Mã hóa dữ liệu là gì

Mã hóa dữ liệu là việc chuyển đổi dữ liệu từ định dạng có thể đọc được sang định dạng được mã hóa. Dữ liệu được mã hóa chỉ có thể được đọc hoặc xử lý sau khi được giải mã. Mã hóa dữ liệu được sử dụng rộng rãi bởi người dùng cá nhân và các doanh nghiệp để bảo vệ thông tin người dùng được gửi từ client đến máy chủ.

Chức năng chính của mã hóa dữ liệu

Mục đích của việc mã hóa dữ liệu là bảo vệ dữ liệu số khi nó được lưu trữ trên các hệ thống máy tính và truyền qua Internet hay các mạng máy tính khác. Các thuật toán mã hóa thường cung cấp những yếu tố bảo mật then chốt như xác thực, tính toàn vẹn và không thu hồi. Xác thực cho phép xác minh nguồn gốc của dữ liệu, tính toàn vẹn chứng minh rằng nội dung của dữ liệu không bị thay đổi kể từ khi nó được gửi đi. Không thu hồi đảm bảo rằng người người không thể hủy việc gửi dữ liệu.

Quá trình mã hóa sẽ biến nội dung sang một dạng mới, vì thế sẽ tăng thêm một lớp bảo mật cho dữ liệu. Như vậy cho dù dữ liệu của bạn bị đánh cắp thì việc giải mã dữ liệu cũng vô cùng khó khăn, tốn nhiều nguồn lực tính toán và cần rất nhiều thời gian. Với những công ty, tổ chức thì việc sử dụng mã hóa dữ liệu là điều cần thiết. Điều này sẽ tránh được những thiệt hại khi những thông tin mật nếu vô tình bị lộ ra ngoài, cũng khó lòng giải mã ngay lập tức.

Hiện nay có rất nhiều ứng dụng tin nhắn đều sử dụng mã hóa nhằm bảo mật tin nhắn cho người dùng. Chúng ta có thể kể đến Facebook, Telegram, whatapps… với loại mã hóa sử dụng được gọi là End-to-End. End-to-End Encryption (E2EE) là phương thức mã hóa mà chỉ người nhận và gửi có thể hiểu được thông điệp mã hóa này mà thôi. Sẽ không ai biết được những nội dung mà chúng ta đang truyền tải, kể cả những nhà cung cấp dịch vụ Internet. Phương thức mã hóa này sử dụng mã khóa giữa người nhận và người gửi đang trực tiếp tham gia vào quá trình gửi dữ liệu. Trừ khi bên thứ 3 biết được mã khóa này thì sẽ không thể nào giải mã được.

Phương thức mã hóa dữ liệu hoạt động

Khi các thông tin được chia sẽ qua mạng nó sẽ đi qua hàng loạt các thiết bị mạng trên diện rộng , khi đó các thông tin này sẽ có khả năng có thể bị tin tặc tấn công và đánh cắp. Để ngăn chặn tình trạng này người dùng có thể dùng phần mềm hoặc phần cứng để đảm bảo truyền dữ liệu, thông tin an toàn . Quá trình này được gọi là mã hóa trong an ninh mạng.

Mã hóa sẽ chuyển đổi văn bản gốc mà con người có thể đọc được thành văn bản không thể đọc được và được gọi là bản mã . Mã hóa sử dụng khóa mật mã , người nhận sẽ sử dụng khóa để giải mã và chyển thành dữ liệu có thể đọc được. Các khóa mật mã càng phức tạp thì càng an toàn, vì các ứng dụng bên thứ 3 sẽ có ít khả năng giải mã hơn.

Có 2 kỹ thuật mã hóa phổ biến hiện nay là:

• Mã hóa đối xứng (symmetric encryption)
• Mã hóa bất đối xứng (asymmetric encryption)

Mã hóa đối xứng

Phương pháp mã hóa này chỉ cần dùng một key giống nhau để mã hóa và giải mã. Theo một số tài liệu thì mã hóa đối xứng là giải pháp được sử dụng nhất phổ biến hiện nay.

Quy trình mã hóa được miêu tả như sau:

-Dùng giải thuật ngẫu nhiên mã hóa + key để mã hóa dữ liệu gửi đi.

