Công nghệ mạng thông tin di động và những vấn đề an toàn mạng 5G

Năm 2015, Liên minh viễn thông quốc tế (ITU) thông qua tên gọi chính thức cho mạng thông tin di động thế hệ 5 (5G) là IMT-2020, hiện đang là công nghệ mạng không dây thế hệ mới nhất được kỳ vọng sẽ ứng dụng trong nhiều lĩnh vực với những ưu điểm nổi bật như tốc độ nhanh hơn, độ trễ thấp hơn so với công nghệ 4G hiện nay và khả năng tích hợp đa dạng thiết bị, bao gồm cả IoT hay các thiết bị yêu cầu cao về chức năng khác. Cùng với sự phát triển nhanh chóng của mạng 5G, các loại hình thông tin cơ động, đa môi trường, đa nền tảng sẽ phát triển mạnh mẽ, dẫn đến khả năng kiểm soát thông tin ngày càng trở nên phức tạp; việc lộ, lọt thông tin ngày càng tăng, đặt ra nhiều vấn đề về an toàn mạng cần phải giải quyết.

Ưu thế vượt trội của công nghệ mạng 5G

Mạng 5G được thiết kế sử dụng các dải tần số cao, hoạt động trong băng tần bước sóng milimet, dao động trong khoảng 30GHz tới 300GHz. Do đó, theo lý thuyết, tốc độ mạng 5G có thể đạt đến 10 Gbp/s thậm chí cao hơn. Trong điều kiện lý tưởng và ổn định, tốc độ mạng 5G sẽ tương đương với tốc độ cáp quang. Trên thực tế, tại Việt Nam, mạng 5G của nhà mạng Viettel đã đạt tốc độ truyền dữ liệu kỷ lục là 4,7 Gbp/s, cao hơn 40 lần tốc độ 4G hiện có.

Công nghệ mạng 3G có độ trễ khoảng vài trăm mili giây (ms). Mạng 4G trên lý thuyết có độ trễ là 10 ms nhưng thực tế ban đầu có độ trễ 100 ms và hiện nay đã giảm xuống còn khoảng 30 - 70 ms. So sánh với công nghệ 3G và 4G, mạng 5G có độ trễ cực thấp trong khoảng 5 - 20 ms và có tham vọng cải tiến tối ưu đẩy độ trễ của mạng 5G xuống chỉ còn 1 ms. Điều này có ý nghĩa rất quan trọng trong việc ứng dụng công nghệ 5G vào một số lĩnh vực đòi hỏi độ trễ của tín hiệu là cực thấp như xe tự lái, máy bay tự lái,…

Theo chuẩn công nghệ 5G do ITU công bố, các trạm phát 5G phải hỗ trợ cho ít nhất một triệu thiết bị kết nối trong mỗi kilomet vuông. Các nhà cung cấp dịch vụ đã giới thiệu công nghệ 5G với các trạm cơ sở kích thước siêu nhỏ có mức tiêu thụ năng lượng thấp được lắp đặt ở bất kỳ đâu. Với sức chứa lớn hơn 4G từ 10 - 100 lần, mạng 5G sẽ biến kỷ nguyên IoT thành sự thật trong tương lai không xa khi mọi thiết bị như ổ cắm, điều hòa, tủ lạnh, đèn giao thông, camera,... đều có thể kết nối Internet và tích hợp vào hệ thống với tốc độ nhanh, độ trễ thấp.

Công nghệ 5G có khả năng tương thích ngược với mạng khác, bổ sung thêm kiến trúc mới cho mạng truy nhập vô tuyến đám mây, với các trung tâm dữ liệu nano hỗ trợ các chức năng mạng dựa trên máy chủ như cổng IoT công nghiệp, bộ nhớ đệm video và chuyển mã cho định dạng UltraHD (độ nét siêu cao). Mạng 5G còn hỗ trợ cấu trúc liên kết với các mạng không đồng nhất tạo thuận tiện hơn cho người dùng, mang đến sự gia tăng đáng kể trong các trạm gốc và các yêu cầu mới cho đường truyền kết nối giữa nhà cung cấp dịch vụ với các trạm phân phối tới người dùng đầu cuối.

