Mã hóa PGP là một tiêu chuẩn mã hóa được phát triển từ năm 1991 và được sử dụng rộng rãi kể từ đó để mã hóa và giải mã email, file cùng những loại dữ liệu khác. Trong bài viết này, mình sẽ giải thích chi tiết về mã hóa PGP và cách thức hoạt động của giao thức này trong quá trình bảo mật dữ liệu.
Những điểm chính
- Khái niệm mã hóa PGP: Tìm hiểu PGP là gì, lịch sử phát triển và mục đích sử dụng chính của giao thức này.
- Cách thức hoạt động của PGP: Nắm vững quy trình mã hóa và giải mã dữ liệu sử dụng kết hợp public key và private key, vai trò của session key và lý do kết hợp mã hóa đối xứng và bất đối xứng.
- Ví dụ về sử dụng PGP: Minh họa qua việc mã hóa email trên ProtonMail.
- Các cách sử dụng chính của PGP: Bao gồm 3 cách là mã hóa email, xác minh chữ ký số (Digital signature) và mã hóa file.
- Ưu điểm và nhược điểm của PGP: PGP có khả năng bảo mật cao và miễn phí nhưng khá khó sử dụng và cần thời gian đào tạo.
- Cách thiết lập mã hóa PGP: Chia sẻ cách thiết lâị PGP để mã hóa email và file.
- Các giải pháp PGP phổ biến nhất: Bao gồm Gpg4o, PPGTools, Enigmail, ProtonMail và FairEmail.
- Biết đến Vietnix là nhà cung cấp dịch vụ Email doanh nghiệp an toàn, bảo mật, chuyên nghiệp.
Mã hóa PGP là gì?
Mã hóa PGP (Pretty Good Privacy) là một giao thức bảo mật hệ thống giúp mã hóa và giải mã email, đồng thời xác thực email thông qua chữ ký số và mã hóa file. Được phát triển lần đầu tiên vào năm 1991 bởi nhà hoạt động chính trị Paul Zimmermann, PGP ban đầu được dùng để bảo mật giao tiếp trên các hệ thống bảng tin. Sau đó, giao thức này đã tiếp tục phát triển thành một chương trình bảo mật thiết yếu cho dữ liệu được truyền tải qua mạng như email, file văn bản, đa phương tiện, thư mục,…
Sự phổ biến của PGP dựa trên 2 yếu tố. Đầu tiên là hệ thống này ban đầu được cung cấp dưới dạng phần mềm miễn phí và lan truyền nhanh chóng giữa những user muốn có thêm mức độ bảo mật cho các email của họ. Thứ hai là vì PGP sử dụng cả mã hóa symmetric và mã hóa public-key, nó cho phép những user chưa từng gặp mặt gửi tin nhắn được mã hóa cho nhau mà không cần trao đổi private encryption key.
Việc triển khai và quản lý PGP cho toàn bộ doanh nghiệp thường khá phức tạp và tốn kém. Thay vào đó, bạn có thể sử dụng dịch vụ Email doanh nghiệp của Vietnix. Với Vietnix, bạn nhận được giải pháp email chuyên nghiệp, ổn định và tích hợp sẵn các lớp bảo mật mạnh mẽ như Antispam, Antivirus, backup mỗi ngày,… không cần phải tự mình cấu hình phức tạp như PGP. Ngoài ra, bạn còn nhận được sự hỗ trợ chuyên nghiệp, dung lượng lớn và nâng cao hình ảnh thương hiệu với email tên miền riêng.
Mã hóa PGP hoạt động như thế nào?
PGP encryption hoạt động dựa trên sự kết hợp của các kỹ thuật mã hóa, nén dữ liệu và hash. Tương tự như các phương pháp mã hóa phổ biến khác như Kerberos (xác thực network user), SSL (bảo mật trang web) và SFTP (bảo vệ dữ liệu truyền tải), PGP cũng sử dụng hệ thống public key – private key.
