Bí ẩn Bitcoin và Cơ quan An ninh Quốc gia Hoa Kỳ – Cục An ninh Trung ương

Cơ quan An ninh Quốc gia Hoa Kỳ thực sự là ai?

Cơ quan An ninh Quốc gia Hoa Kỳ/Cục An ninh Trung ương (tiếng Anh: National Security Agency/Central Security Service, viết tắt NSA/CSS) là cơ quan thu thập các tin tức tình báo được cho lớn nhất thuộc chính phủ Hoa Kỳ. Nó có nhiệm vụ thu thập và phân tích các tín hiệu truyền thông nước ngoài đồng thời đảm bảo an toàn cho các kênh truyền thông của chính phủ Hoa Kỳ. Được chính thức thành lập vào ngày 4 tháng 11 năm 1952, NSA là một bộ phận của Bộ quốc phòng Hoa Kỳ và luôn được đặt dưới quyền lãnh đạo của một tướng 3 sao. NSA là một thành phần quan trọng của cộng đồng tình báo Hoa Kỳ (United States Intelligence Community) đứng đầu bởi Giám đốc tình báo quốc gia (Director of National Intelligence).

Lĩnh vực nghe lén của NSA bao gồm: truyền thông quảng bá qua sóng vô tuyến (từ các cá nhân và tổ chức), Internet, điện thoại, và các dạng truyền thông khác. Nhiệm vụ bảo vệ an toàn thông tin của NSA bao gồm quân sự, ngoại giao và các thông tin mật hoặc nhạy cảm của chính phủ. Mặc dù được biết đến như là tổ chức có số nhà toán học làm việc lớn nhất [1], có số lượng siêu máy tính lớn nhất, nhưng thông tin về NSA hầu như không được biết đến cho tới tận những năm đầu của thế kỷ 21. Trong một thời gian dài, ngay cả việc NSA tồn tại cũng không được chính phủ Hoa Kỳ chính thức thừa nhận. Vì vậy, người ta còn gọi một cách hài hước rằng tên NSA là từ viết tắt của “No Such Agency” (Cơ quan không tồn tại) hoặc “Never Say Anything” (Không nói bất cứ điều gì).

Trụ sở của NSA tại Pháo đài Fort Meade, Maryland

Do tính chất công việc nghe lén, hoạt động của NSA/CSS liên quan rất nhiều tới những nghiên cứu trong lĩnh vực phân tích mật mã (phá mã), tiếp bước của những cơ quan tiền thân đã rất thành công trong việc phá mã trong thế chiến II. (Xem thêm: Mã Purple, Venona, và JN-25).

Trụ sở của NSA đặt tại pháo đài George G. Meade, tiểu bang Maryland, cách Washington, DC khoảng 16 km về phía đông bắc. NSA có cổng riêng của mình trên đường Baltimore-Washington với biển “Dành riêng cho nhân viên NSA” và luôn được 2 xe cảnh sát bang Maryland canh gác. Rất khó để đánh giá quy mô hoạt động của NSA vì đây là thông tin mật nhưng ta có thể đánh giá gián tiếp thông qua hóa đơn tiền điện. Ngân sách dành chi trả tiền điện hàng năm của NSA đứng ở vị trí thứ 2 trong toàn bang Maryland với số tiền hơn 21 triệu đô la Mỹ [cần dẫn nguồn]. Các bức ảnh chụp bãi đỗ xe của NSA cho thấy có khoảng 18000 vị trí đỗ xe nhưng hầu hết các dự đoán [cần dẫn nguồn] đánh giá tổng số nhân viên trên toàn cầu của NSA phải gấp đôi con số nói trên.

Để thực hiện nhiệm vụ bảo đảm an toàn thông tin cho chính phủ, NSA tham gia vào rất nhiều lĩnh vực công nghệ trong đó có thiết kế các phần cứng và phần mềm chuyên biệt, sản xuất các chíp bán dẫn đặc biệt (có cả nhà máy sản xuất chíp tại pháo đài Fort Meade) và nghiên cứu nâng cao về mật mã học. NSA cũng ký hợp đồng với các công ty tư nhân trong lĩnh vực nghiên cứu và thiết bị.

Mối liên hệ giữa NSA, Satoshi Nakamoto và Bitcoin

SHA – sản phẩm của NSA và NIST

Thuật giải SHA là thuật giải băm mật được phát triển bởi cục an ninh quốc gia Mĩ (National Security Agency hay NSA) và được xuất bản thành chuẩn của chính phủ Mĩ bởi viện công nghệ và chuẩn quốc gia Mĩ (National Institute of Standards and Technology hay NIST).

National Institute of Standards and Technology - Viện công nghệ và chuẩn quốc gia Hoa Kỳ

National Institute of Standards and Technology – Viện công nghệ và chuẩn quốc gia Hoa Kỳ

SHA được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng và giao thức an ninh khác nhau, bao gồm TLS và SSL, PGP, SSH, S/MIME, và IPSec. SHA-1 đầu tiên được coi là thuật giải thay thế MD5, một thuật giải băm 128 bit phổ biến khác.

Hiện nay, SHA-1 không còn được coi là an toàn bởi đầu năm 2005, ba nhà mật mã học người Trung Quốc đã phát triển thành công một thuật giải dùng để tìm được hai đoạn dữ liệu nhất định có cùng kết quả băm tạo ra bởi SHA-1. Mặc dù chưa có ai làm được điều tương tự với SHA-2, nhưng vì về thuật giải, SHA-2 không khác biệt mấy so với SHA-1 nên nhiều nhà khoa học đã bắt đầu phát triển một thuật giải khác tốt hơn SHA. NIST cũng đã khởi đầu một cuộc thi phát triển thuật giải băm mới an toàn hơn SHA, giống như quy trình phát triển chuẩn mã hóa tiên tiến (Advanced Encryption Standard hay AES).

