Mỗi ngày, chúng ta bấm lệnh thanh toán, ký văn bản, lưu hồ sơ hay gửi dữ liệu trên môi trường số, thì phía sau những ứng dụng quen thuộc ấy là nhiều lớp công nghệ mà người dùng hầu như không nhìn thấy, trong đó phần cứng là nơi mọi lệnh cuối cùng được thực hiện. Khi cuộc sống ngày càng gắn với không gian số, khả năng làm chủ những lớp công nghệ nền tảng này trở thành một phần quan trọng của bài toán tự chủ công nghệ quốc gia.

Điều đáng nói không nằm ở việc người dùng có nhìn thấy những công nghệ đó hay không, mà ở chỗ mọi hoạt động số cuối cùng đều phải dựa vào chúng. Một giao dịch, một chữ ký số hay một dữ liệu quan trọng chỉ có thể được xử lý khi những thành phần phía dưới hoạt động đúng và đủ tin cậy.

Với các hệ thống thông thường, người sử dụng ít khi phải quan tâm sâu đến điều này. Nhưng với những hệ thống đòi hỏi mức độ an toàn cao, câu hỏi lại khác: Phần cứng bên dưới có đáng tin cậy không, có thể kiểm tra đến đâu và nếu cần thay đổi theo yêu cầu riêng thì có đủ khả năng để làm hay không?

Bởi vậy, bảo mật ngày nay không chỉ là đặt mật khẩu mạnh hay cài thêm một phần mềm bảo vệ. Muốn bảo vệ tốt một hệ thống, cần quan tâm từ những lớp mà người dùng trực tiếp nhìn thấy đến cả những thành phần nằm sâu bên trong thiết bị. Chính ở tầng này, câu chuyện về chip bảo mật và khả năng tự chủ công nghệ bắt đầu trở nên có ý nghĩa.

Hệ thống số và nền móng đáng tin cậy

Có thể hình dung một hệ thống số giống như một tòa nhà. Người sử dụng nhìn thấy những phần ở phía trên như cửa, phòng hay thang máy, nhưng tất cả đều phải dựa trên một nền móng không nhìn thấy như đủ chắc chắn ở bên dưới. Công nghệ số cũng vậy. Dù phần mềm được thiết kế tốt đến đâu, mọi hoạt động cuối cùng vẫn phải dựa vào những thành phần vật lý không nhìn thấy bên trong thiết bị.

Trong lĩnh vực an toàn thông tin có khái niệm Hardware Root of Trust, có thể hiểu là “gốc tin cậy phần cứng”. Nói đơn giản, đó là một thành phần được dùng làm điểm xuất phát để hệ thống kiểm tra, xác thực và xây dựng các cơ chế bảo vệ khác. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa chỉ cần một con chip an toàn là toàn bộ hệ thống sẽ an toàn. Mức độ an toàn còn phụ thuộc vào phần mềm, cách quản lý, quy trình vận hành, khả năng cập nhật và cả con người sử dụng.

Điều quan trọng là nếu tầng nền bên dưới không đủ tin cậy, những biện pháp bảo vệ phía trên sẽ phải đối mặt với những rủi ro khó xử lý hơn. Ngược lại, khi có khả năng hiểu rõ, kiểm tra và chủ động hơn với những thành phần quan trọng, người xây dựng hệ thống sẽ có thêm khả năng kiểm soát từ gốc. Các báo cáo về năng lực bán dẫn bảo mật cũng đặt vấn đề theo hướng này, đó là phải từng bước làm chủ thiết kế chip bảo mật được xem là một phần trong việc xây dựng “gốc tin cậy phần cứng” cho các hệ thống đòi hỏi mức bảo vệ cao.

Giá trị thực tế vì thế không nằm ở việc tuyên bố “làm chủ hoàn toàn”, mà ở khả năng biết rõ hơn thiết bị của mình đang sử dụng những gì, các chức năng quan trọng được thực hiện ra sao và có thể điều chỉnh đến đâu khi yêu cầu thay đổi. Với nhiều sản phẩm thông thường, giải pháp thương mại có thể là lựa chọn hợp lý về giá thành, hiệu năng và khả năng cung ứng. Với những hệ thống liên quan đến bí mật, dữ liệu quan trọng hay hạ tầng thiết yếu, điều cần quan tâm không chỉ là có thể mua được công nghệ nào, mà còn là mình hiểu công nghệ đó đến đâu, kiểm soát được những gì và có đủ khả năng chủ động khi yêu cầu thay đổi hoặc có sự cố xảy ra.

