Phân Biệt Mã Hóa và Băm Trong Bảo Mật Dữ Liệu

Trong thời đại số hiện nay, bảo mật dữ liệu ngày càng trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Hai khái niệm mang tính quyết định trong lĩnh vực này là Mã Hóa (Encrypt) và Băm (Hashing). Mặc dù cả hai đều được sử dụng để bảo vệ thông tin nhưng chúng có những mục đích và cơ chế hoạt động khác nhau. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về sự khác biệt giữa mã hóa và băm.

1. Mã Hóa (Encrypt)

Mã hóa là quá trình chuyển đổi dữ liệu gốc (plaintext) thành một dạng không thể đọc được (ciphertext). Mục đích chính của mã hóa là bảo vệ dữ liệu khỏi sự truy cập trái phép. Quá trình này có thể được đảo ngược thông qua giải mã, giúp khôi phục lại dữ liệu ban đầu bằng cách sử dụng khóa giải mã. Có hai loại mã hóa chính:

a. Mã Hóa Đối Xứng (Symmetric Encryption)

Mã hóa đối xứng sử dụng cùng một khóa cho cả quá trình mã hóa và giải mã.
Quản lý khóa:

Khóa chia sẻ (Shared Key): Tất cả các bên tham gia cần sử dụng cùng một khóa, phải được giữ bí mật và chia sẻ an toàn.
Ưu điểm:
Nhanh chóng và hiệu quả cho việc mã hóa một lượng lớn dữ liệu.
Nhược điểm:
Quản lý khóa khó khăn, đặc biệt khi có nhiều người dùng. Nếu khóa bị lộ, hacker có thể giải mã toàn bộ dữ liệu.
Ví dụ thuật toán: AES, DES.

b. Mã Hóa Bất Đối Xứng (Asymmetric Encryption)

Mã hóa bất đối xứng sử dụng một cặp khóa: khóa công khai (publish key) để mã hóa và khóa bí mật (private key) để giải mã.
Quản lý khóa:

Khóa riêng cho mỗi người dùng: Khóa công khai có thể chia sẻ công khai, nhưng khóa riêng tư phải giữ bí mật.
Ưu điểm:
Tốt hơn trong bảo mật và phân phối khóa.
Nhược điểm:
Chậm hơn mã hóa đối xứng, không phù hợp với dữ liệu lớn.
Ví dụ thuật toán: RSA, ECC.

2. Băm (Hashing)

Băm là quá trình chuyển đổi dữ liệu gốc thành một giá trị băm cố định. Không giống với mã hóa, băm là một quá trình một chiều, có nghĩa là không thể lấy lại dữ liệu gốc từ giá trị băm. Khi lưu trữ mật khẩu trong database, nên sử dụng băm có thêm Salt để bảo mật hơn.

a. Salt

Salt là một giá trị ngẫu nhiên được thêm vào mật khẩu trước khi băm. Điều này giúp đảm bảo rằng ngay cả những mật khẩu giống nhau cũng tạo ra giá trị băm khác nhau, tạo khó khăn cho hacker.
Ví dụ mã hóa:

javascript Copy

async function hashPassword(password) {
    const salt = await bcrypt.genSalt(saltRounds);
    const hashedPassword = await bcrypt.hash(password, salt);
    return hashedPassword;
}

b. Pepper

Pepper là một giá trị bí mật cũng được dùng trong quá trình băm, nhằm tăng cường bảo mật. Baker thường lưu trong các biến môi trường trên máy chủ.

javascript Copy

async function hashPassword(password) {
    const salt = await bcrypt.genSalt(saltRounds);
    const hashedPassword = await bcrypt.hash(password + pepper, salt);
    return { salt, hashedPassword };
}

c. KDF (Key Derivation Function)

Các thuật toán như bcrypt, scrypt và Argon2 là những KDF mạnh mẽ và an toàn dành cho băm mật khẩu, làm cho quá trình phá mã trở nên tốn kém hơn về thời gian và tài nguyên.

Các thuật toán băm phổ biến:

MD5
SHA-256
Bcrypt, Scrypt, Argon2.
Ứng dụng: Lưu trữ mật khẩu an toàn, kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu.

3. Khi Nào Nên Sử Dụng Mã Hóa và Băm?

Mã Hóa: Khi cần bảo vệ dữ liệu trong quá trình truyền tải hoặc lưu trữ và cần khả năng giải mã để truy cập dữ liệu gốc.
Băm: Khi cần đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu hoặc lưu trữ mật khẩu an toàn.

4. Tổng Kết

Cả mã hóa và băm đều là những công cụ quan trọng trong bảo mật thông tin. Mặc dù có những điểm giống nhau, nhưng chúng phục vụ những mục đích khác nhau và có các cơ chế hoạt động khác nhau. Hiểu rõ sự khác biệt này sẽ giúp bạn lựa chọn phương pháp bảo vệ dữ liệu phù hợp, đảm bảo an toàn tối đa cho thông tin của mình. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, hãy để lại bình luận dưới đây!
source: viblo

So Sánh Giữa Mã Hóa (Encrypt) và Băm (Hashing): Hiểu Đúng Để Bảo Vệ Dữ Liệu