Bạn cần biết những gì về mã hóa dữ liệu để nâng cao bảo mật thông tin trước tin tặc
Internet đang tạo ra một thế giới không biên giới, nơi các thông tin hay dữ liệu cá nhân khi lưu chuyển trên không gian mạng có thể bị đánh cắp một cách khó kiểm soát. Khi đó, việc mã hóa dữ liệu là giải pháp hàng đầu mà chúng ta cần áp dụng để bảo vệ dữ liệu an toàn. Tuy nhiên, bạn đã thực sự hiểu rõ về mã hóa dữ liệu là gì, chức năng và quá trình mã hóa diễn ra như thế nào? Hãy cùng Bizfly tìm hiểu tổng quan về kỹ thuật bảo mật này trong bài viết dưới đây.
Mã hóa dữ liệu là gì?
Mã hóa dữ liệu - Data Encryption là quá trình dùng các biện pháp kỹ thuật để biến đổi thông tin từ hình thái này sang hình thái khác nhằm ngăn chặn tất cả các truy cập bất hợp pháp của những người không thuộc phận sự. Quá trình mã hóa diễn ra khi các thông tin dữ liệu thông thường (plaintext) từ dạng có thể đọc và hiểu được chuyển đổi sang dạng thông tin không thể hiểu theo các cách thông thường, tức dữ liệu được mã hóa (gọi là ciphertext). Lúc này chỉ cho phép những người có quyền truy cập vào khóa giải mã hoặc có mật khẩu mới có thể đọc.
Chức năng chính của mã hóa dữ liệu
Mục đích chính của việc mã hóa dữ liệu là bảo vệ thông tin cho cá nhân và doanh nghiệp. Tuy nhiên trên thực tế, việc mã hóa không thể đảm bảo bảo mật tuyệt đối khỏi các cuộc tấn công ăn cắp của tin tặc, nhưng phần nào nâng cao tính xác thực, toàn vẹn thông tin và không thu hồi giữa thời buổi dữ liệu được lưu chuyển qua nhiều "trạm" trên mạng Internet trước khi đến đích.
Trong đó có thể hiểu:
- Tính xác thực cho phép truy xuất được nguồn gốc phát của dữ liệu
- Tính toàn vẹn đảm bảo kể từ khi dữ liệu được gửi đi nội dung không bị thay đổi
- Tính không thu hồi khiến người gửi không thể hủy thao tác gửi dữ liệu
Các phương pháp mã hóa dữ liệu thông dụng
Hiện nay có 4 phương pháp mã hóa thông dụng được giới CNTT áp dụng. Hãy cùng Bizfly tìm hiểu cụ thể về từng kỹ thuật.
Mã hóa cổ điển
Đây là kỹ thuật mã hóa dữ liệu đơn giản và tồn tại lâu đời nhất trên thế giới. Bạn không cần tạo khóa bảo mật, vì khi đó người gửi và người nhận chỉ cần biết về thuật toán giải mã nó là được.
Ảnh: Kmoggs2 (emaze.com)
Vì là kỹ thuật đơn giản nên phương pháp mã hóa dữ liệu này có tính an toàn không cao. Nếu một bên thứ 3 biết được thuật toán mã hóa thì thông tin không còn bảo mật nữa. Việc giữ bí mật thuật toán cũng chỉ đảm bảo ở mức tương đối nếu trường hợp nó bị rò rỉ ra ngoài hoặc kẻ xấu có thể lần mò giải ra thuật toán thì việc mã hóa trở nên vô nghĩa.
Mã hóa một chiều (hash)
Mã hóa một chiều được sử dụng khi chúng ta chỉ mã hóa dữ liệu mà không cần giải mã nó.
Để hiểu rõ hơn chúng ta cùng xét trong một ví dụ thực tế: Khi bạn đăng nhập vào một trang web, mật khẩu sẽ được chuyển thành một chuỗi ký tự dài như "akhddkhskdh" bằng một kỹ thuật gọi là hash function (hàm băm). Chuỗi này được lưu vào cơ sở dữ liệu thay vì mật khẩu thực của bạn. Nếu hacker có đánh cắp dữ liệu thì chúng sẽ chỉ nhận diện được chuỗi ký tự khó hiểu trên thay vì mật khẩu ban đầu bạn nhập. Trong mỗi lần đăng nhập, hàm băm sẽ xử lý mật khẩu thật thành chuỗi ký tự và so sánh với cái đã lưu trong cơ sở dữ liệu, nếu kết quả trùng khớp thì đăng nhập thành công, nếu không thì phản hồi lỗi thao tác. Dữ liệu được mã hóa này không có nhu cầu giải mã lại thành password thật nên được gọi là mã hóa một chiều.
