Mã hóa đối xứng là phương pháp mật mã trong đó cùng một khóa được sử dụng cho cả mã hóa và giải mã dữ liệu. Nó chuyển đổi dữ liệu có thể đọc được (văn bản thuần túy) thành định dạng không thể đọc được (văn bản mã hóa) và ngược lại bằng cách sử dụng khóa bí mật được chia sẻ này.
Các thuật toán mã hóa đối xứng phổ biến bao gồm:
AES (Tiêu chuẩn mã hóa nâng cao)
DES (Tiêu chuẩn mã hóa dữ liệu)
3DES (TripleDES)
Blowfish
RC4 và RC5 (các thuật toán cũ hơn)
Vì nó sử dụng một khóa cho cả hai hoạt động, nên cả người gửi và người nhận đều phải có quyền truy cập vào cùng một khóa bí mật và giữ khóa đó an toàn.
Mã hóa đối xứng được sử dụng rộng rãi vì hiệu quả và tốc độ của nó. Những lợi thế chính bao gồm:
Hiệu suất cao: Nhanh hơn đáng kể so với mã hóa bất đối xứng (sử dụng cặp khóa).
Hiệu quả cho dữ liệu lớn: Lý tưởng để mã hóa các tệp lớn hoặc phát trực tuyến dữ liệu.
Chi phí tính toán thấp: Yêu cầu ít tài nguyên hơn, phù hợp với các thiết bị di động và nhúng.
Đơn giản: Dễ triển khai và tích hợp hơn vào các hệ thống an toàn khi quản lý khóa được xử lý đúng cách.
Tuy nhiên, nó cũng có những hạn chế—đáng chú ý nhất là phân phối và lưu trữ khóa bí mật một cách an toàn.
Để sử dụng mã hóa đối xứng hiệu quả:
Tạo khóa an toàn mà cả hai bên đều có thể truy cập.
Mã hóa dữ liệu bằng khóa và thuật toán đã chọn.
Gửi dữ liệu đã mã hóa (văn bản mã hóa) cho người nhận.
Người nhận sử dụng cùng một khóa để giải mã và truy xuất dữ liệu gốc.
Quy trình này thường cũng bao gồm:
Chọn chế độ hoạt động (ví dụ: CBC, GCM) để tăng cường bảo mật.
Áp dụng đệm để khớp với khối kích thước.
Quản lý khóa an toàn, thường sử dụng hệ thống quản lý khóa (KMS).
Mã hóa đối xứng phù hợp nhất khi:
Tốc độ là yếu tố cần thiết: Chẳng hạn như trong các hệ thống hiệu suất cao, phương tiện truyền phát trực tuyến hoặc mã hóa cơ sở dữ liệu.
Khối lượng dữ liệu lớn: Nó xử lý mã hóa dữ liệu hàng loạt một cách hiệu quả.
Có các kênh an toàn: Có thể chia sẻ cùng một khóa một cách an toàn trước đó (ví dụ: hệ thống nội bộ, đường hầm được mã hóa).
