Mã hóa dữ liệu là gì? Lợi ích mã hóa dữ liệu vào thực tế mà bạn phải biết!

Mã hóa dữ liệu và những điều quan trọng để bảo mật thông tin

Mạng máy tính là một môi trường tự nhiên mở, những thông tin gửi lên internet hoặc nhận về internet đều hoàn toàn có thể bị lộ bởi những đối tượng người tiêu dùng. Một trong những phương pháp bảo mật thông tin dữ liệu bảo đảm an toàn và được sử dụng thông dụng lúc bấy giờ là mã hóa dữ liệu. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ mã hóa dữ liệu là gì, nó có tính năng thế nào và quy trình mã hóa diễn ra như thế nào .

1. Mã hóa dữ liệu là gì?

Có thể hiểu đơn thuần mã hóa là một chiêu thức bảo vệ thông tin, bằng cách quy đổi thông tin từ dạng hoàn toàn có thể đọc và hiểu được thường thì sang dạng thông tin không hề hiểu theo những thường thì chỉ có người có quyền truy vấn vào khóa giải thuật hoặc có mật khẩu mới hoàn toàn có thể đọc được nó. Việc làm này giúp ta hoàn toàn có thể bảo vệ thông tin tốt hơn, bảo đảm an toàn trong việc truyền dữ liệu. Thực chất việc mã hóa dữ liệu sẽ không thể nào ngăn việc dữ liệu hoàn toàn có thể bị đánh cắp, nhưng nó sẽ ngăn việc người khác hoàn toàn có thể đọc được nội dung của tập tin đó, vì nó đã bị biến sang thành một dạng ký tự khác, hay nội dung khác. Dữ liệu được mã hóa thường gọi là ciphertext, dữ liệu thường thì, không được mã hóa thì gọi là plaintext .

2. Vì sao việc mã hóa dữ liệu lại đặc biệt quan trọng?

Việc mã hóa là để bảo vệ tính bảo đảm an toàn cho thông tin, đặc biệt quan trọng trong thời đại công nghệ tiên tiến số như lúc bấy giờ. Đặc biệt là trong thanh toán giao dịch điện tử. Có thể nói mã hóa chính là việc bảo vệ bí hiểm, toàn vẹn thông tin, khi thông tin được truyền trên mạng internet. Mã hóa cũng là nền tảng của kĩ thuật chữ ký điện tử, mạng lưới hệ thống PKI

3. Chức năng chính của mã hóa dữ liệu

Mục đích của việc mã hóa dữ liệu là bảo vệ dữ liệu số khi nó được lưu trữ trên các hệ thống máy tính và truyền qua Internet hay các mạng máy tính khác. Các thuật toán mã hóa thường cung cấp những yếu tố bảo mật then chốt như xác thực, tính toàn vẹn và không thu hồi. Xác thực cho phép xác minh nguồn gốc của dữ liệu, tính toàn vẹn chứng minh rằng nội dung của dữ liệu không bị thay đổi kể từ khi nó được gửi đi. Không thu hồi đảm bảo rằng người người không thể hủy việc gửi dữ liệu.

Quá trình mã hóa sẽ biến nội dung sang một dạng mới, cho nên vì thế sẽ tăng thêm một lớp bảo mật thông tin cho dữ liệu. Như vậy mặc dầu dữ liệu của bạn bị đánh cắp thì việc giải thuật dữ liệu cũng vô cùng khó khăn vất vả, tốn nhiều nguồn lực giám sát và cần rất nhiều thời hạn. Với những công ty, tổ chức triển khai thì việc sử dụng mã hóa dữ liệu là điều thiết yếu. Điều này sẽ tránh được những thiệt hại khi những thông tin mật nếu vô tình bị lộ ra ngoài, cũng khó lòng giải thuật ngay lập tức .
Hiện nay có rất nhiều ứng dụng tin nhắn đều sử dụng mã hóa nhằm mục đích bảo mật thông tin tin nhắn cho người dùng. Chúng ta hoàn toàn có thể kể đến Facebook, WhatApps với loại mã hóa sử dụng được gọi là End-to-End

4. Các phương pháp mã hóa

Mã hóa dữ liệu là một trong những giải pháp bảo mật thông tin dữ liệu phổ cập và hiệu suất cao nhất, được nhiều tổ chức triển khai, cá thể tin cậy. Thực tế, việc mã hóa dữ liệu sẽ không thể nào ngăn việc dữ liệu hoàn toàn có thể bị đánh cắp, nhưng nó sẽ ngăn việc người khác hoàn toàn có thể đọc được nội dung của tập tin đó, vì nó đã bị biến sang thành một dạng ký tự khác, hay nội dung khác .

