Mật mã học là một phần rất quan trọng trong bảo mật trực tuyến. Nhưng tại sao bạn lại phải biết về nó? Chẳng phải bạn nên để cho các lập trình viên và các chuyên gia bảo mật lo việc này hay sao?
Thực tế là mỗi khi bạn lên mạng, các thông tin và dữ liệu cá nhân của bạn đều có nguy cơ bị đánh cắp. Bạn càng hiểu về mật mã học và bảo mật nhiều bao nhiêu thì càng tốt cho bạn bấy nhiêu.
Dưới đây là một hướng dẫn ngắn để giới thiệu bạn đến với chủ đề này và giải thích cho bạn những khái niệm cơ bản trong mật mã học.
Mật Mã Học Là Gì?
Mật mã học là thuật ngữ mô tả những kỹ thuật dùng để bảo vệ và mã hóa các tin nhắn nhằm ngăn các bên thứ ba đọc trộm và giải nghĩa chúng.
Mật mã học bao gồm hai bước: mã hóa và giải mã. Mã hóa là quá trình áp dụng một thuật toán vào dữ liệu gốc (plaintext) để chuyển nó thành dữ liệu đã được mã hóa (ciphertext). Giải mã là quá trình dùng cùng thuật toán đó để chuyển dữ liệu đã được mã hóa trở lại thành dữ liệu gốc.
Tuy mật mã học có vẻ như chỉ mới được phát triển gần đây, nó thực ra đã tồn tại được một thời gian dài. Người ta vẫn luôn tìm cách giữ bí mật các tin nhắn trong hàng trăm năm qua. Ví dụ như các tướng lĩnh thường gửi cho các sĩ quan của họ các thông điệp đã được mã hóa để tránh chúng bị kẻ địch đọc trộm.
Tại Sao Bạn Phải Quan Tâm Đến Mật Mã Học?
Có thể mật mã học không quan trọng với bạn. Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của internet, gần như tất cả các tin nhắn và thông tin của bạn đều có thể bị chính phủ và hacker xem được. Họ có thể theo dõi hoạt động, đọc trộm tin nhắn của bạn và thậm chí còn có thể đánh cắp thông tin cá nhân của bạn.
Hiện nay có một số kỹ thuật để bảo vệ bạn khỏi các mối đe dọa này. Nhưng nếu không có những hiểu biết cơ bản về mật mã học, bạn sẽ gặp khó khăn trong việc biết được sản phẩm nào đáng để mua và sản phẩm nào không an toàn như vẻ bề ngoài.
Khi hiểu được mật mã học, bạn sẽ có khả năng tự bảo vệ mình tốt hơn khỏi nhiều loại đe dọa trực tuyến khác nhau.
Cách Mật Mã Học Hoạt Động
Mật mã học hoạt động dựa trên các thuật toán mã hóa. Về cơ bản, thuật toán mã hóa là một mã dùng để ngụy trang các tin nhắn để giúp chúng không bị hiểu được bởi một bên thứ ba có khả năng đang cố gắng đọc trộm thông điệp.
Một ví dụ đơn giản về thuật toán mã hóa là Thuật toán mã hóa Caesar (Caesar Cipher). Đây là thuật toán mã hóa đầu tiên được biết đến rộng rãi, do Julius Caesar sử dụng vào khoảng năm 58 TCN. Khi truyền các mệnh lệnh quân sự, ông sẽ dịch chuyển các ký tự trong thông điệp về phía trước hoặc sau trong bảng chữ cái một số ký tự nhất định để mã hóa thông tin. Các sĩ quan của ông sẽ nhận được thông điệp và dịch chuyển các ký tự ngược lại để giải mã thông điệp đó.
Đây là một ví dụ cực kỳ đơn giản về thuật toán mã hóa, và là một thuật toán cực kỳ dễ giải mã, ngay cả với những nhà mật mã học mới vào nghề. Nhưng đó cũng là một ví dụ xuất sắc về cách sử dụng và hoạt động của mật mã học.
Mật Mã Học Hiện Đại
Ngày nay, có bốn phương pháp chính trong mật mã học được sử dụng để mã hóa các thông tin quan trọng.