Rủi ro tiềm ẩn về an toàn mạng 5G

Công nghệ 5G có nhiều ưu điểm vượt trội so với các thế hệ công nghệ trước đây, giúp tiết kiệm năng lượng, mang đến nhiều trải nghiệm Internet tốt hơn. Tuy nhiên, sức ảnh hưởng của nó cũng như những nền tảng công nghệ mới khác cũng tiềm ẩn nhiều rủi ro về an toàn. Theo những dự đoán về công nghệ mạng 5G năm 2020 của Kaspersky, sự gia tăng vượt trội về số lượng và tốc độ truyền phát dữ liệu của các thiết bị, phần mềm sẽ dẫn đến nhiều mối đe dọa. Những nguy cơ rủi ro tiềm ẩn về an toàn mạng 5G mà kẻ tấn công có thể lợi dụng gồm có: Lấy cắp, truy cập bất hợp pháp dữ liệu; Kiểm soát các dịch vụ quan trọng; Phá hoại kết cấu cơ sở hạ tầng; Gây gián đoạn kết nối; Gây ảnh hưởng về an toàn thông tin, an ninh kinh tế, chính trị.

Lỗ hổng bảo mật của dịch vụ viễn thông và cơ sở hạ tầng: Khi công nghệ 5G ngày càng phát triển kéo theo sự gia tăng của các thiết bị phần cứng, những phần mềm mới cũng như những mô hình, cách thức quản trị mới xuất hiện. Điều này dẫn đến các lỗ hổng bảo mật, nguy cơ rủi ro cũng sẽ ra tăng do những kẻ tấn công lợi dụng kiểm soát cơ sở hạ tầng mạng viễn thông, thông qua đó phá hoại kết cấu hạ tầng mạng viễn thông, gây gián đoạn, làm giảm chất lượng đường truyền, gây ảnh hưởng lớn đến vấn đề an ninh kinh tế, an ninh quốc phòng không chỉ một quốc gia mà có thể cả một nhóm quốc gia, thậm chí an ninh quốc tế. Kẻ tấn công có thể lợi dụng các lỗ hổng bảo mật phát tán mã độc nhằm phá hủy hệ thống hay lợi dụng thực hiện tấn công từ chối dịch vụ.

Quyền riêng tư và an toàn của người dùng dễ bị tổn thương: Sự phổ biến của 5G cùng với xu thế IoT đồng nghĩa với việc mọi thiết bị có kết nối Internet, các trạm thu phát sóng siêu nhỏ được triển khai ở mọi nơi. Như vậy, kẻ tấn công có thể thu thập và theo dõi chính xác vị trí của người dùng, dễ dàng hơn trong việc nắm bắt hành vi và lịch sử truy cập của người dùng. Một vấn đề khác là các nhà cung cấp dịch vụ mạng sẽ có quyền truy cập sâu hơn, rộng hơn vào lượng dữ liệu lớn được gửi tới từ nhiều thiết bị của người dùng, có thể làm lộ thông tin riêng tư của người dùng hoặc bị sử dụng sai mục đích như quảng cáo, môi giới.

Trong một thế giới vạn vật kết nối, bất kỳ một đe dọa đối với lĩnh vực nào trong mạng lưới cũng sẽ gây ảnh hưởng lớn tới toàn bộ hệ thống mạng. Do vậy, sự phụ thuộc vào mạng 5G càng cao thì rủi ro càng lớn, thậm chí có thể gây ra thảm họa ở quy mô quốc gia hoặc quốc tế. Ví dụ như sự cố trong điều khiển hoạt động từ xa có thể ảnh hướng tới sinh mạng của bệnh nhân đang phẫu thuật; xe tự lái có thể gây tai nạn nếu mất kết nối; thành phố thông minh, hệ thống giao thông thông minh, nhà máy tự động hóa có nối mạng IoT có thể bị mất điện, mất Internet; rò rỉ thông tin mật khiến an ninh quốc gia bị đặt vào tình huống nguy cấp...

Giải pháp đảm bảo an toàn mạng 5G

Khi vạn vật được kết nối thì cơ hội phá hoại cho các cuộc tấn công mạng cũng gia tăng. Do đó, cơ quan An ninh mạng châu Âu (ENISA) đã cảnh báo mạng di động 5G với tốc độ vượt trội và sự phát triển nhanh chóng sẽ kéo theo nguy cơ cao về an ninh mạng. Bên cạnh đó, cấu trúc phức tạp của mạng di động 5G cũng khiến việc bảo vệ hệ thống khó khăn hơn nhiều so với các mạng trước đó. Tuy nhiên, 5G không phải là mối đe dọa mà trái lại là một công cụ hữu ích có thể giúp mang lại những giá trị vô cùng lớn khi được triển khai đúng cách, đặc biệt khi được triển khai với một chiến lược an toàn mạng hiệu quả.

