Bước tiến quan trọng trong nghiên cứu thiết kế vi mạch tại Việt Nam

Cục Sở hữu trí tuệ (NOIP) vừa cấp Bằng độc quyền sáng chế cho sáng chế mang tên: “Quy trình đánh giá mức độ bảo mật của phần cứng dựa trên lưu vết ước lượng công suất tiêu thụ” của Nhóm nghiên cứu thuộc Trung tâm Nghiên cứu thiết kế vi mạch và ứng dụng, Viện Công nghệ thông tin, Đại học Quốc gia Hà Nội.

Nhóm nghiên cứu Hệ thống tích hợp thông minh (SISLAB) – Trung tâm Nghiên cứu thiết kế vi mạch và ứng dụng, Viện Công nghệ thông tin, Đại học Quốc gia Hà Nội.
Nhóm nghiên cứu Hệ thống tích hợp thông minh (SISLAB) – Trung tâm Nghiên cứu thiết kế vi mạch và ứng dụng, Viện Công nghệ thông tin, Đại học Quốc gia Hà Nội.

Đây là kết quả nghiên cứu của Nhóm nghiên cứu Hệ thống tích hợp thông minh (SISLAB)–Trung tâm Nghiên cứu thiết kế vi mạch và ứng dụng, Viện Công nghệ thông tin, Đại học Quốc gia Hà Nội. Công trình mở ra một hướng tiếp cận hiệu quả trong việc kiểm tra mức độ bảo mật của các thiết kế vi mạch ngay từ giai đoạn thiết kế, trước khi sản xuất.

Giải pháp đột phá trong đánh giá bảo mật phần cứng

Sáng chế đề xuất một quy trình kỹ thuật có hệ thống, cho phép đánh giá mức độ bảo mật của thiết kế phần cứng mật mã (crypto-hardware), ngay trong giai đoạn thiết kế, thông qua phân tích lưu vết công suất tiêu thụ được ước lượng bằng mô phỏng, thay vì đợi đến khi sản xuất chip thực tế.

Thông thường, việc kiểm thử bảo mật phần cứng chỉ được thực hiện sau khi thiết kế đã được chế tạo thành vi mạch trên công nghệ ASIC hoặc FPGA, gây tốn kém chi phí và thời gian. Trong bối cảnh các cuộc tấn công kênh kề (Side-Channel Attacks) ngày càng tinh vi, việc phát hiện sớm các điểm rò rỉ thông tin trở nên cấp thiết.

Quy trình được bảo hộ sáng chế bao gồm các bước từ đặc tả thiết kế, mô tả kiến trúc RTL, mô phỏng chức năng, tổng hợp phần cứng, phân tích thời gian và ký sinh, đến ước lượng công suất tiêu thụ và phân tích bảo mật thông qua các kỹ thuật thống kê như T-test, phân tích vi sai (DPA) và phân tích tương quan (CPA). Toàn bộ quy trình được thực hiện trên mô hình thiết kế trước khi gửi đi chế tạo, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí và phát hiện sớm các điểm yếu bảo mật có thể bị khai thác.

Ứng dụng thiết thực trong thiết kế các vi mạch bảo mật cao

Sáng chế đặc biệt hữu ích trong việc thiết kế và đánh giá các khối mã hóa phần cứng như AES (chuẩn mã hoá tiên tiến), RSA (mật mã hóa khóa công khai), ECC (mã hoá bảo mật theo đường cong)... phục vụ các ứng dụng yêu cầu bảo mật cao như thẻ ngân hàng, căn cước công dân điện tử, hệ thống quân sự, IoT an toàn và thiết bị nhúng bảo mật.

Chẳng hạn, các tấn công dựa trên lưu vết công suất tiêu thụ có thể phá giải khóa AES chỉ trong vài phút nếu thiết kế phần cứng không được bảo vệ đúng cách. Giải pháp sáng chế này cung cấp công cụ kỹ thuật mạnh mẽ để kiểm định và nâng cao khả năng chống rò rỉ khóa bí mật trong các thiết kế.

Việc được cấp Bằng độc quyền sáng chế cho giải pháp này khẳng định năng lực nghiên cứu–phát triển của đội ngũ các nhà khoa học Việt Nam trong lĩnh vực thiết kế vi mạch bán dẫn và an toàn thông tin – một lĩnh vực công nghệ cao đang được Chính phủ ưu tiên đầu tư và phát triển.

Đây cũng là minh chứng cho sự kết hợp hiệu quả giữa các hướng nghiên cứu trọng điểm hiện nay như mật mã phần cứng, phân tích bảo mật kênh kề, thiết kế vi mạch số (RTL/ASIC/FPGA) và kiểm thử thiết kế an toàn trước sản xuất.