Mã hóa cổ điển

Đây là chiêu thức mã hóa cổ xưa và đơn thuần nhất. Ngày nay chiêu thức này không còn được sử dụng nhiều so với những phướng pháp khác. Bởi nó quá đơn thuần. Ý tưởng của chiêu thức này là : bên A mã hóa thông tin bằng thuật toán mã hóa cổ xưa, và bên B giải thuật thông tin, dựa vào thuật toán của bên A phân phối, không cần dùng đến bất kỳ key nào. Vì thế hàng loạt độ bảo đảm an toàn của kiểu mã hóa này phụ thuộc vào vào bí hiểm của thuật toán. Nếu một người thứ ba biết được thuật toán thì xem như thông tin không còn bảo mật thông tin nữa. Việc giữ bí hiểm thuật toán trở nên vô cùng quan trọng, và không phải ai cũng hoàn toàn có thể giữ bí hiểm đó một cách toàn vẹn .

Mã hóa một chiều (hash)

Có những tường hợp tất cả chúng ta chỉ cần mã hóa thông tin chứ không cần giải thuật nó. Đó là khi tất cả chúng ta cần sử dụng kiểu mã hóa một chiều này. Ví dụ, khi bạn đăng nhập vào một website, mật khẩu của bạn sẽ được hàm băm ( hash function ) “ băm nhỏ ”, chuyển thành một chuỗi những kí tự như “ KhhdhujidbH ”. Thực chất, cơ sở dữ liệu lưu lại những kí tự mã hóa này chứ không lưu lại mật khẩu của bạn. Lỡ hacker có trộm dữ liệu thì cũng chỉ thấy những kí tự khó hiểu chứ không biết password thật của bạn là gì .

Đặc điểm của hash function đó là trong cùng 1 điều kiện kèm theo, dữ liệu nguồn vào giống nhau thì nó sẽ cho ra hiệu quả y hệt nhau. Nếu chỉ cần đổi khác một kí tự trong chuỗi, từ chữ hoa sang chữ thường, hiệu quả sẽ trọn vẹn khác. Cũng thế cho nên mà người ta dùng hash function để kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu .
Hiện nay, hai thuật toán hash function thường được dùng nhất là MD5 và SHA. Nếu bạn tải về file trên mạng thì nhiều lúc sẽ thấy dòng chữ MD5 do tác giả cung ứng. Bạn sẽ phải nhập mã hiện lên theo nhu yếu. Mục đích là để bạn so sánh file đã tải về với file gốc xem có bị lỗi gì không .

Mã hóa bất đối xứng

Kiểu mã hóa này còn có tên gọi khác là mã hóa khóa công khai minh bạch. Nó sử dụng đến hai khóa ( key ) khác nhau. Một khóa gọi là khóa công khai minh bạch ( public key ) và một khóa khác là khóa bí hiểm ( private key ). Dữ liệu được mã hóa bằng public key. Tất cả mọi người đều hoàn toàn có thể có được key này. Tuy nhiên để giải thuật được dữ liệu, người nhận cần phải có private key .
Để thực thi mã hóa bất đối xứng thì :
– Người nhận sẽ tạo ra một gặp khóa ( public key và private key ), họ sẽ giữ lại private key và truyền cho bên gửi public key. Vì public key này là công khai minh bạch nên hoàn toàn có thể truyền tự do mà không cần bảo mật thông tin .
– Trước khi gửi tin nhắn, người gửi sẽ mã hóa dữ liệu bằng mã hóa bất đối xứng với những key nhận được từ người nhận
– Người nhận sẽ giải thuật dữ liệu nhận được bằng thuật toán được sử dụng ở bên người gửi, với key giải thuật là private key .
Điểm yếu lớn nhất của kiểu mã hóa này là vận tốc mã hóa và giải thuật rất chậm. Nếu dùng kiểu mã hóa bất đối xứng trong việc truyền dữ liệu thì sẽ rất tốn phí và mất thời hạn .
Thuật toán mã hóa bất đối xứng thường thấy : RSA .

