RSA là gì? Chức năng, ứng dụng của RSA trong công nghệ thông tin?

Việc làm nhanh

1. Vài nét về quy trình mã hóa cổ điển

Đầu tiên, chúng ta sẽ cùng nhau điểm lại một số đặc điểm của quy trình mã hóa dữ liệu cổ điển. Trước khi RSA ra đời, quy trình mã hóa dữ liệu được đánh giá khá rườm rà với mục đích vận dụng các phương pháp biến đổi dữ liệu từ dạng này sang dạng khác. Đơn cử với những dữ liệu dạng chữ, số sẽ được chuyển sang dạng kí tự đặc biệt. Quy trình này phức tạp nhất khi không có tính đại chúng mà chỉ dành cho bộ phận nhỏ những người có thẩm quyền và điều kiện sở hữu phương tiện giải mã đọc hiểu. Ngược lại, quy trình giải mã dữ liệu sẽ đưa những dữ liệu được biến đổi về thông tin ban đầu. 

Để dễ hình dung, work247.vn sẽ tóm lược và diễn giải cho bạn đọc theo các bước dưới đây:

Dữ liệu gốc (1) -> Được mã hóa (2) -> Dữ liệu mã hóa (3) -> Giải mã (4) -> Dữ liệu gốc (1)

Để bảo mật dữ liệu mã hóa, sẽ cần một hệ thống mã hóa trong đó chịu trách nhiệm 2 mục đích chính là ứng dụng khóa mã hóa với nhiệm vụ mã hóa và khóa giải mã với nhiệm vụ giải mã. Hệ thống quản lý khóa này là phương tiện để những nhà chức trách, người có thẩm quyền tiếp cận được với dữ liệu. 

Xem thêm: Việc làm lập trình viên tại Hà Nội

2. Giải mã: RSA là gì? 

2.1. Lịch sử hình thành và phát triển của thuật toán RSA

Có thể nói, tuy RSA là một thuật toán phổ biến về mật mã học trên toàn thế giới nhưng tài liệu tiếng Việt liên quan đến kiến thức chuyên môn của thuật toán này thì không có quá nhiều. 

Tiêu chuẩn RSA được biết đến với tên gọi đầy đủ là tiêu chuẩn Rivest-Shamir-Adleman được đặt tên theo 3 nhà khoa học đã chung tay cùng phát triển, khám phá tiêu chuẩn này tại Học viện Công nghệ Massachusetts năm 1977. Trước khi 3 nhà khoa học tìm hiểu và phát triển thành công, chuyên gia mã hóa người Anh Clifford Cox cũng đã phát hiện ra 1 dạng biến thể của tiêu chuẩn này. 

Xem thêm: Giải đáp thắc mắc việc học công nghệ thông tin có khó không?

2.2. Thuật toán mã hóa RSA

Như đã đề cập ở trên, với phương pháp mã hóa truyền thống dữ liệu sẽ chỉ được dùng một hệ thống khóa duy nhất với cả 2 thao tác mã hóa và giải mã. Hệ thống khóa này còn được gọi là khóa đối xứng, yêu cầu người quản lý phải có trách nhiệm giữ bí mật tuyệt đối. Về sau, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các dữ liệu gốc đã dần được phát triển lên dạng khóa công khai mã hóa bất đối xứng. Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều bất cập, hạn chế của loại hình này do tính phổ biến kém, bảo mật không đủ gây ra rất nhiều trường hợp dữ liệu bị đánh cắp phục vụ mục đích xấu. Đặc biệt, những dữ liệu có tính bảo mật cao liên quan đến an ninh quốc phòng, chính trị sẽ cần một thuật toán có tính bảo mật cao hơn. RSA ra đời và đã giải quyết được bài toán khó này. 

Áp dụng bài toán phân tích thừa số nguyên tố của tập số nguyên, thuật toán RSA đã ra đời và ứng dụng những kiến thức về toán học để đem lại hệ mã hóa có giá trị sử dụng và bảo mật cao. 

RSA bao gồm 3 bước: tạo khóa - mã hóa - giải mã. Với bài toán tìm n là số nguyên dương có giá trị bằng tích của 2 số nguyên tố q, p.

cv xin việc đơn giản

2.3. Phân tích quy trình ứng dụng của thuật toán RSA      

Bước 1: Tạo khóa

Với 2 số nguyên tố q, p khác nhau có giá trị rất lớn, ta có phép tính n = q*p từ đấy tìm ra Ф(n) = (p -1) * (q -1)

Để có số e là số nguyên tố cùng nhau với đáp số của Ф(n), ta đặt điều kiện giá trị của e: 1 < e < Ф(n), ta có số nghịch đảo d của e với điều kiện giá trị của d: 1 < d < Ф(n); ed = 1(mod Ф(n)).

d là số mũ bí mật

e là số mũ công khai

Từ đó ta có KU = {e, n} là tập giá trị của khóa công khai; KR=  {d, n} là tập giá trị của khóa bí mật. 

