Hiểu biết về các loại mã hóa: từ lý thuyết đến thực tiễn trong tiền điện tử

Tại sao các loại mã hóa lại quan trọng đối với người dùng ví tiền điện tử

Mọi người làm việc với tiền điện tử đều gặp phải các thuật ngữ “khóa công khai” và “khóa riêng”, nhưng ít ai hiểu chính xác chúng bảo vệ tài sản như thế nào. Thực tế, điều này đứng sau một trong hai hệ thống chính: mã hóa đối xứng và mã hóa bất đối xứng. Để hiểu rõ về sự an toàn của tài sản crypto của mình, điều quan trọng là phải biết sự khác biệt giữa các loại mã hóa này và cách mà chúng hoạt động.

Hai cách tiếp cận chính để bảo vệ dữ liệu

Mã hóa hiện đại được xây dựng trên hai phương pháp cơ bản. Phương pháp đầu tiên - mã hóa đối xứng - sử dụng một khóa duy nhất để mã hóa và giải mã thông tin đồng thời. Phương pháp thứ hai - mã hóa bất đối xứng - hoạt động với hai khóa khác nhau, có mối liên hệ toán học với nhau: khóa công khai ( để mã hóa) và khóa riêng ( để giải mã).

Sự khác biệt cơ bản này không chỉ là chi tiết kỹ thuật — nó xác định toàn bộ cách tiếp cận đối với an ninh của hệ thống và cách thức sử dụng của nó.

Các loại mã hóa hoạt động trong các tình huống hàng ngày

Mã hóa đối xứng trong hành động: Hãy tưởng tượng rằng Katya muốn gửi một tin nhắn bí mật cho Maxim. Cô ấy mã hóa nó bằng một khóa duy nhất và gửi đi. Để giải mã, Maxim phải nhận được chính khóa đó. Vấn đề: nếu kẻ xấu chặn khóa trong quá trình truyền tải, hắn có thể đọc mọi thứ mà được bảo vệ. Đây là điểm yếu chính của các hệ thống đối xứng.

Mã hóa không đối xứng như một giải pháp: Cùng một kịch bản, nhưng theo cách khác. Maxim có hai khóa: khóa công khai ( anh ta có thể công bố ) và khóa riêng ( không ai biết ). Katya lấy khóa công khai của Maxim, mã hóa tin nhắn và gửi đi. Ngay cả khi kẻ xấu chặn tin nhắn và khóa công khai, hắn cũng không thể giải mã - để làm điều đó cần có khóa riêng của Maxim, mà không ai ngoài anh ta có.

Thông số kỹ thuật: độ dài khóa và chi phí tính toán

Các loại mã hóa khác nhau không chỉ về nguyên tắc mà còn về các thông số kỹ thuật. Trong các hệ thống đối xứng, các khóa thường có độ dài 128 hoặc 256 bit. Độ dài như vậy đảm bảo đủ mức độ an toàn vì không có mối liên hệ toán học nào giữa khóa và dữ liệu được bảo vệ.

Trong các hệ thống bất đối xứng, tình huống khác. Vì khóa công khai và khóa riêng tư liên quan đến nhau về mặt toán học, có thể cố gắng tìm ra khóa riêng tư bằng cách phân tích mối liên hệ toán học. Để ngăn chặn điều này, các khóa bất đối xứng phải dài hơn rất nhiều - thường là 2048 bit hoặc thậm chí 4096 bit. Thú vị là, khóa đối xứng 128 bit cung cấp mức độ bảo mật tương đương với khóa bất đối xứng 2048 bit.

Điều này dẫn đến một kết quả hơi nghịch lý: mã hóa đối xứng hoạt động nhanh hơn và yêu cầu ít tài nguyên tính toán hơn, trong khi mã hóa bất đối xứng — chậm hơn và tiêu tốn nhiều năng lượng hơn, nhưng giải quyết vấn đề quan trọng về phân phối khóa.

Ứng dụng thực tiễn các loại mã hóa trong thế giới hiện đại

Nơi mà mã hóa đối xứng chiếm ưu thế: Tiêu chuẩn mã hóa mở rộng AES được chính phủ Hoa Kỳ sử dụng để bảo vệ thông tin bí mật. Trước đây, DES đã được áp dụng, được phát triển từ những năm 1970. Nơi cần tốc độ cao và trong các hệ thống mà các bên đã có khóa bí mật chung, chính loại này chiếm ưu thế.

Nơi cần mã hóa bất đối xứng: Email được mã hóa, bảo vệ trang web, chữ ký số — trong tất cả các trường hợp này, cần có nhiều người có thể tương tác mà không cần thỏa thuận trước về khóa chung. Do đó, mã hóa bất đối xứng là lựa chọn hợp lý duy nhất.

Phương pháp kết hợp - hiệu quả nhất: Các giao thức SSL và TLS kết hợp cả hai loại mã hóa. Mã hóa bất đối xứng ban đầu thiết lập một kênh an toàn và trao đổi các khóa đối xứng, sau đó toàn bộ quá trình trao đổi dữ liệu hoạt động trên mã hóa đối xứng nhanh chóng. SSL đã được coi là lỗi thời, vì vậy nên ngừng sử dụng nó, trong khi TLS vẫn là tiêu chuẩn trong tất cả các trình duyệt chính.

Các loại mã hóa bảo vệ ví tiền điện tử

Trong ví tiền điện tử, mã hóa được áp dụng theo nhiều cách. Khi người dùng thiết lập mật khẩu, chương trình mã hóa tệp truy cập vào ví — thường sử dụng mã hóa đối xứng để nhanh chóng.

Tuy nhiên, có một hiểu lầm phổ biến: Bitcoin và các loại tiền điện tử khác sử dụng các khóa công khai và khóa riêng tư, nhưng điều đó không có nghĩa là chúng áp dụng mã hóa mã hóa bất đối xứng. Thực tế, điều này liên quan đến các chữ ký số bất đối xứng, đó là một vấn đề khác. Chữ ký số có thể tồn tại mà không cần mã hóa.

Vâng, thuật toán RSA có thể được sử dụng cho cả mã hóa và chữ ký. Nhưng ECDSA — thuật toán được sử dụng trong Bitcoin — thực hiện chỉ chữ ký số không có mã hóa. Đây là một khác biệt kỹ thuật quan trọng, thường bị bỏ qua.

Lựa chọn loại mã hóa phù hợp: lợi ích và hạn chế

Mã hóa đối xứng là lựa chọn cho việc xử lý khối lượng lớn dữ liệu, nơi tốc độ là yếu tố quan trọng. Mã hóa bất đối xứng là lựa chọn cho các hệ thống, nơi mọi người không thể thỏa thuận trước về một bí mật chung. Trên thực tế, cả hai loại mã hóa thường hoạt động cùng nhau, mỗi hệ thống thực hiện chức năng của mình.

Tại sao việc hiểu các loại mã hóa lại hữu ích cho người dùng tiền điện tử

Khi mã hóa phát triển để bảo vệ chống lại những mối đe dọa mới, cả hai loại mã hóa vẫn giữ được tính акту của chúng. Hiểu sự khác biệt giữa chúng giúp hiểu tại sao ví sử dụng các khóa công khai và riêng tư, cách chữ ký số của các giao dịch hoạt động và tại sao khóa riêng tư không bao giờ nên được chia sẻ. Đây là kiến thức cơ bản để làm việc an toàn với tiền điện tử trong thế giới kỹ thuật số hiện đại.