.png "Đăng ký hosting")
Mật mã học là gì? (Cryptography). Là một lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng các phương pháp để bảo vệ thông tin khỏi việc truy cập trái phép và thay đổi bởi người không được ủy quyền.
Mật mã học liên quan đến việc mã hóa (encryption) thông tin để chúng trở nên không đọc được cho người không có quyền truy cập và giải mã (decryption) để khôi phục lại thông tin gốc. Mục tiêu của mật mã học là đảm bảo tính bí mật, toàn vẹn và xác thực của thông tin trong quá trình truyền và lưu trữ.
Các thuật toán mật mã được sử dụng trong mật mã học có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an ninh thông tin trong các lĩnh vực như ngân hàng, giao dịch điện tử, truyền thông và quân sự.
Mật mã học là một lĩnh vực rất quan trọng trong việc bảo vệ thông tin quan trọng trước những mối đe dọa từ việc truy cập trái phép và thay đổi. Chúng ta có thể hiểu mật mã học như một bộ công cụ và kỹ thuật để biến thông tin trở nên không đọc được cho người không có quyền truy cập, và chỉ có người được ủy quyền mới có thể giải mã để đọc được thông tin gốc.
Mật Mã Học Là Gì ?
Mật mã học sử dụng các phương pháp mã hóa thông tin để biến dữ liệu ban đầu thành dạng mã hóa, tức là thay đổi thông tin ban đầu thành một dạng không thể đọc được hoặc hiểu được. Chỉ có người được ủy quyền và có kiến thức về cách giải mã mới có thể khôi phục lại thông tin gốc từ dạng mã hóa này.
Mật mã học có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày. Một ví dụ phổ biến là trong giao dịch điện tử. Khi chúng ta thực hiện các giao dịch trực tuyến, thông tin tài khoản ngân hàng, số thẻ tín dụng hay mật khẩu được mã hóa để ngăn chặn việc truy cập trái phép từ người khác. Nhờ vào các thuật toán mật mã phức tạp, thông tin được bảo vệ và chỉ có người được ủy quyền mới có thể khôi phục lại thông tin gốc.
Trên thực tế, các thuật toán mật mã không chỉ được sử dụng trong lĩnh vực tài chính, mà còn trong việc bảo vệ thông tin quân sự, truyền thông, và nhiều ứng dụng khác. Mật mã học đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính bí mật, toàn vẹn và xác thực của thông tin trong thế giới kỹ thuật số ngày nay.
Mật Mã Băm (Hash Cryptography)
Trong mật mã băm, thông điệp được đưa qua một hàm băm (hash function) để tạo ra một chuỗi giá trị băm duy nhấ hay còn gọi là mã khóa một chiều. Mã khóa một chiều (one-way encryption) là một phương pháp mã hóa mà chỉ có thể thực hiện quá trình mã hóa mà không thể giải mã ngược trở lại thông tin gốc.
Phương pháp mã khóa một chiều thường được sử dụng để lưu trữ mật khẩu hoặc thông tin nhạy cảm khác. Thay vì lưu trữ mật khẩu dưới dạng văn bản rõ, chúng ta sẽ mã hóa mật khẩu thành dạng không đọc được (hash) bằng cách sử dụng các thuật toán mã hóa một chiều như MD5, SHA-1, SHA-256, và nhiều thuật toán khác.
Khi người dùng nhập mật khẩu của mình, chúng ta sẽ so sánh giá trị hash của mật khẩu đó với giá trị hash đã được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. Nhờ vào tính chất không thể giải mã ngược của mã khóa một chiều, người ta không thể khôi phục lại mật khẩu gốc từ giá trị hash.
Mã khóa một chiều cũng được sử dụng trong việc kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu. Ví dụ, khi tải xuống một tệp tin từ internet, chúng ta có thể tạo một giá trị hash cho tệp tin đó bằng cách sử dụng mã khóa một chiều. Sau đó, khi tệp tin đã được tải xuống, chúng ta có thể tính toán lại giá trị hash và so sánh nó với giá trị hash ban đầu. Nếu hai giá trị hash khớp nhau, điều này cho thấy tệp tin chưa bị thay đổi trong quá trình truyền tải.
Vì tính chất không thể giải mã ngược của mã khóa một chiều, nó được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng bảo mật và kiểm tra tính toàn vẹn dữ liệu. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các thuật toán mã khóa một chiều có thể bị xâm phạm bởi các phương pháp tấn công như tấn công từ điển hoặc tấn công bằng lực brute force. Do đó, việc chọn thuật toán mã khóa một chiều phù hợp và kết hợp với các biện pháp bảo vệ khác là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và bảo mật thông tin.
Mật mã đối xứng (Symmetric Cryptography)
Mật mã đối xứng (Symmetric Cryptography) là một loại mật mã học sử dụng cùng một khóa để thực hiện quá trình mã hóa và giải mã thông điệp. Cả người gửi và người nhận đều chia sẻ cùng một khóa bí mật.
