Mã hóa thông tin dữ liệu là gì? Các phương pháp mã hóa phổ biến?

Các doanh nghiệp hiện đại có rất nhiều dữ liệu, từ thông tin tài chính đến nhân khẩu học của khách hàng, hầu hết trong số đó họ muốn giữ kín. Mã hóa dữ liệu cho phép họ và bạn bảo vệ sự riêng tư của dữ liệu trong khi vẫn giữ cho người dùng hợp pháp có thể truy cập được, nhưng nó không phải là sai lầm. Biết cách mã hóa dữ liệu hoạt động và các tùy chọn của bạn có thể giúp bạn giảm thiểu rủi ro và bảo vệ một trong những tài nguyên quý giá nhất của mình. Vậy mã hóa thông tin dữ liệu là gì và có  những phương pháp mã hóa phổ biến hiện nay là gì?

Tư vấn luật trực tuyến miễn phí qua tổng đài điện thoại: 1900.0191

1. Mã hóa thông tin dữ liệu là gì?

– Mã hóa thông tin dữ liệu (Data Encryption)  là việc chuyển dữ liệu sang một dạng hoặc mã khác để chỉ những người có quyền truy cập vào khóa bí mật (chính thức được gọi là khóa giải mã) hoặc mật khẩu mới có thể đọc được. Dữ liệu được mã hóa  thường được  gọi là bản mã, trong khi dữ liệu không được mã hóa được gọi là bản rõ. Hiện nay, mã hóa là một trong những phương pháp bảo mật dữ liệu phổ biến và hiệu quả được các tổ chức sử dụng. Hai kiểu mã hóa dữ liệu chính tồn tại – mã hóa không đối xứng, còn được gọi là mã hóa khóa công khai và mã hóa đối xứng.

– Mục đích của mã hóa dữ liệu là để bảo vệ tính bí mật của dữ liệu số khi nó được lưu trữ trên hệ thống máy tính và được truyền qua internet hoặc các mạng máy tính khác. Tiêu chuẩn mã hóa dữ liệu lỗi thời (DES) đã được thay thế bằng các thuật toán mã hóa hiện đại đóng vai trò quan trọng trong bảo mật của hệ thống CNTT và truyền thông.

– Các thuật toán này cung cấp tính bảo mật và thúc đẩy các sáng kiến ​​bảo mật quan trọng bao gồm xác thực, tính toàn vẹn và không từ chối. Xác thực cho phép xác minh nguồn gốc của thư và tính toàn vẹn cung cấp bằng chứng rằng nội dung của thư không thay đổi kể từ khi nó được gửi đi. Ngoài ra, tính năng không từ chối đảm bảo rằng người gửi tin nhắn không thể từ chối việc gửi tin nhắn.

– Quá trình mã hóa thông tin dữ liệu: Dữ liệu, hoặc văn bản rõ, được mã hóa bằng thuật toán mã hóa và khóa mã hóa. Quá trình tạo ra bản mã, chỉ có thể được xem ở dạng ban đầu nếu nó được giải mã bằng khóa chính xác.

2. Các phương pháp mã hóa phổ biến:

– Khóa mã hóa riêng (đối xứng): Mã hóa đối xứng sử dụng một khóa riêng tư duy nhất để mã hóa và giải mã. Đây là một phương pháp nhanh hơn so với mã hóa bất đối xứng và được sử dụng tốt nhất bởi các cá nhân hoặc trong các hệ thống đóng. Sử dụng các phương pháp đối xứng với nhiều người dùng trong các hệ thống mở, chẳng hạn như qua mạng, yêu cầu phải truyền khóa và tạo cơ hội cho hành vi trộm cắp. Loại mã hóa đối xứng được sử dụng phổ biến nhất là AES. Trong khi mã hóa khóa đối xứng nhanh hơn nhiều so với mã hóa không đối xứng, người gửi phải trao đổi khóa mã hóa với người nhận trước khi anh ta có thể giải mã nó. Khi các công ty nhận thấy mình cần phân phối và quản lý số lượng lớn khóa một cách an toàn, hầu hết các dịch vụ mã hóa dữ liệu đã điều chỉnh và sử dụng thuật toán bất đối xứng để trao đổi khóa bí mật sau khi sử dụng thuật toán đối xứng để mã hóa dữ liệu.

