vào hệ thống lớn hơn. IP hóa mật mã là chuyển thuật toán và giải pháp mật mã thành các khối thiết kế phần cứng có thể sử dụng lại, kèm theo tài liệu, bộ kiểm thử và điều kiện tích hợp rõ ràng.

IP LÀ NỀN TẢNG CỦA SỰ CHUYÊN MÔN HÓA TRONG NGÀNH BÁN DẪN

Thiết kế chip hiện đại là sự kết hợp giữa năng lực kiến trúc hệ thống của đơn vị phát triển sản phẩm và những IP được cấp phép từ đối tác. Từ yêu cầu ứng dụng, nhà thiết kế lựa chọn các khối phù hợp rồi tích hợp, kiểm chứng và tối ưu thành một hệ thống trên chip (SoC). Các hãng như Synopsys xây dựng cả một danh mục IP bảo mật, gồm khối tăng tốc mật mã, bộ tạo số ngẫu nhiên thực và mô-đun bảo mật phần cứng, để nhiều đơn vị thiết kế chip lựa chọn sử dụng [2].

Thuật toán quốc gia của một số nước cũng đi theo con đường này. SM4 là mã khối tiêu chuẩn quốc gia của Trung Quốc và được yêu cầu trong nhiều ứng dụng bảo mật tại thị trường này. Synopsys có bộ tăng tốc IP cho SM3 và SM4 [3], còn CAST cung cấp khối IP SM4 cho cả chip ASIC và FPGA [4]. Khi đã có sẵn dưới dạng IP, một thuật toán quốc gia có thể đi vào rất nhiều loại chip mà cơ quan đặt ra thuật toán không cần tự làm từng con chip.

Ngay cả các tập đoàn lớn nhất cũng chọn dùng chung khối bảo mật thay vì mỗi bên tự làm, điều đó cho thấy một nguyên tắc chung: Đơn vị nắm tri thức chuyên sâu tạo giá trị bằng khối thiết kế chất lượng cao, còn đơn vị phát triển chip chịu trách nhiệm kiến trúc, tích hợp và hoàn thiện sản phẩm. VGC đã chứng minh Việt Nam vận hành được mô hình này.

VÌ SAO BAN CYCP NÊN TẬP TRUNG VÀO KHÂU IP

Việc tập trung vào khâu IP sẽ mang lại 05 lợi ích sau:

Thứ nhất, tránh đầu tư trùng lặp. Thiết kế một con chip trọn gói cần đội ngũ lớn, công cụ thiết kế đắt tiền và chi phí cho mỗi lần chế tạo. Viettel và các doanh nghiệp bán dẫn trong nước đã có năng lực này. Ngược lại, thuật toán mật mã quốc gia và tiêu chí đánh giá an toàn là việc chỉ ngành Cơ yếu làm được.

Thứ hai, IP tốt hơn nhờ làm sâu một việc. Một khối mật mã chạy đúng là chưa đủ. Nó còn phải chống được việc lộ thông tin qua điện năng tiêu thụ, thời gian xử lý hay bức xạ điện từ và chống được tác động cố ý gây lỗi. Kinh nghiệm này chỉ tích lũy được khi một đội ngũ làm đi làm lại trên cùng loại khối. Mỗi điểm yếu phát hiện ở một con chip được vá vào IP và mọi chip sau đều hưởng lợi.

Thứ ba, kiểm chứng được kế thừa. Khi khối IP đã được Ban CYCP đánh giá kỹ, các dự án chip sau kế thừa kết quả đó và chỉ tập trung đánh giá phần tích hợp.

Mỗi sản phẩm hoàn chỉnh vẫn cần đánh giá riêng theo cấu hình và điều kiện vận hành, nhưng khối lượng làm lại giảm đáng kể.

Thứ tư, kiểm soát tốt hơn phần mật mã trọng yếu. Khi chỉ một đơn vị nắm chi tiết hiện thực thuật toán, phạm vi tiếp cận được thu hẹp. Bên tích hợp có thể nhận IP ở dạng đã mã hóa, tương tự cách VGC đã mã hóa bản mô tả mạch (netlist) trước khi gửi tới nhà máy.

Thứ năm, nâng cấp tập trung. Khi xuất hiện phương thức tấn công mới, hoặc khi cần chuyển sang mật mã hậu lượng tử, chỉ cần nâng cấp khối IP rồi đưa vào thế hệ chip kế tiếp, thay vì sửa từng thiết kế riêng lẻ.

Hướng đi này đã có trong định hướng của M 2. Thông tin công khai tháng 11/2025 nêu rõ mục tiêu nghiên cứu, phát triển thư viện IP phần cứng mật mã chuyên dụng linh hoạt và hiệu năng cao, cùng với xây dựng đội ngũ kỹ sư vi mạch [7]. VGC tạo cơ sở thực tiễn để cụ thể hóa định hướng đó.

IP MẬT MÃ CHUYÊN DỤNG VÀ KHẢ NĂNG TỰ CHỦ QUỐC GIA

Tự chủ trong lĩnh vực bán dẫn không có nghĩa là tự làm mọi công đoạn. Trong một thời gian dài nữa, Việt Nam vẫn sẽ phải dùng nhà máy chế tạo, công cụ thiết kế và nhiều khối IP của nước ngoài. Điều quan trọng là làm chủ được những khâu quyết định độ tin cậy. Trong một con chip bảo mật, khâu đó là khối mật mã: nơi thuật toán được thực thi, khóa được sinh ra và cất giữ. Khi làm chủ được IP mật mã chuyên dụng, quốc gia sẽ giữ được bốn quyền chủ động.

