Sự thật bất ngờ về tuyến cáp quang ngầm toàn cầu

99% mạng internet chạy qua cáp quang ngầm dưới biển. Người ta ước tính rằng ngày nay có hơn 10.000 tỷ USD giao dịch tài chính chạy qua các “đường cao tốc dưới đáy biển” này. Tuy nhiên, sự an toàn của các giao dịch này là một vấn đề chính trị, kinh tế và xã hội, vốn là một vấn đề lớn mà từ lâu đã bị bỏ qua.

Trong khi đó, internet qua vệ tinh chỉ chiếm 1% dữ liệu tài chính được trao đổi. Lý do rất đơn giản: chúng đắt hơn cáp và chậm hơn rất nhiều. Sự tập trung quá mức về mặt địa lý của các loại cáp này khiến chúng đặc biệt dễ bị tổn thương theo nhiều cách khác nhau. Có hơn 420 tuyến cáp ngầm trên thế giới, với tổng chiều dài 1,3 triệu km, gấp ba lần khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trăng. Kỷ lục nhất là Tuyến cáp SEA-ME-WE 3 dài 39.000 km nối Đông Nam Á với Tây Âu qua Biển Đỏ.

Cáp ngầm có tuổi thọ dự kiến là 25 năm, trong thời gian đó chúng được coi là khả thi về mặt kinh tế từ quan điểm dung lượng. Nhưng mức tiêu thụ dữ liệu toàn cầu đã bùng nổ. Vào năm 2013, lưu lượng truy cập internet là 5 gigabyte trên đầu người. Vào năm 2023, Phần Lan có tỷ lệ tiêu thụ dữ liệu cao nhất thế giới, ở mức gần 36 gigabyte mỗi tháng cho mỗi thuê bao băng thông rộng trong nước. May mắn thay, các kỹ thuật điều biến pha và cải tiến trong thiết bị đầu cuối đường dây ngầm (SLTE) đã tăng công suất của các loại cáp hiện có ở một số nơi lên tới 8000 phần trăm.

Cáp quang internet dưới biển có tầm quan trọng thiết yếu, giống như đường ống dẫn dầu và khí đốt. Trong bối cảnh Nga tấn công Ukraine, hơn bao giờ hết đáy biển là bãi chiến trường cần được bảo vệ. Các lực lượng vũ trang phương Tây đang xem xét một kịch bản ác mộng về sự gián đoạn hoàn toàn Internet ở châu Âu, khi 99% mạng toàn cầu chạy qua cáp ngầm dưới biển gặp sự cố.

Hàng trăm lần đứt cáp ngầm mỗi năm

Những cơ sở hạ tầng cáp quang ngầm dưới biển ngày nay cũng quan trọng không kém các đường ống dẫn dầu và khí đốt. Nhưng chúng có được bảo vệ như nhau không? Cáp ngầm hiện đại sử dụng sợi quang để truyền dữ liệu với tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, trong khi ở gần bờ biển, cáp thường được gia cố, đường kính trung bình của cáp ngầm không lớn hơn nhiều so với đường kính của vòi tưới vườn.

Trong nhiều năm, các cường quốc đang tiến hành một “cuộc chiến hỗn hợp”, nửa công khai, nửa bí mật, để giành quyền kiểm soát các tuyến cáp này. Khi châu Âu ngày càng tập trung nhiều hơn vào các mối đe dọa đối với an ninh mạng, các khoản đầu tư vào bảo mật và khả năng phục hồi của cơ sở hạ tầng cáp quang ngầm dưới biển vốn là cơ sở liên lạc của châu Âu với thế giới dường như không còn là ưu tiên nhiều.

Nhưng mọi thứ được chú ý hơn khi cáp quang ngầm dưới biển cũng là lỗ hổng cho các hệ thống gián điệp này, làm gián đoạn luồng dữ liệu và phá hoại an ninh của lục địa. Trung bình, có hơn một trăm vụ đứt cáp ngầm mỗi năm, nguyên nhân chủ yếu là do các tàu đánh cá kéo neo. Rất khó để đo lường các cuộc tấn công có chủ đích, nhưng chuyển động của một số tàu đã bắt đầu gây chú ý kể từ năm 2014, bởi lộ trình của chúng đi khá tương quan theo các đường cáp viễn thông dưới biển.

Cũng có sự bất đồng về lý do chính xác tại sao cá mập thỉnh thoảng gặm dây cáp thông tin liên lạc dưới biển. Có lẽ nó có liên quan gì đó với trường điện từ. Có thể chúng chỉ tò mò thôi. Theo Ủy ban Bảo vệ Cáp Quốc tế, vấn đề vẫn là cá mập đã được phát hiện nhai cáp internet và đôi khi chúng làm hỏng nó—nhưng "cá cắn" chiếm chưa đến 1% lỗi cáp trong lịch sử ngành. Tuy nhiên, các công ty như Google đã bảo vệ dây cáp của họ bằng màng bọc chống cá mập.

