Ngày nay, mọi hoạt động của con người đều gắn liền với hệ thống máy tính. Điều này công nghệ điện toán được triển khai trong mọi ứng dụng trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, giáo dục, ngân hàng, phần mềm và tiếp thị. Nhưng bạn có thể sẽ tự hỏi làm thế nào các tổ chức bảo mật thông tin của họ và cách các giao dịch ngân hàng của bạn được giữ bí mật. Câu trả lời cho tất cả những điều này là “Mật mã học”. Gần 90% các trang web internet triển khai một trong hai loại dịch vụ mật mã để xử lý dữ liệu nhạy cảm của họ. Ngoài ra, mật mã bảo mật thông tin Gmail ở định dạng được mã hóa vì dữ liệu này trôi nổi trên tất cả các trung tâm dữ liệu của Google. Vì vậy, mật mã là tính năng cơ bản để bảo vệ thông tin được chia sẻ.
Mật mã là gì?
Mật mã là phương pháp truyền dữ liệu bảo mật và thông tin liên lạc thông qua một vài mã để chỉ người được định mệnh biết về thông tin thực tế được truyền đi. Hình thức quy trình này chặn khả năng truy cập trái phép vào dữ liệu. Vì vậy, rõ ràng bản thân cái tên chỉ ra rằng 'crypt' đề cập đến 'ẩn' thành 'viết'. Mã hóa thông tin trong mật mã tuân theo các giả thuyết toán học và một vài phép tính được mô tả như là thuật toán. Dữ liệu được mã hóa được truyền đi khiến việc tìm kiếm dữ liệu gốc trở nên khó khăn. Các bộ quy tắc này được sử dụng trong các thủ tục ký số, xác thực để bảo mật dữ liệu, phát triển khóa mật mã và để bảo vệ tất cả các giao dịch tài chính của bạn. Hầu hết, tiền mã hóa được các tổ chức tuân theo để thực hiện các mục tiêu:
Riêng tư - Dữ liệu được truyền đi không được biết bởi các bên bên ngoài ngoại trừ cá nhân dự định.
Độ tin cậy - dữ liệu không thể được sửa đổi trong lưu trữ hoặc chuyển giao giữa người gửi và người nhận định mệnh mà không có bất kỳ hình thức sửa đổi nào.
Không bác bỏ - Một khi dữ liệu được truyền đi, người gửi không có cơ hội từ chối nó trong các giai đoạn sau.
Xác thực - Cả người gửi và người nhận cần phải xác định danh tính riêng của họ về dữ liệu được truyền và nhận.
quy trình cơ bản về mật mã
Các loại mật mã
Trong mật mã , mã hóa thông tin được phân loại thành ba loại trong đó chúng được thảo luận dưới đây:
Mật mã khóa đối xứng - Đây còn được gọi là mật mã khóa riêng hoặc khóa bí mật. Ở đây, cả người nhận thông tin và người gửi đều sử dụng một khóa duy nhất để mã hóa và giải mã thông điệp. Loại mật mã thường được sử dụng trong phương pháp này là AES (Hệ thống mã hóa nâng cao). Các phương pháp tiếp cận được thực hiện thông qua loại hình này hoàn toàn được sắp xếp hợp lý và nhanh chóng hơn. Một số loại mật mã khóa đối xứng là
- Khối
- Khóa mật mã
- DES (Hệ thống mã hóa dữ liệu)
- RC2
- Ý TƯỞNG
- Blowfish
- Mật mã luồng
mã hóa đối xứng
Mật mã khóa bất đối xứng
Đây cũng được gọi là mật mã khóa công khai. Nó tuân theo một phương pháp đa dạng và được bảo vệ trong việc truyền tải thông tin. Sử dụng một vài khóa, cả người gửi và người nhận đều thực hiện các quy trình mã hóa và giải mã. Một khóa cá nhân được lưu trữ với mỗi người và khóa công khai được chia sẻ trên mạng để một thông điệp có thể được truyền qua các khóa công khai. Loại mật mã thường được sử dụng trong phương pháp này là RSA. Phương thức khóa công khai an toàn hơn phương thức khóa riêng. Một số loại mật mã khóa không đối xứng là:
- RSA
- DSA
- PKC
- Kỹ thuật đường cong elliptic
mã hóa bất đối xứng
Hàm băm
Lấy độ dài tùy ý của thông điệp làm đầu vào và cung cấp độ dài cố định của đầu ra là thuật toán theo sau bởi một hàm băm. Nó cũng được gọi là một phương trình toán học bằng cách lấy các giá trị số làm đầu vào và tạo ra thông điệp băm. Phương thức này sẽ không cần bất kỳ loại khóa nào vì nó hoạt động trong kịch bản một chiều. Có nhiều vòng hoạt động băm khác nhau và mỗi vòng đều coi đầu vào là một mảng của khối gần đây và tạo ra hoạt động của vòng cuối cùng là đầu ra. Một số chức năng của hàm băm là:
- Thông báo thông báo 5 (MD5)
- RIPEMD
- Xoáy nước
- SHA (Thuật toán băm an toàn)
hàm băm
Công cụ mật mã
Mật mã học các công cụ hữu ích hơn trong các tình huống xác nhận chữ ký, ký mã và thực hiện các hoạt động mật mã khác. Dưới đây là các công cụ mật mã được sử dụng rộng rãi.
Thẻ bảo mật
Mã thông báo này được sử dụng để xác minh người dùng. Mã thông báo bảo mật phải được mã hóa để thực hiện trao đổi thông tin được bảo vệ. Ngoài ra, nó cung cấp trạng thái hoàn chỉnh cho giao thức HTTP. Vì vậy, mã thông báo công thức phía máy chủ được trình duyệt sử dụng để tiếp tục với trạng thái. Nói chung, nó là phương pháp di chuyển với xác thực từ xa.
JCA
Đây là công cụ được sử dụng để cho phép quá trình mã hóa. Công cụ này có thể được gọi là thư viện mật mã Java. Các thư viện Java này được bao gồm với các hoạt động được xác định trước mà những hoạt động đó cần được nhập trước khi thực hiện. Mặc dù là thư viện Java, nhưng nó hoạt động tương ứng với các khuôn khổ khác và do đó hỗ trợ sự phát triển của nhiều ứng dụng.
SignTool.exe
Đây là công cụ phổ biến hầu hết được Microsoft sử dụng để ký các tệp. Thêm chữ ký và dấu thời gian vào bất kỳ loại tệp nào là tính năng nổi bật được công cụ này hỗ trợ. Với dấu thời gian trong tệp, nó có khả năng xác thực tệp. Toàn bộ tính năng trong SignTool.exe đảm bảo tăng độ tin cậy của tệp.
Docker
Sử dụng docker người ta có thể xây dựng các ứng dụng lớn. Thông tin được duy trì trong docker hoàn toàn ở định dạng được mã hóa. Trong điều này, mật mã phải được tuân thủ nghiêm ngặt để di chuyển với mã hóa dữ liệu. Hơn nữa, cả tệp và thông tin đều được mã hóa do đó không cho phép ai truy cập vào những thứ không có khóa truy cập chính xác. Docker cũng được coi là lưu trữ đám mây cho phép người dùng quản lý thông tin trên một trang chuyên dụng hoặc chia sẻ người phục vụ .
CertMgr.exe
Đây là tệp cài đặt vì nó có định dạng .exe-đuôi. CertMgr tốt cho việc quản lý các chứng chỉ khác nhau. Cùng với đó, nó thậm chí còn xử lý các CRL trong đó đó là danh sách thu hồi chứng chỉ. Mục tiêu của mật mã trong phát triển chứng chỉ là đảm bảo rằng thông tin được trao đổi giữa các bên được bảo vệ tốt hơn và công cụ này hỗ trợ thêm các bit bổ sung trong bảo vệ.
