Mã hóa dữ liệu là gì? So sánh các phương pháp mã hóa phổ biến

Trong một thế giới mà tội phạm công nghệ cao đang gia tăng, những thông tin mật của các tổ chức, doanh nghiệp, nhất là khối ban ngành Chính phủ cần hết sức thận trọng khi chia sẻ qua mạng internet. Mã hóa dữ liệu là một phương pháp bảo mật phổ biến và an toàn nhất hiện nay để bảo vệ thông tin. Vậy làm thế nào để có thể mã hóa? Bài viết sau sẽ giúp bạn so sánh ba phương pháp hiệu quả nhất hiện có để bảo mật mạng. Nhưng trước khi bắt đầu đi sâu về các vấn đề kỹ thuật, chúng ta hãy dành một chút thời gian để hiểu rõ khái niệm mã hóa là gì nhé!

Nói đến khái niệm mã hóa nghe có vẻ trừu tượng. Nhưng nó là một thứ cực kì quan trọng, và hiện hữu ở khắp nơi trong đời sống hàng ngày của chúng ta. 

Lấy ví dụ: khi bạn thanh toán bằng thẻ tín dụng của mình trên Tiki, máy tính của bạn sẽ mã hóa thông tin đó để người khác không thể lấy cắp dữ liệu cá nhân của bạn khi dữ liệu được chuyển. Tương tự, nếu bạn có một tệp trên máy tính mà bạn muốn giữ bí mật chỉ cho riêng mình, bạn có thể mã hóa nó để không ai có thể mở file đó mà không có mật khẩu. 

Ta có thể dễ dàng khái quát, mã hóa là quá trình xáo trộn văn bản để chỉ người có mã bí mật hoặc khóa giải mã mới có thể đọc được. 

Vậy tại sao phải mã hóa thông tin?

Kỹ thuật mã hóa dữ liệu được sử dụng rộng rãi trên internet để đảm bảo tính bảo mật của thông tin người dùng được gửi giữa trình duyệt và máy chủ. Thông tin đó có thể bao gồm mọi thứ, từ nội dung, email, dữ liệu thanh toán đến thông tin cá nhân... Nếu không mã hóa, có khả năng thông tin của bạn sẽ bị ai đó xem trộm trong quá trình truyền tải rồi lợi dụng để làm việc xấu. Thử nghĩ đến việc bạn đang gửi tài liệu mật cho đồng nghiệp ở một thành phố khác, nếu bạn không mã hóa tài liệu đó thì có thể đối thủ cạnh tranh sẽ thấy được kế hoạch kinh doanh bí mật của công ty bạn và làm bạn mất đi doanh thu, thị trường. Chính vì vậy, việc mã hóa thông tin là vô cùng cần thiết, nhất là đối với các tập đoàn lớn và các tổ chức Chính Phủ.

Vậy có các loại mã hóa dữ liệu nào? Phương pháp nào là an toàn, bảo mật nhất? Hãy cùng tìm hiểu ở phần tiếp theo nhé!

-    Mã hóa đối xứng

-    Mã hóa bất đối xứng

-    Mã hóa một chiều

Mỗi loại có chức năng, thuật toán và ưu nhược điểm khác nhau. Chi tiết mời bạn tham khảo bảng so sánh sau: 

1.    Mã hóa HTTPS

Nhiều trang web hiện đại có tính năng mã hóa HTTPS - bạn sẽ biết vì URL bắt đầu bằng https hoặc vì trình duyệt của bạn hiển thị một biểu tượng ổ khóa nhỏ trên thanh địa chỉ. 

Mã hóa HTTPS bảo vệ lưu lượng truy cập internet của bạn trong khi nó di chuyển giữa thiết bị của bạn và trang web bạn đang sử dụng, ngăn không cho bất kỳ ai nghe thấy hoặc thay đổi dữ liệu khi nó đang chuyển tiếp. Bạn không bao giờ được tiết lộ bất kỳ dữ liệu cá nhân nhạy cảm nào, chẳng hạn như số thẻ tín dụng, khi đang ở trên một trang web không an toàn với HTTP cũ thuần túy. Nếu bạn không biết mức độ an toàn của một trang web nhất định, tốt nhất bạn nên kiểm tra nhanh độ an toàn của trang web trước khi nhập bất kỳ thông tin cá nhân nào.

2.    Mã hóa email

Gmail và Outlook - hai trong số các nền tảng email được sử dụng rộng rãi nhất - mã hóa tất cả các email theo mặc định. Mã hóa mà họ cung cấp phải đủ cho người dùng email bình thường, nhưng có nhiều tùy chọn bảo mật hơn. Cả Gmail và Outlook đều cung cấp mã hóa nâng cấp với các tài khoản cao cấp và ProtonMail là dịch vụ email được mã hóa an toàn mà bất kỳ ai cũng có thể sử dụng. 

