Biết các phương pháp và ví dụ về mã hóa và giải mã, bạn có biết không?

Phương thức mã hóa (mã hóa) và giải mã (giải mã) là hai thuật ngữ cơ bản trong thuật ngữ mật mã. Khái niệm về mật mã là sử dụng mã bí mật và mật khẩu để bảo vệ thông tin bí mật, điều này đã được con người thực hiện từ hàng ngàn năm trước bắt đầu bằng một phương pháp rất đơn giản. Từ đầu thế kỷ 20, việc phát minh ra máy móc cơ khí và cơ điện dẫn đến sự hiểu biết tinh vi và hiệu quả hơn về mã hóa.

Mã hóa trong các thiết bị máy tính bắt đầu được phát triển ở Hoa Kỳ vào những năm 1970. Vào thời điểm đó, mã hóa được sử dụng để bảo mật cho ban thư ký của các cơ quan chính phủ, cho đến nay, mã hóa trên máy tính đã được sử dụng rộng rãi trên nhiều thiết bị, như thương mại điện tử, Máy ATM, mạng điện thoại di động và các loại khác.

Trong thế kỷ 21, các thuật ngữ về mật mã, mã hóa và giải mã nghiêng về khái niệm hệ thống bảo mật máy tính kỹ thuật số cho các cơ quan nhà nước và ngân hàng số. Khái niệm này được sử dụng để bảo vệ thông tin và dữ liệu quan trọng.

Phương pháp mã hóa và giải mã

(1) Phương pháp mã hóa

Phương pháp mã hóa và giải mã

Trong mật mã, mã hóa là quá trình viết mật khẩu / mã hóa tin nhắn hoặc thông tin mà chỉ một số nhóm người nhất định có thể truy cập, trong khi những người không được phép truy cập sẽ không thể hiểu mục đích của tin nhắn. Mã hóa không ngăn các bên ngoài truy cập thông tin đã được mã hóa, nhưng từ chối cung cấp sự hiểu biết / hiểu biết thực sự về thông tin bằng cách cung cấp chặn (phân nhánh) hoặc các rào cản.

Trong sơ đồ mã hóa, dữ liệu được trình bày có thể là dữ liệu văn bản thuần túy, nhưng văn bản được biên dịch với một mật khẩu bí mật nhất định để nó yêu cầu một số phương thức giải mã nhất định để người nhận tin nhắn có thể nhận và hiểu thông điệp theo mục đích của người gửi. Về mặt kỹ thuật, quá trình mã hóa đòi hỏi phải thay đổi dữ liệu biến đổi dữ liệu không thường xuyên (giả ngẫu nhiên) được tạo ra từ phương thức thuật toán. Mật khẩu bí mật của kết quả trả về biến được đặt tên bản mã.

Trong quy trình mã hóa hiện đại được liên kết chặt chẽ với công nghệ máy tính, kỹ thuật mã hóa cũng được gắn liền với một quy trình toán học sử dụng thuật toán. Về nguyên tắc, có thể giải mã thông tin được mã hóa mà không cần biết các khóa mật khẩu. Tuy nhiên, đặc biệt đối với việc mã hóa thông tin do tính toán của các thuật toán máy tính, một phương pháp giải mã đơn giản là không đủ, mọi người chắc chắn cần có đủ chuyên môn điện toán và thiết bị máy tính.

Có hai loại phương thức mã hóa, viz Khóa đối xứng (khóa đối xứng) và Khóa công khai (khóa công khai).

1. Trong sơ đồ khóa đối xứng (khóa đối xứng), các biến khóa mã hóa và giải mã là như nhau. Để một nhóm / nhóm giao tiếp với những người khác, nó cần cùng một khóa, mục tiêu là đạt được một điều kiện giao tiếp an toàn.

Một ví dụ về khóa đối xứng là cỗ máy Enigma do quân đội Đức sản xuất được sử dụng trong chiến tranh thế giới. Mỗi ngày các cài đặt chính được thay đổi. Tuy nhiên, khi kẻ thù có thể tính toán cách thức hoạt động của máy, họ có thể giải mã thông tin được mã hóa trong tin nhắn miễn là họ có thể tìm thấy khóa mã hóa được cung cấp mỗi ngày.Sơ đồ khóa đối xứngMột ví dụ về thuật toán khóa đối xứng trong thời đại thông tin này là Rijndael hoặc mã hóa AES (Tiêu chuẩn mã hóa nâng cao) được sử dụng bởi chính phủ. AES là sự tiếp nối của sự phát triển DES (Tiêu chuẩn mã hóa dữ liệu), đó là tiêu chuẩn mã hóa thông tin được sử dụng bởi chính phủ Mỹ từ năm 1976.

AES bắt đầu được phát triển như một tiêu chuẩn mã hóa vào đầu những năm 1990, tại thời điểm đó, sơ đồ mã hóa DES được coi là không an toàn. Thuật toán này ban đầu được gọi là Rijndael vì nó phù hợp với tên của nhà thiết kế, tức là Vincent Rijmen và John Daemen từ Bỉ, người đã giành chiến thắng trong cuộc thi thuật toán mã hóa DES được tổ chức bởi NIST (Viện tiêu chuẩn và công nghệ quốc gia) tài sản của chính phủ Hoa Kỳ vào ngày 26 tháng 11 năm 2001. Kể từ đó, AES là tiêu chuẩn mã hóa của chính phủ Hoa Kỳ cho đến nay.

