RSA là gì? Cách thức hoạt động của RSA với chữ ký số

Chia sẻ

Chữ ký số sử dụng một hệ mã hóa bất đối xứng và trong đó hệ mã bất đối xứng RSA được coi là hệ mã hóa kinh điển để tạo ra chữ ký số. FastCA sẽ giải thích chi tiết cho bạn đọc hiểu hơn về RSA là gì cũng như cách thức hoạt động của RSA trong chữ ký số.

1. Hệ mã hóa RSA là gì?

Hệ mã hóa RSA là một phương pháp mã hóa và chứng thực thông tin điện tử. Tên “RSA” được đặt theo tên của ba nhà khoa học Ronald Rivest, Adi Shamir và Leonard Adleman, người đã phát triển phương pháp này vào năm 1977. RSA sử dụng một cặp khóa, bao gồm khóa công khai và khóa bí mật, để mã hóa và giải mã thông tin.

Có thể nói mã hoá RSA là một thuật toán mật mã hóa công khai. Thuật toán phù hợp với việc tạo ra chữ ký điện tử đồng thời với việc mã hóa. Hiện nay, RSA đã và đang được sử dụng phổ biến trong thương mại điện tử và được xem là mã hoá an toàn với điều kiện độ dài khóa lớn.

2. Mã hóa RSA được sử dụng ở đâu?

Mã hóa RSA thường được sử dụng kết hợp với các sơ đồ mã hóa khác. Và cho các chữ ký kỹ thuật số có thể chứng minh tính xác thực và tính toàn vẹn của một thông điệp. Nó thường không được sử dụng để mã hóa toàn bộ thư và file vì nó kém hiệu quả và tốn tài nguyên hơn so với mã hóa key đối xứng.

Để làm cho mọi thứ hiệu quả hơn, một file thường sẽ được mã hóa bằng thuật toán key đối xứng. Sau đó key đối xứng sẽ được mã hóa bằng mã hóa RSA. Theo quy trình này, chỉ người có quyền được truy cập vào RSA private key mới có thể giải mã key đối xứng.

Nếu không thể truy cập key đối xứng, thì không thể giải mã file gốc. Phương pháp này có thể được sử dụng để bảo mật các thư và file mà không mất nhiều thời gian và tài nguyên.

Một số ứng dụng phổ biến:

Bảo mật thông tin: RSA được sử dụng để mã hóa và giải mã thông tin nhạy cảm, như thông tin ngân hàng, thông tin cá nhân, hoặc thông tin liên quan đến bảo mật quốc gia.
Chữ ký số: RSA được sử dụng để tạo và xác minh chữ ký số, đảm bảo tính xác thực và toàn vẹn của tài liệu kỹ thuật, hợp đồng và các giao dịch điện tử.
Giao tiếp an toàn qua mạng: RSA được sử dụng trong các giao thức bảo mật như SSL/TLS để bảo vệ dữ liệu trong quá trình truyền tải qua mạng.
Xác thực người dùng: RSA được sử dụng trong các hệ thống xác thực người dùng và quản lý quyền truy cập, đảm bảo rằng chỉ những người được ủy quyền mới có thể truy cập vào thông tin nhạy cảm hoặc các tài khoản quan trọng.

4. RSA an toàn như thế nào?

Tính bảo mật của RSA phụ thuộc vào độ khó của việc tính toán các số nguyên lớn. Những số nguyên càng lớn, càng phức tạp thì bảo mật RSA lại càng cao. Kích thước key sẽ quyết định tới độ mạnh mã hóa. Tăng gấp đôi độ dài của các key thì sức mạnh mã hóa tăng cũng tăng theo tuy nhiên điều này lại khiến hiệu suất hoạt động giảm.

Thông thường độ dài của key tầm 1024 đến 2048 bit. Thế nhưng theo các chuyên gia thì các key 1024 bít sẽ không còn đảm bảo an toàn trước các cuộc tấn công. Vì vậy rất nhiều chính phủ và một số ngành công nghiệp đang có xu hướng chuyển qua key 2048 bit.

Nếu lĩnh vực điện toán lượng tử (phương pháp xử lý thông tin tiến bộ) không có sự đột phá trong thời gian gần đây thì sẽ còn rất lâu mới cần tới các key dài hơn. Tại thời điểm này một nhóm nghiên cứu trong đó có Adi Shamir (một trong ba nhà khoa học phát minh ra RSA) đã tạo thành công key RSA 4096 bit.

3. Cách hoạt động của mã hóa bất đối xứng

Dưới đây là một cách giải thích dễ hiểu về cách hoạt động của mã hóa bất đối xứng:

(1). Bên nhận tạo ra một cặp khóa gồm khóa công khai và khóa bí mật. Khóa bí mật được giữ bí mật và chỉ có khóa công khai được truyền cho bên gửi. Vì khóa công khai là thông tin công khai, nên nó có thể truyền đi mà không cần bảo mật.

(2). Trước khi gửi dữ liệu, bên gửi sử dụng thuật toán mã hóa bất đối xứng với khóa công khai từ bên nhận để mã hóa dữ liệu.

(3). Bên nhận nhận được dữ liệu đã được mã hóa và sử dụng thuật toán tương ứng ở bên gửi, với khóa bí mật để giải mã dữ liệu.

Điểm yếu lớn nhất của mã hóa bất đối xứng là tốc độ xử lý dữ liệu chậm hơn mã hóa đối xứng nhiều lần. Do đó, sử dụng mã hóa bất đối xứng để mã hóa dữ liệu truyền nhận giữa hai bên sẽ tốn rất nhiều chi phí.

4. Dùng chữ ký số trong RSA

Chữ ký số là một trong các dạng chữ ký của chữ ký điện tử. Có thể nói, nó là một dạng dữ liệu dùng để chứng thực cho các dữ liệu khác.

Chữ ký số được sử dụng một hệ mã hóa không đối xứng. Trong giao dịch, một gói tin kèm chữ ký số bạn có thể dễ dàng tìm ra được nguồn gốc của chữ ký đó. Chữ ký số được tạọ bởi private key là bí mật và chỉ người chủ của chữ ký số này mới có thể biết, họ không thể chối cãi rằng chữ ký này không phải do họ phát hành.

Tổng kết lại, quy trình tạo chữ ký số tương đối phức tạp và bảo mật khi sử dụng các thuật toán mã hóa bất đối xứng. Điều này đảm bảo chữ ký số là an toàn và bảo mật khi sử dụng trong các giao dịch điện tử và trên các nội dung yêu cầu tính pháp lý cao.

Nếu doanh nghiệp có nhu cầu tìm hiểu và đăng ký sử dụng chữ ký số, xin vui lòng liên hệ FastCA để nhận tư vấn và hỗ trợ nhanh chóng theo thông tin dưới đây:

Công ty Cổ phần chữ ký số FastCA