3.    Ứng dụng nhắn tin an toàn

Nhiều ứng dụng nhắn tin cũng bảo vệ người dùng bằng mã hóa dữ liệu. Signal và Wickr là hai tùy chọn phổ biến cung cấp mã hóa end-to-end : dữ liệu được mã hóa toàn bộ từ người gửi đến người nhận.

4.    Tiền điện tử

Nếu bạn đã sử dụng các loại tiền điện tử như Bitcoin, bạn cũng thích sự bảo vệ của mã hóa dữ liệu. Tiền điện tử bảo vệ người dùng của họ bằng cách mã hóa các giao dịch và lưu trữ chúng trong một bản ghi lịch sử được chia sẻ được gọi là “blockchain”. Khi một giao dịch tham gia vào chuỗi khối, nó không thể bị đảo ngược hoặc giả mạo.

5.    Mạng riêng ảo VPN

Wi-Fi công cộng không yêu cầu xác thực để truy cập. Điều đó tiện lợi cho bạn và nó cũng là cơ hội cho tin tặc, vì họ cũng không cần bất kỳ xác thực nào và có thể dễ dàng lấy cắp dữ liệu của bạn.

Nếu bạn cần Wi-Fi cho máy tính xách tay của mình, tốt hơn hết bạn nên sử dụng 4G để làm điểm phát sóng Wi-Fi và để máy tính xách tay của bạn kết nối với nó một cách an toàn. Cách tốt nhất, hãy sử dụng Mạng riêng ảo (VPN), mạng này tạo cổng riêng vào Internet cho bạn

Sử dụng phần mềm mã hóa tích hợp sẵn trong Windows

-    BitLocker: là một giải pháp mã hóa toàn bộ ổ đĩa. Khi bạn thiết lập BitLocker, bạn sẽ mã hóa toàn bộ phân vùng - chẳng hạn như ổ C, ổ D, ổ flash USB hoặc phương tiện bên ngoài khác.

-    Encrypting File System (EFS): Thay vì mã hóa toàn bộ ổ đĩa của bạn, bạn có thể sử dụng EFS để mã hóa từng tệp và thư mục riêng lẻ.

Sử dụng phần mềm mã hóa dữ liệu của bên thứ ba

AxCrypt là một trong những công cụ tốt nhất để mã hóa thông tin trên máy tính. AxCrypt là phần mềm mã hóa file nguồn mở hàng đầu cho Windows. Sử dụng chuẩn mã hóa AES-128, đảm bảo file/ thư mục sau khi được mã hóa sẽ bảo mật tuyệt đối.

Dowload phần mềm tại: https://www.axcrypt.net/download

 2. Mã hóa thông tin trong điện thoại

Bạn có thể đã bảo vệ điện thoại chạy hệ điều hành Android hoặc IOS của mình bằng mã PIN, mật mã, khóa hình hoặc khóa vân tay / khuôn mặt - và điều đó thật tuyệt. Các biện pháp bảo mật như thế này là rất cần thiết trong cuộc chiến chống lại truy cập trái phép. Nhưng có một cách khác để bạn có thể bảo vệ dữ liệu trên thiết bị di động của mình: mã hóa.

IOS

Ngay sau khi bạn thiết lập mật mã trên thiết bị iOS, dữ liệu của bạn sẽ tự động được mã hóa. Nếu bạn chưa có mật mã, hãy thực hiện quy trình sau:

Bước 1: Mở Cài đặt của bạn và nhấn vào Mật mã. Thay vào đó, các iPhone mới hơn có thể nói Touch ID & Passcode hoặc Face ID & Passcode.

Bước 2: Khi ở đây, hãy làm theo lời nhắc để thiết lập mật mã và bất kỳ biện pháp bảo mật nào khác mà bạn muốn đưa vào. Sau khi hoàn tất, thiết bị iOS của bạn sẽ được mã hóa.

Android

Quy trình mã hóa thiết bị Android của bạn có thể khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất và phiên bản Android. Đây là cách quá trình trông như thế nào trong Android 10 trên Google Pixel 2:

Bước 1: Mở Cài đặt của bạn, sau đó nhấn Bảo mật.

Bước 2: Cuộn xuống và nhấn Mã hóa và thông tin đăng nhập.

Bước 3: Làm theo lời nhắc tại đây để mã hóa thiết bị của bạn. Khi bạn hoàn tất, hãy xác nhận trạng thái đã mã hóa của điện thoại.

Ngoài những vấn đề chuyên sâu liên quan đến thuật toán mã hóa, sau đây là một số mẹo đơn giản ai cũng có thể làm để bảo vệ thông tin dữ liệu của mình trước kẻ xấu:

- Bật xác thực hai yếu tố trên tài khoản của bạn. Ví dụ: khi sử dụng PayPal, bạn sẽ nhận được tin nhắn SMS để xác minh từng giao dịch. Các tài khoản khác sử dụng các điểm đánh dấu sinh trắc học như dấu vân tay để cung cấp phương pháp xác minh thứ hai.