Mã hóa AES là một khối đối xứng có chức năng như một mã hóa (mật mã) cũng như bộ giải mã (giải mã). AES có một khối đầu vàođầu ra Rộng 128 bit. Cách AES hoạt động là nhập mỗi 128 bit văn bản gốc nhập vào một hình vuông có kích thước 4×4 byte. Điều kiện làXOR với chìa khóa, sau đó 10 lần xử lý với sự thay thế biến đổi addkey tuyến tính. Sau đó, nó được lấy bản mã.Khóa bất đối xứng (khóa bất đối xứng)

2. Lược đồ khóa bất đối xứng (khóa bất đối xứng), thường được gọi là Khóa công khai vì nó được chia sẻ với mọi người. Trong các sơ đồ khóa bất đối xứng, khóa mã hóa và tin nhắn / thông tin được mã hóa được công khai cho mọi người. Tuy nhiên, chỉ những nhóm / nhóm có quyền truy cập vào khóa giải mã mới có thể đọc tin nhắn / thông tin. Vì vậy, mật mã bất đối xứng sử dụng hai (2) các khóa khác nhau, một khóa công khai và riêng tư có liên quan đến nhau về mặt toán học. Khóa chung được chia sẻ với mọi người trong khi khóa riêng được giữ bí mật. RSA (Rivest Shamir Adeld) là một ví dụ về thuật toán mã hóa bất đối xứng được sử dụng rộng rãi nhất trong các kết nối mạng internet hiện nay.

RSA (Rivest Shamir Adeld)RSA hoạt động với ba (3) giai đoạn cụ thể là quá trình tạo khóa (khóa riêngkhóa công khai), quá trình mã hóa (mã hóa) và quá trình giải mã (giải mã). Quá trình tính toán toán học của thuật toán trong mã hóa RSA được biết là rất dày và dày đặc, bởi vì phép tính sử dụng các số có giá trị rất lớn, do đó kết quả của việc tạo khóa hoặc mã hóa rất khó theo dõi (bị hack).

Trích dẫn từ một nguồn thảo luận về thuật toán RSA, sau đây là quá trình tạo khóa trong sơ đồ RSA, cụ thể là qua năm (5) các bước sau.

    Tìm nó 2 Số nguyên tố ngẫu nhiên và lưu trữ trong các biến pq, với điều kiện số bit cho số này là như nhau. Giá trị p phải lớn hơn q và nên sử dụng ít nhất các số trên 128 bit /2 = 64 bit khi nào sẽ tạo một khóa với chiều dài bit của 128 bit (tối thiểu 64 bit hex = 0x8000000000000000; tối thiểu 64 bit thập phân = 9223372036854775808). Đếm n = p * q; Trường hợp giá trị n này sẽ được sử dụng cho mô đun trên riêng tưkhóa công khai. Đếm pq = (p-1) * (q-1); Được sử dụng như một tìm kiếm giá trị khóa riêng. Chọn một giá trị e cho một khóa công khai với điều kiện (1 <e <pq)(gcd (e, pq) =1)Giá trị e đây thường là một giá trị tương đối nhỏ, thường được sử dụng là 0x10001 = 65537.Khi các tiêu chí e không phù hợp với các điều kiện trên, các giá trị phải được tìm kiếm e thích hợp khác, hoặc nếu e đã xác định với 0x10001, sau đó những gì phải được tìm kiếm lại là giá trị p, q, npq như trong giai đoạn đầu. Chọn một giá trị d, với điều kiện giá trị d đáp ứng: (d * e) mod pq = 1

Quá trình mã hóa RSA có một số điều kiện trong mã hóa trong RSA, trong đó giá trị M phải lớn hơn 0và phải nhỏ hơn giá trị n (từ khóa công khai). Mã ASCII cho M là một 77. Nếu khóa công khai là một n = 3233 e = 17 sau đó giá trị M điều này đủ điều kiện 0 <77 <3233; và có thể được tính trực tiếp. Quá trình mã hóa rất dễ dàng, chỉ bằng cách tính điểm chuẩn công thức c = (M hạng e) mod n.

Giá trị quá trình giải mã RSA M thay thế bằng giá trị c từ bản mã (kết quả mã hóa) và các giá trị e từ khóa công khai thay thế bằng giá trị d từ khóa riêng, trong khi giá trị n từ khóa công khai luôn luôn giống như giá trị n từ khóa riêng.

(2) Phương pháp giải mã

Phương pháp giải mã

Định nghĩa giải mã (giải mã) trên toàn cầu là quá trình biến đổi dữ liệu bản mã mà chưa được đọc kết quả của quá trình mã hóa sẽ được trả lại cho một hình thức không được mã hóa.

Trong quá trình giải mã, hệ thống sẽ trích xuất và chuyển đổi nó thành văn bản và hình ảnh không chỉ được người đọc hiểu mà còn bởi hệ thống. Quá trình giải mã có thể được thực hiện bằng tay hoặc tự động. Quá trình được thực hiện bằng cách sử dụng chìa khóa hoặc mật khẩu.

Để hiểu cách mã hóa hoạt động, bạn cần có kiến ​​thức toán học, nếu bạn không thích nó và không hiểu đại số, bạn sẽ mất nhiều thời gian để hiểu. Do đó, một lời giải thích ngắn gọn về mật mã, mã hóa (mã hóa) và giải mã (giải mã), hy vọng hữu ích và dễ hiểu.