Trong đó, mỗi người dùng sở hữu một public key được mã hóa và một private key mà chỉ mình họ biết. Khi gửi tin, người gửi sẽ dùng public key của người nhận để mã hóa dữ liệu, sau đó người nhận dùng private key của mình để giải mã tin nhắn. PGP kết hợp mã hóa cả public key và private key, đồng thời sử dụng công nghệ khóa đối xứng và bất đối xứng để mã hóa dữ liệu trong quá trình truyền tải qua mạng. Để hiểu cách PGP hoạt động, bạn hãy xem sơ đồ sau:
- Đầu tiên, PGP tạo session key ngẫu nhiên bằng cách sử dụng một trong hai thuật toán chính. Key này là một con số khổng lồ không thể đoán được, và chỉ được sử dụng một lần.
- Tiếp theo, session key này được mã hóa. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng public key của người nhận thư. Public key gắn liền với danh tính của một người cụ thể và bất kỳ ai cũng có thể sử dụng key này để gửi tin nhắn cho họ.
- Người gửi sẽ gửi PGP session key được mã hóa của họ cho người nhận và họ có thể giải mã bằng private key của họ. Sử dụng session key này, người nhận bây giờ có thể giải mã tin nhắn.
Với quy trình này, bạn sẽ thấy rằng PGP mã hóa chính key mã hóa (encryption key). Lý do là bởi việc mã hóa Public key chậm hơn rất nhiều so với mã hóa symmetric (trong đó cả người gửi và người nhận đều có cùng một key).
Tuy nhiên, sử dụng mã hóa symmetric yêu cầu người gửi chia sẻ encryption key với người nhận ở dạng văn bản thuần túy và điều này sẽ không an toàn. Vì vậy, bằng cách mã hóa symmetric key bằng hệ thống public-key (asymmetric), PGP kết hợp hiệu quả của mã hóa symmetric với tính bảo mật của mật mã public-key.
Ví dụ về mã hóa PGP
Trên thực tế, việc gửi một tin nhắn được mã hóa bằng PGP đơn giản hơn so với lời giải thích ở trên. Hãy xem ProtonMail làm ví dụ. ProtonMail nguyên bản hỗ trợ PGP và tất cả những gì bạn phải làm để mã hóa email của mình là chọn Sign Mail. Bạn sẽ thấy biểu tượng ổ khóa trên người nhận email của họ. Email sẽ trông như thế này (các địa chỉ email đã bị làm mờ vì lý do bảo mật):
ProtonMail giống như hầu hết các email client cung cấp PGP, giúp đơn giản hóa việc mã hóa và giải mã thư. Nếu bạn đang giao tiếp với user bên ngoài ProtonMail, trước tiên bạn cần gửi cho họ public key của mình.
Mặc dù tin nhắn được gửi một cách an toàn, người nhận không phải lo lắng về sự phức tạp của cách thức thực hiện điều này.
3 cách sử dụng mã hóa PGP
Về cơ bản, có ba cách sử dụng chính của PGP:
- Mã hóa email gửi và nhận.
- Xác minh danh tính của người đã gửi cho bạn tin nhắn này.
- Mã hóa các file được lưu trữ trên thiết bị của bạn hoặc trên cloud.
Trong số ba cách sử dụng này, cách đầu tiên – mã hóa email – cho đến nay vẫn là ứng dụng thống trị của PGP. Nhưng chúng ta hãy xem xét sơ lược về cả 3 cách:
1. Mã hóa Email
Như trong ví dụ trên, hầu hết mọi người sử dụng PGP để mã hóa email. Trong những năm đầu của PGP, nó chủ yếu được sử dụng bởi các nhà hoạt động, nhà báo và những người xử lý thông tin nhạy cảm. Đến nay, sự phổ biến của PGP đã phát triển đáng kể. Khi ngày càng có nhiều user nhận ra rằng các tập đoàn thông tin và chính phủ của họ đang thu thập bao nhiêu thông tin về chúng, thì một số lượng lớn người dân hiện sử dụng để giữ bí mật thông tin cá nhân của họ.
2. Xác minh chữ ký Digital signature
Một cách sử dụng khác của PGP là nó có thể được sử dụng để xác minh email.