Tự chủ không phải là tự làm tất cả

Đây có lẽ là điều dễ bị hiểu sai nhất khi nói về tự chủ công nghệ. Một con chip hiện đại không phải sản phẩm do một quốc gia hay một doanh nghiệp tự làm từ đầu đến cuối. Đằng sau nó là cả một chuỗi công việc gồm thiết kế, phần mềm chuyên dụng, vật liệu, máy móc, chế tạo, đóng gói và đo kiểm. Những năng lực ấy hiện được phân bố ở nhiều quốc gia và doanh nghiệp khác nhau.

Vì vậy, tự chủ không có nghĩa là đóng cửa hay cố gắng tự làm mọi thứ. Cách hiểu thực tế hơn là biết rõ những khâu nào mình nhất thiết phải nắm, có đủ năng lực để hiểu và kiểm tra những thành phần quan trọng, có thể phát triển tiếp khi cần, đồng thời vẫn hợp tác với thế giới ở những phần phù hợp. Nói ngắn gọn, điều quan trọng nằm ở mức độ chủ động.

Sự chủ động ấy thể hiện rõ nhất ở ba điểm. Thứ nhất là nguồn cung: Nếu một thành phần quan trọng chỉ có thể lấy từ bên ngoài, bất kỳ gián đoạn nào cũng có thể ảnh hưởng tới cả hệ thống. Thứ hai là khả năng kiểm tra: Sản phẩm càng phức tạp thì càng khó hiểu hết những gì diễn ra bên trong nếu không có đủ thông tin, công cụ và đội ngũ chuyên môn. Thứ ba là khả năng tùy biến: Chip thương mại được làm cho thị trường rộng nên không phải lúc nào cũng phù hợp với những yêu cầu rất riêng của một hệ thống chuyên dụng.

Điều đó không có nghĩa chip nhập khẩu đều không an toàn hay công nghệ nước ngoài đều đáng lo ngại. Vấn đề nằm ở chỗ mình phụ thuộc đến mức nào và có đủ năng lực để kiểm soát những khâu quan trọng hay không. Một quốc gia vẫn có thể sử dụng nhiều công nghệ của thế giới nhưng giữ được sự chủ động nếu biết phần nào cần nắm, có đội ngũ đủ sức kiểm tra và có phương án thay thế khi cần.

Nhìn vào Việt Nam cũng cần sự thẳng thắn như vậy. Những năm gần đây, năng lực trong nước đã rõ hơn ở khâu thiết kế, làm mẫu, một số công đoạn đóng gói, kiểm thử và các dòng chip chuyên dụng. Tuy nhiên, điều đó chưa có nghĩa là Việt Nam đã hình thành được một chuỗi chế tạo bán dẫn hoàn chỉnh và ổn định ở quy mô công nghiệp.

Nói rõ giới hạn ấy không làm giảm giá trị của những kết quả đã đạt được. Ngược lại, đó là cơ sở để xác định đúng bước đi tiếp theo. Tự chủ công nghệ không được xây bằng việc khẳng định mình đã có tất cả, mà bằng việc biết mình đang có gì, còn thiếu gì và khâu nào cần ưu tiên làm trước.

Điều cần tích lũy phía sau sản phẩm

Một sản phẩm công nghệ có thể được nâng cấp, thay thế hoặc dần trở nên lỗi thời. Nhưng những gì được tích lũy trong quá trình làm ra nó - con người, kiến thức, quy trình, công cụ và kinh nghiệm giải quyết vấn đề - có thể tồn tại lâu hơn chính sản phẩm ấy. Vì vậy, khi nói về tự chủ công nghệ, câu hỏi không chỉ là “đã làm được bao nhiêu con chip”, mà quan trọng hơn là có bao nhiêu người đủ khả năng thiết kế, kiểm tra và phát triển thế hệ tiếp theo. Khi xuất hiện một yêu cầu mới, đội ngũ trong nước có thể tự biến yêu cầu đó thành sản phẩm hay vẫn phải chờ một giải pháp có sẵn từ bên ngoài.