– Khóa mã hóa công khai (không đối xứng): Mã hóa không đối xứng sử dụng các khóa công khai và khóa riêng được ghép nối được liên kết về mặt toán học và chỉ có thể được sử dụng cùng nhau. Một trong hai khóa có thể được sử dụng để mã hóa dữ liệu nhưng khóa được ghép nối phải được sử dụng để giải mã. Mã hóa không đối xứng được sử dụng bởi nhiều người dùng và trên các mạng mở, như Internet, vì khóa công khai có thể được chia sẻ tự do mà không có nguy cơ bị đánh cắp dữ liệu. Các loại mã hóa bất đối xứng được sử dụng phổ biến nhất là ElGamal, RSA, DSA và PKCS. Khóa công khai, như nó được đặt tên, có thể được chia sẻ với mọi người, nhưng khóa riêng tư phải được bảo vệ. Thuật toán Rivest-Sharmir-Adleman (RSA) là một hệ thống mật mã để mã hóa khóa công khai được sử dụng rộng rãi để bảo mật dữ liệu nhạy cảm, đặc biệt khi nó được gửi qua một mạng không an toàn như internet. Sự phổ biến của thuật toán RSA xuất phát từ thực tế là cả khóa công khai và khóa riêng tư đều có thể mã hóa một thông điệp để đảm bảo tính bí mật, tính toàn vẹn, tính xác thực và tính không thể thoái thác của dữ liệu và thông tin liên lạc điện tử thông qua việc sử dụng chữ ký số.

– Tiêu chuẩn mã hóa dữ liệu: Có rất nhiều thuật toán mã hóa dữ liệu để lựa chọn, tùy thuộc vào trường hợp sử dụng, nhưng những thuật toán được sử dụng thường xuyên nhất là:

+ Triple DES (3DES hoặc TDES) – dài thuật toán DES, một tiêu chuẩn đã lỗi thời, ba lần, mã hóa, giải mã và mã hóa lại để tạo độ dài khóa dài hơn. Nó có thể được chạy bằng một khóa, hai khóa hoặc ba khóa khác nhau với độ bảo mật ngày càng cao. 3DES sử dụng phương pháp mật mã khối, làm cho nó dễ bị tấn công như va chạm khối.

+ RSA – một trong những thuật toán khóa công khai đầu tiên, nó sử dụng mã hóa bất đối xứng một chiều. RSA phổ biến do độ dài khóa dài và được sử dụng rộng rãi trên Internet. Nó là một phần của nhiều giao thức bảo mật, như SSH, OpenPGP, S / MIME và SSL / TLS và được các trình duyệt sử dụng để tạo kết nối an toàn qua các mạng không an toàn.

+ Twofish – một trong những thuật toán nhanh nhất, nó có sẵn ở các kích thước 128, 196 và 256 bit với cấu trúc khóa phức tạp để tăng cường bảo mật. Nó miễn phí để sử dụng và xuất hiện trong một số phần mềm miễn phí tốt nhất: VeraCrypt, PeaZip, KeePass và chuẩn OpenPGP.

+ Mật mã đường cong Elliptic (ECC) – được phát triển như một cải tiến của RSA, nó cung cấp khả năng bảo mật tốt hơn với độ dài khóa ngắn hơn đáng kể. ECC là một phương pháp không đối xứng được sử dụng trong giao thức SSL / TLS.

+ Tiêu chuẩn mã hóa nâng cao (AES) – được thành lập làm tiêu chuẩn mã hóa của chính phủ Hoa Kỳ. AES là một thuật toán khóa đối xứng sử dụng các phương pháp mật mã khối. Nó có sẵn ở các kích thước 128, 192 và 256bit, sử dụng số lượng vòng mã hóa ngày càng tăng theo kích thước. Nó được xây dựng để dễ dàng thực hiện trên cả phần cứng và phần mềm.