Bước 2: Mã hóa

Khi bên gửi có yêu cầu gửi dữ liệu gốc của bên nhận và cần bảo mật thông tin, bên gửi sẽ sử dụng khóa công khai. Khóa công khai sẽ mã hóa dữ liệu gốc theo công thức sau:

Dữ liệu mã hóa = Me(mod)n 

Bước 3: Giải mã

Để giải mã dữ liệu đã được mã hóa, bên nhận sẽ sử dụng khóa bí mật để khôi phục dữ liệu gốc. Khóa bí mật sẽ khôi phục dữ liệu gốc theo công thức sau: 

Dữ liệu mã hóa = Cd(mod)n

3. Ứng dụng của RSA trong các hoạt động bảo mật, công nghệ thông tin 

3.1. Ứng dụng của RSA trong bảo mật dữ liệu

Với mục đích ra đời là thuật toán mã hóa hỗ trợ công cuộc bảo vệ dữ liệu RSA đã và đang đóng vai trò quan trọng và được ứng dụng trong nhiều hoạt động hiện đại. 

- Chứng thực khi truy cập

Các bạn đọc hẳn từng gặp trường hợp truy cập vào tài khoản cá nhân và được hệ thống yêu cầu đưa ra con số đã gửi về địa chỉ email, số điện thoại để xác thực đăng nhập. Đây là một trong những phương pháp bảo mật dữ liệu ứng dụng thuật toán RSA. 

Với tình trạng mạo danh, hack tài khoản gây ra nhiều hậu quả cho không chỉ nhiều cá nhân mà còn toàn xã hội, việc chứng thực khi đăng nhập thật sự vô cùng cần thiết, giúp người dùng bảo vệ được tài khoản của bản thân và yên tâm khi sử dụng các dịch vụ trực tuyến. 

- Truyền tải dữ liệu an toàn

Rất nhiều mạng xã hội đã bị chỉ trích, bao gồm cả ông lớn Facebook khi liên tục có những động thái nghe lén, theo dõi hoạt động và dữ liệu của người dùng. Không chỉ những mạng xã hội, các trang web bạn đọc truy cập cũng sẽ không tránh khỏi việc lưu lại những hoạt động, hành vi truy cập của bạn từ đấy đưa ra những kết luận phục vụ công cuộc chạy quảng cáo trên những công cụ mạng như Youtube, Facebook, Instagram,...

- Chữ ký số/ chữ ký điện tử

Trên những chiếc thẻ ATM luôn có phần chữ ký điện tử được mã hóa từ chữ ký của khách hàng giao dịch khi đăng ký tạo tài khoản ngân hàng. Có thể nói, với ngành tài chính - ngân hàng việc đảm bảo an toàn bảo mật cho khách hàng được xem như yếu tố đầu tiên, tiên quyết quyết định chất lượng dịch vụ. RSA đã được ứng dụng để những giao dịch ngân hàng có tính bảo mật tuyệt đối cũng như đem lại trải nghiệm an tâm cho người dùng. 

Xem thêm: Học tài chính ngân hàng ra làm gì? Và định hướng tương lai

3.2. Ứng dụng RSA trong công nghệ thông tin

Trong ngôn ngữ lập trình Java, những đoạn code chưa RSA được sử dụng để tăng tính bảo mật cho website, ứng dụng. Đồng thời đảm bảo an toàn truy cập cho người sử dụng. 

Các đoạn code RSA hoạt động bất kể sự thay đổi của môi trường. Các lập trình viên sử dụng các ngôn ngữ lập trình khác bên cạnh Java cũng có thể tìm hiểu và ứng dụng RSA trong hoạt động làm việc. 

RSA là thuật toán được ứng dụng toàn cầu, đặc biệt trong lĩnh vực ngân hàng và bảo mật dữ liệu nói chung. Với những chia sẻ trong bài viết trên, đội ngũ work247.vn mong rằng đã cùng bạn giải mã được câu hỏi RSA là gì cũng như tìm hiểu thêm một số thông tin liên quan đến ứng dụng của thuật toán này. Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết. Chúc các bạn luôn thành công trong công việc!