Tiêu Chuẩn Mã Hóa Tiên Tiến (AES) là mã/ thuật toán phổ biến và được sử dụng nhiều nhất mà các công ty có hoạt động trực tuyến thường triển khai để bảo đảm tính bảo mật của tất cả các thông tin của họ ở trên mạng. Hầu hết thế giới trực tuyến ngày nay; trong đó có các công ty lớn nhỏ đều dựa vào AES để bảo mật dữ liệu trực tuyến của họ.
Bài biết này là hướng dẫn cơ bản về AES; cung cấp một cách giải thích đơn giản, không quá thiên về kỹ thuật cho một chủ đề có tính kỹ thuật cao. Vậy thì AES là gì? Nó hoạt động như thế nào và có những tính năng gì? Liệu chúng ta có thể ứng dụng nó vào các hoạt động trực tuyến hàng ngày không? Và ứng dụng như thế nào? Tất cả những điều đó sẽ được thể hiện trong bài hướng dẫn này.
Chúng ta hãy bắt đầu tìm hiểu về AES 101.
Tiêu Chuẩn AES Là Gì?
Tiêu Chuẩn Mã Hóa Tiên Tiến (AES) là một phương pháp mã hóa sử dụng thuật toán mã hóa khối để bảo vệ thông tin trực tuyến của bạn khỏi tất cả mọi hiểm họa. Tiêu chuẩn AES được nhìn nhận là công cụ mã hóa hiệu quả và phổ biến nhất chống lại việc truy cập trái phép dữ liệu đang ngày càng gia tăng. Những công ty như Google, Facebook, Amazon, và Apple đều sử dụng tiêu chuẩn AES để bảo vệ dữ liệu trực tuyến của họ.
Tiêu chuẩn AES còn được gọi là Rijndael.
Tóm Lược Lịch Sử Về AES
Trước khi có tiêu chuẩn AES, đã từng có một hệ thống mã hóa khác có tên là Tiêu Chuẩn Mã Hóa Dữ Liệu (Data Encryption System – DES) được phát triển bởi hãng IBM và từng được tiêu chuẩn hóa bởi Viện Tiêu Chuẩn Quốc Gia Hoa Kỳ. Hệ thống này được triển khai vào năm 1970 và phục vụ mạng internet toàn cầu trong hơn hai thập kỷ; mãi cho tới khi các chuyên gia an ninh vào giữa những năm 90 nhận ra rằng hệ thống mã hóa đó rất dễ bị thất thoát và đánh cắp dữ liệu.
Bằng chứng rõ ràng về sự yếu kém của tiêu chuẩn DES từng được công chúng biết đến rộng rãi, khi một tổ chức các hacker mũ trắng đã công khai hack vào tiêu chuẩn DES trong vòng chưa đầy 24 giờ. Đó cũng là kết thúc sự thống trị hơn 20 năm của tiêu chuẩn DES với tư cách là giao thức mã hóa tiêu chuẩn.
Sau sự kiện này, cần tới 5 năm mới có một hệ thống mã hóa được công nhận là tiêu chuẩn. Lý do vì sao lại mất nhiều thời gian như vậy lại là một câu chuyện khác, giờ chúng ta hãy tạm khép lại câu chuyện đó ở đây để tìm hiểu những điều cơ bản.
Kết quả của sự kiện trên là tiêu chuẩn DES đã không còn là hệ thống tiêu chuẩn bảo mật nữa. Viện Tiêu Chuẩn Và Công Nghệ Quốc Gia Hoa Kỳ sau đó tìm tới các hình mẫu mã hóa từ tất cả những công ty lớn trên thế giới vào lúc đó bao gồm cả IBM, Towfish, Rijndael, RSA Security, và Serpent.
Quá trình đánh giá mỗi thiết kế rất chặt chẽ và nghiêm ngặt. Việc đánh giá này bao gồm kiểm định tấn công thời gian thực, thảo luận và tranh biện, và các bài kiểm định chất lượng. Sau khi hoàn tất quá trình 5 năm kiểm định ngặt nghèo đó, Rijndael đã được chọn là hệ thống mã hóa tốt nhất trong số các đối thủ khác. Cái tên Rijndael được đặt sau khi AES được áp dụng làm tiêu chuẩn.
Cái tên Rijndael được lấy từ tên của hai nhà thiết kế người Bỉ là Vincent Rijmen và Joan Daemen.
AES Hoạt Động Như Thế Nào?
Cách hoạt động của AES dựa trên mã hóa của một nhóm mật mã gọi là “mã hóa khối”. Về cơ bản, hoạt động của AES bao gồm một loạt các hoạt động như hoán vị và thay thế.
