Ý nghĩa và nguyên tắc hoạt động của mã hóa giữa các điểm cuối - Hướng dẫn đầy đủ

Tại sao chúng ta cần hiểu ý nghĩa của mã hóa giữa các điểm?

Giao tiếp hiện đại dựa trên một thực tại trung tâm: các tin nhắn hiếm khi di chuyển trực tiếp giữa nhau. Khi bạn gửi một tin nhắn riêng tư cho bạn bè của mình, nó đi qua một máy chủ, mà lý thuyết có thể đọc được. Tình huống này khiến nhiều người lo lắng về quyền riêng tư của họ. Mã hóa đầu cuối (E2EE) là một công nghệ cung cấp giải pháp cho vấn đề này - nhưng chính xác thì nó có nghĩa là gì?

Ý nghĩa của mã hóa giữa các điểm: cơ bản

Mã hóa đầu cuối là một phương pháp giao tiếp đảm bảo rằng chỉ người gửi và người nhận mới có thể truy cập vào các tin nhắn. Không ai khác - ngay cả máy chủ truyền tải tin nhắn cũng không - có thể giải mã hoặc đọc dữ liệu. Công nghệ này có nguồn gốc từ những năm 1990, khi Phil Zimmerman phát triển chương trình Pretty Good Privacy (PGP).

Nhưng nó hoạt động như thế nào trong thực tế? Cơ sở của nó có thể được truy về một nguyên tắc đơn giản: nếu dữ liệu được mã hóa bằng một khóa mã hóa mà chỉ có người nhận mới có, thì máy chủ trung gian không thể đọc được chúng.

Sự khác biệt giữa tin nhắn được mã hóa và không được mã hóa

Truyền thống, chúng tôi sử dụng mô hình máy khách-máy chủ. Bạn gửi tin nhắn từ điện thoại của mình, đến một máy chủ trung tâm, sau đó máy chủ sẽ chuyển tiếp nó đến người nhận. Máy chủ thấy tin nhắn thuộc về ai và thực hiện việc chuyển tiếp.

Trong quá trình giao tiếp giữa người dùng A và B, dữ liệu đi qua máy chủ S. Về mặt kỹ thuật, dữ liệu giữa A <=> S và S <=> B thường được mã hóa bằng Transport Layer Security, TLS, điều này ngăn chặn người ngoài nghe lén dữ liệu. Nhưng máy chủ vẫn có thể đọc các tin nhắn.

Với E2EE, điều này sẽ thay đổi. Nếu dữ liệu từ A được mã hóa bằng khóa mã hóa thuộc về B, máy chủ sẽ không thể hiểu đủ. Máy chủ chỉ thấy dữ liệu lộn xộn, có vẻ vô nghĩa.

E2EE trong thực tiễn: cách thức hoạt động của việc trao đổi khóa?

Để mã hóa giữa các điểm cuối hoạt động, các bên cần phải cùng nhau tạo ra một bí mật. Quá trình này được gọi là thay đổi khóa. Một trong những phương pháp hiệu quả nhất cho điều này là thay đổi khóa Diffie-Hellman.

( Diffie-Hellman: một phép ẩn dụ về màu sơn

Bản chất của phương pháp Diffie-Hellman có thể được hiểu qua một phép so sánh đơn giản. Hãy tưởng tượng có hai người - Alízt và Robit - đang ở trong những phòng riêng biệt, ở hai đầu của một hành lang. Họ muốn thỏa thuận một bí mật chung, nhưng hành lang thì đầy những người gián điệp.

Những gì họ có thể làm: trước tiên họ đồng ý với một màu sơn chung - chẳng hạn như màu vàng. Họ công khai chia sẻ điều này, đối thủ có thể thấy. Sau đó, trong phòng của riêng mình, mà không ai biết, cả hai đều thêm vào một màu bí mật riêng của mình. Alíz là màu xanh, Robi là màu đỏ.

Sau đó, những hỗn hợp riêng lẻ )xanh-vàng và đỏ-vàng### sẽ được thay đổi cho nhau trên hành lang mở. Các điệp viên có thể nhìn thấy các hỗn hợp, nhưng không thể xác định được các sắc thái bí mật gốc.

Cuối cùng, Alíz lấy hỗn hợp đỏ-vàng của Robi và trộn thêm sắc thái bí mật màu xanh của mình. Robi lấy hỗn hợp xanh-vàng của Alíz và trộn thêm sắc thái bí mật màu đỏ của mình. Kết quả: cả hai đều có cùng một sự kết hợp màu sắc cuối cùng - điều này hoàn toàn vẫn là bí mật trước các điệp viên.