Nếu nhà báo không chắc chắn về danh tính của người gửi tin nhắn cho họ. Họ có thể sử dụng Digital signature cùng với PGP để xác minh điều này.
Digital signature hoạt động bằng cách sử dụng một thuật toán học để kết hợp key của người gửi với dữ liệu họ đang gửi. Điều này tạo ra một “hàm hash”, một thuật toán khác có thể chuyển đổi một thông báo thành một khối data có kích thước cố định. Sau đó, thông tin này được mã hóa bằng public key của người gửi.
Sau đó, người nhận thư có thể giải mã data này bằng public key của người gửi. Nếu một ký tự của tin nhắn đã bị thay đổi khi chuyển tiếp, người nhận sẽ biết. Điều này có thể chỉ ra rằng người gửi đã cố gắng giả mạo Digital signature hoặc thư đã bị giả mạo.
3. Mã hóa file
Công dụng thứ ba của giao thức thực hiện bảo mật protocol PGP là mã hóa các file. Thuật toán được PGP sử dụng thường là thuật toán RSA. PGP cung cấp một cách mã hóa file an toàn cao, đặc biệt khi được sử dụng cùng với “Threat Detection and Response Solution”. Trên thực tế, thuật toán này an toàn đến mức nó thậm chí còn được sử dụng trong các phần mềm độc hại cao cấp như phần mềm CryptoLocker.
Trở lại năm 2010, Symantec mua lại PGP Corp, công ty nắm giữ quyền đối với hệ thống PGP. Kể từ đó, Symantec đã trở thành nhà cung cấp chính cho phần mềm mã hóa PGP file thông qua các sản phẩm như Symantec Encryption Desktop và Symantec Encryption Desktop Storage. Phần mềm này cung cấp mã hóa PGP cho tất cả các file của bạn, đơn giản hóa sự các quy trình mã hóa và giải mã.
Ưu điểm và nhược điểm của PGP
Bảo mật cao: Mã hóa PGP được coi là không thể phá vỡ, ngay cả đối với hacker hay các tổ chức có nguồn lực lớn như NSA.
Được sử dụng rộng rãi: PGP đã được các nhà báo, nhà hoạt động và những người khác coi trọng quyền riêng tư sử dụng rộng rãi trong nhiều năm.
Cải thiện bảo mật cloud: PGP có thể được sử dụng để mã hóa dữ liệu được lưu trữ trên cloud, thêm một lớp bảo mật bổ sung chống lại các vi phạm dữ liệu và truy cập trái phép.
Khó sử dụng: PGP nổi tiếng là khó sử dụng và thiết lập, đặc biệt đối với người dùng không am hiểu về kỹ thuật.
Lỗi bảo mật: Trong một số triển khai PGP vẫn còn tồn tại các lỗi bảo mật như lỗ hổng Efail.
Khó triển khai mở rộng: Doanh nghiệp muốn triển khai PGP cần phải đào tạo nhân viên để sử dụng PGP đúng cách nhằm tránh các lỗi bảo mật do sử dụng sai hoặc mất/hỏng khóa. Điều này gây tốn kém và tốn thời gian cho các doanh nghiệp.
Không ẩn danh: PGP mã hóa nội dung tin nhắn, nhưng không ẩn danh người gửi hoặc người nhận như khi sử dụng proxy hay VPN. Thông tin như tiêu đề, địa chỉ email và thời gian gửi vẫn có thể bị lộ.
Yêu cầu tương thích: Cả người gửi và người nhận đều phải sử dụng cùng một phiên bản PGP để giao tiếp được mã hóa.
Cách thiết lập mã hóa PGP
Để thiết lập mã hóa PGP, bạn cần cài đặt một add-on cho ứng dụng email hiện tại. Các ứng dụng phổ biến như Thunderbird, Outlook và Apple Mail đều có sẵn add-on hỗ trợ PGP, chi tiết sẽ được mình chia sẻ ở phần dưới. Ngoài ra, một số dịch vụ email online cũng đã tích hợp sẵn PGP, điển hình là ProtonMail.
