Thuật Toán Mã Hóa Có Thể Bị Bẻ Khóa Không?

Hiện nay, những thuật toán mã hóa được sinh ra nhằm bảo vệ thông tin khỏi sự can thiệp của người lạ. Sau đây, mình sẽ giới thiệu về mã hóa và một số thuật toán mã hóa hiện đại được sử dụng.

Mã hóa là gì?

Mã hóa đơn giản là quá trình ta biến đổi thông tin từ định dạng bình thường sang một định dạng khác không thể đọc được nếu ta không có một phương pháp giải mã. Ví dụ, mình có một dòng chữ như thế này: "eqfgngctp.kq". Rõ ràng các bạn không thể hiểu được dòng chữ đó nghĩa là gì đúng không? Giờ hãy thử lùi những chữ cái trong dòng chữ đó 2 đơn vị trong bảng chữ cái, ví dụ như “c” -> “a”, “d” -> “b”, và tương tự với những chữ cái khác. Bùm, từ dòng chữ "eqfgngctp.kq" ta đã có dòng "codelearn.io". Điều các bạn vừa làm đó chính là giải mã.

Mã hóa có cần thiết không?

Con đường luân chuyển thông tin từ điểm đầu đến điểm cuối không phải là một đường thẳng. Khi bạn nhấp ” Gửi “, tin nhắn sẽ không đi thẳng đến máy của người bạn đang chờ phía bên kia, mà chuyển dời qua rất nhiều thiết bị chuyển tiếp, nhiều sever rồi mới đến điểm dừng. Trong quy trình đó, người lạ trọn vẹn hoàn toàn có thể can thiệp vào dòng vận động và di chuyển của tài liệu, đọc trộm tài liệu, hoặc hoàn toàn có thể tùy chỉnh, biến hóa tài liệu rồi cho chúng đi tiếp. Vì vậy, mã hóa rất quan trọng để ngăn người lạ đọc được thông tin bạn gửi đi trên internet, đặc biệt quan trọng là những thông tin nhạy cảm như mật khẩu hoặc hình ảnh, tin nhắn cá thể .

Ta cần phân biệt mã hóa và hash. Mã hóa là một hàm hai chiều, tức là định dạng mã hóa hoàn toàn có thể được giải mã bằng một phương tiện nhất định. Còn hash thì không như vậy. Hash trộn tung đầu vào, xuất ra đầu ra là một giá trị băm duy nhất. Một thuật toán hash tiêu chuẩn thì không thể đảo ngược đầu ra, giống như bạn lấy 5 + 4 = 9, nhưng nếu có mỗi số 9 thì bạn không thể biết được hai số ban đầu là bao nhiêu.

Bạn đang đọc: Thuật Toán Mã Hóa Có Thể Bị Bẻ Khóa Không?

Một số chuẩn mã hóa thông dụng

Công nghệ phần cứng ngày càng tăng trưởng, những thuật toán mã hóa càng được nâng cấp cải tiến, những thuật toán mới cũng Open nhiêu thêm để thay thế sửa chữa cái cũ. Cùng điểm qua một số ít mã hóa thông dụng :

HTTPS

Quen thuộc nhất với những bạn đó là giao thức HTTPS khi những bạn truy vấn vào hầu hết những website. HTTPS viết tắt của HyperText Transfer Protocol Secure, dần được sửa chữa thay thế cho HTTP ( không có ” secure ” ). Có thể nói thực ra HTTPS là một sự tăng cấp từ HTTP với sự phối hợp với chứng từ SSL hoặc TLS, được cho phép trao đổi thông tin trên mạng Internet một cách bảo mật thông tin. Mọi thông tin từ website sử dụng HTTPS đều được mã hóa, đi kèm với chứng từ xác nhận tính toàn vẹn của thông tin ( để bảo vệ rằng thông tin không bị đổi khác trên đường tới điểm đến ) và chắc như đinh rằng website nơi điểm đến không phải trá hình .

WEP – WPA – WPA2

WEP ( Wired Equivalent Privacy ) là một giao thức mã hóa Wi-Fi rất phổ cập từ thời mới được phê chuẩn năm 1997. Nó sử dụng khóa 64 – bit ( 10 ký tự ) và 128 – bit ( 26 ký tự ) để mã hóa dữ liệu. Tuy nhiên, với sự tăng cấp và tăng trưởng nhanh gọn của công nghệ tiên tiến phần cứng, những khóa đó thuận tiện bị bẻ và WEP không còn được sử dụng nữa .
WPA ( Wi-Fi Protected Access ) sinh ra chính là sự thay thế sửa chữa cho WEP, sử dụng khóa 256 – bit, một nâng cấp cải tiến đáng kể so với khóa 64 – bit và 128 bit của WEP. Ngoài ra, WPA còn gồm có cả kiểm tra tính toàn vẹn của tin nhắn, ngăn không cho kẻ tiến công can thiệp vào nội dung tin nhắn. WPA tiến hành TKIP ( Temporal Key Integrity Protocol ), sử dụng khóa cho mỗi gói tài liệu, không sử dụng khóa tĩnh như WEP.
WPA2 lại là một sự sửa chữa thay thế cho WPA. Một trong những tăng cấp lớn nhất của WPA2 so với người nhiệm kỳ trước đó là việc đưa vào sử dụng thuật toán AES ( Advanced Encrytion Standard ) thay thế sửa chữa cho RC4 đã cũ. Ngoài ra còn có sự ra mắt về chuẩn CCMP ( Counter Cipher Mode with Block Chaining Message Authentication Code Protocol ) để thay thế sửa chữa cho TKIP do những quan ngại về yếu tố bảo mật thông tin .