Mã hóa đối xứng

Phương pháp mã hóa này chỉ cần dùng một key giống nhau để mã hóa và giải thuật. Theo 1 số ít tài liệu thì mã hóa đối xứng là giải pháp được sử dụng nhất phổ cập lúc bấy giờ .

Quy trình mã hóa được miêu tả như sau :
– Dùng giải thuật ngẫu nhiên mã hóa + key để mã hóa dữ liệu gửi đi .
– Bằng cách nào đó, key của người gửi sẽ được gửi đến cho người nhận, hoàn toàn có thể là giao trước hoặc sau khi mã hóa file đều được .
– Khi người nhận nhận được dữ kiệu, họ sẽ dùng key này để giải thuật dữ liệu để có được dữ liệu chuẩn .
Tuy nhiên yếu tố bảo mật thông tin nằm ở chỗ, làm thế nào đẻ chuyển key cho người nhận một cách bảo đảm an toàn. Nếu key này bị lộ, bất kỳ ai sử dụng giải thuật phía trên đều hoàn toàn có thể giải thuật được dữ liệu như vậy thì tính bảo mật thông tin sẽ không còn nữa .
Chúng ta sẽ thường thấy hai thuật toán thường thấy là DES và AES. Thuật toán DES Open từ năm 1977 nên không được sử dụng phổ cập bằng AES. Thuật toán AES hoàn toàn có thể dùng nhiều kích cỡ ô nhớ khác nhau để mã hóa dữ liệu, thường thấy là 128 – bit và 256 – bit, có một số ít lên tới 512 – bit và 1024 – bit. Kích thước ô nhớ càng lớn thì càng khó phá mã hơn, bù lại việc giải thuật và mã hóa cũng cần nhiều năng lượng giải quyết và xử lý hơn .

Ứng dụng của mã hóa dữ liệu được áp dụng trong

♦ Cơ sở dữ liệu

Trong SQL Server hoàn toàn có thể tự tạo những hàm của riêng mình hoặc sử dụng những DLL ngoài để mã hóa dữ liệu như :

Mã hoá bằng mật khẩu
Mã hoá khoá đối xứng
Mã hoá khoá không đối xứng
Mã hoá chứng nhận

♦ Giao thức HTTPS

HTTPS dùng thuật toán mã hóa TLS (lai giữa đối xứng và bất đối xứng) để mã hóa dữ liệu của bạn khi gửi thông tin giữa trình duyệt và máy chủ.

HTTPS là dạng mã hóa thông tin đang vận động và di chuyển, và người ta còn hoàn toàn có thể dùng mã hóa để bảo vệ bảo đảm an toàn cho rất nhiều thứ khác, từ email, thông tin di động, Bluetooth cho đến ứng dụng vào những máy ATM .

♦ USB

USB ngày này cũng cung ứng ứng dụng AES đi kèm để bạn hoàn toàn có thể mã hóa dữ liệu của mình trải qua password, nếu lỡ có làm rớt mất USB thì cũng không lo bị ai đó lấy trộm dữ liệu chứa bên trong. Ngay cả khi kẻ xấu cố gắng nỗ lực gỡ chip ra, gắn vào một phần cứng khác để đọc thì cũng chỉ thấy dữ liệu đã mã hóa .

♦ Chữ ký điện tử

Chữ ký số là một dạng chữ ký điện tử dựa trên công nghệ tiên tiến mã khóa công khai minh bạch. Mỗi người dùng chữ ký số phải có một cặp khóa ( keypair ), gồm khóa công khai minh bạch ( public key ) và khóa bí hiểm ( private key ). Khóa bí hiểm dùng để tạo chữ ký số. Khóa công khai minh bạch dùng để thẩm định và đánh giá chữ ký số hay xác nhận người tạo ra chữ ký số đó .

Một số cách mã hóa dữ liệu

Dù bạn lưu trữ dữ liệu dưới bất kỳ hình thức nào, trên USB, email hoặc trực tiếp trên ổ cứng máy tính, bạn cũng cần phải thiết lập thêm 1 hay nhiều lớp bảo vệ cho tập tin hoặc thư mục để bảo vệ bảo đảm an toàn .
Và việc thiết lập mật khẩu cho tập tin hoặc thư mục là cách bảo đảm an toàn nhất cho việc mã hóa và bảo vệ dữ liệu. Tập tin hoặc thư mục của bạn sẽ được mã hóa và chỉ hoàn toàn có thể mở hoặc sử dụng bằng cách khai báo mật khẩu .