- Khóa đối xứng: Trong Mật mã đối xứng, khóa được sử dụng để thực hiện cả quá trình mã hóa và giải mã. Khóa này được chia sẻ giữa người gửi và người nhận. Điều này đòi hỏi sự bảo mật cao cho khóa, vì bất kỳ ai có khóa cũng có thể giải mã thông điệp.
- Quá trình mã hóa: Người gửi sử dụng khóa đối xứng để mã hóa thông điệp gốc thành một dạng không thể đọc được hoặc hiểu được gọi là mã hóa. Quá trình mã hóa này thường sử dụng các thuật toán mã hóa như DES (Data Encryption Standard), AES (Advanced Encryption Standard) hoặc 3DES (Triple Data Encryption Standard). Mã hóa bằng khóa đối xứng có tốc độ nhanh và hiệu quả.
- Quá trình giải mã: Người nhận sử dụng cùng khóa đối xứng đã chia sẻ để giải mã thông điệp đã được mã hóa. Quá trình giải mã giúp khôi phục lại thông điệp gốc từ dạng đã được mã hóa. Điều quan trọng là chỉ những người có khóa đối xứng mới có thể giải mã thông điệp.
- Ưu điểm của Mật mã đối xứng: Mật mã đối xứng có tốc độ nhanh, hiệu quả và dễ triển khai. Nó phù hợp cho việc mã hóa và giải mã các lượng dữ liệu lớn. Ngoài ra, việc chia sẻ cùng một khóa giữa người gửi và người nhận đơn giản hóa quá trình trao đổi thông tin.
- Nhược điểm của Mật mã đối xứng: Vấn đề lớn nhất trong Mật mã đối xứng là việc chia sẻ khóa an toàn giữa các bên liên quan. Đồng thời, số lượng khóa cần được quản lý tăng theo tỷ lệ với số lượng người tham gia truyền thông tin.
Mật mã đối xứng đã được sử dụng trong nhiều ứng dụng bảo mật, bao gồm truyền thông qua mạng, lưu trữ dữ liệu và giao dịch tài chính.
Mật mã không đối xứng (Asymmetric Cryptography)
Mật mã không đối xứng (Asymmetric Cryptography) là một phương pháp mã hóa sử dụng cặp khóa gồm khóa công khai và khóa riêng tư.
- Cặp khóa công khai và khóa riêng tư: Trong Mật mã không đối xứng, mỗi đối tượng có một cặp khóa bao gồm khóa công khai và khóa riêng tư. Khóa công khai được chia sẻ công khai và dùng để mã hóa thông điệp, trong khi khóa riêng tư chỉ người sở hữu biết và dùng để giải mã thông điệp. Điều này tạo ra tính không đối xứng trong việc mã hóa và giải mã.
- Quá trình mã hóa và giải mã: Người gửi sử dụng khóa công khai của người nhận để mã hóa thông điệp trước khi gửi đi. Sau đó, người nhận sử dụng khóa riêng tư của mình để giải mã thông điệp đã được mã hóa. Quá trình này đảm bảo rằng chỉ người nhận mới có thể giải mã thông điệp.
- Xác thực và chữ ký số: Mật mã không đối xứng cũng được sử dụng để xác thực danh tính và tạo chữ ký số. Người gửi có thể sử dụng khóa riêng tư của mình để tạo chữ ký số cho thông điệp, và người nhận có thể sử dụng khóa công khai của người gửi để xác minh chữ ký số.
- Ưu điểm của Mật mã không đối xứng: Mật mã không đối xứng loại bỏ được vấn đề chia sẻ khóa an toàn giữa các bên liên quan trong truyền thông tin. Nó cũng cung cấp tính bảo mật cao và tính năng xác thực danh tính.
- Nhược điểm của Mật mã không đối xứng: Quá trình mã hóa và giải mã bằng Mật mã không đối xứng thường chậm hơn so với Mật mã đối xứng. Việc quản lý cặp khóa công khai và khóa riêng tư cũng đòi hỏi sự quản lý và bảo mật kỹ lưỡng.
Mật mã không đối xứng vô cùng quan trọng trong việc truyền thông an toàn qua mạng, xác thực danh tính, ký số điện tử và trong các ứng dụng an toàn giao dịch tài chính.
Mật mã học đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng một môi trường Blockchain an toàn và đáng tin cậy. Việc áp dụng các phương pháp mật mã học hiện đại đồng thời với cơ chế xác thực dựa trên blockchain sẽ giúp tăng cường tính bảo mật và tin cậy của hệ thống, từ đó thúc đẩy sự phát triển của ứng dụng Blockchain trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Xem thêm
Mạng ngang hàng là gì Peer-To-Peer Network là gì
Lịch sử phát triển của BlockChain
Bitcoin – Ngọn cội của công nghệ Blockchain