Một số thuật toán mã hóa

Caesar Cipher

Xem thêm: RANSOMWARE – Mã độc mã hóa dữ liệu và biện pháp phòng tránh

Caesar cipher là một trong những kỹ thuật mã hóa đơn thuần và phố biến nhất. Kỹ thuật này được tăng trưởng từ thời Rome cổ đại, được đặt tên sau Julius Caesar khi ông sử dụng kỹ thuật để truyền tin bí hiểm. Caesar Cipher đơn thuần chỉ chuyển dời từng ký tự của tin nhắn khởi đầu đi 1 số ít khoảng cách nhất định, tạo ra một tin nhắn mới không có nghĩa. Như ví dụ tôi đưa ra cho những bạn ở trên, biến ” codelearn.io ” thành ” eqfgngctp.kq ” bằng cách chuyển dời từng ký tự trong tin nhắn đầu lên 2 đơn vị chức năng trong bảng vần âm .

Vigenere Cipher

Vigenere Cipher có phần phức tạp hơn Caesar Cipher một chút ít, nhưng chính sách của chúng gần như tương tự như. Để giải thuật Vigerene Cipher bạn cần một có một từ khóa ( ở đây ta sẽ dùng khóa là LEMON ) và một bảng vần âm được sắp xếp như thế này :

Từ bảng vần âm và khóa ” LEMON “, giờ ta sẽ triển khai giải thuật cụm từ ” NSPSYPEDB “. Đầu tiên, ta lặp lại khóa thành một từ có độ dài bằng cụm từ ta cần giải thuật, tức là ” NSPSYPEDB ” có 9 ký tự thì ta sẽ có cụm từ ” LEMONLEMO “. Sau đó sử dụng bảng vần âm ở trên, so sánh vị trí của từng vần âm của cụm khóa với cụm từ bị mã hóa, từ cột ” L ” ta gióng xuống chữ ” N “, sau đó gióng sang ngang, ta được chữ ” C “, liên tục từ cột ” E ” gióng xuống chữ ” S ” rồi gióng sang ngang, ta được chữ ” O “. Cứ dùng chiêu thức đó ta giải thuật được cụm ” NSPSYPEDB ” với khóa ” LEMON ” thành ” CODELEARN ” .
Việc mã hóa một cụm bất kể cũng khá đơn thuần. Chỉ cần chọn ra một khóa, lặp lại khóa sao cho bằng với độ dài cum từ cần mã hóa, sau đó lấy giao điểm hàng và cột từng vần âm của khóa và cụm từ với nhau. Ví dụ, ta có cụm khóa LEMONLEMO với từ CODELEARN cần mã hóa, ta tìm giao điểm của cột ” C ” với hàng ” L “, ta được chữ ” N “, tương tự giao của cột ” O ” và hàng ” E ” là ” S “, … Làm tương tự như ta sẽ mã hóa được cụm từ khởi đầu .

Base64

Mã hóa base64 hoạt động giải trí khá đơn thuần, quy đổi ký tự 8 – bit thường thì thành định dạng ký tự base64 6 – bit. Bảng ký tự 6 – bit của base64 sẽ trông như sau :

Xem thêm: Tìm việc Làm Giám đốc Đầu tư và Phát triển Dự án Tuyển Dụng 19/04/2023 | https://thomaygiat.com

Ví dụ cho dễ hiểu, ta sẽ thử mã hóa từ ” Man ” bằng base64. Thông thường, mỗi ký tự đều hoàn toàn có thể được trình diễn dưới dạng nhị phân 8 – bit, ” M ” dịch sang nhị phân là 01001101, ” a ” là 01100001, ” n ” là 01101110, hợp lại ta được một dãy nhị phân có độ dài 24 ký tự. Với 24 ký tự đó, ta chia ra thành 4 phần, mỗi phần là 6 ký tự, dịch ra theo bảng ký tự base64 :

Tạm kết

Hiện nay, rất nhiều thuật toán mã hóa được sử dụng cùng độ phức tạp cực kỳ cao. Để hiểu rõ những thuật toán đó yên cầu sự khám phá kỹ lưỡng và hiểu biết về toán học. Với sức mạnh của máy tính giờ đây, hoàn toàn có thể những thuật toán đó sẽ chưa bị bẻ khóa, nhưng trong tương lai thì trọn vẹn hoàn toàn có thể. Vì vậy, con người luôn không ngừng tìm tòi, ý tưởng ra những thuật toán mã hóa mới hiệu suất cao, khó để bị bẻ khóa .

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