Quy trình kỹ thuật được bảo hộ sáng chế

Quy trình đánh giá mức độ bảo mật của phần cứng dựa trên lưu vết ước lượng công suất tiêu thụ được thực hiện qua các bước sau: (i) xây dựng đặc tả thiết kế mật mã/bảo mật; (ii) thiết kế phần cứng dưới dạng chuyển dịch thanh ghi (RTL); (iii) mô phỏng và kiểm chứng chức năng của thiết kế; (iv) tổng hợp và thực thi phần cứng thiết kế; (v) trích xuất thông tin trở kháng và dung kháng ký sinh, phân tích thời gian tĩnh để kiểm tra đáp ứng thời gian của thiết kế; (vi) mô phỏng thiết kế với thông tin ký sinh và trích xuất dạng sóng tín hiệu; (vii) ước lượng công suất tiêu thụ và trích xuất lưu vết tương ứng; (viii) nội suy và bóc tách lưu vết công suất tiêu thụ; (ix) đánh giá bảo mật dựa trên lưu vết thu thập được; (x) tích hợp thiết kế vào hệ thống, sẵn sàng cho chế tạo vi mạch.

Tên sáng chế: Quy trình đánh giá mức độ bảo mật của phần cứng dựa trên lưu vết ước lượng công suất tiêu thụ
Lĩnh vực: Thiết kế vi mạch bán dẫn, bảo mật phần cứng
Cơ quan cấp bằng: Cục Sở hữu trí tuệ – Bộ Khoa học và Công nghệ
Ứng dụng: Kiểm thử bảo mật các thiết kế chip mật mã trên nền tảng ASIC/FPGA trước khi sản xuất
Đơn vị nghiên cứu: Trung tâm Nghiên cứu thiết kế vi mạch và ứng dụng (CICA), Viện Công nghệ thông tin, Đại học Quốc gia Hà Nội
Tác giả sáng chế: Tiến sĩ Bùi Duy Hiếu, Giáo sư, Tiến sĩ Trần Xuân Tú

Có thể bạn quan tâm

Tập đoàn Viettel phối hợp Trường đại học Khoa học Tự nhiên đào tạo kỹ sư chế tạo chip bán dẫn.

Khởi động đào tạo nhân lực, đặt nền móng cho nhà máy bán dẫn đầu tiên

Tập đoàn Viettel vừa phối hợp Trường đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội) tổ chức đào tạo kỹ sư chế tạo chip bán dẫn. Đây là hoạt động chuẩn bị nguồn lực vận hành nhà máy chế tạo chip bán dẫn công nghệ cao đầu tiên của Việt Nam - nhiệm vụ được Chính phủ giao Bộ Quốc phòng và Viettel triển khai.

Công an tỉnh Lai Châu bắt giữ các đối tượng lừa đảo. Ảnh: Công an tỉnh Lai Châu

Không thể để tội phạm là “nhà tuyển dụng hấp dẫn”

Khi chúng tôi đi tìm hiểu về những phương thức thủ đoạn của tội phạm công nghệ cao, các điều tra viên đã không chỉ phác họa về “hệ sinh thái” phía sau những vụ lừa đảo qua mạng. Ở đó không chỉ có những kẻ ngồi gọi điện giả danh, mà còn có cả một đội ngũ “kỹ sư” viết code, phần mềm được tuyển dụng phục vụ cho lừa đảo.

Chủ tịch Quốc hội Trần Thanh Mẫn trao Giải thưởng Chính VinFuture. (Ảnh: THÀNH ĐẠT)

VinFuture sau 5 mùa giải: Từ khởi nguồn phụng sự đến biểu tượng quốc tế mới về khoa học vì nhân loại

Không chỉ là khơi dậy niềm đam mê khoa học của các nhà khoa học trẻ Việt Nam, 5 năm qua, VinFuture đã thật sự lan tỏa những thông điệp về một Việt Nam mạnh mẽ, có chiến lược trong phát triển khoa học-công nghệ để tự tin đối thoại với các nhà khoa học hàng đầu thế giới và mang những công nghệ mới về phục vụ cho đất nước.

Đại biểu tham quan Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia dùng chung Cơ điện tử và Ứng dụng tại Trường đại học Bách khoa (Đại học Đà Nẵng).

Đà Nẵng nỗ lực khai phóng khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo

Tại Đà Nẵng, năng lực nội sinh và sức cạnh tranh của nền kinh tế thành phố trong nhiều năm qua có sự đóng góp không nhỏ của các hoạt động nghiên cứu, phát triển và ứng dụng khoa học, công nghệ vào thực tiễn. Trong giai đoạn mới, Đà Nẵng tiếp tục xem khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo là động lực tăng trưởng quan trọng.