Nếu bạn muốn mã hóa file bằng PGP thì có thể sử dụng các giải pháp phần mềm chuyên dụng. Ví dụ như Symantec với Symantec File Share Encryption dùng để mã hóa file được chia sẻ trên mạng và Symantec Endpoint Encryption để mã hóa toàn bộ ổ đĩa trên máy tính, thiết bị di động và thiết bị lưu trữ ngoài.
Một số yếu tố mà bạn cần chú ý khi lựa chọn phần mềm mã hóa PGP là:
- Khả năng bảo mật: Mặc dù thuật toán PGP rất mạnh, nhưng việc triển khai phần mềm có thể tồn tại lỗ hổng. Do đó bạn hãy nghiên cứu kỹ lưỡng và chọn những phần mềm có lịch sử bảo mật tốt, ít bị báo cáo lỗi.
- Phù hợp với nhu cầu: Không phải mọi email đều cần được mã hóa. Nếu chỉ muốn bảo vệ một số thông tin nhạy cảm, bạn có thể cân nhắc sử dụng dịch vụ PGP online thay vì cài đặt phần mềm chuyên dụng cho toàn bộ hệ thống email.
- Hỗ trợ tận tình: PGP có thể khá khó làm quen lúc ban đầu. Do đó bạn nên ưu tiên những nhà cung cấp có đội ngũ hỗ trợ khách hàng tốt hoặc cộng đồng người dùng tích cực để dễ dàng nhận được sự giúp đỡ khi cần thiết.
Các giải pháp PGP phổ biến nhất
Như đã nói ở trên, PGP có thể được dùng để mã hóa email hoặc file. Tuy nhiên trong phần này, mình sẽ chỉ tập trung chia sẻ cho bạn những giải pháp PGP phổ biến dùng để bảo mật email cho người dùng cá nhân, doanh nghiệp.
Gpg4o
Gpg4o là một lựa chọn phổ biến cho người dùng Windows, tích hợp mượt mà với Outlook 2010-2016. Điểm mạnh của gpg4o nằm ở sự đơn giản, dễ sử dụng và khả năng tích hợp tốt với Outlook. Tuy nhiên, dù dựa trên tiêu chuẩn mã nguồn mở OpenPGP, bản thân gpg4o lại là phần mềm thương mại với chi phí bản quyền khá cao (56.36 Euro).
GPGTools
GPGTools là bộ công cụ mã hóa tiêu chuẩn cho máy Mac, hỗ trợ mã hóa toàn diện hệ thống. Ngoài việc mã hóa email, GPGTools còn cung cấp nhiều công cụ hỗ trợ quản lý khóa và chp phép sử dụng PGP trên nhiều ứng dụng khác nhau. Tuy nhiên, việc sử dụng GPGTools có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của Apple Mail.
Enigmail
Enigmail được thiết kế riêng cho Thunderbird. Điểm cộng lớn nhất là Enigmail là mã nguồn mở, miễn phí và đa nền tảng. Nhược điểm là việc thiếu hỗ trợ chính thức, tuy nhiên cộng đồng người dùng đông đảo và nhiều tài liệu hướng dẫn có thể bù đắp phần nào.
ProtonMail
ProtonMail là một trong những nhà cung cấp dịch vụ email bảo mật tiên phong và vẫn rất phổ biến hiện nay. Khác với các giải pháp kể trên, ProtonMail hoạt động trên nền tảng web, tách biệt với hệ thống email của bạn. Việc mã hóa PGP giữa các tài khoản ProtonMail diễn ra tự động, giúp đơn giản hóa việc sử dụng. Tuy nhiên, một số người lo ngại về tính bảo mật do ProtonMail sử dụng JavaScript.
FairEmail
FairEmail là ứng dụng email độc lập, miễn phí, hỗ trợ mã hóa PGP trên điện thoại Android. Ứng dụng cho phép người dùng lựa chọn mã hóa email theo nhu cầu thay vì mặc định. Tuy nhiên, do số lượng người dùng PGP trên Android còn hạn chế nên cộng đồng hỗ trợ FairEmail còn khá nhỏ.