Các cuộc tấn công đầu tiên của thời hiện đại bắt đầu từ năm 2017: đó là về các dây cáp giữa Anh và Mỹ và giữa Pháp và Mỹ. Mặc dù những cuộc tấn công này vẫn chưa được công chúng biết đến, nhưng chúng không kém phần đáng lo ngại và chứng tỏ khả năng của các cường quốc bên ngoài trong việc tách châu Âu khỏi phần còn lại của thế giới. Năm 2007, ngư dân Việt Nam đã cắt một sợi cáp ngầm để thu hồi vật liệu composite và cố gắng bán lại chúng. Theo cách này, Việt Nam đã mất gần 90% khả năng kết nối với phần còn lại của thế giới trong khoảng thời gian ba tuần.

Tạo ra một chương trình châu Âu để tăng khả năng của EU trong việc ngăn chặn các cuộc tấn công vào cơ sở hạ tầng này và sửa chữa những thiệt hại mà chúng có thể gây ra là cấp bách hơn bao giờ hết. Các tàu “đánh cá” hoặc “tàu hải dương học” của Nga và nói chung là những tác nhân thu thập thông tin, đang ngày càng đi ngang qua các bờ biển của Pháp và Ireland, nơi các “đường cao tốc thông tin” này đi qua.

Trong lịch sử, Yantar, một tàu “hải dương học” có tàu ngầm mini AS-37, có khả năng chìm vào tháng 8 năm 2021 ở độ sâu 6.000 mét ngoài khơi bờ biển Ireland, theo tuyến đường cáp Bắc Âu và AEConnect-1, nối châu Âu với Hoa Kỳ. Do đó, Nga, nước đã cắt cáp của Ukraine vào năm 2014, sẽ có khả năng lặp lại hoạt động này đối với toàn bộ châu Âu.

Bản đồ cáp ngầm trên thế giới

TeleGeography, một công ty tư vấn viễn thông của Hoa Kỳ, đã tạo ra cổng Bản đồ cáp ngầm, một bản đồ tương tác của tất cả các tuyến cáp ngầm đang được triển khai trên khắp thế giới, với dữ liệu về các công ty sở hữu chúng, chẳng hạn như Google, Facebook, Amazon, Verizon hoặc AT&T. Trên bản đồ, chúng ta có thể thấy rằng một đường cao tốc cáp ngầm quan trọng nằm ở Đại Tây Dương, nối liền Châu Âu và Bắc Mỹ. 

Trong khi đó, Đại lộ Thái Bình Dương nối Hoa Kỳ với Nhật Bản, Trung Quốc và các nước châu Á khác. Từ Miami, một số dây cáp kết nối Trung và Nam Mỹ. Ví dụ, trong trường hợp của Mexico, hầu hết các dây cáp chạy từ phía đông của đất nước, băng qua Vịnh Mexico đến Florida và từ đó chúng kết nối với Trung và Nam Mỹ.

Ngay cả khi chúng ta có xu hướng tin rằng điện thoại thông minh, máy tính và những chiếc ô tô khác của chúng ta được kết nối với nhau bằng không gian, thì hầu hết – gần 99% lưu lượng truy cập internet – do đó được thực hiện bởi các đường dây con viễn thông toàn cầu nằm dưới biển. Có hơn 420 tuyến cáp trên thế giới, với tổng chiều dài 1,3 triệu km, gấp ba lần khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trăng. Kỷ lục: Tuyến cáp SEA-ME-WE 3 dài 39.000 km nối Đông Nam Á với Tây  Âu qua Biển Đỏ.

Cắt cáp ngầm, một thực tế chiến tranh cũ và đã được chứng minh

Các cuộc tấn công gần đây vào các tuyến cáp mang lưu lượng thoại và dữ liệu kết nối giữa Bắc Mỹ và Châu Âu dẫn đến ý tưởng rằng chúng dường như đang trải qua một bước phát triển mới. Pháp và Vương quốc Anh đã từng đối mặt với kinh nghiệm này của người Đức trong Chiến tranh thế giới thứ nhất. Những cơ sở hạ tầng này là một phần của mạng điện báo cáp toàn cầu. Tương tự, Hoa Kỳ cắt cáp thời chiến như một phương tiện để làm gián đoạn khả năng chỉ huy và kiểm soát các lực lượng ở xa của một thế lực thù địch.

Các cuộc tấn công đầu tiên như vậy diễn ra vào năm 1898, trong Chiến tranh Mỹ-Tây Ban Nha. Năm đó, tại Vịnh Manila (Philippines), tàu USS Zafiro đã cắt cáp nối Manila với lục địa châu Á nhằm cô lập Philippines với phần còn lại của thế giới, cũng như cáp nối Manila với thành phố Capiz của Philippines. Các cuộc tấn công cáp ngoạn mục khác diễn ra ở Caribe, nhấn chìm Tây Ban Nha vào bóng tối trong cuộc xung đột ở Puerto Rico và Cuba, góp phần quan trọng vào chiến thắng cuối cùng của Hoa Kỳ.