Như chúng ta đều biết, bất kỳ loại dữ liệu nào, dù là văn bản, âm thanh, hình ảnh hay video đều được chuyển thành dạng nhóm dữ liệu gọi là các bit. Đơn vị cơ bản của dữ liệu là một bit, cứ 8 bit hợp thành một byte. Tất cả mọi hoạt động máy tính của AES đều được thực hiện ở mức độ đơn vị byte.
Trong hoạt động AES, dữ liệu được chia thành các khối 16 byte và mỗi khối tiếp tục được sắp xếp ở dạng ma trận 4×4. Có một biến số vòng tính toán trong AES và số vòng này phụ thuộc vào kích cỡ của “chìa khóa” (key).
Chìa khóa là một mật mã cụ thể mà AES sử dụng để mã hóa dữ liệu. Cũng chìa khóa đó được sử dụng để giải mã các dữ liệu mã hóa vì AES có giải thuật đối xứng. Tiêu chuẩn AES có ba kích thước chìa khóa; 128-bit, 192-bit, và 256-bit. Tương ứng với mỗi kích thước chìa khóa sẽ là số vòng tính toán như sau: 10 vòng, 12 vòng, và 14 vòng.
Ứng Dụng Của AES Là Gì?
Sự phổ biến của tiêu chuẩn AES tiếp tục tăng lên sau khi nó được tiêu chuẩn hóa và nhiều bài kiểm định chất lượng lại càng khẳng định AES là hệ thống mã hóa hàng đầu. Vào năm 2003, Ủy Ban An Ninh Quốc Gia Hoa Kỳ đánh giá tiêu chuẩn AES là phù hợp để bảo mật các thông tin tuyệt mật.
AES là một công cụ bảo mật miễn phí mà bất kỳ cá nhân hay tổ chức tư nhân lớn nhỏ đều có thể sử dụng cho mục đích an ninh trực tuyến. Hiện nay, AES đang được sử dụng trong rất nhiều các ứng dụng, chúng tôi sẽ đề cập đến một số trong đó để bạn tiện tham khảo.
Các Mạng Riêng Ảo VPN
Mạng riêng ảo (VPN) là một công cụ giúp bạn truy cập mạng internet theo hình thức ẩn danh. VPN sẽ giấu vị trí và nhân thân thật của bạn, do đó bạn sẽ có thể sử dụng các mạng công cộng mà không phải lo về an ninh thông tin hay dữ liệu.
Các mạng VPN tốt nhất hiện nay như là NordVPN và ExpressVPN sử dụng mã hóa tiêu chuẩn AES trong hoạt động của họ. Chúng tôi xin lưu ý là không phải mạng VPN nào cũng sử dụng AES. Vì vậy nếu như bạn đang sử dụng dịch vụ VPN thì hãy bảo đảm là dịch vụ của bạn có dùng AES nhé.
Các Công Cụ Nén Dữ Liệu
Trong khi chia sẻ các tập tin trên mạng internet, vấn đề chúng ta thường gặp phải là kích thước tệp lớn gây ra khó khăn khi tải lên hoặc tải về. Nén tập tin là một phương pháp mà chúng ta có thể giảm kích thước ban đầu của tệp thành một tệp nhẹ hơn, từ đó việc chia sẻ cũng dễ dàng. Việc nén dữ liệu còn rất hữu ích để tiết kiệm không gian trong các thiết bị. Các công cụ, chương trình, và phần mềm giúp nén dữ liệu cũng sử dụng AES.
Các Công Cụ Mã Hóa
Đẻ bảo đảm an ninh về dữ liệu cá nhân trong các thiết bị, chúng ta có rất nhiều công cụ mã hóa sẵn có như FileVault và BitLocker. Những công cụ này mã hóa dữ liệu để cho người không có quyền không thể truy cập dữ liệu nếu không được cho phép. Hầu hết các công cụ mã hóa này đều sử dụng AES.
Kết Luận:
Trong khi mạng internet đang tiếp tục làm cuộc sống của chúng ta dễ dàng hơn thì các nguy cơ đối với thông tin và dữ liệu trực tuyến cũng gia tăng hơn bao giờ hết. Trong những tình huống như vậy, việc biết về các công cụ bảo mật internet và các tính năng của chúng là hết sức quan trọng; lý do là chúng có thể được triển khai hiệu quả để bảo vệ chúng ta khỏi các cuộc tấn công phổ biến.
Chúng tôi thật sự hi vọng là hướng dẫn Tiêu Chuẩn Mã Hóa Tiên Tiến (AES) đã cung cấp cho bạn thêm các thông tin đối với các công cụ quan trọng về bảo mật trực tuyến hiện đại.
Hiện nay, AES không chỉ là công cụ mã hóa an toàn nhất, mà nó sẽ vẫn dẫn đầu trong một thời gian nữa. Sau bài viết trên bạn đã biết qua về tiêu chuẩn này, hãy sử dụng hiểu biết của mình theo cách hiệu quả nhất để bảo vệ tối đa an toàn cho bản thân.