Mã hóa rất quan trọng và cần thiết trong mọi lĩnh vực đời sống. Đặc biệt, trong thời đại công nghệ ngày càng phát triển như hiện nay, mã hóa thông tin lại càng không thể thiếu để tăng tính bảo mật và truyền tải dữ liệu cho thông tin. Vậy mã hóa thông tin là gì? Tầm quan trọng của việc mã hóa là gì? Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn giải đáp chi tiết vấn đề này.
Tìm hiểu chung về mã hóa thông tin
Mạng máy tính là một môi trường mở và những thông tin được đưa lên Internet hoặc nhận về Internet đều có thể bị lộ bởi các đối tượng xấu. Một trong những phương thức để bảo mật dữ liệu an toàn và được sử dụng phổ biến hiện nay chính là mã hóa thông tin.
Mã hóa là gì?
Trong mật mã học, một ngành toán tin ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ thông tin mã hóa là một phương thức biến đổi thông tin. Cụ thể tự các dạng phim ảnh, hình ảnh, văn bản từ dạng bình thường sang dạng thông tin mà người khác không thể hiểu nếu không có phương tiện để giải mã.
Hiểu đơn giản, mã hóa là một phương pháp nhằm đưa ra từ dạng thông tin đã được mã hóa trở về dạng thông tin ban đầu, là quá trình ngược của mã hóa.
Hiện nay, mã hóa đóng vai trò rất cần thiết và quan trọng. Đặc biệt trong các giao dịch điện điện tử như bitcoin. Nó sẽ giúp đảm bảo tính bảo mật cao, thông tin toàn vẹn khi truyền trên mạng. Mã hóa cũng là nền tảng quan trọng của nền tảng kỹ thuật như hệ thống kpi, chữ ký điện tử.
Vậy mã hóa thông tin là gì?
Mã hóa thông tin cũng là một hình thức nhằm mục đích biến đổi dữ liệu sang một dữ liệu khác mang ý nghĩa khác với dữ liệu ban đầu trước khi bị biến đổi. Mục đích của việc mã hóa này chỉ cho phép một số người nhất đinh mới có thể đọc được dữ liệu từ ban đầu. Cụ thể thông qua việc giải mã dữ liệu khi đã được biến đổi.
Hay hiểu đơn giản, mã hóa là việc biến từ dữ liệu ban đầu A thành dữ liệu B. Việc đọc được dữ liệu A sẽ thông qua việc phải giải được mã hóa dữ liệu B về A.
Giải đáp một số thắc mắc về mã hóa thông tin trên máy tính
Để hiểu rõ hơn về mã hóa thông tin trong máy tính là gì chúng ta cùng tìm hiểu một số khái niệm liên quan như sau:
Thông tin là gì?
Thông tin bao gồm tất cả các sự việc, sự kiện, ý tưởng phán đoán làm tăng thêm sự hiểu biết cho con người. Thông tin cũng là những hiểu biết có thể có được về một thực thế nào đó.
Và muốn đưa được thông tin vào máy tính thì con người phải tìm cách để biểu diễn các thông tin sao cho máy tính có thể dễ dàng hiểu để xử lý được nhanh chóng nhất.
Dữ liệu là gì?
Dữ liệu chính là những thông tin được đưa vào máy tính qua một cách nào đó.
Có những dạng thông tin nào?
Thông tin bao gồm các loại số và phi số. Bao gồm số thực, số nguyên và một số loại dạng phi số như sau:
Dạng thông tin là văn bản: Đây là dạng thường gặp nhất và quen thuộc nhất trên các phương tiện thông tin như vở ghi, sách vở, báo chí…
Dạng thông tin là hình ảnh: Cụ thể gồm những bức ảnh chụp, bức tranh vẽ, băng hình… Đây là các phương tiện mang các thông tin ở dạng hình ảnh.
Dạng thông tin là âm thanh: Bao gồm những tiếng nhạc, tiếng nói của con người…
Biến đổi dữ liệu là gì?
Đây là một quy tắc nào đó nhằm thực hiện việc biến đổi một lượng dữ liệu này sang một lượng dữ liệu khác. Nếu xét theo khía cạnh của toán học thì đây chính là một dạng hàm số y = f(x). Trong đó x là dữ liệu ban đầu, y là dữ liệu sau khi được biến đổi từ dữ liệu x và hàm biến đổi f.
