Tìm hiểu về mã hóa dữ liệu

1. Khái niệm mã hoá dữ liệu

Khái niệm: Mã hóa là quá trình chuyển thông tin có thể đọc được (gọi là bản rõ) thành  thông tin "khó" thể đọc được theo cách thông thường (gọi là bản mã)

Việc mã hóa phải theo quy tắc nhất định, quy tắc đó gọi là Hệ mã hóa.

Hệ mã hóa được định nghĩa là bộ năm (P, C, K, E, D) trong đó;

P - là tập hữu hạn các bản rõ có thể

C - là tập hữu hạn các bản mã có thể

K - là tập hữu hạn các khóa có thể

E - là tập các hàm lập mã

D - là tập các hàm giải mã

Với khóa lập mã ke ∈ K, có hàm lập mã: e_ke ∈ E, e_ke: P —> C 

Với khóa giải mã kd ∈ K, có hàm giải mã d_kd ∈ D, d_kd: C—>P

Sao cho d_kd(e_ke(x)) = x, mọi x ∈ P

Ở đây x được gọi là bản rõ, e_ke(x) được gọi là bản mã. 

2. Ứng dụng của mã hóa dữ liệu

- Bảo đảm bí mật (Bảo mật): mã hóa là một công cụ để bảo mật thông tin, thông tin không bị lộ đối với người không được phép

- Bảo toàn thông tin: ngăn chặn hay hạn chế việc bổ sung, loại bỏ và sửa dữ liệu đối với 

những người không được phép

- Xác thực thông tin; xác thực đúng thực thể cần kết nối, giao dịch, xác thực đúng thực thể có trách nhiệm về nội dung thông tin

3. Các phương pháp mã hóa

Có nhiều cách phân loại mã hóa dữ liệu nhưng hiện có 2 loại mã hóa chính; mã hóa khóa đối xứng và mã hóa khóa phi đối xứng

Mã hóa khóa đối xứng (Hệ mã hóa khóa bí mật): là hệ mã mà biết được khóa lập mã thì có thể "dễ" tính được khóa giải mã và ngược lại.

Ưu điểm: Hệ mã hóa khóa đối xứng mã hóa và giải mã nhanh hơn hệ mã hóa khóa công khai.

Hạn chế:

- Chưa thật an toàn do: người mã hóa và người giải mã có "chung" một khóa. Khóa phải được giữ bí mật tuyệt đối, vì biết khóa này "dễ" xác định được khóa kia và ngược lại (Hai người giữ chung một bí mật nên càng khó giữ bí mật)

- Vấn đề thỏa thuận khóa và quản lý khóa chung là khó khăn và phức tạp. Người gửi và người nhận phải luôn thống nhất với nhau về khóa. Việc thay đổi khóa là rất khó và dễ bị 

lộ. Khóa chung phải được gửi cho nhau trên kênh an toàn.

Mã hóa khóa phi đối xứng (Hệ mã hóa khóa công khai): là hệ mã có khóa lập mã và khóa giải mã khác nhau, biết được khóa này cũng "khó" tính được khóa kia. Hệ mã này còn được gọi là hệ mã hóa khóa công khai vì khóa lập mã cho công khai (khóa công khai), khóa giải mã giữ bí mật (khóa riêng hay khóa bí mật).

Ưu điểm:

- Thuật toán được viết một lần, công khai cho nhiều lần dùng, cho nhiều người dùng, họ chỉ cần giữ bí mật khóa riêng của mình.

- Khi biết các tham số ban đầu của hệ mã hóa, việc tính ra cặp khóa công khai và bí mật phải là ”dễ” tức là trong thời gian đa thức

- Khả năng lộ khóa bí mật khó hơn vì chỉ có một người giữ gìn.

- Nếu thám mã biết khóa công khai và bản mã c thì việc tìm ra bản rõ p cũng là bài toán "khó".

Hạn chế: Hệ mã hóa khóa công khai: mã hóa và giải mã chậm hơn hệ mã hóa khóa đối xứng.

 

3