-Bằng cách nào đó, key của người gửi sẽ được gửi đến cho người nhận, có thể là giao trước hoặc sau khi mã hóa file đều được.

-Khi người nhận nhận được dữ kiệu, họ sẽ dùng key này để giải mã dữ liệu để có được dữ liệu chuẩn.

Tuy nhiên vấn đề bảo mật nằm ở chỗ, làm thế nào đẻ chuyển key cho người nhận một cách an toàn. Nếu key này bị lộ, bất kì ai sử dụng giải thuật phía trên đều có thể giải mã được dữ liệu như vậy thì tính bảo mật sẽ không còn nữa.

Chúng ta sẽ thường thấy hai thuật toán thường thấy là DES và AES

Mã hóa bất đối xứng

Kiểu mã hóa này còn có tên gọi khác là mã hóa khóa công khai. Nó sử dụng đến hai khóa (key) khác nhau. Một khóa gọi là khóa công khai (public key) và một khóa khác là khóa bí mật (private key). Dữ liệu được mã hóa bằng public key. Tất cả mọi người đều có thể có được key này. Tuy nhiên để giải mã được dữ liệu, người nhận cần phải có private key.

Để thực hiện mã hóa bất đối xứng thì:

– Người nhận sẽ tạo ra một gặp khóa (public key và private key), họ sẽ giữ lại private key và truyền cho bên gửi public key. Vì public key này là công khai nên có thể truyền tự do mà không cần bảo mật.

– Trước khi gửi tin nhắn, người gửi sẽ mã hóa dữ liệu bằng mã hóa bất đối xứng với những key nhận được từ người nhận

– Người nhận sẽ giải mã dữ liệu nhận được bằng thuật toán được sử dụng ở bên người gửi, với key giải mã là private key.

Điểm yếu lớn nhất của kiểu mã hóa này là tốc độ mã hóa và giải mã rất chậm. Nếu dùng kiểu mã hóa bất đối xứng trong việc truyền dữ liệu thì sẽ rất tốn phí và mất thời gian.

Thuật toán mã hóa bất đối xứng thường thấy: RSA.

Thách thức đối với mã hóa dữ liệu

Hầu hết phương thức tấn công cơ bản vào mã hóa hiện nay là Brute Force và thử các khóa ngẫu nhiên cho đến khi khóa đúng được tìm thấy. Để giảm thiểu xác suất mở khóa bằng cách tăng chiều dài, độ phức tạp của khóa. Mã hóa càng mạnh thì tài nguyên cần để thực hiện tính toán sẽ tăng lên, cần nhiều thời gian và vật lực hơn để phá mã.

Các phương pháp phá vỡ mã hóa khác bao gồm tấn công kênh phụ và phân tích mật mã. Tấn công kênh bên xảy ra sau khi việc mã hóa hoàn tất thay vì tấn công trực tiếp vào mã hóa. Những cuộc tấn công này có khả năng thành công nếu có lỗi trong thiết kế hệ thống hoặc thực thi. Tương tự như vậy, phân tích mật mã sẽ tìm điểm yếu trong mã hóa và khai thác nó. Kiểu tấn công này có thể thành công nếu có lỗ hổng trong mật mã.

Nhìn chung, việc mã hóa dữ liệu là điều cần thiết để chúng ta có thể tăng sự bảo mật hơn cho tài liệu, đặc biệt là những kiểu tài liệu mật, thông tin tài khoản cá nhân. Hiện nay, việc mã hóa dữ liệu có thể được thực hiện thông qua một số công cụ online như Whisply, hay Nofile.io.

Bạn có thể tham khảo 1 số bài viết khác liên quan bảo mật tại đây

P.A Việt Nam giúp các bạn lựa chon chứng chỉ SSL phù hợp với nhu cầu
https://www.pavietnam.vn/vn/tu-van-ssl.html
Tham khảo chứng chỉ số SSL của các hãng bảo mật nổi tiếng
Sectigo – Comodo
Geotrust
Digicert

Tham khảo các ưu đãi: https://www.pavietnam.vn/vn/tin-khuyen-mai/