Chia sẻ tin nhắn được mã hóa không phải là một phương thức giao tiếp dễ hiểu và vì vậy tồn tại các phương pháp mã hóa khác nhau. Một phương pháp phổ biến là mã hóa khóa công khai, đòi hỏi cả hai bên phải có khóa công khai và khóa riêng để giao tiếp. Mặc dù điều này cung cấp nhiều hơn về cách bảo mật cho người dùng, nhưng điều đó cũng có nghĩa là quá trình mã hóa và giải mã phức tạp hơn và do đó chậm hơn. Ngoài ra, phương pháp mã hóa này không giải quyết được một số vấn đề về giả mạo và xác thực tin nhắn, cả hai đều là những vấn đề nghiêm trọng về bảo mật.
Khái niệm cơ bản về mã hóa khóa công khai
Mã hóa khóa công khai giải quyết các điểm yếu của mã hóa khóa cá nhân - hoặc khóa bí mật - bằng cách cung cấp một cách an toàn hơn để chia sẻ dữ liệu với người khác. Mã hóa khóa bí mật sử dụng một khóa mã hóa duy nhất - về cơ bản là một bản đồ giải thích cách xáo trộn thông tin - để mã hóa và giải mã dữ liệu và cả hai bên đều yêu cầu khóa này giao tiếp an toàn. Nếu khóa này bị xâm phạm, bất kỳ ai có khóa đều có thể đọc bất kỳ tin nhắn nào bằng khóa đó. Trong mã hóa khóa công khai, người giao tiếp có hai khóa: khóa công khai và khóa cá nhân. Cả hai khóa đều có liên quan với nhau: khóa công khai mã hóa dữ liệu, khóa riêng tư giải mã. Người dùng có thể lấy khóa công khai của ai đó và sử dụng nó để mã hóa tin nhắn. Sau đó, chỉ khóa riêng của người đó mới có thể giải mã tin nhắn đó.
Tốc độ
Một nhược điểm của mã hóa khóa công khai là chậm hơn so với các phương pháp khác, chẳng hạn như mã hóa khóa bí mật. Trong mã hóa khóa bí mật, một khóa duy nhất cung cấp cách duy nhất để mã hóa và giải mã, đơn giản hóa và tăng tốc quá trình. Trong mã hóa khóa công khai, quy trình mã hóa và giải mã phải làm việc với hai khóa khác nhau, mỗi khóa liên quan với nhau bằng một quy trình toán học phức tạp liên quan đến việc phân tích số nguyên tố. Do đó, việc mã hóa và giải mã tốn nhiều thời gian và tài nguyên máy tính hơn.
Xác thực
Mã hóa khóa công khai cũng không có phương pháp tích hợp để xác thực. Ví dụ: một người dùng sử dụng khóa công khai của bạn để mã hóa tin nhắn vẫn có thể đóng giả là người khác. Hơn nữa, một tin nhắn có thể bị chặn hoặc sửa đổi mà người dùng không hề hay biết. Mặc dù mã hóa khóa công khai có thể đảm bảo rằng một tệp được mã hóa và giải mã, nhưng nó không thể đảm bảo rằng tệp đó đến từ ai hoặc liệu nó có xác thực hay không nếu không có các biện pháp bảo vệ bổ sung.
Cách giải quyết các nhược điểm của mã hóa khóa công khai
Một cách để giải quyết tốc độ của mã hóa khóa công khai là kết hợp các phương pháp mã hóa khóa công khai và khóa bí mật. Bằng cách sử dụng hệ thống khóa bí mật kết hợp với mã hóa khóa công khai, bạn có thể nhận được lợi ích của tính bảo mật vượt trội trong khi sử dụng các khóa bí mật, duy nhất khi có thể để tăng tốc độ và hiệu quả của mã hóa. Để xác thực tin nhắn, bạn có thể sử dụng chứng chỉ do tổ chức phát hành chứng chỉ tạo để xác minh người dùng. Hơn nữa, bạn có thể yêu cầu người dùng tạo tổng kiểm tra các tin nhắn của họ thông qua các hàm băm: các hàm này tạo ra một số duy nhất từ một tin nhắn mà bạn có thể so sánh với số được tạo của chính mình bằng cách sử dụng cùng một hàm băm. Nếu cả hai số không khớp, thì bạn biết tin nhắn đã bị hỏng hoặc giả mạo.