Một năng lực công nghệ chỉ thực sự bền khi phía sau sản phẩm có đội ngũ kỹ sư, nơi đào tạo, phòng thí nghiệm, công cụ thiết kế, khả năng đo kiểm và những bài toán thực tế để tiếp tục rèn luyện. Thông cáo báo chí ra mắt Chíp VGC v1.0 gọi phần năng lực được hình thành phía sau sản phẩm là một “nền tảng bán dẫn bảo mật”. Có thể hiểu đơn giản, giá trị của nền tảng này không chỉ nằm ở một con chip đã hoàn thành, mà còn ở những thiết kế, quy trình kiểm chứng và kinh nghiệm có thể được kế thừa cho các thế hệ sau, thay vì mỗi dự án lại bắt đầu từ đầu.

Theo định hướng được công bố, phía Ban Cơ yếu Chính phủ sẽ tiếp tục nghiên cứu các bài toán mật mã mới, trong đó có mật mã hậu lượng tử - hướng tới khả năng chống lại nguy cơ từ máy tính lượng tử - và mật mã hạng nhẹ dành cho những thiết bị có năng lực tính toán hạn chế. Phía Viettel tiếp tục phát triển các bộ xử lý RISC-V thế hệ mới, kiến trúc nhiều lõi cùng quy trình thiết kế và kiểm chứng. Khi hai hướng này gặp nhau trên cùng một nền tảng, các thuật toán mới có thể được chuyển thành những khối xử lý phần cứng rồi tích hợp vào các dòng chip tiếp theo. Phạm vi ứng dụng cũng được mở rộng từ USB bảo mật tới chữ ký số, định danh và xa hơn là một số hệ thống quan trọng trong điện, nước, dầu khí, viễn thông.

Quá trình ấy chỉ có thể phát triển khi các mắt xích cùng tiến lên. Có bài toán thực tế thì kỹ sư có cơ hội làm và tích lũy kinh nghiệm. Có dự án cụ thể thì cơ sở đào tạo hiểu rõ hơn thị trường đang cần kỹ năng gì. Có đội ngũ thiết kế thì nhu cầu về đo kiểm, thử nghiệm và các công đoạn tiếp theo cũng tăng lên. Một năng lực công nghệ vì thế không lớn lên từ một lời tuyên bố, mà từ việc ngày càng có nhiều người và tổ chức đủ khả năng thực hiện những công việc trước đây còn phải phụ thuộc vào bên ngoài.

Trong bức tranh đó, VGC v1.0 cần được nhìn đúng với vị trí của nó. Đây không phải bằng chứng cho thấy Việt Nam đã tự chủ toàn bộ ngành bán dẫn, mà là một bước đầu trong việc hình thành năng lực thiết kế chip bảo mật chuyên dụng, tích hợp mật mã ở mức phần cứng và phát triển những sản phẩm phục vụ nhu cầu cụ thể. Điều đáng quan tâm nhất vì thế không phải một sản phẩm có thể mang theo bao nhiêu lời khẳng định lớn lao, mà là sau sản phẩm ấy, Việt Nam đã và sẽ có thêm những gì để giải những bài toán mới.

Sản phẩm hôm nay rồi sẽ có thế hệ khác thay thế. Nhưng năng lực để tiếp tục tạo ra sản phẩm mới mới là thứ quyết định mức độ chủ động khi công nghệ thay đổi. Chủ quyền số vì thế không bắt đầu vào ngày một quốc gia có thể tự làm mọi thứ, mà bắt đầu khi quốc gia đó biết công nghệ nào mình nhất thiết phải hiểu, thành phần nào cần đủ khả năng kiểm soát, năng lực nào phải kiên trì xây dựng và những phần nào có thể tiếp tục hợp tác rộng hơn, sâu hơn với thế giới.

Nhìn theo cách ấy, VGC v1.0 không khép lại một hành trình tự chủ công nghệ. Giá trị của nó nằm ở chỗ, từ một lĩnh vực rất ít người nhìn thấy, Việt Nam đã bắt đầu có thêm khả năng để tự mình hiểu, tự mình làm và từng bước chủ động hơn với những công nghệ quan trọng, đưa đất nước tiến vào kỷ nguyên tự chủ mới.