Digital signature là gì?
Digital signature là một kỹ thuật toán học được sử dụng để xác nhận tính xác thực và tính toàn vẹn của một thông điệp, phần mềm hoặc một tài liệu kỹ thuật số. Nó tương đương với chữ ký viết tay hoặc con dấu được đóng dấu. Nhưng nó cung cấp tính bảo mật cao hơn nhiều. Digital signature nhằm giải quyết vấn đề giả mạo và mạo danh trong truyền thông kỹ thuật số.
Digital signature có thể cung cấp bằng chứng về nguồn gốc, danh tính và trạng thái của tài liệu điện tử, giao dịch hoặc thông điệp kỹ thuật số. Người ký cũng có thể sử dụng chúng để xác nhận sự đồng ý.
Ở nhiều quốc gia, bao gồm Hoa Kỳ, kỹ thuật này được coi là ràng buộc về mặt pháp lý giống như chữ ký tài liệu viết tay truyền thống.
Digital signature hoạt động như thế nào?
Digital signature dựa trên mật mã public key, còn được gọi là mật mã bất đối xứng. Sử dụng thuật toán public key, chẳng hạn như RSA (Rivest-Shamir-Adleman). Sẽ có hai key được tạo ra là một public key và một private key.
Kỹ thuật này hoạt động thông qua hai key mật mã xác thực lẫn nhau. Người tạo digital signature sử dụng private key để mã hóa dữ liệu liên quan đến chữ ký, trong khi cách duy nhất để giải mã dữ liệu là sử dụng public key của người đăng ký.
Nếu người nhận không thể mở dữ liệu bằng public key của người ký, đó là dấu hiệu có vấn đề với tài liệu hoặc chữ ký. Đây là cách xác thực của kỹ thuật này.
Kỹ thuật này còn yêu cầu tất cả các bên tin tưởng rằng cá nhân tạo ra chữ ký đã giữ bí mật về private key. Nếu ai đó có quyền truy cập vào private key, thì bên đó có thể tạo digital signature gian lận dưới danh nghĩa là chủ sở hữu private key.
Lợi ích của Digital signature là gì?
Bảo mật là lợi ích chính của kỹ thuật này. Khả năng bảo mật được nhúng trong kỹ thuật này đảm bảo tài liệu không bị thay đổi và chữ ký là hợp pháp. Các tính năng và phương pháp bảo mật được sử dụng bao gồm:
Dấu thời gian
Bằng cách cung cấp dữ liệu và thời gian của digital signature, việc đánh dấu thời gian rất hữu ích. Chẳng hạn như giao dịch chứng khoán, phát hành vé số và thủ tục pháp lý.
Digital signature được sử dụng trên toàn cầu
Tiêu chuẩn public key infrastructure (PKI) đảm bảo các key do nhà cung cấp tạo ra được lưu trữ an toàn. Vì tiêu chuẩn quốc tế, ngày càng nhiều quốc gia đã chấp nhận kỹ thuật này là sự ràng buộc về pháp lý.
Tiết kiệm thời gian
Kỹ thuật này đơn giản hóa quy trình ký, lưu trữ và trao đổi tài liệu vật lý. Cho phép doanh nghiệp truy cập và ký tài liệu nhanh chóng.
Tiết kiệm chi phí
Các tổ chức có thể sử dụng không cần giấy tờ. Họ sẽ tiết kiệm được chi phí đã mất cho các nguồn lực vật chất và thời gian, nhân sự và không gian văn phòng.
Tác động tích cực đến môi trường. Giảm thiểu sử dụng giấy cũng cắt giảm chất thải vật lý do giấy tạo ra.
Truy xuất nguồn gốc
Digital signature tạo ra một dấu vết kiểm tra giúp lưu trữ hồ sơ nội bộ dễ dàng hơn cho doanh nghiệp. Với tất cả mọi thứ được ghi lại và lưu trữ bằng kỹ thuật số, thì cơ hội mắc lỗi trong hồ sơ hoặc làm thất lạc thứ gì đó sẽ giảm đáng kể.
Cách tạo Digital signature
Để sử dụng kỹ thuật này cần một phần mềm ký. Chẳng hạn như email, được sử dụng để cung cấp hàm one way hash của dữ liệu điện tử cần ký.
Hàm hash là một chuỗi ký tự và số có độ dài cố định được tạo ra bởi một thuật toán. Sau đó, private key của người tạo ra chữ ký được sử dụng để mã hóa hash. Hàm hash được mã hóa cùng với các thông tin khác.
Lý do mã hóa hàm hash thay vì toàn bộ tin nhắn hoặc tài liệu là vì nó có thể chuyển đổi input tùy ý thành giá trị có độ dài cố định. Điều này tiết kiệm thời gian vì quá trình mã hóa hash nhanh hơn nhiều so với việc ký.
