Mã hóa đầu cuối là gì? Cách thức hoạt động và ưu nhược điểm

Mã hóa đầu cuối là gì?

Mã hóa đầu cuối, hay End-to-End Encryption (E2EE) là thuật ngữ mô tả quá trình dữ liệu được mã hoá khi rời khỏi thiết bị của người dùng, hoặc trước khi được truyền đi/lưu trữ ở một nơi bất kỳ. Điều đó cũng có nghĩa là, chỉ người gửi và người nhận thông tin mới có thể đọc nội dung đã được mã hóa, trong khi người thứ ba không có quyền truy cập và giải mã dữ liệu.

>> Xem thêm: Mã hóa AES 256 là gì? Mọi điều về mã hóa AES 256 mà người dùng nên biết

Ưu nhược điểm của mã hóa đầu cuối

Phương thức mã hóa đầu cuối mang lại những ưu điểm dưới đây:

Bảo vệ quyền riêng tư

Bằng cách đảm bảo thông tin không bị theo dõi hay thu thập bởi bên thứ ba, End-to-End Encryption có thể bảo vệ quyền riêng tư của người dùng khi lưu trữ, truy cập và chia sẻ dữ liệu. Trong bối cảnh thông tin dễ bị phát tán, rò rỉ như hiện nay, bảo mật dữ liệu lại càng được xem là vấn đề ưu tiên hàng đầu của nhiều tổ chức, doanh nghiệp.

Hạn chế nguy cơ tấn công mạng

Kẻ gian có thể lợi dụng lỗ hổng bảo mật để tấn công vào hệ thống và đánh cắp dữ liệu nội bộ của doanh nghiệp, như thủ tục pháp lý, tài liệu kinh doanh,... Nếu điều này xảy ra, doanh nghiệp sẽ phải đối mặt với tổn thất rất lớn về tài chính, cũng như bị ảnh hưởng nghiêm trọng đến danh tiếng, vị thế cạnh tranh trên thị trường. Bằng cách tích hợp giải pháp mã hóa đầu cuối, doanh nghiệp có thể kịp thời phát hiện và ngăn chặn các rủi ro về an ninh mạng.

Ngăn chặn hành vi giả mạo 

Cơ chế hoạt động của mã hóa đầu cuối có thể giúp xác minh danh tính của người gửi và người nhận thông tin, nhờ đó ngăn chặn được hành vi mạo danh người khác. Điều này góp phần đảm bảo tính an toàn cho quá trình giao tiếp, trao đổi thông tin trực tuyến.

Song song với những ưu điểm nêu trên, hình thức mã hóa E2EE cũng tồn tại một số nhược điểm như:

- Gây tốn kém tài nguyên tính toán, làm giảm hiệu suất hoạt động của thiết bị, đặc biệt là đối với những thiết bị có cấu hình thấp.

- Khó khôi phục dữ liệu. Trong trường hợp quên mật khẩu hoặc mất khóa riêng tư, người dùng sẽ không thể truy cập vào dữ liệu đã mã hóa.

Cách thức hoạt động

Mã hóa đầu cuối hoạt động bằng cách thay đổi dữ liệu sao cho chỉ có người gửi và người nhận mới có thể giải mã nội dung. Để làm được điều này, E2EE cần sử dụng hai loại khóa được tạo nên từ những dãy số ngẫu nhiên, bao gồm khóa công khai (public key) và khóa bí mật (private key). Khóa công khai được dùng để thay đổi nội dung, mã hóa mọi thông tin, trong khi khóa bí mật lại được dùng vào mục đích giải mã nội dung.

Thông thường, việc chuyển giao dữ liệu giữa người gửi và người nhận sẽ được thực hiện thông qua một bên trung gian. Đó có thể là máy chủ thuộc ISP hoặc đơn vị viễn thông. Tuy nhiên, cơ chế hoạt động của End-to-End Encryption có thể đảm bảo bên trung gian không thể truy cập và đọc những thông tin đang được gửi đi.

Chẳng hạn, khi gửi một tin nhắn bất kỳ, bản thân người gửi sẽ được cung cấp một public key, kết hợp với thuật toán có sẵn trong ứng dụng nhắn tin để mã hóa tin nhắn. Bên cạnh đó, public key còn giúp người gửi nhận diện được thiết bị của người nhận.

Sau khi thông tin đã được truyền đi, người nhận sẽ sử dụng private key để giải mã nội dung của tin nhắn. Private key chỉ được tích hợp trên thiết bị của người nhận. Do đó, bất kỳ ai cũng không thể truy cập trái phép vào dữ liệu được mã hóa.

Điểm khác biệt giữa mã hóa đầu cuối và các loại mã hóa khác

Điều làm nên sự khác biệt của End-to-End Encryption so với những loại mã hóa khác đó là chỉ người gửi và người nhận mới có khả năng giải mã, truy cập thông tin. Mặc dù hình thức mã hóa theo khóa đối xứng (Symmetric Key Encryption) cũng cho phép mã hóa dữ liệu từ người gửi đến người nhận, nhưng nó chỉ sử dụng một key duy nhất. Trong khi đó, E2EE cung cấp cả public key và private key.