Mã hóa bất đối xứng
Mã hóa bất đối xứng còn được gọi là mã hóa khóa công khai, thường dùng thuật toán RSA để mã hóa. Khi đó, nó dùng đến hai khóa khác nhau gồm: một khóa công khai (public key) và một khóa bí mật (private key). Dữ liệu được mã hóa bằng khóa public key và ai cũng có thể có được key này nhưng để giải mã được thì người nhận phải có private key. Nhược điểm của phương pháp mã hóa bất đối xứng nằm ở tốc độ mã hóa và giải mã rất chậm.
Mã hóa đối xứng
Theo một số khảo sát cho rằng, mã hóa đối xứng là phương pháp mã hóa dữ liệu phổ biến nhất hiện nay, cho phép bạn chỉ cần một key giống nhau để mã hóa và giải mã. Có hai thuật toán thường thấy trong kỹ thuật mã hóa này là DES và AES. Trong đó, DES xuất hiện từ năm 1977 và đến nay không còn sử dụng nhiều bằng AES. Thuật toán AES dùng nhiều kích thước ô nhớ khác nhau để mã hóa dữ liệu, và thông dụng nhất là 128-bit và 256-bit, có một số trường hợp lên tới 512-bit hoặc 1024-bit. Đặc trưng của thuật toán này là khi kích thước ô nhớ càng lớn thì càng khó phá mã, bù lại cần nhiều kỹ năng để giải mã và mã hóa hơn.
Quy trình mã hóa dữ liệu đối xứng được thực hiện như sau:
- Sử dụng một thuật toán ngẫu nhiên cùng khóa bí mật (key) để mã hóa dữ liệu
- Bằng một cách nào đó, bên gửi và bên nhận trao đổi key với nhau có thể là trước hoặc sau khi mã hóa
- Bên nhận tập tin dùng key được cung cấp để giải mã ra tập tin gốc
Tuy nhiên bài toán bảo mật đặt ra ở đây là làm thế nào để chuyển key cho người nhận một cách an toàn. Khi bị lộ key thì bất cứ ai cũng có thể giải mã dữ liệu.
Ứng dụng của mã hóa dữ liệu trong thời đại công nghệ số
Mã hóa dữ liệu để tránh bị lộ thông tin của mình cho những người không liên quan hoặc họ sử dụng dữ liệu của mình cho các hành vi phi pháp.
Như HTTPS, sử dụng thuật toán mã hóa TLS (tích hợp giữa mã hóa đối xứng và mã hóa bất đối xứng) để mã hóa dữ liệu khi thông tin được trao đổi giữa trình duyệt và máy chủ. Chúng ta cũng có thể dùng mã hóa để bảo mật thông tin từ email, di động, bluetooth cho đến các ứng dụng ngân hàng.
@Vaniato (Freepik.com)
Ngày nay, các dữ liệu tĩnh như hình ảnh, các tập tin lưu trong máy, ổ cứng hoặc cơ sở dữ liệu các công ty cũng được mã hóa để bảo toàn.
Một số bộ nhớ USB cho phép sử dụng phần mềm AES đi kèm để mã hóa dữ liệu thông qua password. Nếu bạn lỡ làm thất lạc USB thì không lo bị ai đó ăn cắp dữ liệu bên trong. Ngay cả khi chúng gỡ chip và gắn vào một phần cứng khác thì cũng chỉ thấy dữ liệu đã được mã hóa.
Tuy nhiên, không có gì là an toàn tuyệt đối. Các loại mã hóa bằng RSA vẫn có thể bị phá bởi một máy tính đủ mạnh chạy trong thời gian dài. Các tin tặc thường dùng phương thức tấn công cơ bản là Brute Force (thử và sai liên tục) để thử các khóa ngẫu nhiên cho tới khi tìm được khóa đúng. Và còn rất nhiều phương thức khác đang được kẻ xấu áp dụng để phát hiện lỗ hổng trong mật mã.
Nhưng nhìn chung, mã hóa dữ liệu vẫn là điều cần thiết giúp chúng ta tăng tính bảo mật cho tài liệu, đặc biệt đối với những tài liệu quan trọng hay thông tin tài khoản cá nhân.
Theo Bizfly Cloud
>> Có thể bạn quan tâm: "Lên mây" có thực sự an toàn? Đâu là những tiêu chí bảo mật phải có của một cloud server hoàn hảo