Xác thực bằng khóa
Ở đây, thông tin mã hóa phải được giải mã thông qua các khóa. Thông tin bình thường được mọi người dễ hiểu trong khi thông tin mã hóa chỉ được biết bởi người dùng định mệnh. Công cụ này có hai loại kỹ thuật mã hóa và đó là:
- Mật mã khóa đối xứng
- Mật mã khóa bất đối xứng
Vì vậy, các công cụ mật mã hầu hết được sử dụng trong mọi hoạt động được bảo mật và có rất nhiều công cụ có sẵn để người dùng có thể lựa chọn tùy thuộc vào nhu cầu của họ.
Thuật toán
Các thuật toán mật mã bao gồm những điều sau đây.
Trong miền IoT này, bảo mật quan trọng nhất. Mặc dù có nhiều cơ chế bảo mật trên thực tế, nhưng chúng không có khả năng đưa ra các ứng dụng thông minh hiện tại chủ yếu dành cho phần mềm hoạt động với thiết bị hạn chế tài nguyên. Do đó, các thuật toán mật mã đã đi vào thực tế để đảm bảo tính bảo mật nâng cao. Vì vậy, một số thuật toán mật mã như sau:
DES ba lần
Tiếp quản từ cơ chế DES thông thường, DES ba lần hiện đã được triển khai trong các phương pháp bảo mật. Các thuật toán này cho phép tin tặc cuối cùng có được kiến thức để vượt qua một cách dễ dàng. Đây là cách tiếp cận được thực hiện rộng rãi bởi nhiều doanh nghiệp. Triple DES hoạt động với 3 khóa có 56 bit trên mỗi khóa. Toàn bộ độ dài khóa tối đa là bit, trong khi các chuyên gia sẽ cho rằng cường độ khóa 112 bit có thể xảy ra nhiều hơn. Thuật toán này xử lý để đưa ra câu trả lời mã hóa phần cứng đáng tin cậy cho các cơ sở ngân hàng và cả cho các ngành khác.
Blowfish
Để thay thế các cách tiếp cận của Triple DES, Blowfish chủ yếu được phát triển. Thuật toán mã hóa này chia nhỏ các tin nhắn thành các đồng hồ có 64 bit và mã hóa các đồng hồ này một cách riêng biệt. Đặc điểm hấp dẫn nằm ở Blowfish là tốc độ và hiệu quả của nó. Vì đây là một thuật toán mở cho tất cả mọi người nên nhiều người đã đạt được những lợi ích khi triển khai điều này. Mọi phạm vi của lĩnh vực CNTT, từ phần mềm đến thương mại điện tử đều sử dụng thuật toán này vì nó cho thấy các tính năng mở rộng để bảo vệ bằng mật khẩu. Tất cả những điều này cho phép thuật toán này trở nên nổi bật nhất trên thị trường.
RSA
Một trong những thuật toán mã hóa khóa công khai được sử dụng để mã hóa thông tin truyền qua internet. Nó là một thuật toán được sử dụng rộng rãi trong các phương pháp GPG và PGP. RSA được phân loại theo loại thuật toán đối xứng vì nó thực hiện hoạt động của mình bằng một vài khóa. Một trong các khóa được sử dụng để mã hóa và khóa còn lại cho mục đích giải mã.
Hai con cá
Thuật toán này thực hiện các khóa để cung cấp bảo mật và vì nó theo phương pháp đối xứng, chỉ một khóa là cần thiết. Các khóa của thuật toán này có độ dài tối đa là 256 bit. Trong số các thuật toán hiện có nhất, Twofish chủ yếu được biết đến bởi tốc độ và sự hoàn hảo để thực hiện cả trong các ứng dụng phần cứng và phần mềm. Ngoài ra, nó là một thuật toán có thể truy cập mở và đã được nhiều người thực hiện.