Email Doanh Nghiệp Vietnix – Chuyên nghiệp, bảo mật, ổn định
Với hơn 13 năm hoạt động trên thị trường, dịch vụ Email Doanh Nghiệp của Vietnix mang đến giải pháp gửi email theo tên miền riêng chuyên nghiệp, bảo mật và ổn định, đảm bảo thông tin liên lạc thông suốt và an toàn. Với tỉ lệ gửi email vào inbox lên đến 99%, doanh nghiệp của bạn dễ dàng kết nối với khách hàng mà không lo ngại email bị rơi vào mục spam. Hệ thống tích hợp công nghệ Antispam, Antivirus, backup tự động mỗi ngày và danh sách IP sạch, bảo vệ hộp thư của bạn khỏi các mối đe dọa trực tuyến.
Thông tin liên hệ:
- Hotline: 18001093.
- Email: sales@vietnix.com.vn.
- Địa chỉ: 265 Hồng Lạc, Phường 10, Quận Tân Bình, Thành Phố Hồ Chí Minh.
- Website: https://vietnix.vn/.
Câu hỏi thường gặp
Mã hóa PGP có an toàn không?
Mã hóa PGP an toàn. Mặc dù PGP hiện đã hơn 20 năm tuổi nhưng không có lỗ hổng nào được tìm thấy trong quá trình triển khai cơ bản của hệ thống. Điều đó nói rằng, việc mã hóa email của bạn là không đủ để bảo mật toàn bộ. Do đó, bạn nên sử dụng PGP kết hợp với bộ cybersecurity đầy đủ bao gồm phần mềm threat detection.
Phần mềm PGP tốt nhất là gì?
Phần mềm PGP “tốt nhất” sẽ tùy thuộc vào nhu cầu của bạn. Hầu hết mọi người không cần mã hóa tất cả email của họ. Vì vậy, đối với hầu hết mọi người, nhà cung cấp email web-based PGP sẽ là giải pháp tốt nhất. Điều đó nói rằng, nếu bạn thường xuyên gửi email cần được mã hóa, bạn có thể xem xét download tiện ích bổ sung PGP cho ứng dụng email của mình.
Có cần thiết sử dụng phần mềm mã hóa không?
– Nếu bạn đang lưu trữ thông tin khách hàng, câu trả lời là có. Mã hóa các file cá nhân của bạn không phải là điều cần thiết, nhưng có thể cải thiện đáng kể khả năng phòng thủ của bạn trước một cuộc cyberattack. Phần mềm mã hóa dựa trên PGP thường là một trong những phần mềm dễ làm việc nhất và là một nơi tốt để bắt đầu khi mã hóa các file của bạn.
– Mã hóa PGP có thể là một công cụ mạnh mẽ trong việc bảo vệ data, quyền riêng tư và bảo mật của bạn. Nó cung cấp cho bạn một phương pháp gửi email tương đối dễ dàng, hoàn toàn an toàn và cũng cho phép bạn xác minh danh tính của những người bạn đang giao tiếp. Vì các tiện ích bổ sung PGP cũng có sẵn cho hầu hết các ứng dụng email chính, nên hình thức mã hóa này thường dễ thực hiện.
– Tất cả những điều này đã nói, việc bảo mật email chỉ là một khía cạnh của an ninh mạng (Cyber Security). Bạn nên đảm bảo rằng, ngoài PGP, bạn cũng sử dụng platform bảo mật data mạnh và phần mềm Data Loss Prevention. Sử dụng càng nhiều công cụ càng tốt là cách tốt nhất để đảm bảo quyền riêng tư và bảo mật của bạn.
Trên đây là toàn bộ thông tin mà mình muốn chia sẻ để giúp bạn hiểu rõ hơn về mã hóa PGP là gì cũng như cách hoạt động của PGP. Với khả năng mã hóa và xác thực mạnh mẽ, PGP là một giải pháp lý tưởng để bảo vệ thông tin cá nhân, email, dữ liệu và các giao tiếp trực tuyến khác. Nếu muốn tìm hiểu thêm các giải pháp bảo mật khác, bạn có thể tham khảo một số bài viết dưới đây của mình:
