An ninh điện tử | Nghiên cứu trường hợp IV: bảo toàn email và blog

Sơ Lược

Có một nhà làm báo tự do đảm trách nhiệm vụ báo cáo về những vi phạm nhân quyền trong đất nước của cô ta. Nhà báo này chuyên dùng một chiếc máy cầm tay để làm việc ở nhà và đồng thời cũng thường đem theo để hoàn thành công tác. Cô ta chủ yếu làm việc cho những nhà xuất bản nước ngoài và sử dụng bút hiệu thay vì tên thật, bởi vì việc công bố thông tin về quốc gia của cô ta là một việc khá nguy hiểm, nhất là khi giới truyền thông cũng như báo mạng trong quốc gia của cô luôn bị kiểm duyệt nghiêm ngặt bởi chính quyền. Những bài viết của cô ta thường được đăng tải trên blog.

Cô cảm thấy việc tiếp tục công việc càng lúc càng trở nên khó khăn. Những bài viết cô ta gởi qua email không đến nơi người nhận, cô không thể truy cập vào blog, và cô ta rất sợ sẽ gây nguy hiểm tới những người được phỏng vấn và  đề cập tới trong hồ sơ. Cô ta rất lo sợ không biết chừng nào email của mình sẽ bị kiểm soát. Bất chợt một hôm chủ bút biên thư cho cô và tỏ ra hoảng hốt khi độc xong nội dung của một bài viết cô vừa đăng tải. Sau khi đọc lại, cô nhận ra rằng bài viết này đã bị thay đổi bởi một người nào đó trong quá trình nó được chuyển tới từ email cho đến tòa soạn.

Những mối đe dọa
Trước khi quyết định phải nên hành động ra sao, cô ta nêu rõ những mối đe dọa hiện nay:

•    không thể gửi bài viết qua email
•    không thể truy cập blog và cập nhật thông tin mới
•    có người gây hại đến lý lịch tạm thời
•    những bài viết trong lap top vào tay người ngoài
•    những con virus hoặc hacker có thể hủy hoại những bài viết trong lap top

Giải pháp

Bảo đảm an toàn cho email

Như đã suy nghĩ trước, cô ta quyết định bảo toàn hộp email làm sao cho những tin nhắn không thể bị đọc lén hoặc thay đổi bởi một người lạ. Cô ta gửi mail cho security@ngoinabox.org và xin họ cung cấp những mã truy cập cần thiết để đăng ký một trương mục email mới qua RiseUp. Đây là một trương mục webmail chỉ có thể được truy cập khi cô ta hoạt động trên mạng. Webmail này hoạt động thông qua SSL và được cài mã từ máy điện toán cho đến chủ máy webmail của cô ta. Cô ta đề nghị những người đồng nghiệp (những người nhận email) nên đăng ký một trương mục miễn phí trên http://mail.riseup.net, để rồi những bài viết sẽ đến nơi họ thông qua đường hầm Internet đã được mã hóa. Cô ta tin rằng những người sử dụng RiseUp này sẽ không gây hại đến hoặc truy cập vào email của cô.

Đây có vẻ như một phương thức đơn giản và hiệu quả nhằm giảm đi những âu lo của cánh nhà báo. Chỉ cần có ‘https:’ xuất hiện trong thanh điền địa chỉ web, cô ta biết rằng hoạt động chuyên chở thông tin của mình được đảm bảo an toàn.

Để bước thêm một bước đảm bảo an toàn cho mình, cô ta gửi mail cho RiseUp và yêu cầu họ cung cấp dấu tay chứng chỉ SSL. Họ chuyển cô tới một trang mạng có trình bày dấu tay. Cô ta đặc biệt lưu ý tới sự tấn công mang tính người-đứng-giữa-cuộc, trong đó kẻ thù đã ngăn chặn đường dây chuyển tới https://mail.riseup.net và cố tình gạt người sử dụng để cho họ nghĩ rằng họ đã thành công truy cập vào trang mạng mong muốn. Một bảng chứng chỉ SSL được trình bày và một khi người sử dụng chấp thuận, họ được đem trở về trang mạng của kẻ thù. Tuy nhiên, chỉ cần nghiên cứu kỹ chứng chỉ SSL bạn hoàn toàn có thể biết được trang mạng này có khác với trang mạng chính thức hay không.

Đảm bảo an toàn cho thông tin

Mặc dù cô ta đã thành công trong việc đảm bảo an toàn cho email, cô ta vẫn mong muốn những bài viết mình gửi đi sẽ không lọt vào nhận thức của ai ngoài người cô ta muốn gửi. Điều này có thể xảy ra trong trường hợp bị mất mật mã hoặc mật mã bị hủy hoại. Đây cũng là một bước đi an toàn để chống lại những trò tấn công dạng người-đứng-giữa-cuộc. Cô ta lắp đặt chương trình email Thunderbird và sắp đặt để cho phép cô đọc được trương mục RiseUp. Cô ta thêm vào phần Enigmail mở rộng đến Thunderbird và làm theo chỉ dẫn trong Bộ Phụ Tùng An Toàn Kỹ Thuật để tạo nên một đôi khóa chung cô ta sẽ dung để cài mã cho những bài viết sang khóa công khai của người chủ bút  Tất cả những đối tượng mong muốn giao lưu một cách an toàn với nhau khi dùng chế độ mật mã hóa khóa công khai, cần phải lắp đặt phần mềm cần thiết và trao đổi khóa công khai với đối tượng.

Có đôi khi việc sử dụng mật mã hóa sẽ báo động đến phần chính đang được điều khiển. Cô ta không biết cài mã có phải là một hoạt động hợp pháp trong nước hay không và khi sử dụng nó khả năng thu hút sự chú ý không mong muốn là bao nhiêu. Cô ta quyết định dùng một phương pháp thay thế để không khơi gợi lên ngay sự nghi ngờ của người khác. Bằng cách sử dụng chương trình điện toán, cô ta có thể dính kèm một hình ảnh cùng với bài viết và đăng nó lên một trang mạng bí mật. Phương pháp này thật có thể qua mặt nhiều hệ thống quản đốc, chỉ cần bằng một cách nào đó người chủ bút có thể biết trước được tấm hình và bài viết này ở đâu. Phương pháp này nên được áp dụng bằng cách giữ đều một xu hướng hoạt động  (đăng tải hình lên mạng) và không nên tách ra khỏi đường hướng hoạt động thông thường này.

Email nặc danh

Một phương pháp khác để phòng ngừa sự ngăn chặn email và kiểm duyệt là sử dụng hàng loạt những dịch vụ webmail miễn phí chẳng hạn như Yahoo, Hotmail, Gmail—những website có hàng triệu người sử dụng. Bạn có thể đăng ký một trương mục mail mới cho mỗi một email bạn gửi. Các chi tiết đăng ký có thể được điền vào một cách tùy tiện và nếu như bạn gửi email từ một nơi công cộng (quán café Internet), email này sẽ rất khó bị theo dõi hoặc kiểm duyệt.

Rất có thể những dịch vụ email an toàn (như RiseUp) sẽ bị ngăn chặn hoặc sẽ bị ngăn chặn trong trường hợp nó được sử dụng thường xuyên. Có một vài quốc gia cho phép ngăn chặn những hệ thống email miễn phí có quy mô lớn như Yahoo. Tuy nhiên, những dịch vụ quốc tế này đã từng hợp tác với chính phủ (chính phủ Trung Quốc chẳng hạn) để ban cho họ quyền hạn truy cập vào những trương mục email của người sử dụng. Nếu như cô nhà báo của chúng ta quyết định sử dụng email từ nhà cung cấp lớn, tốt nhất rằng cô ta nên truy cập vào nó từ một quán café Internet hoặc một nơi công cộng nào đó, nơi mà những chi tiết về cá nhân cô ta và hoạt động cũng như địa chỉ IP sẽ không vào bị lưu vào lược sử, và do đó không thể bị truy lùng. Cô ta còn có thể dùng tên giả khi mở trương mục, tuy nhiên điều này cần phải được sắp đặt trước với chủ bút.   

Tránh khỏi tình trạng bị ngăn chặn trang mạng

Để có thể truy cập blog của mình, cô nhà báo này cần có nhiều biện pháp khác nhau để chống lại những nỗ lực ngăn chặn Internet trong nước của cô ta. Còn về phải chọn công cụ kỹ thuật nào để thực hiện điều này tùy thuộc vào đường lối ngăn chặn của chính phủ. Cô ta có thể đăng ký để nhận được tin tức mới cập nhật về loại proxy nặc danh mà không có khả năng kiểm duyệt thông tin từ Peacefire hoặc yêu cầu một người bạn chung sống cùng nước sắp đặt Psiphon (xem chương 2.6 để có thêm chi tiết).

Bằng một proxy nặc danh, website bạn muốn truy cập sẽ không thể nào biết được vị trí của chiếc máy bạn đang dùng.

Bằng một biện pháp thay thế, cô ta lắp đặt chế độ trình duyệt Tor vào trong ổ flash USB, để có thể hoạt động mà không cần phải bị ngăn chặn. Trình duyệt Tor sẽ bảo mật các yêu cầu trên mạng của cô ta và có khả năng xuyên qua đa số các hệ thống kiểm duyệt trong nước.   

Thường thường sẽ dễ dàng và thực tế hơn nếu bạn nhờ một người bạn nào ở trong nước đăng tải những bài viết của bạn trên blog. Những bài viết này có thể được chuyển bằng email an toàn.

Bảo vệ danh tánh
Hiện thời nhà báo này không muốn danh tánh của mình có dây mơ rễ má với bút hiệu. Cô ta cẩn thận không tiết lộ tên thật của mình trong email hoặc những bài viết được gửi qua Internet. Cô ta đồng thời cũng không sử dụng trương mục email ISP vì nó được kết nối trực tiếp với cô ta. Cô ta chỉ sử dụng máy ở nhà để truy cập Internet và vào trương mục webmail an toàn hoặc sử dụng một công cụ nặc danh để cập nhật blog để thực hiện những điều này.
Có những quán café có Internet tại nơi cô ta ở đã bắt đầu ghi lại  tên những ngưởi sử dụng và giờ truy cập. Cô tạm né tránh những quán café này vì những hoạt động trên mạng cũng như email có thể được lần qua IP và truy đến cô ta. 

Khi sử dụng máy ở quán net, cô ta vô cùng cẩn thận làm sao cho trình duyệt web không thể ghi lại tên và mật mã vào trong lược sử. Trước khi đến phiên mình sử dụng máy, cô ta dành một ít phút thiết lập cho trình duyệt Internet trở nên an toàn hơn và xóa đi mọi thông tin được lưu trữ trong máy sau khi đã hoàn tất công việc. 

Bảo toàn laptop
Tất cả các bài viết đều được viết và lưu trữ trong máy laptop. Cô ta cần phải bảo vệ bản thân mình trước những mất mát, những bài viết không phải do chính mình viết và tổn thất được gây nên bởi virus và phần mềm gián điệp. Cô ta làm một mật mã BIOS để đề phòng người khác truy cập trực tiếp vào trong máy và lắp đặt những chương trình chống virus, chống phần mềm gián điệp và chương trình tường lửa từ Bộ phụ tùng an toàn kỹ thuật. Cô ta nâng cấp phần mềm Windows một khi có được những chỉnh sữa mới. Sẵn laptop cô ta đã có một ổ CD, cô ta mua thêm nhiều chiếc đĩa trống và tạo nên nhiều tài liệu copy dự trữ.

Mật mã
Laptop, BIOS, trương mục email, blog, vv., của cô ta mỗi cái đều đòi hỏi phải có mật mã riêng. Những mật mã này thật cần thiết cho sự an toàn của cô ta, vì có những hệ thống an toàn hoàn toàn lệ thuộc vào sự vững bền của mật mã bảo vệ chúng. Bởi vì việc lưu nhớ tất cả các mật mã là bất khả thi, cô ta bèn sử dụng chương trình KeePass1 để lưu trữ những mật mã này. Cô ta có một bản copy của chương trình và tài liệu mật mã trong laptop cùng với thẻ nhớ USB. Để gia tăng an toàn cho những mật mã này, chương trình KeePass sẽ tạo riêng một mật mã cho cô ta.

Tóm lại cô ta có rất nhiều nước bài và biện pháp để sử dụng một cách bí mật. Ban đầu có vẻ những chiêu thức này rất cực nhọc và tiêu hao nhiều thời gian, nhưng chí ít lâu sau cô ta có thể bảo đảm một mức an toàn tuyệt đối. Có lẽ một cái laptop và địa chỉ email an toàn sẽ có thể dư sức giúp cô ta tiếp tục hoàn thành công việc một cách suôn sẽ. Tuy nhiên một khi những biện pháp bảo vệ này trở nên lỗi thời và không thể dùng được, cô ta sẽ phải chuyển sang những biện pháp mới. Internet là một không gian rất rộng với rất nhiều khả năng bị kiểm soát cũng như khả năng ẩn danh. 

 

An ninh điện tử | Phụ Lục C - Mật mã tôi nên dài bao nhiêu?

Chúng ta hãy xem một người viết chương trình mất bao lâu để có thể đoán ra mật mã của bạn. Giả sử mật mã của bạn được làm ra với những chữ thường bằng tiếng Anh, chúng ta sẽ tính tối đa số lượng của sự khả thi mà người muốn phá mật mã cần để giải qua.

Bây giờ, chúng ta hãy cộng những con số và những chữ hoa vào mật mã chúng ta. Cái này gia tăng những sự khác biệt của những chữ cái đến 62 sự khả thi khác nhau.

Như bạn có thể thấy, sự khả thi tăng đáng sợ khi bạn cộng sự khác biệt vào những chữ cái của mật mã và khi bạn tăng chiều dài của nó. Nhưng các máy điện toán có thể phá những mật mã này nhanh như thế nào? Chúng ta sẽ xem như một máy điện toán đương đầu với 100.000 sự khả thi về mật mã mỗi giây (máy điện toán tân thời). Bản dưới đây cho thấy những chiều dài mật mã từ 3 đến 12 chữ cái. Những con số ở trên cao – 26, 36, 52, 68, 94 – cho thấy  con số những chữ cái mà từ đó các mật mã được thành lập (giả sử bộ chữ cái tiếng Anh được dùng). 26 là con số chữ cái thường, 36 là chữ cái và số, 52 là những chữ thường và hoa trộn lại, 68 là những chữ đơn với số, mẫu tự và các dấu chấm.7
    
7   Geodsoft.com – ‘Mật mã xấu và tốt – làm thế nào để thực hiện’
        26               36                52                   68

 3 0.18 seconds     0.47 seconds      1.41 seconds          3.14 seconds
 4 4.57 seconds     16.8 seconds      1.22 minutes          3.56 minutes
 5 1.98 minutes     10.1 minutes      1.06 hours            4.04 hours
 6 51.5 minutes     6.05 hours        13.7 days            2.26 months
 7 22.3 hours       9.07 days         3.91 months           2.13 years
 8 24.2 days        10.7 months       17.0 years            1.45 centuries
 9 1.72 years       32.2 years        8.82 centuries        9.86 millennia
10 44.8 years       1.16 millennia    45.8 millennia         670 millennia
11 11.6 centuries   41.7 millennia    2,384 millennia     45,582 millennia
12 30.3 millennia   1,503 millennia   123,946 millennia    3,099,562 millennia

Đặt trên những con số này, người ta có thể cho rằng ngay cả một mật mã ngẫu nhiên dài 8 chữ dùng chữ thường và số cũng sẽ đủ phức tạp. Nếu mật mã của bạn hiện tại đã dài 5 chữ, có thể nó đã bị phá rồi, hay rất có thể bị phá, nếu có nhu cầu. Lưu ý: những con số bên trên chỉ áp dụng vào những mật mã ngẫu nhiên. Những sự tấn công bằng tự điển hay hồ sơ thì khác, bởi vì chúng chỉ hữu hiệu với những mật mã ‘chữ thật’.

An ninh điện tử | Khoa Mã Hoá (Cryptology)

Tóm Tắt

I.    Mã hóa là quá trình biến thông tin trở thành không truy cập được với mọi người, trừ những người liên quan.  Bạn có thể mã hóa một bức thư, một bức email hoặc cả một máy điện toán.
II.    Để liên lạc bằng mã hóa, ta dùng hệ thống dùng khóa chung.  Phương pháp mã hóa của ta gồm có một khóa chung và một khóa riêng.  Ta dùng chung khóa chung với những ai muốn liên lạc với ta, và họ phải mã hóa mỗi bức thư gửi đến ta bằng khóa chung này.
III.    Mức an ninh của một hệ thống mã hóa dùng khóa chung lệ thuộc vào hiệu lực của cái khóa chung, vào một máy điện toán không có virus và spyware, và vào một mật khẩu tốt để bảo vệ khóa riêng của bạn.
IV.    Ta có thể đề phòng email bị lục soát trong khi thư đang được chuyển đến nơi gửi bằng cách dùng chữ ký kỹ thuật số.
V.    Mức độ an ninh mà mã hóa cung cấp đã làm cho sự thực hành và lý thuyết của mã hóa bị cấm trong vài đất nước.

Lịch Sử

Mật mã học là môn học có liên quan đến kỹ thuật ngôn ngữ học và toán học để bảo vệ thông tin.  Bức thư được mã hóa để không ai đọc được, trừ những người có liên quan.  Lịch sử lâu dài và đầy màu sắc của mật mã học được bắt nguồn tư thế kỷ thứ 5 trước công nguyên, khi người Spartan phát minh ra phương pháp mã hóa đầu tiên của nhân lọai bằng cách dùng hai gậy gỗ giống hệt nhau và một tờ giấy da.  Giấy da được cuộn chung quanh gậy, và bức thư được viết theo chiều dọc.  Khi mở giấy da ra, chữ có vẻ như được viết không theo thứ tự gì cả.  Giấy da được gửi đến người nhận, và người nhận có một cây gậy giống hệt để đọc bức thư.  Có những phương pháp khác để bảo vệ an ninh thông tin gồm có mật mã học ngôn ngữ (chẳng hạn như viết tượng hình) và steganography, nghĩa là quá trình che dấu sự tồn tại của chính bức thư.

Bức thư được viết trên giấy da dọc theo chiều dài cây gậy (scytale).  Scytale sử dụng cái mà ngày nay gọi là mật mã hoán vị, tức là cách sắp xếp lại thứ tự của các chữ cái trong một bức thư12.

Không nên quá đề cao sự an toàn, nếu chỉ do ngành mật mã học cung cấp.  Yếu điểm của nó thường là kết quả của lỗi con người phạm phải hoặc lỗi kỹ thuật trong toàn bộ thủ tục an ninh.  Một số quốc gia cũng đã ban ra luật cấm không cho dùng mật mã học.  Các nhà toán học, khoa học gia và hoạt động dân quyền ở Mỹ đã phải chiến đấu suốt 20 năm dài để ngăn cản chính phủ Mỹ không được ngăn cấm công chúng được truy cập và sử dụng mật mã học, cái mà ngày nay gọi là Cuộc Chiến Mật Mã.

Mã Hóa

Mã hóa (và ngược lại là giải mã) là một ngành học phổ biến trong ngành mật mã học.  Mã hóa hoạt động bằng cách áp dụng một mô hình toán học lớn vào một tập hợp thông tin rồi chuyển thông tin sang mật mã, làm cho thông tin trở thành không đọc được đối vơi những ai không có cách giải mã, mà còn gọi là mã khóa.

Mã Hóa Đĩa
Bạn có thể dùng mã hóa để bảo vệ toàn bộ đĩa cứng.  Thực chất là bạn mã hóa từng bit thông tin trên đĩa, để chỉ có bạn là người có mật khẩu có thể truy cập được thông tin.  Mỗi khi thông tin được rút ra từ máy bạn (chẳng hạn như từ đính kèm email) thông tin được tự động giải mã.  Nếu máy bạn bị mất cắp, người khác sẽ không truy cập được thông tin nằm trong máy.

Trên máy bạn cũng có thể tạo ra một đĩa ảo được mã hóa.  Cách này có thể thích hợp với những ai không muốn mã hóa toàn bộ máy điện toán, mà chỉ muốn phân bố khoảng trống để lưu lại thông tin được an toàn.  Nếu máy bạn còn dư 5GB trên đĩa, bạn có thể phân bố ra một khoảng trống chiếm 1GB.  Khoảng phân bố này trông giống như là một đĩa mới gắn vào máy (thực sự ra đĩa này không phải là mới, cho nên mới gọi là đĩa ảo).  Khoảng phân bố này được mã hóa, và bạn có thể lưu tài liệu vào đây

Bạn có thể sắp đặt cho chương trình email (thí dụ Thunderbird) để lưu lại tất cả email vào trong khoảng phân bố đã được mã hóa.  Chỉ có bạn là người có mật khẩu mới có thể truy cập được email trên khoảng phân bố này.

Bạn cũng có thể mã hóa toàn bộ thẻ nhớ USB hoặc các dụng cụ di động khác.  Việc này rất là có ích khi ta đi du lịch với mọi tài liệu nằm trong thẻ nhớ USB.  Bạn có thể chạy chương trình như TrueCrypt trực tiếp từ thẻ nhớ USB, để bạn không cần phải cài đặt chương trình này vào mỗi máy điện toán có chứa những tài liệu được mã hóa mà bạn muốn truy cập.

Mã Hóa Dùng Khóa Chung
Các phương pháp truyền thống để mã hóa thông tin mà bạn muốn chia sẽ với người khác đòi hỏi bạn phải đưa người kia mật khẩu để giải mã.  Đây không phải là cách an toàn lắm, vì mật khẩu của bạn có thể bị tiết lộ trong quá trình giải mã.  Để tránh tình trạng này, các nhà toán học đã sáng tạo ra cách mã hóa dùng khóa chung (PKE).  Đây là phương pháp thông dụng nhất cho việc mã hóa liên lạc (thí dụ là email) ngày nay.

Khi sử dụng PKE, khóa của bạn gồm hai phần: một khóa chung (public key) và một khóa riêng (private key).  Hai khóa này gom lại thành một đôi khóa.  Hai khóa phối hợp chặt chẽ; khi bạn mã hóa bằng khóa này thì bạn giải mã bằng khóa kia.  Đây là một phần thiết yếu của PKE và là nền tảng cho sự an toàn và cũng là yếu điểm của PKE.

Bạn chia sẽ khóa chung với những ai bạn muốn liên lạc.  Bạn cũng có thể tải khóa chung lên một máy chủ để chứa khóa trên mạng.  Khóa riêng thì được giữ bí mật trên máy hoặc đĩa mềm của bạn và hơn nữa còn được bảo vệ bằng một mật khẩu mà chỉ riêng bạn mới biết.  Đừng cho bất cứ ai biết khóa riêng này.  Nếu bạn nghĩ rằng mật khẩu đã bị tiết lộ (hoặc mất cắp) thì bạn phải hủy bỏ đôi khóa đi và tạo lại đôi khóa từ đầu.

Mã Hóa và Giải Mã Một Bức Thư

Trong hệ thống PKE, bức thư được mã hóa bằng khóa chung trước khi gửi đến cho ta, và ta giải mã bằng khóa riêng.  Khi có người muốn gửi cho bạn một bức thư được mã hóa, để lấy khóa chung họ sẽ hỏi bạn hoặc tự tìm ra trên một máy chủ chứa khóa trên mạng.

Thí Dụ: Bạn có một bức thư mà bạn muốn mã hóa trước khi gửi đến cho tôi.  Trước tiên tôi phải đưa bạn cái khóa chung.  Bạn dùng khóa chung này để mã hóa bức thư và gửi cho tôi bằng email hoặc bằng cách khác.  Chỉ có tôi là người duy nhất có thể giải mã được bức thư này, bởi vì chỉ có tôi mới có được mắt xích thất lạc, tức là cái khóa riêng của tôi.

Lưu Ý : chữ "plaintext" có nghĩa là bức thư còn nguyên thủy, trong khi "cipher text" có nghĩa là bức thư đã được mã hóa.

Phương pháp này làm thuận tiện cho việc trao đổi bức thư được mã hóa mà không phải chia sẻ mật khẩu, và đột ngột làm tăng lên sự an ninh và tính thiết thực trong liên lạc.  PKE đã được ứng dụng trong email, chat mạng, lướt mạng và nhiều chức năng mạng khác.  Mức độ an ninh của phương pháp này gây ra nhiều khó khăn đối với nhiều chính quyền.  Ứng dụng thành công của phương pháp này tạo ra mức độ kín đáo cao làm cho nhiều cơ quan theo dõi và tình báo rất lo ngại.

An Ninh Của Khóa

Mức độ an toàn của mã hóa lệ thuộc vào:

    Kích thước của đôi khóa (thường dài 2048 bit)
    Khả năng làm cho khóa chung của người nhận được có hiệu lực
    Sự bảo vệ mật khẩu dùng để mở khoá riêng 

Hệ thống PKE dựa vào cách nhận diện chính xác của khóa chung và khóa riêng.  Khi bạn mã hóa một bức thư dành cho tôi bằng khóa chung của tôi, bạn muốn bảo đảm rằng cái khóa này thuộc về tôi.  Hãy nghiên cứu đặc tính của một đôi khóa.

Một đôi khóa được nhận diện bởi 5 đặc điểm rõ ràng:

•    Nhận diện người dùng: thường là địa chỉ email của người giữ khóa.  Nhớ là phải đánh vần địa chỉ cho đúng.
•    Nhận diện khóa: một cách nhận diện đặc biệt do chương trình mã hóa tự động sinh ra.
•    Dấu tay (fingerprint): (cũng được gọi là MD5 và SHA1.  Xin đọc phần 'Mã Hóa Trên Mạng' để biết thêm chi tiết) đây là một cách nhận diện đặc biệt do khóa chung sinh ra.
•    Ngày làm ra: ngày đôi khóa được tạo ra.
•    Ngày mãn hạn: ngày đôi khóa mãn hạn.

Bạn hãy thử kiểm tra lại các chi tiết nói trên trước khi dùng khóa chung để liên lạc với một người khác.  Bởi vì mã hóa dùng khóa chung không đòi hỏi bạn phải dùng chung mật khẩu với người nhận bức thư, điều quan trọng là bạn phải nhận diện chính xác cái khóa chung. Khóa chung dễ chế tạo nhưng những đặc điểm nhận dạng cũng có thể bị giả mạo.  Vì vậy bạn nên xác minh khóa chung của người đó trước khi sử dụng khóa (xem thêm ở phần 'Chữ Ký Điện Tử' ở dưới đây).  Sau khi bạn đã xác định được rằng khóa chung này do người đó làm ra, bạn có thể 'ký' vào khóa.  Làm như vậy tức là bạn bảo cho chương trình biết là bạn tin tưởng giá trị của khóa và muốn dùng khóa.

Kích thước của khóa thường là 2048 bit.  Người ta cho rằng mức độ mã khóa này phức tạp đến nỗi không máy điện toán hiện đại nào có thể phá nỗi .

Dành cho chuyên viên : chữ ký điện tử (digital signature)
Chúng ta cần khả năng kiểm tra xem bức thư có bị giả mạo không.  Có thể kiểm tra bằng chữ ký điện tử, vốn cũng dùng PKE để hoạt động.  Khi bạn ký điện tử vào một bức thư, bạn bỏ vào bức thư một công thức toán đặc biệt, rút ra từ kích thước, ngày và nội dung riêng của bức thư.  Công thức này lại được mã hóa bằng khóa riêng của bạn, để người nhận có thể kiểm chứng được.  Sau khi giải mã, công thức trong chữ ký được so sánh với bức thư nhận được và xác nhận là bức thư đã được thay đổi chưa từ khi được ký điện tử vào.  Hầu như không thể nào thay đổi nội dung bức thư mà không làm mất hiệu lực chữ ký được.

Một số chương trình (chẳng hạn là GnuPG) có chức năng PKE có thể hợp nhất với chương trình email (chẳng hạn GnuPG với Thunderbird sử dụng Enigmail extension hoặc với MS Outlook sử dụng G Data GnuPG plug-in làm cho cả hệ thống được hoạt động đơn giản và nhanh hơn.

Bạn nên mã hóa mọi thư từ trao đổi sau khi bạn và những người bạn liên lạc đã cài đặt và bắt đầu sử dụng PKE.  Điều này loại trừ đi khả năng làm người khác nghi ngờ khi bạn gửi đi một lá thư đơn độc được mã hóa mà có chứa đựng thông tin nhạy cảm.

Tóm lại, sử dụng mã hóa thực sự không khó lắm khi ta có sẵn phần mềm hiện đại. 

Những điểm chính cần nhớ gồm:

    Bạn phải tạo ra một đôi khóa và giữ khóa riêng được an toàn.
    Bạn mã hóa bức thư bằng khóa chung của người nhận.
    Bạn nên luôn kiểm tra khóa của người nhận bằng cách kiểm lại dấu tay.

Sự Bất An Của Mã Hóa
Vấn đề lớn nhất khi mã hóa là đôi khi mã hóa làm cho ta một cảm giác an toàn giả tạo.  Chỉ vì bạn đã sử dụng mã hóa, không có nghĩa là bức thư của bạn sẽ được an toàn 100%.  Đương nhiên mã hóa vẫn là một phương pháp xuất sắc để nâng cao mức độ an toàn, nhưng mã hóa không phải là hoàn hảo.  Vấn đề chính đối với an ninh của PKE là yếu tố con người: những lỗi lầm phạm phải khi ta bất cẩn hoặc thiếu ý thức.  Sau đâu tôi sẽ trình bày ba cách để phá mã hóa của bạn.

•    Khóa riêng bị lộ.  Nếu tin tặc lấy được khóa riêng của bạn bằng cách truy cập máy bạn hay bằng cách nào khác, hắn chỉ cần phá mật khẩu bảo vệ khóa riêng là xong.  Phá mật mã bằng cách thử tất cả các dạng mật khẩu (dùng một chương trình phá mật khẩu để thử hết mọi phối hợp thông thường và ngẫu nhiên) hoặc bằng cách lén nhìn bạn trong khi bạn đang đánh mật khẩu trên bàn phím.  Có một cách khác để ăn cắp mật khẩu là cài đặt chương trình thâu chữ (keylogger), bằng cách truy cập vào máy bạn nhờ vào đính kèm trong email.  Keylogger sẽ thâu lại mọi chữ bạn đánh vào bàn phím, rồi gửi thông tin này cho một địa chỉ trên mạng hoặc email.  Bằng cách này, tin tặc có thể lấy được mật mã mà bạn dùng để truy cập khóa riêng mà không cần có mặt cạnh bên máy để truy cập máy của bạn16.

Giải pháp ở đây là dùng chương trình được cập nhật để chống virus và chống spyware, và tường lửa.  Hy vọng giải pháp này hoặc sẽ khám phá ra sự hiện diện của một chương trình thâu chữ, hoặc sẽ ngăn chương trình này không được gửi mật khẩu của bạn ra ngoài.  Nên cẩn thận khi bạn đánh mật khẩu, và nên lưu ý đừng để ai khác thấy được bàn phím hoặc màn hình của máy bạn.  Hầu hết các chương trình mã hóa đều không cho hiện mật khẩu ra trên màn hình.  Bạn phải đánh mật khẩu theo kiểu 'mù'.

•    Hệ phục hồi khóa (key recovery).  Bởi vì mã hóa hiện đã được hợp nhất vào nhiều dụng cụ điện tử hơn và được sử dụng hàng ngày, cơ cấu an toàn cao độ của mã hóa đã trở thành một vấn đề đối với nhiều cơ quan chính phủ và cơ quan hành pháp.  Qua nhiều năm, các cơ quan này đã và đang cố gắng hoàn thành hệ phục hồi khóa (giao kèo khóa) nhằm mục đích giúp các cơ quan truy cập được khóa riêng của bạn.  Ngoài ra, nhiều chính phủ đã bắt đầu ban ra luật lệ bắt buộc bạn phải nộp khóa riêng của bạn để chính phủ lưu lại.  Một số chương trình mã hóa có nguồn kín, mà phương pháp mã hóa chưa được thử nghiệm công khai, thực ra cung cấp một cửa hậu cho các cơ quan an ninh.  Mặc dù hành động này đã bị nhiều quốc gia cho là bất hợp pháp, nó vẫn còn nằm trong nhiều bản phần mềm và phần cứng.  Giải pháp cho nó là bạn hãy sử dụng các sản phẩm có nguồn mở (như GnuPG), đã được cộng đồng mạng phân tích và thử nghiệm kỹ lưỡng.

•    Giá trị và nguy hiểm của khóa chung.  Như đã trình bày trong chương này, giá trị của cái khóa chung mà bạn dùng để mã hóa là trọng tâm của mọi vấn đề an ninh trong ngành mật mã học sử dụng khóa chung.  Vấn đề là ở chỗ khóa chung có thể bị giả mạo dễ dàng.  Khi một người dùng mã hóa bất cẩn, có thể làm cho ta sử dụng khóa của đối phương mà cứ tưởng là khóa của người khác.  Hãy lưu ý kỹ càng khi nhận và nhập khóa chung.  Những bước để kiểm chứng giá trị của khóa chung đã được trình bày ở phần trên.  Mặc dù việc này có thể làm chậm đi chút đỉnh quá trình liên lạc, bạn không nên bỏ qua những bước này.

Đương nhiên là cũng có những phương pháp truyền thống là ra mặt hăm dọa và ép buộc để bạn tiết lộ mật khẩu.

Nên chọn chương trình mã hóa đã được công khai kiểm tra là không có cửa hậu (chẳng hạn như PGP, GnuPG, TrueCypt).  Hãy lưu ý xem luật lệ nơi bạn ở có cho phép dùng mã hóa không, và nếu có thì ở mức độ phức tạp nào (kích thước của khóa) .  Bạn cũng nên biết rằng luật lệ hiện tại ở xứ bạn có thể bắt buộc bạn phải tiết lộ mật khẩu cho chính quyền.  Hãy gắng tìm hiểu xem có luật bảo vệ sự riêng tư hay không, để bạn dùng để tránh tình trạng phải tiết lộ mật khẩu.

Xem toàn tài liệu