Để bảo mật trong tin trên internet mã hóa thông tin là một trong những phương thức được sử dụng phổ biến nhất. Tuy nhiên không phải ai cũng đã biết và hiểu rõ về mã hóa thông tin. Do đó trong bài viết này chúng tôi sẽ chia sẻ thông tin để các bạn hiểu được mã hóa thông tin là gì?
Contents
Mã hóa thông tin là gì?
Mã hóa thông tin là khái niệm được dùng để chỉ việc biến đổi dữ liệu thành một dạng dữ liệu khác có ý nghĩa khác so với dữ liệu ban đầu. Điều này nhằm mục đích chỉ cho phép một số người nhất định đọc hiểu được nội dung dữ liệu ban đầu thông qua việc giải mã dữ liệu sau khi biến đổi. Hay nói theo cách khác thì mã hóa dữ liệu chính là biến dữ liệu A ban đầu thành dữ liệu B và lúc này việc đọc dữ liệu A cần phải thông qua việc giải mã dữ liệu B.
Mặc dù bản thân việc mã hóa không thể ngăn chặn được việc thông tin bị đánh cắp, song dù tin tặc có lấy được thông tin đã mã hóa cũng không thể dùng, không đọc được. Bởi lúc này dữ liệu ban đầu đã được làm biến dạng khó hiểu. Dữ liệu khi đã được mã hóa thành công thường gọi là ciphertext, còn dữ liệu thông thường không được mã hóa được gọi là plaintext.
=> Thông qua những gì được nêu ở trên chúng ta có thể hiểu đơn giản mã hóa thông tin là một phương pháp bảo mật thông tin cá nhân bằng cách chuyển đổi thông tin từ dạng có thể trực tiếp đọc hiểu sang dạng thông tin không thể đọc hiểu theo cách thông thường. Chỉ những người có quyền truy cập vào khóa giải mã dữ liệu mới có thể đọc được nó. Từ đó giúp bảo vệ các thông tin được tốt hơn khi chuyển thông tin qua mạng internet.
Tại sao cần mã hóa thông tin?
Trong thời đại công nghệ thông tin ngày càng phát triển như hiện nay, nhiều giao dịch quan trọng được thực hiện thông qua internet. Do đó việc mã hóa thông tin để tránh bị kẻ xấu đánh cắp là điều vô cùng cần thiết. Dưới đây chúng tôi sẽ phân tích chi tiết về vai trò của việc mã hóa thông tin để các bạn có thể hiểu rõ hơn.
Như chúng ta đã nói ở trên thì mục đích chính của việc mã hóa thông tin là để bảo vệ dữ liệu số khi được lưu trữ trên hệ thống của máy tính và lan truyền qua Internet… Các thuật toán mã hóa sẽ tạo ra những yếu tố bảo mật then chốt như là xác thực, không thể thu hồi và tính toàn vẹn.
- Bước xác thực sẽ giúp con người xác minh được nguồn gốc của dữ liệu
- tính toàn vẹn sẽ chứng minh rằng nội dung thông tin sẽ không thể bị thay đổi kể từ khi nó được gửi đi.
- Không thu hồi được sẽ đảm bảo rằng người đó không thể thực hiện hủy việc gửi dữ liệu.
Bên cạnh đó quá trình mã hóa sẽ biến đổi nội dung dữ liệu sang một dạng mới, điều này sẽ làm tăng thêm một lớp bảo mật nữa cho thông tin. Như vậy cho dù dữ liệu quan trọng của bạn có bị đánh cắp thì việc thực hiện giải mã dữ liệu này cũng là điều vô cùng khó khăn, để thực việc này không chỉ tốn nhiều nguồn lực để tính toán mà còn mất rất nhiều thời gian.
Với những doanh nghiệp, tổ chức có quy mô lớn thì việc sử dụng mã hóa dữ liệu là điều rất cần thiết. Điều này có thể sẽ giúp ngăn chặn những thiệt hại lớn xảy ra khi những thông tin bảo mật của tổ chức bị đánh cắp. Dù tin tặc có lấy được thông tin thì cũng khó lòng mà giải được mã ngay lập tức được.
