Hệ thống tính toán hiệu năng cao (High Performance Computing - HPC) có vai trò quan trọng trong việc giải quyết các bài toán có độ phức tạp lớn trong quá trình xây dựng, phân tích và đánh giá độ an toàn của các hệ thống mật mã. Bài báo này giới thiệu khái quát về hệ thống HPC và đề cập một số ứng dụng của hệ thống HPC trong phân tích mật mã.

Mật mã và ẩn mã là hai phương pháp được sử dụng phổ biến trong việc bảo vệ thông tin trên các kênh truyền không tin cậy. Tuy nhiên, những phương pháp này thường được sử dụng độc lập trong quá trình truyền tin. Sự kết hợp mật mã với ẩn mã nhằm làm tăng độ tin cậy và an toàn cho thông tin được truyền đi.Bài báo này giới thiệu một phương pháp mới kết hợp ẩn mã với mật mã theo hướng không sửa vật phủ.

Blockchain, một trong những ví Bitcoin được sử dụng phổ biến nhất trên Internet, vừa phải cập nhật gấp ứng dụng trên Android sau khi phát hiện lỗi lập trình mật mã nghiêm trọng có thể khiến người dùng gửi bitcoin tới địa chỉ sai mà không hề cảnh báo.

Những nhà lập mã có không gian rộng lớn để tìm hiểu và triển khai ý tưởng của mình, trong khi những người phá mã bị giới hạn trong thời gian nhất định phải tìm ra thủ thuật mà người lập mã thực thi. Tuy nhiên, với công nghệ hiện đại ngày nay, với việc sử dụng hệ thống máy tính xử lý song song có hiệu năng cao, năng lực thám mã đã tăng lên rất lớn và là thách thức đối với những nhà lập mã.

Bài báo “Mối quan hệ không dễ dàng giữa toán học và mật mã học” của Giáo sư Neal Koblitz được xuất bản năm 2007. Trong bài báo, tác giả không khảo sát toàn diện mối quan hệ này trong lịch sử mà tập trung nêu ra những ưu điểm và một vài tồn tại của mối quan hệ toán học - mật mã đương đại mà tác giả cho là quan trọng. Nhiều vấn đề quan trọng đã được tác giả lý giải và nhiều tư liệu quý đã được giới thiệu trong bài viết. Tạp chí ATTT xin giới thiệu phần 1 của bài báo về những “điểm sáng” trong quan hệ giữa mật mã và toán học.

Năm 1994, Shor đã công bố thuật toán phân tích số và tính logarit rời rạc trong thời gian đa thức trên máy tính lượng tử. Điều đó có thể suy ra rằng các hệ mật RSA, ElGamal,... có thể sẽ bị phá. Chính vì vậy mà vấn đề Mật mã sau khi có máy tính lượng tử (post- quantum cryptography, PQCrypt) ra đời.

Signcryption là một nguyên thuỷ mật mã mới có thể đồng thời cung cấp cả tính bí mật và tính xác thực. Trước đây, hai mục đích này được xem xét một cách riêng biệt với một lược đồ mã hoá cung cấp tính bí mật và một lược đồ chữ ký số cung cấp tính xác thực.

Trong ứng dụng của mật mã, có những trường hợp thông báo cần mã hóa có độ dài rất lớn, chẳng hạn một bức ảnh hoặc hình ảnh của một cuộc truyền hình hội nghị. Khi đó người ta thường có xu hướng thay đổi khóa để mã hóa nhiều lần một cách tự động. Và đó cũng là một trong những lúc cần đến các hàm dẫn xuất khóa.

Trải qua quá trình phát triển hàng ngàn năm song cho đến tận cuối những năm 70 của thế kỷ trước, mật mã chủ yếu vẫn chỉ được dùng để giữ bí mật trong lĩnh vực quân sự, ngoại giao... Hai yếu tố góp phần quan trọng nhất vào bước ngoặt của mật mã là sự công bố Thuật toán tiêu chuẩn mã dữ liệu (DES) và bài báo “Hướng đi mới trong ngành mật mã” của Diffie và Hellman.

Các nhà khoa học Châu Âu vừa phá kỷ lục về khoảng cách gửi thông tin lượng tử, mở đường cho một hệ thống dựa vào những định luật vật lý để thực hiện truyền thông không bị nghe trộm. Nếu như tăng được khoảng cách truyền tín hiệu thêm chút nữa họ sẽ có thể sử dụng vệ tinh để truyền dữ liệu an toàn đi khắp nơi trên thế giới...