Sinh viên tìm hiểu sản phẩm khoa học, công nghệ của doanh nghiệp tại Ngày hội khởi nghiệp đổi mới sáng tạo thành phố Đà Nẵng.

Đà Nẵng tạo đột phá trong tư duy phát triển khởi nghiệp đổi mới sáng tạo

Sự chuyển động của hệ sinh thái khởi nghiệp đổi mới sáng tạo thành phố Đà Nẵng cho thấy, tư duy kiến tạo, phục vụ là yếu tố nền tảng để Nhà nước dẫn dắt và tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của cộng đồng khởi nghiệp sáng tạo. Hiện nay, Đà Nẵng tiếp tục dành nhiều nguồn lực cho hệ sinh thái khởi nghiệp đổi mới sáng tạo.

Đối tượng cầm đầu Đỗ Đông Hưng tại cơ quan điều tra. Ảnh: Ngọc Long

Lừa đảo trên không gian mạng và những hệ lụy tiềm ẩn

Hiện nay, tình hình tội phạm sử dụng công nghệ cao diễn biến hết sức phức tạp và có chiều hướng gia tăng. Trong đó, nổi lên các hành vi sử dụng mạng máy tính, mạng viễn thông để chiếm đoạt tài sản; vi phạm quy định về kinh doanh đa cấp; đánh bạc trực tuyến… với nhiều thủ đoạn tinh vi, tính chất, mức độ hậu quả nghiêm trọng.

Đoàn công tác của Quân khu 9 kiểm tra chuyển đổi số tại các cơ quan, đơn vị thuộc Bộ Chỉ huy quân sự tỉnh Vĩnh Long.

Chuyển đổi số nâng cao hiệu quả chỉ huy, điều hành công tác quân sự

Thực hiện chủ trương của Quân ủy Trung ương, Bộ Quốc phòng, Đảng ủy, Bộ Tư lệnh Quân khu 9 đã lãnh đạo, chỉ đạo đẩy mạnh ứng dụng, phát triển khoa học-công nghệ, đổi mới sáng tạo, cải cách hành chính, chuyển đổi số, thiết thực nâng cao hiệu quả lãnh đạo, chỉ huy, điều hành công tác quân sự, quốc phòng.

Đội SKY VISION - Trường đại học Tôn Đức Thắng giành giải Nhất Cuộc thi Sáng tạo UAV 2025

Đội SKY VISION - Trường đại học Tôn Đức Thắng giành giải Nhất Cuộc thi Sáng tạo UAV 2025

Ngày 7/12, tại Hà Nội, Cuộc thi Sáng tạo UAV 2025 - Cup PV GAS “Vùng trời quê hương”, do Viện Nghiên cứu Công nghệ không gian và dưới nước (Đại học Bách khoa Hà Nội) phối hợp cùng Tổng Công ty Khí Việt Nam (PV GAS) tổ chức, đã chính thức khép lại với chức vô địch thuộc về đội SKY VISION (Trường đại học Tôn Đức Thắng). 

Giờ thực hành của học viên Trường cao đẳng Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng. (Ảnh: TUỆ NGHI)

Xây dựng hệ sinh thái AI trong giáo dục nghề nghiệp

Việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) trong đào tạo nghề không chỉ giúp nâng cao hiệu quả giảng dạy,
mà còn mang lại trải nghiệm học tập linh hoạt, cá nhân hóa và hiện đại cho người học. Tuy vậy, quá
trình tiếp cận và triển khai vẫn còn khó khăn.

Giải Đặc biệt VinFuture 2025 dành cho Nhà khoa học đến từ các nước đang phát triển đã vinh danh Giáo sư María Esperanza Martínez-Romero (Mexico) vì những tiến bộ trong nghiên cứu sinh thái vi sinh vật và cơ chế cố định nitơ cộng sinh tại các hệ sinh thái nhiệt đới. (Ảnh: THÀNH ĐẠT)

"Giải Đặc biệt VinFuture 2025 như 'hạt giống' để tôi kêu gọi thêm nguồn viện trợ cho nghiên cứu"

Nhận định Giải thưởng VinFuture như một hạt giống để có thể kêu gọi thêm nguồn kinh phí hỗ trợ cho quá trình nghiên cứu, tối ưu hóa kết quả nghiên cứu, chủ nhân giải Nhà khoa học đến từ các nước đang phát triển tiết lộ nhiều hướng nghiên cứu mới mẻ để cải thiện sức khỏe cây trồng và con người.