- Không tải xuống các ứng dụng không chính thức trên smart phone của bạn - Hãy sử dụng App Store hoặc Google Play.

- Xem bạn cấp quyền nào cho các ứng dụng trên điện thoại. Nếu một ứng dụng xử lý văn bản muốn sử dụng máy ảnh và micrô, thông tin vị trí và mua hàng trong ứng dụng cũng như quyền truy cập vào tài khoản Google của bạn, hãy cẩn trọng với ứng dụng này!

- Gỡ cài đặt phần mềm và ứng dụng bạn không còn sử dụng.

- Tắt 'chạy với tư cách quản trị viên' trên tất cả các thiết bị của bạn. Điều này có nghĩa là nếu một tin tặc giành được quyền kiểm soát một chương trình, họ sẽ không thể kiểm soát điện thoại hoặc thay đổi cài đặt và có thể sẽ không thể cài đặt phần mềm trên điện thoại hoặc máy tính của bạn.

- Luôn cập nhật tất cả phần mềm của bạn. Hacker thường xuyên tìm thấy các lỗ hổng mới trong phần mềm và hệ điều hành lỗi thời.

- Hủy kích hoạt tự động điền password. Đó là một tính năng tiết kiệm thời gian, nhưng nếu nó thuận tiện cho bạn, thì nó cũng thuận tiện cho hacker.

- Khi bạn có một giao dịch đặc biệt nhạy cảm hãy sử dụng mạng riêng ảo VPN hoặc chế độ duyệt web riêng tư.

- Đảm bảo bạn có khóa màn hình để đề phòng khi điện thoại bị thất lạc.

- Nhớ đăng xuất! Khi bạn sử dụng xong một tài khoản, hãy đăng xuất khỏi tài khoản đó. Khi bạn để các tài khoản của mình chạy ẩn, đó là một vi phạm bảo mật lớn. May mắn thay, hầu hết các ngân hàng hiện nay đều đăng xuất khách hàng sau một thời gian nhất định.

Hội nghị truyền hình là một công cụ mạnh mẽ cho phép giao tiếp, trao đổi thông tin mặt đối mặt, thời gian thực giữa các cộng sự trên khắp thế giới. Do đó, bảo mật là rất quan trọng đối với hội nghị truyền hình. Trong hội nghị truyền hình, thông tin và dữ liệu nhạy cảm truyền qua các mạng nội bộ và bên ngoài, nơi dễ bị tin tặc dòm ngó. Nếu một mạng bị tấn công, luồng hội nghị truyền hình sẽ trở thành camera giám sát riêng của tin tặc, ghi lại và phát lại các bí mật của công ty cũng như thông tin tình báo tối mật.

Chính vì vậy, đối với những công ty, tổ chức có nhu cầu bảo mật thông tin cao, chúng tôi khuyên nên sử dụng hệ thống hội nghị truyền hình phần cứng chuyên dụng thay vì các phần mềm họp trực tuyến trên thị trường. Khi sử dụng phần mềm, các thông tin nội bộ sẽ được truyền qua cloud – nơi rất dễ bị hacker đột nhập đánh cắp thông tin. Còn đối với thiết bị hội nghị phần cứng, các luồng video và âm thanh sẽ được truyền qua bộ mã hóa (còn gọi là codec) trước khi gửi đến điểm cầu khác thông qua mạng truyền dẫn.

Các hãng về thiết bị hội nghị truyền hình thông dụng hiện nay như Polycom, Cisco, AVer… thường sử dụng kỹ thuật mã hóa đối xứng với thuật toán AES-128 bit và AES-256 bit. Độ dài bit của một khóa xác định độ bền của nó - khóa càng dài thì càng khó bẻ.

AES (viết tắt của Tiêu chuẩn mã hóa nâng cao) là “phương pháp mã hóa đối xứng được chính phủ Hoa Kỳ lựa chọn để bảo vệ thông tin đã được phân loại và được triển khai trong phần mềm và phần cứng trên toàn thế giới để mã hóa dữ liệu nhạy cảm”. Trong phát trực tuyến video, các đài truyền hình có thể sử dụng mã hóa video AES để phát trực tuyến an toàn. Khi video được mã hóa, một khóa đặc biệt sẽ xáo trộn nội dung video. 

Trừ khi người xem có khóa truy cập chính xác, họ không thể xem video. Hơn nữa, nếu họ cố gắng chặn nó, tất cả những gì họ thấy là một mớ dữ liệu vô dụng lộn xộn. Người xem được ủy quyền sẽ truy cập video được mã hóa AES thông qua trình duyệt web của họ và kết nối HTTPS an toàn. Quá trình mã hóa có thể vô hình nhưng nó cung cấp một lớp bảo vệ đáng kể chống lại sự đánh chặn và vi phạm bản quyền.