Nguyên tắc này hoạt động với sự trợ giúp của khóa công khai và khóa riêng tư trong việc mã hóa các tin nhắn. Toán học thực sự phức tạp hơn, nhưng nguyên tắc cơ bản vẫn như vậy: họ có thể tạo ra một bí mật chung một cách an toàn trong một môi trường có thể thù địch.

Tin nhắn: mã hóa đối xứng và thực tế của E2EE

Sau khi các bên đồng ý về khóa bí mật chung, nó sẽ được sử dụng làm cơ sở cho một sơ đồ mã hóa đối xứng. Các tin nhắn sau đó chỉ được giải mã trên thiết bị của người gửi và người nhận. Máy chủ chỉ lưu trữ dữ liệu bị rối.

Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là: E2EE không có nghĩa là hoàn toàn an toàn 100%. Tin nhắn có thể được nhìn thấy trên cả hai đầu cuối - trên màn hình máy tính xách tay và điện thoại thông minh - trước và sau khi gửi. E2EE đảm bảo an toàn trong quá trình truyền tải, nhưng có thể có những nguy cơ khác:

• Đánh cắp thiết bị: nếu không có mã PIN hoặc bị vượt qua, kẻ tấn công có thể truy cập vào các tin nhắn
• Nhiễm phần mềm độc hại: các chương trình độc hại có thể theo dõi trước và sau khi gửi tin nhắn.
• Tấn công man-in-the-middle: trong quá trình trao đổi khóa, một kẻ tấn công có thể chen vào giữa bạn và bên kia, sau đó có thể lừa dối cả hai.

Để khắc phục điều này, nhiều ứng dụng sử dụng mã bảo mật - các chuỗi số hoặc mã QR có thể được xác minh ngoại tuyến.

Lợi ích của mã hóa giữa các điểm: bảo vệ dữ liệu thực sự

Dưới điều kiện lý tưởng, E2EE là một công cụ mạnh mẽ cho quyền riêng tư dữ liệu. Nếu một công ty lớn bị tấn công và người dùng của họ dựa vào E2EE, các hacker chỉ có thể truy cập vào siêu dữ liệu - tức là khi nào và với ai họ đã giao tiếp - nhưng không thể truy cập vào nội dung của các tin nhắn.

Điều này quan trọng vì:

• Nhiều tập đoàn lớn đã trở thành nạn nhân của các cuộc tấn công mạng.
• Các vi phạm dữ liệu có thể có ảnh hưởng thảm khốc đến cá nhân.
• E2EE hầu như không yêu cầu nỗ lực từ người dùng

Các ứng dụng như iMessage, Signal hoặc Google Duo đã cung cấp E2EE tích hợp sẵn. Điều này có nghĩa là bất kỳ ai sở hữu smartphone đều có thể bảo vệ giao tiếp của mình.

Những chỉ trích và mâu thuẫn

E2EE có một khía cạnh xã hội đáng kể. Một số chính phủ và chính trị gia lập luận rằng tội phạm có thể lợi dụng E2EE để che giấu hành vi phạm tội của họ. Những người phản đối muốn có các hệ thống “cửa sau”, qua đó các cơ quan chức năng có thể giải mã các tin nhắn.

Tuy nhiên, điều này sẽ hoàn toàn xóa bỏ mục đích của E2EE. Ý nghĩa của E2EE chính là không có cửa sau - nếu có, thì không phải là E2EE thực sự.

Tóm tắt: ứng dụng ý nghĩa của mã hóa giữa các điểm cuối

Vì vậy, ý nghĩa của mã hóa giữa các điểm cuối không chỉ là một đặc điểm kỹ thuật của các ứng dụng, mà còn là một nguyên tắc bảo vệ dữ liệu cơ bản. Mặc dù nó không đảm bảo an toàn 100%, nhưng với nỗ lực tương đối ít, nó có thể giảm đáng kể các rủi ro trực tuyến.

Khi công nghệ bắt đầu lan rộng hơn và ngày càng nhiều ứng dụng cung cấp nó như một mặc định, việc bảo vệ dữ liệu chủ động sẽ trở nên dễ dàng hơn cho cá nhân. Ý nghĩa của mã hóa đầu cuối về cơ bản là trao quyền kiểm soát cho cá nhân đối với chính giao tiếp của họ.