Hiện nay, có rất nhiều ứng dụng tin nhắn đã sử dụng quy trình mã hóa thông tin để bảo mật tin nhắn cho người dùng. Một số ví dụ có thể kể đến như là Facebook, WhatsApp… sử dụng mã hóa End-to-End.
Xem thêm::
Đích tôn nghĩa là gì?
Hoài niệm là gì?
Acp nghĩa là gì?
Các loại mã hóa thông tin phổ biến hiện nay
Hiện nay, có 4 biện pháp mã hoá dữ liệu thông dụng nhất đó là mã hóa dạng cổ điển, một chiều, đối xứng, bất đối xứng. Thông tin cụ thể về từng loại mã hóa dữ liệu này như sau:
Mã hóa dạng cổ điển
Mã hóa cổ điển chính là cách mã hoá đơn giản nhất và tồn tại lâu nhất trên thế giới. Dạng mã hóa này sẽ không cần tới khóa bảo mật để mở, nó hoạt động dưới dạng chỉ cần người gửi và người nhận cùng hiểu rõ về thuật toán này là có thể giải mã được.
Ví dụ: Nếu như chúng ta dùng thuật toán để đổi ký tự trong câu văn thành theo quy luật các ký tự liền kề trong bảng chữ cái. Lúc này chữ “tinh tế” sẽ được mã hóa thành “ujoi uf”. Người nhận khi nhận được dữ liệu “ujoi uf” chỉ việc cần dựa vào quy tắc và dịch ngược lại là có thể giải được.
Cách mã hóa này rất dễ để thực hiện nhưng nó lại không quá an toàn, bởi nếu như có một người thứ ba biết được về thuật toán này thì xem như thông tin đã không còn được bảo mật nữa. Do đó khi sử dụng dạng mã hóa này việc giữ bí mật thuật toán trở nên vô cùng quan trọng nhưng không phải ai cũng có thể đủ khả năng để giữ bí mật về thuật toán mã hóa thông tin đó một cách trọn vẹn nhất. Có thể người đó sẽ bị công ty đối thủ mua chuộc hoặc vô tình làm rò rỉ ra. Ngoài ra thì việc tìm ra quy luật để giải mã hóa thông tin này không quá phức tạo, chỉ cần có đủ kiên nhẫn là có thể tìm ra phương thức quy ước.
Mã hóa dạng một chiều (hash)
Mã hóa dạng một chiều là phương pháp được dùng để mã hóa những dữ liệu không cần phải dịch lại nguyên bản gốc. Ví dụ, khi đang bạn đăng nhập vào một tài khoản nào đó thì mật khẩu mà bạn nhập vào sẽ được chuyển hoá thành một chuỗi dài các kí tự bằng hash function (có tạm dịch là hàm băm).
Chuỗi ký tự này sẽ được lưu ở trong cơ sở dữ liệu chứ không lưu mật khẩu thô của bạn để làm tăng cao tính bảo mật. Trong trường hợp không may các hacker có trộm được dữ liệu thì cũng sẽ chỉ lấy những đoạn ký tự lộn xộn không theo bất cứ 1 trật tự nào nên sẽ không thể phát hiện ra được password thật là gì. Mỗi khi bạn thực hiện đăng nhập thì hash function sẽ biến password thật của bạn thành 1 chuỗi ký tự và tiến hành so sánh nó với những thứ đã tồn tại trong cơ sở dữ liệu. Nếu như khớp thì bạn mới có thể tiến hành đăng nhập tiếp còn nếu như không thì hệ thống sẽ báo lỗi. Như vậy chúng ta không cần phải dịch ngược chuỗi ký tự vô nghĩa sau khi mã hóa ra lại thành password thật vì đã có hash.