– Tiêu chí chung (CC): CC không phải là một tiêu chuẩn mã hóa mà là một tập hợp các hướng dẫn quốc tế để xác minh rằng các tuyên bố bảo mật của sản phẩm được duy trì trong quá trình thử nghiệm. Ban đầu, mã hóa nằm ngoài phạm vi của CC nhưng ngày càng được đưa vào các tiêu chuẩn bảo mật được xác định cho dự án.

– Các nguyên tắc CC được tạo ra để cung cấp sự giám sát của bên thứ ba, trung lập với nhà cung cấp đối với các sản phẩm bảo mật. Các sản phẩm đang được xem xét được gửi trên cơ sở tự nguyện bởi các nhà cung cấp và toàn bộ hoặc từng chức năng được kiểm tra. Khi một sản phẩm được đánh giá, các tính năng và khả năng của sản phẩm đó được kiểm tra theo bảy cấp độ nghiêm ngặt và so sánh với một bộ tiêu chuẩn xác định theo loại sản phẩm.

– Hiện nay, phương pháp tấn công mã hóa cơ bản nhất ngày nay là bạo lực, hoặc thử các khóa ngẫu nhiên cho đến khi tìm thấy khóa phù hợp. Tất nhiên, độ dài của phím quyết định số lượng phím có thể có và ảnh hưởng đến tính hợp lý của kiểu tấn công này. Điều quan trọng cần lưu ý là độ mạnh mã hóa tỷ lệ thuận với kích thước khóa, nhưng khi kích thước khóa tăng lên thì số lượng tài nguyên cần thiết để thực hiện tính toán cũng tăng theo.

– Các phương pháp thay thế để phá mật mã bao gồm các cuộc tấn công kênh bên và phân tích mật mã. Các cuộc tấn công kênh bên diễn ra sau khi triển khai mật mã, thay vì chính mật mã thực tế. Các cuộc tấn công này có xu hướng thành công nếu có lỗi trong thiết kế hoặc thực thi hệ thống. Tương tự như vậy, phân tích mật mã có nghĩa là tìm ra điểm yếu trong mật mã và khai thác nó. Phân tích mật mã có nhiều khả năng xảy ra hơn khi có một lỗ hổng trong chính mật mã.

– Giải pháp mã hóa dữ liệu:  Các giải pháp bảo vệ dữ liệu để mã hóa dữ liệu có thể cung cấp mã hóa thiết bị, email và chính dữ liệu. Trong nhiều trường hợp, các chức năng mã hóa này cũng được đáp ứng với khả năng kiểm soát thiết bị, email và dữ liệu. Các công ty và tổ chức phải đối mặt với thách thức bảo vệ dữ liệu và ngăn ngừa mất mát dữ liệu khi nhân viên sử dụng thiết bị bên ngoài, phương tiện di động và ứng dụng web thường xuyên hơn như một phần của quy trình kinh doanh hàng ngày của họ. Dữ liệu nhạy cảm có thể không còn nằm trong tầm kiểm soát và bảo vệ của công ty khi nhân viên sao chép dữ liệu vào thiết bị di động hoặc tải dữ liệu đó lên đám mây.

– Do đó, các giải pháp ngăn ngừa mất mát dữ liệu tốt nhất ngăn chặn việc đánh cắp dữ liệu và sự ra đời của phần mềm độc hại từ các thiết bị di động và bên ngoài cũng như các ứng dụng web và đám mây. Để làm như vậy, họ cũng phải đảm bảo rằng các thiết bị và ứng dụng được sử dụng đúng cách và dữ liệu được bảo mật bằng mã hóa tự động ngay cả sau khi nó rời khỏi tổ chức.

– Mặc dù mã hóa dữ liệu có vẻ là một quá trình phức tạp và khó khăn, nhưng phần mềm ngăn chặn mất dữ liệu sẽ xử lý nó một cách đáng tin cậy hàng ngày. Mã hóa dữ liệu không nhất thiết phải là thứ mà tổ chức của bạn cố gắng tự giải quyết. Chọn một phần mềm chống mất mát dữ liệu hàng đầu cung cấp mã hóa dữ liệu với thiết bị, email và kiểm soát ứng dụng và yên tâm rằng dữ liệu của bạn được an toàn.