Giá trị của một hàm hash là duy nhất. Bất kỳ thay đổi nào trong dữ liệu ngay cả thay đổi một ký tự cũng sẽ dẫn đến giá trị khác. Thuộc tính này cho phép những người khác sử dụng public key của người ký để giải mã hàm hash nhằm xác thực tính vẹn toàn của dữ liệu.
Nếu hàm hash được giải mã khớp với hàm hash được tính toán, điều đó chứng tỏ dữ liệu không thay đổi kể từ lần được ký. Nếu hai hàm hash không khớp, dữ liệu đã bị giả mạo và bị xâm phạm. Hoặc chữ ký được tạo bằng private key không tương ứng với public key do người ký cung cấp.
Các class của Digital signature
Có 3 class chứng chỉ digital signature khác nhau:
- Class 1: Không thể sử dụng cho các tài liệu kinh doanh hợp pháp vì chúng chỉ được xác thực dựa trên ID email và username. Class 1 cung cấp mức độ bảo mật cơ bản và được sử dụng trong môi trường có nguy cơ xâm phạm dữ liệu thấp.
- Class 2: Thường được sử dụng để nộp hồ sơ điện tử các tài liệu thuế. Bao gồm tờ khai thuế thu nhập và tờ khai thuế hàng hóa và dịch vụ. Class 2 của Digital signature xác thực danh tính của người ký dựa trên database đã được xác minh trước. Class 2 được sử dụng trong môi trường mà rủi ro và hậu quả của việc xâm nhập dữ liệu vừa phải.
- Class 3: Đây là cấp độ cao nhất của Digital signature. Class 3 yêu cầu một cá nhân hoặc tổ chức phải xuất trình trước cơ quan chứng nhận để chứng minh danh tính của họ. Class 3 của Digital signature được sử dụng cho đấu giá điện tử, đấu thầu điện tử, bán vé điện tử, hồ sơ tòa án. Và trong các môi trường khác có nhiều mối đe dọa đối với dữ liệu hoặc hậu quả của lỗi bảo mật.
Ứng dụng của Digital signature
Các ngành sử dụng công nghệ digital signature để hợp lý hóa các quy trình và cải thiện tính toàn vẹn của tài liệu. Các ngành sử dụng kỹ thuật này bao gồm:
- Chăm sóc sức khỏe: Digital signature được sử dụng trong ngành chăm sóc sức khỏe nhằm cải thiện hiệu quả của quá trình điều trị. Tăng cường bảo mật dữ liệu cho việc kê đơn thuốc và nhập viện. Việc sử dụng kỹ thuật này trong ngành chăm sóc sức khỏe phải tuân theo HIPAA năm 1996.
- Sản xuất: Các công ty sản xuất sử dụng kỹ thuật này để tăng tốc quy trình. Bao gồm thiết kế sản phẩm, đảm bảo chất lượng, cải tiến sản xuất, marketing và bán hàng. Việc sử dụng digital signature trong sản xuất chịu sự điều chỉnh của ISO, NIST và DMC.
- Tiền mã hóa: Digital signature cũng được sử dụng trong bitcoin và các loại tiền điện tử khác để xác thực blockchain. Chúng cũng được sử dụng để quản lý dữ liệu giao dịch liên quan đến tiền mã hóa. Đây là cách để người dùng thể hiện quyền sở hữu tiền tệ hoặc sự tham gia của họ vào một giao dịch.
Tại sao lại sử dụng PKI hoặc PGP với Digital signature?
Digital signature sử dụng tiêu chuẩn PKI và chương trình mã hóa PGP (Pretty Good Privacy). Vì cả hai đều giảm các vấn đề bảo mật tiềm ẩn kèm với việc truyền public key. Họ xác thực rằng public key của người gửi thuộc về cá nhân đó và xác minh danh tính của người gửi.
PKI là một cái khuôn cho các dịch vụ tạo, phân phối, kiểm soát và tính các chứng chỉ public key. PGP là một biến thể của tiêu chuẩn PKI. Nó sử dụng mật mã key đối xứng và public key. Nhưng nó khác ở cách nó liên kết public key với danh tính người dùng. PKI sử dụng CA để xác thực và ràng buộc danh tính người dùng với digital signature. Trong khi đó PGP sử dụng website đáng tin cậy. Người dùng PGP chọn người mà tin tưởng để kiểm tra danh tính. Người dùng PKI trì hoãn các CA đáng tin cậy.
Hiệu quả bảo mật của digital signature phụ thuộc vào độ mạnh của bảo mật private key. Nếu không có PKI hoặc PGP, không thể chứng minh danh tính của ai đó hoặc thu hồi key bị xâm phạm. Các kẻ xấu sẽ dễ dàng mạo danh người dùng hơn.
Như vậy là bạn đã biết và hiểu rõ khái niệm cũng như lợi ích tuyệt vời mà Digital signature mang lại. Vietnix hy vọng bạn hiểu được cách thức hoạt động của Digital signature và ứng dụng nó một cách hiệu quả, chúc bạn thành công!
