Tìm hiểu 5 thuật toán mã hóa thông dụng

I. Tổng quan

Có lẽ bạn đã từng nghe qua hoặc đã sử dụng “ mã hóa ”. Với vô số những rủi ro tiềm ẩn tiềm ẩn trên Internet lúc bấy giờ thì mã hóa đóng vai trò rất to lớn trong việc bảo vệ thông tin. Có nhiều loại mã hóa, nhưng dựa trên tiêu chuẩn nào để nhìn nhận loại mã hóa nào mạnh hay yếu ? câu vấn đáp chính là : dựa vào thuật toán mã hóa. Vậy thuật toán mã hóa là gì ? Có những loại thuật toán mã hóa nào ? Chúng ta cũng tìm hiểu và khám phá nhé .

1. Mã hóa là gì ?

Mã hóa là cách xáo trộn dữ liệu chỉ để hai bên trao đổi thông tin có thể hiểu được. Về mặt kỹ thuật, đó là quá trình chuyển đổi văn bản gốc sang bản mã. Nói một cách đơn giản hơn, mã hóa lấy dữ liệu có thể đọc được và thay đổi nó để dữ liệu này không giống như ban đầu. 
Bạn có thể tìm hiểu thêm về mã hóa tại đây

2. Thuật toán là gì ?

Có nhiều định nghĩa khác nhau về thuật toán. Đối với toán học và khoa học máy tính, một thuật toán, còn gọi là giải thuật, là một tập hợp hữu hạn những hướng dẫn được xác lập rõ ràng, hoàn toàn có thể triển khai được bằng máy tính, thường để xử lý một lớp yếu tố hoặc để triển khai một phép tính. Các thuật toán luôn rõ ràng và được sử dụng chỉ rõ việc triển khai những phép tính, giải quyết và xử lý tài liệu, suy luận tự động hóa và những tác vụ khác .

3. Thuật toán mã hóa là gì

Thuật toán mã hóa là một thuật toán nhằm mã hóa thông tin của chúng ta, biến đổi thông tin từ dạng rõ sang dạng mờ, để ngăn cản việc đọc trộm nội dung của thông tin.
Thông thường các thuật toán sử dụng một hoặc nhiều key để mã hóa và giải mã. Bạn có thể coi key này như một cái password để có thể đọc được nội dung mã hóa. Người gửi sẽ dùng key mã hóa để mã hóa thông tin sang dạng mờ, và người nhận sẽ sử dụng key giải mã để giải mã thông tin sang dạng rõ. Chỉ những người nào có key giải mã mới có thể đọc được nội dung.
Nhưng đôi khi “kẻ thứ ba” (hacker) không có key giải mã vẫn có thể đọc được thông tin, bằng cách phá vỡ thuật toán. Và có một nguyên tắc là bất kì thuật toán mã hóa nào cũng đều có thể bị phá vỡ. Do đó không có bất kì thuật toán mã hóa nào được coi là an toàn mãi mãi.

Bạn đang đọc: Tìm hiểu 5 thuật toán mã hóa thông dụng

II. 5 thuật toán mã hóa thông dụng nhất

Các loại mã hóa tạo thành nền tảng cho thuật toán mã hóa, trong khi thuật toán mã hóa chịu nghĩa vụ và trách nhiệm về độ mạnh mã hóa. Có nhiều loại thuật toán mã hóa. Sau đây là 5 thuật toán mã hóa phổ cập nhất .

1. DES (Data Encryption Standard)

Data Encryption Standard là tiêu chuẩn mã hóa khởi đầu của cơ quan chính phủ Mỹ. Ban đầu nó được cho là không hề phá vỡ nhưng sự ra tăng về sức mạnh máy tính và giảm ngân sách phần cứng đã khiến mã hóa 56 – bit lỗi thời. Điều này đặc biệt quan trọng đúng với tài liệu nhạy cảm .