Hash function có nhiệm vụ chính là chuyển một chuỗi có độ dài bất kỳ trở thành các chuỗi ký tự có độ dài cố định. Ví dụ như nếu đã quy định từ trước chuỗi ký tự sau khi được “băm” sẽ có độ dài là 10 ký tự thì dù đầu vào của bạn có là bao nhiêu ký tự đi nữa thì kết quả mã hoá khi nhận được sẽ luôn là 10 ký tự.
Đặc điểm nổi bật của hash function đó là ở trong cùng 1 điều kiện nếu dữ liệu đầu vào như nhau thì kết quả cho ra sau khi được băm cũng sẽ là y hệt như nhau. Nếu thay đổi dù 1 ký tự nhỏ thì chuỗi kết quả khi trả về cũng sẽ khác nhau hoàn toàn.
Cũng chính vì vậy mà người ta thường sử dụng hash function để tiến hành kiểm tra tính toàn vẹn của các dữ liệu. Ví dụ như, trước khi bạn gửi một tập tin Word nào đó cho người khác thì có thể dùng mã hóa một chiều để tạo ra được các chuỗi sau băm là “DFFGRYUBUfyehaudfuefu”. Khi người nhận tải tập tin này về máy, nếu “băm” và cũng nhận được kết quả là “DFFGRYUBUfyehaudfuefu” thì có nghĩa tập tin của bạn không hề bị can thiệp bởi các hacker. Trong trường hợp kết quả ra khác thì tức là trong quá trình truyền tải đã xuất hiện lỗi và làm mất một phần dữ liệu bị thay đổi hoặc tệ hơn là có ai đó đã cắt bớt hay thêm vào thứ gì đó vào nội dung bạn gửi đi.
Hiện nay, hai thuật toán hash function được sử dụng nhiều nhất là MD5 và SHA. Nếu bạn tải 1 tập tin từ trên mạng về máy tính của mình thì đôi khi sẽ thấy có dòng chữ MD5 do chính tác giả cung cấp. Mục đích của điều này là để bạn có thể so sánh file đã tải về với file gốc trên mạng xem có xuất hiện lỗi gì không.
Mã hóa dạng đối xứng
Để hiểu về mã hóa đối xứng (symmetric key encryption) chúng ta hãy cùng bắt đầu từ việc đi tìm hiểu về bảo mật có sử dụng khóa. Khóa ở đây thường được gọi là “key”, nó chính là mấu chốt rất quan trọng để thuật toán có thể nhìn vào và biết cách mã hóa để giải mã các dữ liệu.
Nó giống như cánh cửa của những ngôi nhà, nếu bạn có chìa khóa thì bạn mới có thể mở được cửa và đi vào trong còn nếu không có khóa thì bạn vẫn có thể đi vào nhưng cần phải phá cửa hoặc kêu thợ sửa khóa. Key được mã hóa cũng tương tự như chìa khóa của ổ khóa, mỗi mã hoá chỉ có 1 key duy nhất.
Ở phương pháp mã hóa đối xứng (symmetric key encryption) thì chìa khóa để mã hóa và giải mã là giống nhau nên được gọi nó là đối xứng. Theo một số tài liệu nghiên cứu khác thì symmetric key encryption là giải pháp đang được bảo mật được sử dụng phổ biến nhất hiện nay.
Ngày nay người ta thường sử dụng password như là 1 chìa khóa. Người dùng có thể nhắn cho người nhận 1 đoạn password đó để dùng làm khóa giải mã hóa một cách nhanh chóng. AES là thuật toán mã hóa đối xứng phổ biến nhất trên toàn thế giới và nó được dùng để thay thế cho DES đã xuất hiện từ năm 1977. Hiện nay có nhiều cơ quan chính phủ trên thế giới đã đưa ra quy định rằng các tài liệu khi được gửi qua mạng cần phải sử dụng thuật toán AES để đảm bảo tính an toàn.
