Báo cáo phân tích: Triển khai và trực quan hóa giao thức QUIC tại Việt Nam môn Công nghệ thông tin | Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật Trung ương

BÁO CÁO PHÂN TÍCH: Triển khai và trực quan hóa giao thức QUIC tại Việt Nam

I. Giới thiệu

Trong bối cảnh Internet hiện đại ngày càng yêu cầu tốc độ và tính bảo mật cao, các giao thức truyền tải truyền thống như TCP/TLS bắt đầu bộc lộ những hạn chế về hiệu năng, đặc biệt trong các môi trường có độ trễ cao hoặc thay đổi mạng thường xuyên như mạng di động.
Để khắc phục điều này, Google đã phát triển QUIC (Quick UDP Internet Connections) – một giao thức truyền tải mới hoạt động trên nền UDP nhưng tích hợp đầy đủ các cơ chế của TCP và TLS. Sau giai đoạn thử nghiệm nội bộ (từ 2013), QUIC đã được IETF chuẩn hóa năm 2021 dưới dạng RFC 9000, trở thành nền tảng cho HTTP/3 – thế hệ tiếp theo của giao thức web.

So với TCP/TLS, QUIC có những điểm nổi bật:
- Thiết lập kết nối nhanh hơn (giảm thời gian bắt tay – handshake).
- Tránh tắc nghẽn đầu dòng (Head-of-Line blocking) nhờ cơ chế đa luồng độc lập.
- Mã hóa mặc định ở tầng truyền tải, đảm bảo bảo mật toàn phần.
- Hỗ trợ chuyển đổi mạng linh hoạt (Active Connection Migration), duy trì kết nối khi thiết bị đổi IP.

Ngay cả trước khi được chuẩn hóa, QUIC đã được Google (với gQUIC) và Facebook triển khai rộng rãi để tối ưu trải nghiệm người dùng, đặc biệt trong môi trường di động.
Theo thống kê, đến đầu năm 2025 có 34,1% website toàn cầu sử dụng QUIC, cho thấy tốc độ lan rộng mạnh mẽ của công nghệ này.

Tại Việt Nam, trong bối cảnh kinh tế số phát triển nhanh, việc nghiên cứu mức độ triển khai QUIC là cần thiết để đánh giá năng lực hạ tầng và xu hướng công nghệ.
Mặc dù các nền tảng quốc tế như Google, YouTube, Facebook đều đã hỗ trợ QUIC, nhưng mức độ triển khai từ phía các máy chủ trong nước vẫn chưa được đo lường cụ thể.

II. Nội dung chính

1. Cơ sở lý thuyết về QUIC

QUIC là giao thức truyền tải thế hệ mới của IETF, hoạt động ở tầng Transport, sử dụng UDP làm nền tảng để truyền dữ liệu được mã hóa hoàn toàn. Điểm đặc trưng của QUIC: kết nối 0-RTT/1-RTT, multiplexing, tích hợp TLS 1.3 và khả năng di chuyển kết nối (Connection Migration). Nhờ vậy, QUIC được xem là nền tảng truyền tải cho tương lai của Internet, đặc biệt khi HTTP/3 dần trở thành chuẩn web mới.

2. Phương pháp và quy trình nghiên cứu

Để xác định mức độ triển khai QUIC tại Việt Nam, nhóm nghiên cứu đã phát triển một pipeline quét và phân tích toàn diện, bao gồm các công cụ mã nguồn mở và cơ sở dữ liệu công khai.

- Dữ liệu đầu vào: 16 triệu địa chỉ IPv4 từ VNNIC, 80 triệu tên miền từ CZDS và Tranco.
- Các bước quét:
1. ZMap: Quét IPv4 toàn quốc trên cổng UDP 443.
2. ZDNS: Phân giải tên miền, phục vụ handshake QUIC.
3. QScanner: Thực hiện handshake QUIC/TLS 1.3, gửi HTTP/3 request, thu thập thông tin cấu hình và bảo mật.
4. IP2Location: Xác định vị trí địa lý và nhà mạng của từng IP.

Mục tiêu: đo tỷ lệ IPv4 hỗ trợ QUIC, phân bố địa lý và nhà mạng, đánh giá hiệu năng QUIC so với TCP/TLS.

