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:¤

Text Only

┌────────────────────────────────────────────────┐
│              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      │
└──────────────────┴──────────────────────────────┘

Tại sao quan trọng?

Mạng Internet ngày nay kết nối mọi thiết bị: điện thoại, máy tính, datacenter, ISP,... Bất kỳ lớp nào cũng có thể bị tấn công nếu không có cơ chế bảo vệ.

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]

Hold "Alt" / "Option" to enable pan & zoom

Nguyên tắc quan trọng

Không có một lớp bảo vệ nào là tuyệt đối. Mô hình Defense in Depth (Onion Model) sử dụng nhiều lớp bảo vệ lồng nhau: nếu một lớp bị vượt qua, các lớp bên trong vẫn bảo vệ tài sản.

3. Các mục tiêu bảo mật trong mật mã học¤

Mục tiêu	Mô tả	Ví dụ triển khai
Confidentiality	Chỉ người được phép mới đọc được dữ liệu	AES, RSA encryption
Integrity	Dữ liệu không bị sửa đổi trái phép	SHA-256, HMAC
Authentication	Xác minh danh tính người dùng/thiết bị	Digital Certificate, Kerberos
Non-repudiation	Không thể phủ nhận hành động đã thực hiện	Digital Signature
Availability	Hệ thống luôn sẵn sàng phục vụ	Kết hợp với các giải pháp khác
Privacy	Bảo vệ thông tin cá nhân	GDPR compliance + encryption

Liên hệ với CIA Triad

Các mục tiêu trên mở rộng từ CIA Triad (Confidentiality - Integrity - Availability). Mật mã học bổ sung thêm Authentication và Non-repudiation — hai yếu tố mà CIA Triad truyền thống không đề cập đến.

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

Hold "Alt" / "Option" to enable pan & zoom