John Gilmore, người đồng sáng lập EFF, đứng đầu dự án Bất Động Sản Deep Crack, đã nói : “ Khi phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống bảo đảm an toàn và hạ tầng cho xã hội, hãy lắng nghe những nhà mật mã học, chứ không phải những chính trị gia. ” Ông cảnh báo nhắc nhở cho những người sử dụng mã hóa DES để tàng trữ tài liệu riêng tư rằng thời hạn kỷ lục để crack DES ngắn, do đó nên cẩn trọng khi dùng .
Tuy nhiên, bạn vẫn sẽ tìm thấy DES trong nhiều mẫu sản phẩm vì nó mã hóa ở mức độ thấp dễ thực thi mà không yên cầu một lượng lớn hiệu suất đo lường và thống kê .

2. TripleDES

TripleDES ( nhiều lúc được viết là 3DES hoặc TDES ) là phiên bản DES mới hơn, bảo đảm an toàn hơn. Khi DES bị crack trong thời hạn chưa đầy 23 giờ, người ta nhận ra yếu tố, do vậy, đây là nguyên do mà TripleDES được sinh ra. TripleDES tăng cường quá trình mã hóa bằng cách chạy DES ba lần .

Dữ liệu được mã hóa, giải thuật và sau đó được mã hóa một lần nữa, đem đến độ dài khóa hiệu suất cao là 168 bit. Nó đủ dài cho những tài liệu nhạy cảm nhất. Tuy nhiên, mặc dầu TripleDES dài hơn tiêu chuẩn DES nhưng nó cũng có những sai sót .
TripleDES có ba tùy chọn khóa :
Tùy chọn Key 1 : Tất cả ba khóa đều độc lập. Phương pháp này phân phối cường độ khóa mạnh nhất : 168 bit .
Tùy chọn Key 2 : Key 1 và Key 2 là độc lập, trong khi Key 3 giống với Key 1. Phương pháp này cung ứng cường độ khóa hiệu suất cao là 112 bit ( 2 × 56 = 112 ) .
Tùy chọn Key 3 : Cả ba khóa đều giống nhau. Phương pháp này phân phối khóa 56 bit .
Tùy chọn Key 1 là mạnh nhất. Tùy chọn Key 2 không mạnh, nhưng vẫn cung ứng sự bảo vệ nhiều hơn gấp hai lần so với mã hóa DES. TripleDES là một thuật toán mã hóa khối, nghĩa là tài liệu được mã hóa theo một size khối cố định và thắt chặt. Tuy nhiên, kích thước khối TripleDES nhỏ 64 bit, làm cho nó hơi nhạy cảm với những cuộc tiến công nhất định ( như xung đột khối ) .

3. RSA

RSA ( được đặt tên theo người phát minh sáng tạo của nó là Ron Rivest, Adi Shamir và Leonard Adleman ) là một trong những thuật toán mã hóa khóa công khai minh bạch tiên phong. Nó sử dụng hàm mã hóa bất đối xứng một chiều .

Thuật toán RSA được sử dụng thoáng rộng trên Internet. Nó là tính năng chính của nhiều giao thức gồm có SSH, OpenPGP, S / MIME và SSL / TLS. Ngoài ra, trình duyệt sử dụng RSA để thiết lập tiếp xúc bảo đảm an toàn qua mạng không bảo đảm an toàn .
RSA vẫn rất thông dụng do độ dài khóa của nó. Một khóa RSA thường dài 1024 hoặc 2048 bit. Tuy nhiên, những chuyên gia bảo mật tin rằng không mất nhiều thời hạn để crack RSA 1024 bit, do đó nhiều tổ chức triển khai phải chuyển sang khóa 2048 bit can đảm và mạnh mẽ hơn .

4. AES (Advanced Encryption Standard)

Advanced Encryption Standard ( AES ) hiện là tiêu chuẩn mã hóa của nhà nước Hoa Kỳ đáng đáng tin cậy. Nó dựa trên thuật toán Rijndael được tăng trưởng bởi hai nhà mật mã người Bỉ, Joan Daemen và Vincent Rijmen. Các nhà mật mã học người Bỉ đã gửi thuật toán của họ đến Viện Tiêu chuẩn và Kỹ thuật Quốc gia ( National Institute of Standards and Technology – NIST ), cạnh tranh đối đầu với 14 thuật toán mã hóa khác để trở thành kiểu mật mã tiếp theo sau DES. Rijndael “ thắng ” và được chọn là thuật toán AES được đề xuất kiến nghị vào tháng 10 năm 2000 .