III. Kết quả và đánh giá

1. So sánh hiệu năng QUIC và TCP/TLS

Thực nghiệm tiến hành trên 3 thiết bị Raspberry Pi 4 kết nối qua Wi-Fi, 4G Viettel và 4G VNPT. Kết quả cho thấy Time To First Byte (TTFB) của QUIC thấp hơn TCP/TLS từ 10–13% trên tất cả mạng. Trên 4G, 63% kết nối QUIC hoàn thành <400 ms so với 50% của TCP/TLS. Throughput trung vị của QUIC trên Wi-Fi đạt 76 Mbps, gấp đôi TCP/TLS (39 Mbps). Trên mạng di động, QUIC vẫn ổn định nhưng lợi thế giảm nhẹ do đặc thù mất gói và thay đổi sóng radio.

2. Tình hình triển khai QUIC tại Việt Nam

Kết quả quét trên 16 triệu IPv4 phát hiện 8.337 địa chỉ hỗ trợ QUIC (0,05% tổng IPv4 Việt Nam), tương đương 0,1% toàn cầu.

Phân bố theo nhà mạng:
- VNPT (AS45899, AS135905): 3.650 IP (44%)
- Viettel Group (AS7552): 2.373 IP (28%)
- Superdata, AZDIGI, FPT, Webico...: 2.314 IP (28%)

Phân bố địa lý:
- Hà Nội: 5.763 IP
- TP.HCM: 1.795 IP
- Bà Rịa – Vũng Tàu: 236 IP
- Đà Nẵng, Thanh Hóa, Điện Biên: 100–150 IP
=> Hà Nội chiếm hơn 69% tổng IP QUIC cả nước.

Về kỹ thuật:
- 99,3% sử dụng IETF QUIC (RFC 9000).
- 69,4% hỗ trợ Active Migration.
- TLS_AES_128_GCM_SHA256 chiếm 80,5%, cho thấy ưu tiên tốc độ và hiệu năng.

IV. Kết luận và hướng phát triển

Nghiên cứu đã lần đầu tiên cung cấp bức tranh toàn cảnh về việc triển khai giao thức QUIC tại Việt Nam.
Kết quả cho thấy Việt Nam mới ở giai đoạn đầu (0,05% IPv4 hỗ trợ QUIC) nhưng có sự chủ động mạnh mẽ từ VNPT và Viettel.
QUIC mang lại độ trễ thấp hơn, tốc độ tải cao hơn so với TCP/TLS, đặc biệt trong mạng Wi-Fi, đồng thời bảo mật tốt nhờ TLS 1.3.

Hướng phát triển:
1. Mở rộng quét trên IPv6.
2. Theo dõi tốc độ tăng trưởng QUIC theo năm.
3. Phân tích ứng dụng QUIC trong CDN, video streaming, ứng dụng di động.
4. Cập nhật dữ liệu công khai tại https://quic-vn.github.io để phục vụ cộng đồng nghiên cứu.

V. Tài liệu tham khảo

1. Iyengar, J., & Thomson, M. (2021). QUIC: A UDP-based multiplexed and secure transport. RFC 9000.

2. Zirngibl, J., et al. (2021). Analyzing early QUIC deployments with the standardization on the horizon. ACM IMC.

3. Zirngibl, J., et al. (2024). QUIC Hunter: Finding QUIC deployments and identifying server libraries across the Internet. PAM Conf.

4. Q-Success (2025). World Wide Web Technology Surveys.

5. Google, Temasek & Bain (2024). e-Conomy SEA 2024 Report.

6. Similarweb (2025). Top Websites Ranking in Vietnam.

7. Durumeric, Z., Wustrow, E., & Halderman, J. (2013). ZMap: Fast Internet-wide scanning and its security applications. USENIX Security.

8. Buchet, A., & Pelsser, C. (2025). Analysis of QUIC Connection Migration in the Wild. SIGCOMM.

9. Le Pochat, V., et al. (2019). Tranco: A research-oriented top sites ranking hardened against manipulation. NDSS.

10. Kosek, M., et al. (2022). Exploring proxying QUIC and HTTP/3 for satellite communication. IFIP Networking Conf.