Mã hóa thông tin là một nội dung quan trọng trong mạng máy tính bởi nó giúp chúng ta bảo mật và giữ an toàn thông tin, tránh bị lộ lọt vào tay kẻ xấu. Trong bài viết sau, thegioimay.org sẽ cùng bạn tìm hiểu mã hóa thông tin là gì và lý do tại sao cần phải mã hóa nhé!
Nội dung chính
Thông tin là gì? Có dạng thông tin nào?
Khái quát về thông tin, dạng thông tin
Trước khi tìm hiểu mã hóa dữ liệu/thông tin là gì thì chúng ta cần nắm rõ khái niệm thông tin trước đã.
Hiểu một cách đơn giản, thông tin là tất cả những sự vật, sự việc, ý tưởng, phán đoán giúp mang lại sự hiểu biết cho đối tượng nhận tin. Thông tin thường được biểu diễn bằng hình ảnh, văn bản (Chữ số, chữ viết) hoặc âm thanh,…
Về đơn vị đo lường thông tin thì đơn vị đo lường nhỏ nhất được biết tới đó là bit. Đơn vị này sử dụng dãy nhị phân, bao gồm hai số 0 và 1 để biểu diễn thông tin trong máy tính. Sau đơn vị bit, chúng ta còn có những đơn vị khác có giá trị lớn hơn như:
| Tên đơn vị đo lường thông tin | Ký hiệu đơn vị | Quy đổi ra đơn vị nhỏ hơn |
| Byte | B | 1 byte = 8 bit |
| Kilobyte | KB | 1KB = 1024B |
| Megabyte | MB | 1MB = 1024KB |
| Gigabyte | GB | 1GB = 1024MB |
| Terabyte | TB | 1TB = 1024GB |
| Petabyte | PB | 1PB = 1024TB |
Thông tin được phân chia thành mấy loại?
Thông tin được phân chia thành 2 loại chính là: Thông tin dạng hình ảnh, dạng văn bản và dạng âm thanh.
Trong đó, thông tin dạng văn bản chính là dạng quen thuộc nhất với mỗi chúng ta. Chúng thường được bắt gặp qua các phương tiện thông tin như: Sách, báo, vở ghi, thông tin trên bảng biểu, poster, …
Thông tin dạng hình ảnh: Ví dụ như bức tranh, trang bìa tạp chí, bức ảnh chụp, bản đồ,…
Thông tin dạng âm thanh: Ví dụ như một bản nhạc, tiếng hát, tiếng nói chuyện, chim hót,…
Cùng tìm hiểu mã hóa thông tin là gì?
Mã hóa thông tin là một hình thức biến đổi dạng thông tin ban đầu thành một dạng thông tin khác mà vẫn giữ nguyên ý nghĩa. Mục đích của việc này là chỉ cho phép một số người có thể đọc và hiểu được thông tin thông qua việc giải mã sau khi biến đổi.
Hay nói cách khác: Bạn có thông tin A được mã hóa thành thông tin B rồi gửi cho bạn H. Để hiểu được dữ liệu thì bạn H cần phải giải mã thông tin từ B về A.
Đương nhiên về cách giải mã hoặc quy tắc giải thì hai người đã bàn bạc với nhau từ trước. Điều này sẽ giúp bạn bảo vệ được thông tin mật B nếu chẳng may rơi vào tay người khác.
Trong lĩnh vực máy tính thì mã hóa dữ liệu/thông tin là quá trình đưa thông tin vào máy để xử lý, lưu trữ. Trước khi đưa vào thì cần phải mã hóa trước vì máy tính vốn chỉ hiểu được thông tin dưới dạng nhị phân, bao gồm hai con số 0 và 1.
Lịch sử hình thành của mã hóa thông tin là gì?
Mã hóa thông tin được sử dụng trong c.h.i.ế.n đ.ấ.u
Không phải chỉ khi máy móc và công nghệ phát triển thì mã hóa dữ liệu/thông tin mới xuất hiện. Thực chất nó đã ra đời từ rất lâu, được áp dụng trong các cuộc c.h.i.ế.n t.r.a.n.h.