Khóa được sử dụng trong Symmetric Key Encryption có thể là mật khẩu hoặc dãy số ngẫu nhiên. Nếu bên trung gian nắm giữ được khóa này, dữ liệu có thể bị chặn hoặc bị giải mã trước khi đến tay người nhận. Điều này cũng tiềm ẩn nguy cơ rò rỉ, phát tán dữ liệu. Tuy nhiên, với hình thức mã hóa đầu cuối, public key và private key có thể giúp xác nhận danh tính của người dùng, từ đó ngăn chặn việc giải mã và thu thập thông tin từ bên thứ ba.

Mã hóa trong quá trình truyền tải (Encryption In Transit) cũng là một phương thức được áp dụng phổ biến. Phương thức này kết hợp hai key để mã hóa dữ liệu, tuy nhiên bên trung gian sẽ tiến hành giải mã rồi mới chuyển tiếp thông tin đến người nhận. Điều này hoàn toàn trái ngược với E2EE, khi người nhận trực tiếp giải mã thông tin và bên thứ ba không được cấp quyền truy cập. Như vậy, so với Encryption In Transit, mã hóa đầu cuối có độ bảo mật cao hơn, hạn chế được nguy cơ tin tặc xâm nhập trái phép và đánh cắp dữ liệu nội bộ.

>> Xem thêm: Các phương thức mã hóa S3 Storage phổ biến

Mã hóa đầu cuối không bảo vệ được những gì?

Mặc dù mã hóa đầu cuối có thể bảo vệ nội dung dữ liệu được truyền tải đến người nhận, nhưng phương thức này lại không thể bảo vệ được:

- Metadata (siêu dữ liệu): Một số thông tin như ngày/giờ gửi tin nhắn, thành viên tham gia cuộc trò chuyện,... có nguy cơ bị rò rỉ ra bên ngoài. Vì E2EE không thể mã hóa những siêu dữ liệu này, nên kẻ gian sẽ lợi dụng điều đó để xác định vị trí có thể chặn thông tin sau khi nó được giải mã.

- Endpoints (điểm cuối): Nếu một trong hai điểm cuối bị tấn công, tin tặc có thể lấy được key và truy cập vào dữ liệu trước khi quá trình mã hóa diễn ra, hoặc sau khi người nhận giải mã dữ liệu. 

- Bên trung gian: Dữ liệu khi được truyền từ thiết bị này sang thiết bị khác sẽ phải đi qua máy chủ trung gian. Đây là vị trí dễ bị tin tặc nhắm đến. Nếu không truy cập được điểm cuối, tin tặc có thể xâm nhập trái phép vào máy chủ để lấy cắp thông tin.

Không thể phủ nhận rằng, mã hóa đầu cuối là biện pháp bảo mật hiệu quả dành cho cá nhân và doanh nghiệp. Tuy nhiên, nó cũng tiềm ẩn một số hạn chế nhất định. Vì vậy, để tăng cường khả năng bảo mật hệ thống trước các cuộc tấn công tinh vi và phức tạp trên không gian mạng, doanh nghiệp cần lựa chọn giải pháp bảo vệ hạ tầng, dữ liệu toàn diện.

Là đơn vị đi đầu trong lĩnh vực điện toán đám mây tại Việt Nam, Viettel IDC cung cấp dịch vụ Viettel Endpoint Security giúp bảo vệ thiết bị đầu cuối của khách hàng trên cả nền tảng vật lý và ảo hóa. Dịch vụ này tích hợp nhiều tính năng nổi bật bao gồm:

- Tính năng Machine Learning, Ransomware protection, Anti-malware,... cho phép doanh nghiệp kiểm soát và phòng ngừa kịp thời các loại mã độc, virus.

- Tính năng HyperDetect Tunable Machine Learning hỗ trợ ngăn chặn các mối đe dọa trước khi chúng có khả năng thực thi.

- Phát hiện, nhận dạng mã độc đã biết và chưa biết bằng công nghệ phân tích trong môi trường giả lập (Endpoint Integrated Sandbox).

- Báo cáo, thống kê số lượng, loại virus được phát hiện và kết quả xử lý trên máy tính thông qua Endpoint Risk Analytics.

- Chống virus qua web, bộ nhớ, ứng dụng với các tính năng Web threat protection, Web Security Filtering, Anti-Phishing.

- Hỗ trợ giám sát mọi tiến trình chạy ngầm trên các thiết bị cuối và thực hiện cách ly khi phát hiện hoạt động đáng ngờ thông qua tính năng Process Inspector.

Không dừng lại ở đó, Viettel Endpoint Security còn giúp doanh nghiệp tối ưu tài nguyên, giảm tải cho máy chủ và thiết bị, qua đó cải thiện hiệu suất vận hành hệ thống. Với kiến trúc GravityZone dạng module, không giới hạn về khả năng mở rộng, doanh nghiệp có thể áp dụng giải pháp bảo mật này khi triển khai hạ tầng tại chỗ hoặc trên môi trường Cloud của Viettel IDC.

Mong rằng những chia sẻ từ Viettel IDC đã giúp bạn đọc giải đáp thắc mắc mã hóa đầu cuối là gì, cũng như nắm được cách thức hoạt động và ưu nhược điểm của phương thức mã hóa E2EE. Để được tư vấn đầy đủ về dịch vụ Viettel Endpoint Security, quý khách hàng có thể liên hệ Viettel IDC qua:

- Hotline: 1800 8088 (miễn phí cước gọi)

- Fanpage: https://www.facebook.com/viettelidc  

- Website: https://viettelidc.com.vn