1. Tạo và mã hóa dữ liệu

Windows XP được cho phép người dùng hoàn toàn có thể tạo ra những tập tin ZIP với mật khẩu được thiết lập để mã hóa. Tuy nhiên, tính năng này trong Windows 7 đã được vô hiệu. Nếu muốn thao tác này, người dùng phải thực thi tải về và thiết lập ứng dụng từ nhà phân phối thứ 3. Có nhiều chương trình có tính năng tạo và mã hóa dữ liệu bằng mật khẩu, hầu hết chúng đều được cung ứng không tính tiền, tuy nhiên, người viết khuyên bạn nên sử dụng ứng dụng 7 – ZIP
Sau khi tải về và thiết lập, bạn đọc hoàn toàn có thể tạo những tập tin nén ngay trong giao diện ứng dụng hay từ lệnh trong menu chuột phải của Windows Explorer với thiết lập mật khẩu để mã hóa. Và kiểu mã hóa bạn nên chọn ở đây là chuẩn AES-256. Như vậy, bất kể ai muốn giải nén đều phải triển khai nhập mật khẩu để mở khóa tập tin và sử dụng .

2. Mã hóa tài liệu Office

Các gói ứng dụng văn phóng Microsoft Office của Microsoft cũng cung ứng thêm cho người dùng tính năng đặt mật khẩu cho những tập tin văn bản và bảng tính nhầm mã hóa và bảo vệ tập tin .
Và trong phiên bản Office 2007, Microsoft đã chuyển sang sử dụng chuẩn AES để mã hóa tập tin nhầm nâng cao tính bảo mật thông tin và bảo đảm an toàn cho tập tin .
Dữ liệu được lưu trữ trên một ổ đĩa đã được mã hóa ( encryption volume ) không hề đọc được nếu người dùng không phân phối đúng khóa mã hóa bằng một trong ba hình thức là mật khẩu ( password ) hoặc tập tin có chứa khóa ( keyfile ) hoặc khóa mã hóa ( encryption key ). Toàn bộ dữ liệu trên ổ đĩa mã hóa đều được mã hóa ( ví dụ như tên file, tên thư mục, nội dung của từng file, dung tích còn trống, siêu dữ liệu … ) .
Dữ liệu hoàn toàn có thể được copy từ một ổ đĩa mã hóa của TrueCrypt sang một ổ đĩa thông thường không mã hóa trên Windows ( và ngược lại ) một cách thông thường mà không có sự độc lạ nào cả, kể cả những thao tác kéo-thả .

3. Sử dụng TrueCrypt để mã hóa phân vùng

TrueCrypt được phát hành bởi TrueCrypt Foundation. Với những ưu điểm là ứng dụng trọn vẹn không lấy phí, mã nguồn mở, bạn hoàn toàn có thể tạo ổ đĩa ảo được mã hóa hoặc mã hóa hàng loạt đĩa cứng của mình ( gồm có cả ổ setup Windows ) .
Cơ chế thiết lập và quản trị của TrueCrypt là mã hóa ổ đĩa trên đường đi ( on-the-fly encryption ). Nghĩa là dữ liệu tự động hóa được mã hóa hoặc giải thuật ngay khi được ghi xuống đĩa cứng hoặc ngay khi dữ liệu được nạp lên mà không có bất kể sự can thiệp nào của người dùng .
Dữ liệu được lưu trữ trên một ổ đĩa đã được mã hóa ( encryption volume ) không hề đọc được nếu người dùng không cung ứng đúng khóa mã hóa bằng một trong ba hình thức là mật khẩu ( password ) hoặc tập tin có chứa khóa ( keyfile ) hoặc khóa mã hóa ( encryption key ). Toàn bộ dữ liệu trên ổ đĩa mã hóa đều được mã hóa ( ví dụ như tên file, tên thư mục, nội dung của từng file, dung tích còn trống, siêu dữ liệu … ) .
Dữ liệu hoàn toàn có thể được copy từ một ổ đĩa mã hóa của TrueCrypt sang một ổ đĩa thông thường không mã hóa trên Windows ( và ngược lại ) một cách thông thường mà không có sự độc lạ nào cả, kể cả những thao tác kéo-thả .