Trong một bên tham chiến thì gồm rất nhiều bộ phận, ví dụ như: Tiên phong, hậu cần, quân y, mật thám,… Những bộ phận này khi liên lạc thông tin với nhau thì cần đảm bảo kẻ thù không thể đọc hay hiểu được nội dung trong đó, nếu không sẽ bị bất lợi. Vì vậy, việc mã hóa đã giúp họ đạt được mục đích này.
Ví dụ: Trong thế chiến lần II, phe Trục (Gồm các nước phát – xít như Đức, Nhật, Italia,…) đã sử dụng một cỗ máy khá hiện đại có tên là Enigma để mã hóa thông tin liên lạc.
Cỗ máy này có thể dễ dàng biến hóa 26 chữ cái trong bảng chữ La tinh thành chữ cái khác. Mỗi ngày, họ lại thay đổi quy luật và sử dụng mã mới. Điều này đã gây không ít khó khăn cho tình báo phe Đồng minh nếu muốn nắm bắt thông tin từ đối thủ.
Theo ước tính, nếu muốn hóa giải mật mã, phe Đồng minh cần phải thử hơn 17.000 cách khác nhau trong vòng mỗi 24h. Tuy nhiên, Enigma sau đó đã bị phe này phá giải hoàn toàn. Điều này đã giúp Thế chiến lần II được rút ngắn hơn khoảng 2 năm trước khi kết thúc.
Caesar – Cách mã hóa thông tin sơ khai, đơn giản nhất
Một trong những cách mã hóa thông tin đơn giản và sơ khai nhất chính là mã hóa Caesar. Nếu sử dụng cách mã hóa này, bạn chỉ việc dịch chuyển một khoảng cách nhất định trong bảng chữ cái.
Ví dụ: Với cụm từ: An enamy ahead – Kẻ địch ở phía trước, khi sử dụng mã hóa Ceasar để dịch chuyển 3 chữ cái về sau thì nó sẽ được viết thành: Dq gqdpb dkhdg. Giả sử nếu như bạn không biết quy tắc này thì đương nhiên là sẽ chẳng hiểu cụm từ “Dq gqdpb dkhdg” là gì đúng không?
Vì có quy tắc đơn giản nên hiện nay, mã hóa Ceasar đã không còn an toàn. Bạn chỉ cần sử dụng bất kỳ hệ thống máy tính nào thì cũng đều có thể giải mã chỉ trong vòng vài giây.
Mã hóa thông tin gồm những loại nào?
Theo mật mã học thì mã hóa thông tin được chia thành hai loại chính là: Mã hóa khóa đối xứng và mã hóa khóa công khai (Hay còn gọi là mã hóa khóa bất đối xứng).
Mã hóa khóa đối xứng là gì? Đặc điểm và ứng dụng
Mã hóa khóa đối xứng có tên tiếng Anh là Symmetric – key, nó sử dụng cùng một loại chìa khóa để mã hóa và giải mã. Đương nhiên là chìa khóa quan trọng này chỉ được hai bên trao đổi thông tin nắm giữ. Nếu để bên thứ ba biết được chìa khóa thì thông tin sẽ không còn tính bảo mật nữa.
Mức độ bảo mật của thông tin khi được mã hóa khóa đối xứng sẽ phụ thuộc vào độ khó trong việc suy đoán ngẫu nhiên ra khóa đối xứng theo hình thức tấn công Brute Force (Chính là việc thử từng trường hợp)
Phương thức mã hóa khóa đối xứng đã được sử dụng phổ biến ở các thập kỷ trước trong quân đội của một số quốc gia. Hiện nay, phương thức này vẫn được sử dụng trong nhiều hệ thống máy tính nhằm mục đích tăng bảo mật cho dữ liệu.