Xem thêm: 5 Giai đoạn vàng phát triển trí não của trẻ mẹ đừng bỏ lỡ

AES là thuật toán khóa đối xứng và sử dụng mật mã khối đối xứng. Nó gồm có ba kích cỡ chính : 128, 192 hoặc 256 bit. Hơn nữa, có những vòng mã hóa khác nhau cho mỗi size khóa. Một vòng là quy trình chuyển văn bản thô thành văn bản mã hóa. Đối với 128 – bit, có 10 vòng ( round ) ; 192 – bit có 12 vòng, và 256 – bit có 14 vòng .
Có những cuộc tiến công kim chỉ nan chống lại thuật toán AES, nhưng toàn bộ đều nhu yếu tàng trữ tài liệu đơn cử và thời hạn nhất định, do đó không khả thi trong thời gian hiện tại. Ví dụ, một cuộc tiến công vào mã hóa AES cần 38 nghìn tỷ tài liệu, nhiều hơn tổng thể tài liệu được tàng trữ trên toàn bộ những máy tính trên toàn quốc tế trong năm năm nay. Ước tính thời hạn thiết yếu để tạo tiến công brute-force khóa AES-128 là hàng tỷ năm .
Như vậy, chuyên viên mật mã Bruce Schneier không “ tin rằng ai hoàn toàn có thể mày mò ra một cuộc tiến công đọc được lưu lượng truy vấn Rijndael ”. Thuật toán mã hóa Twofish của Schneiers ( được bàn luận dưới đây ) là một đối thủ cạnh tranh của Rijndael trực tiếp trong cuộc cạnh tranh đối đầu để chọn thuật toán bảo mật an ninh vương quốc mới .

5. Twofish

Twofish là tiêu chuẩn được lọt vào “ vòng chung kết ” trong cuộc tuyển chọn thuật toán bảo mật an ninh vương quốc và thua Rijndael. Thuật toán Twofish hoạt động giải trí với những size khóa 128, 196 và 256 bit và có cấu trúc khóa phức tạp khiến nó khó hoàn toàn có thể bị bẻ khóa .
Các chuyên gia bảo mật coi Twofish là một trong những thuật toán mã hóa nhanh nhất và là một lựa chọn tuyệt vời cho cả phần cứng và ứng dụng. Hơn nữa, mật mã Twofish không tính tiền cho toàn bộ người dùng. Nó Open trong một số ít ứng dụng mã hóa không lấy phí tốt nhất, ví dụ điển hình như VeraCrypt ( mã hóa ổ đĩa ), PeaZip ( file tàng trữ ) và KeePass ( quản trị mật khẩu nguồn mở ), cũng như tiêu chuẩn OpenPGP

III. Kết luận

Việc sản xuất mã hóa thực sự là một quy trình bảo đảm an toàn, lâu bền hơn và can đảm và mạnh mẽ cần có thời hạn và nghiên cứu và phân tích sâu xa từ một số ít tổ chức triển khai bảo mật thông tin can đảm và mạnh mẽ nhất trên quốc tế. 5 thuật toán mã hóa thông dụng trên được xem như thể những thuật toán mã hóa tốt nhất, chính do về cơ bản chúng không hề phá vỡ, tối thiểu trong thời hạn này .
Các thuật toán mã hóa này đã được những nhà sản xuất SSL nổi tiếng như Comodo, Geotrust, Digicert … sử dụng

P.A Việt Nam giúp các bạn lựa chọn chứng chỉ SSL phù hợp với nhu cầu
https://www.pavietnam.vn/vn/tu-van-ssl.html
Tham khảo chứng chỉ số SSL của các hãng bảo mật nổi tiếng
Sectigo – Comodo
Geotrust
Digicert

Tham khảo những tặng thêm : https://www.pavietnam.vn/vn/tin-khuyen-mai/

Xem thêm: Lịch sử Internet – Wikipedia tiếng Việt

Rate this post

Source: https://thomaygiat.com
Category : Kỹ Thuật Số