Trong lĩnh vực mật mã học, khi nghiên cứu về mã hóa thông tin, dữ liệu ban đầu sẽ được gọi là Plaintext (kí hiệu P), dữ liệu sau khi được mã hóa gọi là Ciphertext (kí hiệu C), hàm biến đổi/ mã hóa sẽ gọi là phương pháp mã hóa, được kí hiệu là E (Encryption).
Dữ liệu sau khi biến đổi khác với dữ liệu ban đầu, có thể đọc hiểu được không?
Một số tài liệu nói về dữ liệu sau khi được biến đổi thường cho rằng Ciphertext không thể đọc hoặc hiểu được. Tuy nhiên, điều này thực sự chưa chính xác. Ví dụ dưới đây sẽ là một trong những phương pháp mã hóa thông tin đơn giản nhất. Cụ thể mã hóa từ không thành có và có thành không.
Alice: Ngày mai có đi học không?
Bob: Có (Sự thật là không)
Eva: Hiểu là có theo lời của Bob
Nhưng trước đó giữa Alice và Bob đã có thỏa thuận trước về câu trả lời. Nếu có thì câu trả lời đúng là không và ngược lại.
Câu trả lời “Có” của Bob chính là là Ciphertext, còn dữ liệu ban đầu là “Không” hay Plaintext. Như vậy ta thấy cả Alice và Bob đều có thể đọc và hiểu được. Vì vậy nhận định Ciphertext không đọc được là không đúng. Chỉ cần hai bên (Alice và Bob ) thống nhất cách mã hóa, giải mã thì người thứ ba sẽ có thể sẽ hiểu sai ý nghĩa, dù với những Ciphertext cũng có thể hiểu được.
Sở dĩ, một số tài liệu cho rằng Ciphertext không thể đọc hoặc hiểu được tài liệu bởi nhiều phương pháp mã hóa thông tin khác nhau. Đặc biệt là phần lớn tất cả phương pháp mã hóa sử dụng trong hệ thống thông tin và truyền tin hiện tại điều biến đổi thông tin sang thành những dạng không thể đọc được.
Trong mật mã học, người gửi và người nhận thông tin thường gọi là Alice và Bob, còn người thứ ba người “nghe trộm (Eavesdropper)” thông thường sẽ được gọi là Eve
Trường hợp Ciphertext không giải mã được thì sao?
Mã hóa luôn luôn đi kèm với giải mã. Nếu chỉ có “mã hóa thông tin” mà không có phương thức giải mã thì chúng ta không gọi đó là “Encryption”. Một trong số các kiểu “mã hóa” không có phương thức giải mã phổ biến đó được gọi là các hàm băm (Hash function).
Trong tiếng Việt từ “mã hóa” đôi khi được sử dụng cho cả hai từ “Encryption” và “Encoding”. Đây là hai khái niệm hoàn toàn khác nhau. Hơn nữa, từ “Encoding” trong tiếng Anh cũng được sử dụng cho nhiều định nghĩa liên quan tới dữ liệu.Vậy nên, rất khó để dịch đúng các định nghĩa về “Encoding” sang tiếng Việt.
Mã hóa thông tin trong máy tính là gì?
Đây cũng chính là mảng kiến thức tin học quan trọng trong chương trình lớp 10 mà các bạn học sinh cần nắm vững. Từ đó có nền tảng học lập trình sau này.
Cụ thể, để máy tính xử lý được thì cần mã hóa thông tin thành dữ liệu, thông tin cần được đổi thành các dãy biết. Cách biến đổi như thế gọi là mã hóa thông tin
Để mã hóa văn bản, người ta áp dụng bảng mã ASCII (8 bit) gồm có 256 ký tự được đánh số từ 0 đến 255. Người ta gọi số hiệu này là mã ASCII thập phân của ký tự.
Bộ mã Unicode (gồm 16 bit) có thể mã hóa thành 65536 ký tự khác nhau, cho phép thể hiện trong máy tính văn bản của tất cả ngôn ngữ trên thế giới.
Hiểu đơn giản, mã hóa thông tin trong máy tính là quá trình đưa thông tin vào máy tính nhằm mục đích lưu trữ và xử lý được thông tin. Thông tin phải được biến đổi thành dãy bit
Tại sao cần phải mã hóa thông tin?