Nga quan tâm đến cơ sở hạ tầng dưới biển của NATO

Nga dường như hiện thực hóa các mối quan tâm ở cấp độ cao nhất trong lĩnh vực này. Vào năm 2015, sự hiện diện của tàu Yantar của Nga dọc theo bờ biển Hoa Kỳ, gần các dây cáp, đã làm dấy lên căng thẳng giữa hai quốc gia. Cuối năm 2017, tình hình lặp lại.

“Hiện chúng tôi đang chứng kiến hoạt động dưới nước của Nga ở khu vực lân cận các tuyến cáp ngầm dưới biển mà tôi không thể tin được. Nga rõ ràng đang quan tâm đến NATO và cơ sở hạ tầng dưới biển của các quốc gia NATO”, Đô đốc Andrew Lennon, chỉ huy lực lượng tàu ngầm của tổ chức cho biết. Nó giống như quay trở lại những ngày của Chiến tranh Lạnh… Nhóm chuyên gia cố vấn nhớ lại giai đoạn sáp nhập Crimea vào năm 2014, khi bán đảo này bị cô lập khỏi phần còn lại của Ukraine bằng cách cắt đứt mạng viễn thông liên lạc.

“Nếu vị thế tương đối yếu của Nga khiến cho một cuộc xung đột thông thường với NATO khó xảy ra, thì cáp quang có thể là mục tiêu của Nga. Chúng ta nên chuẩn bị cho sự gia tăng các hành động hỗn hợp trong lĩnh vực hàng hải, không chỉ ở Nga mà còn ở Trung Quốc và Iran”, cựu chỉ huy lực lượng đồng minh NATO, Đô đốc Mỹ James G. Stravridis nhấn mạnh.

Ba rủi ro bảo mật lớn

Yếu tố rủi ro đầu tiên là khối lượng dữ liệu truyền qua cáp ngày càng tăng, điều này khuyến khích các nước thứ ba theo dõi hoặc làm gián đoạn lưu lượng.

Yếu tố rủi ro thứ hai là cường độ mức vốn ngày càng tăng của các cơ sở này, dẫn đến việc thành lập các tập đoàn quốc tế liên quan đến hàng chục chủ sở hữu nhà nước. Những chủ sở hữu này được tách biệt khỏi các thực thể sản xuất các thành phần cáp và khỏi những thực thể đặt cáp dọc theo đáy đại dương.

Việc chia sẻ góp vốn này có thể giúp giảm đáng kể chi phí, nhưng đồng thời cho phép có sự nhúng tay tham gia của các tập đoàn nhà nước này, những người có thể sử dụng ảnh hưởng của họ để làm gián đoạn các luồng dữ liệu hoặc thậm chí làm gián đoạn chúng trong một kịch bản xung đột nếu có xảy ra. Ở một khía cạnh khác, các GAFAM (Google, Apple, Facebook, Amazon và Microsoft) hiện có khả năng tài chính và kỹ thuật để xây dựng cáp của riêng họ. Do đó, cáp Dunant, nối Pháp với Hoa Kỳ, hoàn toàn thuộc sở hữu của Google.

Một mối đe dọa khác là hoạt động gián điệp, đòi hỏi tàu ngầm được trang bị đặc biệt hoặc tàu ngầm hoạt động từ tàu chủ trên mặt nước, có khả năng chặn hoặc thậm chí sửa đổi dữ liệu truyền qua cáp quang mà không làm hỏng chúng. Cho đến nay, chỉ có Trung Quốc, Nga và Hoa Kỳ có các phương tiện đặc biệt như vậy.

Tuy nhiên, điểm dễ bị tổn thương nhất của cáp ngầm là nơi chúng tiếp cận đất liền: các trạm cập bờ. Do đó, thị trấn Lège-Cap-Ferret, nơi phòng giao diện giữa cáp Pháp-Mỹ “Amitié” sẽ được xây dựng, gần đây đã trở thành một tổ gián điệp thực sự, theo các nguồn thông tin.

Nhưng xu hướng đáng lo ngại nhất là ngày càng có nhiều nhà khai thác cáp sử dụng hệ thống quản lý từ xa cho mạng của họ. Chủ sở hữu cáp rất vui mừng về việc tiết kiệm chi phí nhân viên. Tuy nhiên, các hệ thống này có độ bảo mật kém, khiến cáp ngầm dưới biển gặp rủi ro về an ninh mạng.

Giải pháp trong trường hợp bị tấn công nhiều lần, một Giám đốc điều hành Hoa Kỳ gần đây đã điều tra những rủi ro có thể xảy ra trong trường hợp xảy ra nhiều cuộc tấn công. Ngoài việc mở rộng chương trình tài trợ SSGP, ông ấy đã khuyến khích Cục Quản lý Hàng hải Mỹ thu hút sự tham gia của các hiệp hội xã hội dân sự khác nhau, chẳng hạn như Câu lạc bộ Cánh quạt Quốc tế, trong các chương trình được thiết kế để giảm thiểu các mối đe dọa này. Ý tưởng là tạo ra một loại “dân quân cáp ngầm” có khả năng phản ứng nhanh chóng trong một cuộc khủng hoảng.