Bài 1: Giới thiệu về Mật mã học


1. Tại sao cần mật mã học?

Cryptology = Cryptography + Cryptanalysis

  • Cryptography (“secret writing”): nghiên cứu cách bảo vệ thông tin bằng mã hóa.
  • Cryptanalysis: nghiên cứu cách phá vỡ mã hóa để tiết lộ thông tin bí mật.

Dữ liệu tồn tại ở 3 trạng thái cần bảo vệ:

┌────────────────────────────────────────────────┐
│              3 Trạng thái của Dữ liệu          │
├──────────────────┬──────────────────────────────┤
│ Transmission     │ Đang truyền qua mạng          │
│ Storage          │ Đang lưu trữ trên đĩa/DB      │
│ Processing       │ Đang xử lý trong RAM/CPU      │
└──────────────────┴──────────────────────────────┘

2. Mô hình phòng thủ theo chiều sâu (Defense in Depth)

graph TD A[HACKER] --> B[FIREWALL] B --> C[IDS/IPS] C --> D[AUTHENTICATION] D --> E[AUTHORIZATION] E --> F[CRYPTOGRAPHY] F --> G[Asset - Tài sản cần bảo vệ]

3. Các mục tiêu bảo mật trong mật mã học

Mục tiêuMô tảVí dụ triển khai
ConfidentialityChỉ người được phép mới đọc được dữ liệuAES, RSA encryption
IntegrityDữ liệu không bị sửa đổi trái phépSHA-256, HMAC
AuthenticationXác minh danh tính người dùng/thiết bịDigital Certificate, Kerberos
Non-repudiationKhông thể phủ nhận hành động đã thực hiệnDigital Signature
AvailabilityHệ thống luôn sẵn sàng phục vụKết hợp với các giải pháp khác
PrivacyBảo vệ thông tin cá nhânGDPR compliance + encryption

4. Các công cụ/cơ chế mật mã học

mindmap root((Cryptography)) Cipher Systems Symmetric AES DES Stream Cipher Asymmetric RSA ECC CRYSTALS-KYBER Hash Functions SHA-256 SHA-3 MD5 cũ/yếu MAC HMAC CMAC Digital Signature RSA-PSS ECDSA EdDSA