Chuẩn mã hóa cấp cao AES chính là một ví dụ điển hình của Symmetric – key. Nó được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng nhắn tin an toàn, lưu trữ đám mây hoặc được tích hợp vào phần cứng máy tính.
Mã hóa khóa công khai là gì? Đặc điểm, ứng dụng của nó?
Mã hóa khóa công khai (Tên tiếng Anh: Asymmetric cryptography) là việc sử dụng đồng thời cả hai chìa khóa cho việc mã hóa và giải mã. Trong đó, bao gồm một chìa khóa cá nhân và một chìa khóa công khai.
Chìa khóa công khai được người gửi sử dụng để mã hóa, còn chìa khóa cá nhân lại được người nhận dùng để giải mã. Mỗi cặp chìa khóa đối xứng này là duy nhất và đi với nhau thành từng cặp. Tương ứng với mỗi chìa khóa công khai mã hóa thì chỉ có một chìa khóa cá nhân có thể giải mã được mà thôi.
Vì sử dụng cặp chìa khóa bất đối xứng nên mã hóa khóa công khai sử dụng nhiều liên kết về mặt toán học và có độ dài lớn hơn nhiều so với mã hóa khóa đối xứng. Đây cũng là lý do mà phương thức mã hóa này có độ an toàn về bảo mật cao hơn so với “người anh em” còn lại.
Về ứng dụng, mã hóa khóa công khai được sử dụng cho nhiều hệ thống máy tính nhằm bảo vệ những thông tin nhạy cảm. Ví dụ như: Việc gửi – nhận email, giao thức lớp cổng bảo mật SSL mà chúng ta thường thấy khi truy cập website,… Ngoài ra, phương thức này cũng xuất hiện trong các công nghệ hiện đại như: Chữ ký số, blockchain và tiền điện tử.
Tại sao chúng ta cần phải mã hóa thông tin?
Qua phần nội dung trên, thegioimay.org chắc chắn bạn đã hiểu được phần nào đó về tầm quan trọng của mã hóa dữ liệu rồi. Vậy tại sao chúng ta lại phải mã hóa thông tin?
Mã hóa thông tin giúp đảm bảo cho bảo mật thông tin, không để cho người không liên quan được biết, nhất là với những thông tin quan trọng.
Hãy thử tưởng tượng, nếu bạn đang mua sắm online qua một trang thương mại điện tử nào đó và muốn thanh toán qua thẻ ngân hàng. Vậy thì bạn sẽ phải nhập số tài khoản ngân hàng đó vào và sau đó gián tiếp đăng nhập vào ứng dụng smart banking để tiến hành thanh toán.
Nếu tất cả các thông tin đều được mã hóa, chỉ có bạn và bên cung cấp dịch vụ ngân hàng là biết mật khẩu thì mọi chuyện sẽ đều bình thường. Thế nhưng, nếu để một kẻ thứ ba có lòng dạ xấu xa, hoặc tội phạm tấn công mạng biết được thông tin do không có mã hóa thì chắc chắn số tiền của bạn sẽ “không cánh mà bay”.
Từ đó, không chỉ bạn mà tất cả người dùng khác đều sẽ rời bỏ mua sắm online vì không được đảm bảo an toàn tài chính.
Như vậy, có thể thấy, bất cứ thông tin trao đổi nào diễn ra trên mạng thì đều cần có mã hóa để giữ được tính bảo mật. Internet phát triển tới đâu thì hoạt động mã hóa sẽ phải phát triển tới đó, nếu không, mọi thông tin trao đổi của chúng ta đều có thể trở thành “lời bàn luận công khai”.
Lời kết
Vừa rồi, bạn và thegioimay.org đã cùng nhau tìm hiểu về mã hóa thông tin là gì và tầm quan trọng của nó. Nếu như không có mã hóa thì mọi thông tin của chúng ta sẽ rất dễ bị đánh cắp bởi tin tặc. Hãy nhớ ghé thăm website thường xuyên để chúng ta tiếp tục khám phá về những chủ đề công nghệ khác nhé!