4. Sử dụng tính năng mã hóa được cung cấp sẳn trong Windows

Nếu bạn đang sử dụng một phiên bản Windows chuyên nghiệp như bản Professional hoặc Enterprise, bạn sẽ được Windows cung ứng sẳn 1 số tính năng mã hóa chuyên nghiệp, ngoại trừ phiên bản trang chủ .
Bao gồm 2 tính năng

BitLocker:

Cho phép người dùng mã hóa phân vùng ổ đĩa, kể cả USB. Xét về mặt tính năng thì BitLocker được thiết kế xây dựng tương tự như như TrueCrypt, cho nên vì thế bạn hoàn toàn có thể lựa chọn sử dụng 1 trong 2 .

Encrypting File System (EFS):

Cho phép người dùng mã khóa tập tin cá thể. Bạn hoàn toàn có thể sử dụng tính năng này bằng cách nhấn phải chuột vào tập tin và chọn ‘ Properties > nhấn chọn Advanced trong tab General ’. Một hành lang cửa số hiện lên, ghi lại vào tùy chọn ‘ Encrypt contents to secure data ’ .
Như thế là bạn đã mã hóa tập tin với thông tin tài khoản của Windows, vì vậy nếu mất thông tin tài khoản, bạn coi như mất tập tin vĩnh viễn !. Bạn cũng nên chú ý quan tâm là tập tin chỉ được lưu trữ trên ổ cứng hiện tại, nếu bạn gửi qua email, tính bảo đảm an toàn của tập tin sẽ không được bảo vệ hoặc sẽ bị hỏng .

Mã hóa dữ liệu trong hội nghị truyền hình

Với sự sinh ra của những dịch vụ truyền thông online dựa trên Internet, bảo vệ dữ liệu bị rò rỉ chiếm phần rất quan trọng. Thế nên, những ứng dụng tương hỗ mã hóa là một trong những tùy chọn bảo đảm an toàn nhất cho máy trạm mà không muốn đương đầu với năng lực bị truy vấn trái phép với lưu lượng thông tin, ví dụ như :

Ăn cắp tài khoản và mật khẩu;
Ghi âm trái phép;
Nghe hoặc theo dõi hội nghị.
Mã hóa SSL

SSL ( Secure Sockets Layer ) là một giao thức mã hóa cung ứng bảo mật thông tin thông tin liên lạc và phăn chặn sự trá hình. SSL tương quan đến việc làm trao đổi chìa khóa giữa 2 điểm : máy trạm và sever, trong đó họ “ đồng ý chấp thuận ” cách những thuật toán và chìa khóa mã hóa thông tin .

Hoạt động của mã hóa dữ liệu trong hội nghị truyền hình?

Việc sử dụng SSL cho hội nghị truyền hình sử dụng kênh bảo mật thông tin với mã hóa đối xứng duy nhất. để người dùng liên kết bảo đảm an toàn đến sever, một chìa khóa xác nhận quy trình được gửi từ sever tới máy trạm. Đổi lại, máy trạm nhận được chìa khóa này, sau đó xác nhận độ an toàn và đáng tin cậy của nguồn. Thủ tục như vậy cho việc tích lũy và thỏa thuận hợp tác được gọi là “ handshake ” hoặc “ thủ tục tương thích với SSL ” giữa sever và điểm cầu và nó liên tục trong suốt hội nghị truyền hình, do đó cung ứng một liên kết bảo đảm an toàn và bảo mật thông tin .

Mục đích chính của việc trao đổi chìa khóa mã hóa và giải mã là tạo một môi trường máy trạm bí mật, được biết bởi máy chủ và máy trạm. Do đó truy cập trái phép sẽ không thể kết nối tới hội nghị nếu nó không có chìa khóa bí mật.

Tiêu chuẩn AES mã hóa đối xứng là phổ cập và bảo đảm an toàn nhất. Có 3 tiêu chuẩn : AES-128, AES-192, AES-256. Sự độc lạ giữa chúng là trong chìa khóa, được xác lập bởi số lượng bit. Nhiều bit hơn thì mức bảo mật thông tin tốt hơn được cung ứng với chìa khóa này .
Vì vậy AES-256 là chìa khóa đáng an toàn và đáng tin cậy nhất trong 3 loại trên .
Nguồn “ internet ”

Source: https://vh2.com.vn
Category : Tin Học