Thuật toán AES có thể sử dụng trong nhiều kích thước ô nhớ khác nhau để tiến hành mã hóa thông tin. Nhưng thường thấy nhất sẽ là 128-bit và 256-bit đôi khí có thể lên tới 512-bit và 1024-bit. Kích thước của ô nhớ càng lớn đồng nghĩa với việc càng khó phá mã hơn song việc giải mã và mã hóa cũng cần sử dụng nhiều nhiều thời gian và công sức xử lý hơn.
Mã hóa dạng bất đối xứng
Nếu như mã hóa dạng đối xứng có khóa mã hóa và khóa giải mã đều giống nhau thì phương pháp bất đối xứng hai khóa lại hoàn toàn khác nhau. Để có thể phân biệt được giữa mã khó mở và mã khoá mã hóa thì người ta sẽ gọi “khóa mã hóa” là “public key” và “khóa giải mã” là “private key”.
Public key đúng như tên gọi, nó mang tính “công cộng” và có thể được sử dụng để mã hóa dữ liệu bởi bất kỳ người nào. Tuy nhiên, chỉ những ai nắm trong tay private key thì mới có thể giải mã dữ liệu này để xem. Cụ thể quy trình diễn ra mã hóa bất đối xứng như sau:
Bên nhận tin sẽ tiến hành tạo ra một cặp “public key”, “private key” và sẽ giữ lại “private key” cho riêng mình. Trong khi đó, public key sẽ được chuyển cho bên gửi (dưới hình thức như email, copy vào USB, thẻ nhớ…) hoặc đăng tải lên một mạng lưu trữ. Bên gửi sẽ sử dụng public key để tiến hành mã hóa các thông tin dữ liệu, sau đó tiến hành gửi file đã được mã hóa lại cho bên người nhận.
Bên nhận lúc này sẽ dùng tới mã khoá mở (private key) đã tạo vào lưu lúc trước để có thể giải mã dữ liệu và sử dụng. Thuật toán mã hóa bất đối xứng được dùng phổ biến nhất hiện nay là RSA.
Mã hóa dạng bất đối xứng rất có quy trình đơn giản, tuy nhiên có 1 nhược điểm là tốc độ giải mã sẽ chậm hơn rất nhiều so với phương thức đối xứng. Tức là chúng ta sẽ cần phải tốn nhiều thời gian và công sức để xử lý của CPU hơn nên “chi phí” bỏ ra sẽ cao hơn. Khoảng thời gian lâu hơn là bao nhiêu sẽ tùy vào thuật toán cũng cách thức mã hóa và key mà bên gửi tạo lập.
Chính vì vậy mà hiện tại có rất ít người thực hiện việc mã hóa cả một file bằng phương pháp bất đối xứng này. Phương pháp bất đối xứng được dùng phổ biến để mã hóa chính key trong mã hóa đối xứng (hoặc dùng để tạo ra key đó bằng cách tổng hợp lại public key và private key của bên nhận và bên gửi).
Như chúng tôi đã chia sẻ ở trên thì mã hóa dạng đối xứng có nhược điểm là key rất dễ bị lộ ra ngoài do đó chúng ta nên mã hóa luôn cái key đó bằng mã hóa dạng bất đối xứng. Điều này giúp đảm bảo an toàn và cho phép chúng ta có thể gửi key đi một cách thoải mái hơn.
Trên đây là những thông tin về mã hóa dữ chúng tôi muốn chia sẻ với các bạn. Hy vọng thông qua bài viết các bạn đã biết mã hóa thông tin là gì cũng như những loại mã hóa dữ liệu phổ biến hiện nay và chọn được phương thức bảo mật thông tin tối ưu nhất cho mình.
Tôi là Phạm Xuân Thanh – Tôi đã có kinh nghiệm hơn 3 năm review đánh giá về các loại máy móc công nghiệp, thiết bị vệ sinh công nghiệp, cách chăm sóc xe hơi. Tôi hy vọng những kiến thức mà tôi chia sẻ có thể giúp mọi người hiểu rõ hơn về các công dụng, chức năng của các loại thiết bị công nghiệp và các cách chăm sóc xe hơi này.