AES (Tiêu chuẩn mã hóa nâng cao)
Đây là kỹ thuật thuật toán đáng tin cậy nhất của cơ quan quản lý Hoa Kỳ và nhiều doanh nghiệp khác. Mặc dù điều này hoạt động hiệu quả ở dạng mã hóa 128 bit, nhưng 192 và 256 bit chủ yếu được sử dụng cho các hoạt động mã hóa lớn. Rất bất khả xâm phạm đối với tất cả các hệ thống hack, kỹ thuật AES nhận được sự tán thưởng rộng rãi cho việc mã hóa thông tin trong miền riêng.
Các ứng dụng của mật mã
Ứng dụng cho mật mã như sau.
Thông thường, mật mã chỉ được triển khai cho các mục đích bảo mật. Con dấu bằng sáp, chữ ký tay và một số loại khác Bảo vệ các phương pháp thường được sử dụng để đảm bảo độ tin cậy và độ chính xác của máy phát. Và với sự xuất hiện của truyền kỹ thuật số, bảo mật trở nên cần thiết hơn và khi đó các cơ chế mật mã bắt đầu vượt xa khả năng sử dụng của nó để duy trì bí mật tối đa. Dưới đây là một số ứng dụng của mật mã.
Để duy trì bí mật trong lưu trữ
Cryptography cho phép lưu trữ dữ liệu được mã hóa cho phép người dùng tránh xa lỗ hổng lớn do tin tặc xâm nhập.
Độ tin cậy trong truyền dẫn
Một cách tiếp cận thông thường cho phép độ tin cậy là thực hiện tổng kiểm tra của thông tin được truyền đạt và sau đó giao tiếp tổng kiểm tra tương ứng ở định dạng được mã hóa. Khi nhận được cả tổng kiểm tra và dữ liệu đã mã hóa, dữ liệu lại được tổng kiểm tra và so sánh với tổng kiểm tra được giao tiếp sau quá trình giải mã. Do đó, các cơ chế mật mã hiệu quả là yếu tố quan trọng hơn để đảm bảo độ tin cậy trong quá trình truyền thông điệp.
Xác thực danh tính
Mật mã được liên kết chặt chẽ với cách tiếp cận sử dụng mật khẩu và các hệ thống sáng tạo có thể sử dụng các phương pháp mật mã mạnh cùng với các phương pháp vật lý của cá nhân và bí mật tập thể cung cấp xác minh danh tính có độ tin cậy cao.
Ví dụ
Các ví dụ về mật mã y bao gồm những điều sau đây.
Một trong những ví dụ nổi bật về mã hóa mật mã ngày nay là mã hóa end-to-end trong WhatsApp. Tính năng này được đưa vào WhatsApp thông qua mô hình bất đối xứng hoặc thông qua các phương pháp khóa công khai. Ở đây chỉ có thành viên định mệnh biết về thông điệp thực sự. Sau khi quá trình cài đặt WhatsApp kết thúc, khóa công khai được đăng ký với máy chủ và sau đó tin nhắn sẽ được truyền đi.
Ứng dụng thời gian thực tiếp theo của mật mã là chữ ký số. Trong tình huống khi hai khách hàng cần thiết phải ký các tài liệu cho một giao dịch kinh doanh. Nhưng khi hai khách hàng không bao giờ gặp nhau, họ có thể không tin nhau. Sau đó, mã hóa trong chữ ký điện tử đảm bảo xác thực và bảo mật nâng cao.
Khi các cuộc tấn công mạng không ngừng tiến triển, việc bảo mật càng cần thiết hơn và do đó các phương pháp mật mã cũng trở nên nổi bật hơn. Những thuật toán mật mã không chỉ bỏ qua các hoạt động hack mà không cho thấy phạm vi cho các hoạt động này xuất hiện. Lấy ý tưởng về các công cụ và công nghệ khác có sẵn trong các tình huống mật mã là gì?