• Mã Hóa Đối Xứng: Đây có lẽ là dạng mã hóa đơn giản nhất. Phương pháp này chỉ sử dụng một chìa khóa duy nhất để mã hóa và giải mã thông tin. Trong ví dụ về Thuật toán mã hóa Caesar, chìa khóa đó là số vị trí trong bảng chữ cái mà mỗi ký tự bị dịch chuyển. Thách thức chính của mã hóa đối xứng là trao đổi chìa khóa giải mã một cách an toàn. Loại mã hóa này vẫn được sử dụng cho đến ngày nay. Một hệ thống gọi là Advanced Encryption Standards (Chuẩn Mã hóa Nâng cao), hay AES, nay đã trở thành tiêu chuẩn trong ngành.
• Mã Hóa Bất Đối Xứng: Dạng mã hóa này tương tự với mã hóa đối xứng, nhưng nó sử dụng hai chìa khóa khác nhau. Một chìa khóa dùng để mã hóa tin nhắn, còn chìa khóa kia dùng để giải mã tin nhắn. Loại mã hóa này thường được dùng cho email và chữ ký số.
• Mã Hóa Bằng Hàm Băm: Đây là quá trình sử dụng một hàm toán học để chuyển một thông điệp thành giá trị hay chuỗi văn bản ngẫu nhiên. Đây là cách rất hiệu quả để mã hóa thông tin. Tuy nhiên, chỉ cần phương trình toán học dùng để mã hóa thông tin bị sai lệch một chút trong quá trình giải mã (do hư hỏng hoặc sự can thiệp của bên thứ ba) thì thông điệp cũng sẽ bị mất. Tại thời điểm này, thuật toán băm tiên tiến nhất là SHA-256.
• Các Thuật Toán Trao Đổi Khóa: Như đã đề cập ở trên, một trong những vấn đề chính của mật mã học là tìm cách trao đổi một cách an toàn các chìa khóa mã hóa. Đây chính là công dụng của các thuật toán trao đổi khóa. Chúng là những thuật toán phức tạp được dùng để gửi các chìa khóa giải mã một cách an toàn từ người này sang người khác.
Công Dụng Ngày Nay Của Mật Mã Học
Mật mã học có nhiều công dụng khác nhau, nhưng công dụng quan trọng nhất là để mã hóa các thông tin cá nhân của bạn.
Mỗi khi bạn mua hàng bằng thẻ tín dụng, đăng ký một dịch vụ hay nhập thông tin cá nhân ở đâu đó trên mạng, mật mã học sẽ được sử dụng để đảm bảo rằng chỉ có bạn và người hay tổ chức mà bạn gửi thông tin đến có thể đọc được nó.
Mặc dù phương pháp bảo mật này là đủ trong phần lớn các trường hợp, vẫn còn nhiều cách khiến thông tin của bạn có thể rơi vào tay kẻ xấu.
Cách Bảo Vệ Bản Thân
Nếu bạn muốn tăng cường thêm một lớp bảo vệ cho kết nối internet của bạn và đảm bảo rằng tất cả thông tin cá nhân và dữ liệu của bạn đều được mã hóa thì bạn nên mua một mạng riêng ảo, hay VPN.
Các VPN sẽ đảm bảo rằng tất cả thông tin mà bạn gửi qua internet đều được mã hóa bằng những phương pháp bảo mật tiên tiến nhất. Điều này có nghĩa là chính phủ và các hacker không thể thấy được tên, vị trí, lịch sử duyệt web, thông tin ngân hàng, và các chi tiết quan trọng khác của bạn.
Không phải tất cả các VPN đều có chức năng giống nhau. Hiện nay có một số dịch vụ chất lượng cao, nhưng nếu bạn muốn thử dùng một VPN, chúng tôi đề xuất một trong số các dịch vụ sau:
Tất cả những VPN này đều đã chứng tỏ được độ tin cậy cực kỳ cao và đều giữ an toàn rất tốt cho danh tính và thông tin cá nhân của bạn khi bạn đang trực tuyến.