Bạn đã bao giờ tò mò về cách thông tin của bạn được bảo vệ khi truyền qua mạng? Trong bài viết trước, chúng ta đã tìm hiểu về chứng chỉ SSL và HTTPS, nhưng còn một công nghệ mã hóa khác cũng quan trọng không kém, đó là chữ ký số. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá sâu hơn về chữ ký số và cách tạo và xác minh chúng.
Mật mã bất đối xứng và chữ ký số
Mật mã bất đối xứng, hay còn được gọi là mật mã khóa công khai, là một hệ thống mã hóa sử dụng một cặp khóa để mã hóa và giải mã: khóa công khai dùng để mã hóa và khóa riêng dùng để giải mã. Mọi người có thể sử dụng khóa công khai để mã hóa tin nhắn và gửi cho người nhận, nhưng chỉ người sở hữu khóa riêng mới có thể giải mã nó.
Trong hệ thống này, việc tạo khóa riêng từ khóa công khai là cực kỳ khó khăn, đảm bảo rằng ngay cả khi kẻ tấn công có khóa công khai, anh ta cũng không thể giải mã tin nhắn được mã hóa. Tuy nhiên, không có thuật toán nào hoàn hảo như vậy, và các thuật toán tạo khóa ngày nay chỉ đảm bảo bảo vệ trước các kỹ thuật giải mã thông thường sử dụng máy tính cá nhân.
Chữ ký số – Xác thực và tính toàn vẹn
Chữ ký số là một dạng chữ ký điện tử được sử dụng để xác thực thông tin. Nó sử dụng hệ thống mã hóa bất đối xứng và thường kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu. Tuy nhiên, chữ ký số phức tạp hơn và khó sử dụng hơn chữ ký viết tay.
Trên cơ sở của hệ thống mã hóa RSA, chúng ta có thể tạo và xác minh chữ ký số. RSA là một hệ thống mã hóa bất đối xứng phát triển bởi ba nhà khoa học nổi tiếng: Ron Rivest, Adi Shamir và Leonard Adleman.
Để tạo khóa RSA, ta cần chọn hai số nguyên tố p và q, tính n = p x q, tính giá trị λ(n) bằng cách sử dụng hàm carmichael, và chọn hai số e và d sao cho đáp ứng một số điều kiện. Khóa công khai là (n, e) và khóa riêng là (n, d).
Mã hóa và giải mã thông tin được thực hiện bằng cách sử dụng khóa công khai và khóa riêng tương ứng. Ví dụ đơn giản dưới đây sẽ giải thích cách mã hóa và giải mã dữ liệu bằng cách sử dụng khóa công khai và khóa riêng.
Mã hóa và giải mã
Để mã hóa thông điệp m, ta sử dụng khóa công khai (n, e). Khi nhận được dữ liệu đã mã hóa c, người nhận sẽ sử dụng khóa riêng (n, d) để giải mã và lấy lại thông điệp ban đầu.
Trong thực tế, việc mã hóa toàn bộ dữ liệu có thể tốn nhiều thời gian, vì vậy chữ ký số thường sử dụng phương pháp mã hóa giá trị băm của thông điệp. Điều này mang lại nhiều lợi ích, như làm cho dữ liệu nhỏ gọn, kiểm tra tính toàn vẹn và giữ bí mật thông điệp.
Xác định nguồn tin
Chữ ký số cho phép chúng ta xác định nguồn gốc của thông tin. Người nhận có thể sử dụng khóa công khai đã giải mã để xác minh chữ ký và so sánh giá trị băm của thông điệp gốc với giá trị băm đã nhận. Nếu hai giá trị này khớp nhau, điều đó có nghĩa là thông điệp được gửi từ chủ sở hữu của khóa riêng.
Chữ ký số cũng không thể bị chối bỏ, vì chủ sở hữu khóa riêng không thể phủ nhận việc tạo ra chữ ký. Tuy nhiên, như bất kỳ hệ thống mật mã nào khác, RSA vẫn có những thách thức về bảo mật.
Chữ ký số trong thực tế
Chữ ký số được sử dụng rộng rãi trong ngành ngân hàng và kế toán, nơi việc bảo mật thông tin là rất quan trọng. Tuy nhiên, trong tương lai gần, khi chúng ta tiến tới một thế giới không có giấy tờ và bút viết, chữ ký số có thể trở nên phổ biến hơn trong các hoạt động giao dịch điện tử.
Để biết thêm thông tin về mã hóa RSA và chữ ký số, ghé thăm trang web chính thức của iedv tại iedv.