Chủ động đưa thuật toán quốc gia vào phần cứng

Chip thương mại thường chỉ tăng tốc phần cứng cho các thuật toán quốc tế phổ biến. Nếu không có IP riêng, thuật toán quốc gia như MKV phải chạy bằng phần mềm, với hiệu năng và mức bảo vệ khóa thấp hơn, hoặc phải chờ nhà cung cấp nước ngoài hỗ trợ. Khi có IP, MKV có thể có mặt trong bất kỳ con chip nào do doanh nghiệp Việt Nam thiết kế.

Kiểm chứng được phần trọng yếu nhất

Với khối mật mã mua ngoài, bên sử dụng khó biết chắc bên trong có cổng ẩn hay không. Với IP do Ban CYCP thiết kế, toàn bộ phần xử lý thuật toán và khóa được kiểm chứng trong nước. Các phần khác của chip vẫn có thể dùng công nghệ thương mại, nhưng phạm vi phải đặt niềm tin vào bên ngoài được thu hẹp, không còn bao gồm thuật toán và khóa.

Giảm rủi ro từ kiểm soát xuất khẩu

Hàng hóa và công nghệ mật mã nằm trong danh mục lưỡng dụng chịu kiểm soát xuất khẩu theo Thỏa thuận Wassenaar. Tại Mỹ, các mặt hàng này được quản lý ở Nhóm 5, Phần 2 của danh mục kiểm soát thương mại [8]. Nguồn cung IP mật mã từ nước ngoài vì vậy có thể bị hạn chế hoặc thay đổi theo chính sách của nước cung cấp. IP trong nước giúp các sản phẩm bảo mật trọng yếu không phụ thuộc vào những quyết định đó.

Tự quyết lộ trình nâng cấp

Thời điểm chuyển sang mật mã hậu lượng tử, mức an toàn cho từng lĩnh vực hay cách phản ứng trước một phương thức tấn công mới sẽ do cơ quan quản lý mật mã của Việt Nam quyết định, không phụ thuộc vào kế hoạch sản phẩm của nhà cung cấp nước ngoài. Tự chủ này còn lan ra ngoài ngành Cơ yếu. Khi IP mật mã quốc gia được tích hợp vào chip cho chứng thực số, viễn thông hay hạ tầng điện, nước, thuật toán do Việt Nam làm chủ sẽ hiện diện trong cả hệ sinh thái số, tương tự cách SM4 được yêu cầu trong nhiều ứng dụng tại thị trường Trung Quốc. Đó là cơ sở để chủ quyền số được bảo vệ ngay từ tầng phần cứng.

Từ thuật toán đến một IP có thể tin cậy

Một IP mật mã có giá trị phải đồng thời đúng, hiệu quả và an toàn trong phạm vi sử dụng đã xác định. Hiện thực trên phần cứng cho phép tổ chức mạch theo đặc điểm của chính thuật toán: Xử lý song song hoặc theo dây chuyền, nhờ đó tăng thông lượng, giảm độ trễ và giảm tải cho bộ xử lý. Khóa có thể được quản lý trong vùng phần cứng được bảo vệ và chuyển thẳng tới khối mật mã mà phần mềm không chạm tới được; bộ quản lý khóa của OpenTitan là một ví dụ [9]. Đi kèm IP phải có tài liệu tích hợp, phần mềm hỗ trợ và bộ kiểm thử để đối tác đưa vào hệ thống một cách có kiểm soát.

Danh mục IP nên phát triển theo nhu cầu ưu tiên: bắt đầu từ mã hóa, giải mã, băm và xác thực, rồi mở rộng sang quản lý khóa, tạo số ngẫu nhiên và ký số. Với các ứng dụng có vòng đời dài, cần chuẩn bị sớm năng lực phần cứng cho mật mã hậu lượng tử. Mỗi IP cần được phân cấp rõ, tách IP dùng cho kinh tế – xã hội khỏi IP bảo vệ bí mật nhà nước, với phạm vi sử dụng và mức độ kiểm chứng công bố rõ cho bên tiếp nhận.

Mô hình hợp tác: Ban CYCP làm IP, doanh nghiệp làm chip

Mô hình phù hợp là Ban CYCP phát triển, kiểm chứng và giữ quyền sở hữu các khối IP mật mã. Các doanh nghiệp như Viettel xây dựng kiến trúc, tích hợp IP, thiết kế vật lý và tổ chức chế tạo, đóng gói, kiểm thử chip. Các đơn vị phát triển thiết bị đưa chip vào sản phẩm. Ban CYCP vẫn giữ vai trò đặt yêu cầu bảo mật và đánh giá chip sau tích hợp: Đó là vai trò người bảo đảm an toàn cho mật mã, không phải người làm chip.

Sự phối hợp cần bắt đầu từ yêu cầu sản phẩm, với trách nhiệm xử lý lỗi, quản lý phiên bản và hỗ trợ tích hợp được xác định rõ. Cơ chế cấp quyền sử dụng phải tương ứng với tính chất từng IP, kèm thỏa thuận về quyền sở hữu và nghĩa vụ bảo mật theo quy định của từng lĩnh vực.

KẾT LUẬN

Trong thời gian tới, có thể chọn các bài toán ưu tiên từ những sản phẩm đã có trên nền VGC, như USB lưu trữ bảo mật và USB Token ký số phục vụ hệ thống chứng thực số với hơn 2 triệu chứng thư số đang lưu hành. Ban CYCP sẽ đặt đúng năng lực của mình vào đúng mắt xích của chuỗi giá trị bán dẫn, góp phần bảo đảm chủ quyền số quốc gia.