SHA 256 – tế bào của bitcoin và blockchain 1.0

Mã hoá một chuỗi dữ liệu thành một đoạn mã có 256 ký tự. Ví dụ:

SHA256("The quick brown fox jumps over the lazy dog") 
 = d7a8fbb3 07d78094 69ca9abc b0082e4f 8d5651e4 6d3cdb76 2d02d0bf 37c9e592

Hiệu ứng tuyết lở khi sửa từ cuối cùng thành “cog”:

SHA256("The quick brown fox jumps over the lazy cog")
 = e4c4d8f3 bf76b692 de791a17 3e053211 50f7a345 b46484fe 427f6acc 7ecc81be

Giá trị băm của đoạn dữ liệu rỗng:

SHA256("")
 = e3b0c442 98fc1c14 9afbf4c8 996fb924 27ae41e4 649b934c a495991b 7852b855

Satoshi Nakamoto và Bitcoin

Năm 2009 Satoshi Nakamoto cho xuất bản trên internet một  phần mềm mã nguồn mở và chính thức mở ra kỹ nguyên mới mang tên Bitcoin (blockchain 1.0). Bitcoin có thể được trao đổi trực tiếp bằng thiết bị kết nối Internet mà không cần thông qua một tổ chức tài chính trung gian nào.

Satoshi Nakamoto

Về công nghệ, các giao dịch được xác minh bởi thuật toán chữ ký số dựa trên đường cong Elliptic (ECDSA) và được xác nhận bởi chuỗi các quá trình xử lý lần lượt các hàm băm SHA256 bởi các thợ đào Bitcoin. Mỗi khối trong blockchain chứa tất cả thông tin giao dịch trong khối đó trong 1 cây Merkle – là một cây nhị phân có thứ tự được xây dựng từ một dãy các đối tượng dữ liệu sử dụng hàm băm – để đạt hiệu quả cao trong việc lưu trữ và xác minh với lượng dữ liệu lớn các giao dịch. Khi có một giao dịch không hợp lệ, hệ thống sẽ loại bỏ nó bằng cách chọn theo số đông. Cách giải quyết về sự đồng thuận này của công nghệ blockchain là lời giải cho bài toán các vị tướng Byzantine trong ngành khoa học máy tính[18]. Càng có nhiều máy tính tham gia vào hệ thống ngang hàng cho blockchain thì sức mạnh xử lý và độ an toàn của hệ thống blockchain đó càng cao.

Bitcoin có cách hoạt động khác hẳn so với các loại tiền tệ điển hình: Không có một ngân hàng trung ương nào quản lý nó và hệ thống hoạt động dựa trên một giao thức mạng ngang hàng trên Internet[11]. Sự cung ứng Bitcoin là tự động, hạn chế, được phân chia theo lịch trình định sẵn dựa trên các thuật toán. Bitcoin được cấp tới các máy tính “đào” Bitcoin để trả công cho việc xác minh giao dịch Bitcoin và ghi chúng vào cuốn sổ cái được phân tán trong mạng ngang hàng – được gọi là blockchain. Cuốn sổ cái này sử dụng Bitcoin là đơn vị kế toán. Mỗi bitcoin có thể được chia nhỏ tới 100 triệu đơn vị nhỏ hơn gọi là satoshi.

Phí giao dịch có thể áp dụng cho giao dịch mới tùy thuộc vào nguồn tài nguyên của mạng. Ngoài phí giao dịch, các thợ đào còn được trả công cho việc tạo ra các khối (block) chứa nhật ký giao dịch. Cứ mỗi 10 phút, một khối mới được tạo ra kèm theo một lượng Bitcoin được cấp phát. Số bitcoin được cấp cho mỗi khối phụ thuộc vào thời gian hoạt động của mạng lưới. Vào tháng 7 năm 2016, 12,5 bitcoin được cấp phát cho mỗi khối mới. Tốc độ lạm phát sẽ giảm một nửa còn 6,25 bitcoin vào tháng 7 năm 2020 và tiếp tục giảm một nửa sau mỗi chu kỳ 4 năm cho tới khi có tổng cộng 21 triệu Bitcoin được phát hành vào năm 2140. Ngoài việc đào Bitcoin, người dùng có thể có Bitcoin bằng cách trao đổi lấy Bitcoin khi bán tiền tệ, hàng hoá, hoặc dịch vụ khác.

Bitcoin là loại tiền mã hoá điển hình nhất, ra đời đầu tiên, và được sử dụng rộng rãi nhất trong thương mại điện tử. Các doanh nghiệp có xu hướng muốn thanh toán bằng Bitcoin để giảm thiểu chi phí. Đến tháng 7 năm 2018, lượng tiền cơ sở của Bitcoin được định giá hơn 109 tỷ đô la Mỹ – là loại tiền mã hóa có giá trị thị trường lớn nhất. Những biến động lớn trong giá trị của mỗi bitcoin đã tạo nên những lời chỉ trích về tính phù hợp kinh tế của Bitcoin như là một loại tiền tệ.

Lưu ý rằng, thuật ngữ Bitcoin được viết hoa khi nhắc tới như một giao thức, phần mềm, hoặc cộng đồng và được viết thường khi được nhắc tới như một đơn vị tiền tệ.

Câu hỏi đặt ra là Satoshi Nakamoto thật sự là ai? Có liên quan gì đến NSA? Đến thời điểm hiện tại vẫn chưa có câu trả lời nào hoàn toàn thuyết phục…

Kỳ tới

Những vấn đề của bitcoin và blockchain 1.0

Leave a Reply