Mã hóa thông tin là một công việc cần thiết và quan trọng đối bất kể một doanh nghiệp nào đang hoạt động hiện nay. Đặc biệt trong thời đại công nghệ số ngày càng mạnh mẽ như hiện nay. Đây được xem là một giải pháp vô cùng hiệu quả giúp mọi thông tin của doanh nghiệp truyền tải trên mạng internet luôn đảm bảo toàn vẹn và an toàn nhất.
Ngăn chặn truy cập bất hợp pháp
Thực hiện mã hóa thông tin giúp doanh nghiệp dễ dàng ngăn chặn được những truy cập bất hợp pháp vào hệ thống thông tin khi đã được thực hiện để bảo vệ. Bởi chỉ những người có quyền truy cập, có mật khẩu để giải mã mới có thể đọc để hiểu được các thông tin, dữ liệu đã được mã hóa.
Tăng tính bảo mật
Những thuật toán mã hóa dữ liệu sẽ giúp hỗ trợ, cung cấp thêm cho doanh nghiệp thêm các yếu tố bảo mật chủ chốt như tính xác thực cho xác minh nguồn dữ liệu, tính vẹn toàn để đảm bảo những thông tin không bị thay đổi khi gửi đi và không thu hồi tránh trường hợp gửi dữ liệu bị hủy.
Đồng thời, thực hiện việc mã hóa thông tin tương tự như cách làm gia tăng thêm tính bảo mật cho thông tin. Vậy nên dù dữ liệu của bạn đã bị đánh cấp thì việc giả mã cũng trở nên khó khăn, tốn nhiều công sức cũng như thời gian.
Mã hóa thông tin có những loại nào?
Hiện nay, các doanh nghiệp có thể áp dụng rất nhiều phương pháp mã hóa dữ liệu. Dưới đây là một số phương pháp mã hóa điển hình mà bạn nên biết.
Mã hóa cổ điển
Mã hóa cổ điển là phương pháp mã hóa cơ bản nhất. Với phương pháp mã hóa này, người gửi và người nhận không cần thiết phải tạo khóa bảo mật. Cụ thể họ sẽ chỉ cần biết về những thuật toán có khả năng để giải mã được nó là được.
Tuy nhiên, với phương pháp mã hóa này nếu càng đơn giản thì khả năng đảm bảo tính an toàn cho dữ liệu lại càng không cao.
Mã hóa bất đối xứng
Phương pháp mã hóa bất đối xứng thường sẽ áp dụng thuật toán RSA thực hiện việc mã hoá. Khóa công khai (Public Key) và khóa bí mật (Private Key) thường được phương pháp mã hóa bất đối xứng này sử dụng để có được những dữ liệu được mã hoá.
Tuy nhiên, tốc độ thực hiện mã hoá cũng giải mã bất đối xứng này là rất chậm.
Mã hóa đối xứng
Với phương pháp đối xứng, chỉ cần một từ khóa giống nhau doanh nghiệp đã có thể thực hiện việc mã hóa và giải mã. Đây cũng được xem là cách mã hóa thông tin thông dụng nhất. Cụ thể hai thuật toán phổ biến gồm gồm DES và AES.
Hiện nay, thuật toán des không còn được ứng dụng nhiều. Còn thuật toán AES mã hóa những dữ liệu bằng nhiều ô khác nhau. Trong đó, các ô này có kích thước càng lớn thì hacker sẽ càng khó giải mã hơn bởi nó cần nhiều kỹ năng để mã hóa cũng như giải mã.
Mã hóa 1 chiều (hay mã hóa Hash)
Đây là phương pháp mã hóa được sử dụng phổ biến và rộng rãi hơn cả trong các trường hợp doanh nghiệp khi thực hiện giải mã không muốn giải mã thành mật khẩu. Thông thường, sau mỗi lần người dùng đăng nhập, phương pháp mã hóa này sẽ xử lý mật khẩu thành chuỗi ký tự.
Sau đó, nó sẽ tiến hành so sánh chuỗi ký tự đó với những thông tin đã được lưu trong cơ sở dữ liệu nhằm xác định mật khẩu đó đã đúng hay chưa.
Như vậy với những thông tin qua bài viết bạn đọc đã hiểu rõ các kiến thức về mã hóa thông tin. Một trong những ứng dụng rất quan trọng trong thời đại công nghệ ngày càng phát triển mạnh mẽ như hiện nay. Hy vọng bài viết là nguồn thông tin tham khảo hữu ích cho bạn đọc hiểu hơn về lĩnh vực này.