Giống như tất cả các công nghệ đã và đang tồn tại, 5G chắc chắn sẽ tiềm ẩn những rủi ro trong đó có vấn đề an toàn mạng. Do đó, cần thông qua việc giao lưu, hợp tác, phối hợp chặt chẽ giữa các quốc gia, chính phủ, doanh nghiệp, tổ chức và cá nhân để cùng xây dựng chính sách, quy định nhằm quản lý rủi ro, an ninh bảo mật mạng 5G; đưa ra các bộ tiêu chuẩn an ninh bảo mật cho từng lĩnh vực trong việc áp dụng mạng 5G. Các tổ chức, cá nhân nên triển khai tăng cường hợp tác trong an ninh bảo mật mạng nói chung và mạng 5G nói riêng. Ngoài việc là thế hệ công nghệ mạng tương lai, 5G còn cung cấp nền tảng tích hợp mạng Internet di động, Internet vạn vật kết nối và xây dựng một hệ sinh thái công nghệ thông tin toàn diện lấy người dùng làm trung tâm, cung cấp đa dạng các dịch vụ có khả năng kết nối xuyên biên giới.

Để đảm bảo được an ninh, an toàn các ứng dụng trên mạng 5G, cần các quốc gia, các tập đoàn, doanh nghiệp, nhà cung cấp hạ tầng, công nghệ và các cá nhân phải cùng nhau hợp tác trên nhiều khía cạnh, cụ thể là:

Thứ nhất, các quốc gia cần xây dựng các bộ luật, ban hành các quy định về chuyển đổi số, xây dựng chính phủ điện tử, làm rõ trách nhiệm của các bộ, ban, ngành trong việc khai thác, ứng dụng công nghệ 5G;

Thứ hai, ngành công nghệ thông tin cần thúc đẩy việc thiết lập các tiêu chuẩn 5G và xác định các tiêu chuẩn ứng dụng và yêu cầu an ninh bảo mật theo từng giai đoạn để hỗ trợ các ngành khác trong việc sử dụng công nghệ 5G;

Thứ ba, các nhà cung cấp dịch vụ mạng, hạ tầng, công nghệ cần xây dựng một hệ thống mạng đủ mạnh, bền vững, đảm bảo khả năng ứng phó với các cuộc tấn công mạng với mức độ phức tạp, quy mô diện rộng;

Thứ tư, đơn vị cung cấp giải pháp công nghệ thông tin - viễn thông cần xây dựng hệ thống đảm bảo an ninh mạng một cách đồng bộ. Đảm bảo an ninh bảo mật của các sản phẩm và dịch vụ đang được cung cấp, đồng thời đảm bảo an toàn mạng cho các ngành nghề phụ trợ, tăng cường đầu tư và đổi mới công nghệ, phát triển và sử dụng các công nghệ tiên tiến trong đảm bảo an toàn mạng 5G;

Thứ năm, người dùng cá nhân cần nâng cao nhận thức về an ninh bảo mật mạng 5G, hiểu rõ những kiến thức về mạng Internet và các mối đe dọa trên môi trường Internet, hình thành thói quen sử dụng mạng an toàn, bảo mật.

Bên cạnh đó, cần có sự đổi mới, sáng tạo trong xây dựng an toàn mạng 5G. Công nghệ 5G được coi là tương lai của Internet với nhiều các ứng dụng mới và sáng tạo. Ngành công nghệ thông tin và truyền thông cần tăng cường giao lưu, hợp tác với các ngành nghề khác nhau để cùng khai thác, phát triển mạng 5G; chú trọng tới những tổ chức, doanh nghiệp có yêu cầu bảo mật kinh doanh đặc thù định nghĩa rõ hơn về các tiêu chuẩn của mạng 5G, và cần có những sáng tạo được dựa trên những rủi ro mà nghiệp vụ doanh nghiệp có thể mắc phải.