Mã hóa RSA

RSA là gì?

RSA là một thuật toán mật mã khóa công khai, bảo vệ thông tin qua hai loại khóa riêng biệt. Khóa công khai có thể chia sẻ công khai để mã hóa hoặc xác thực, còn khóa riêng tư được chủ sở hữu giữ bí mật để giải mã hoặc ký số.

Có thể hình dung RSA như “ổ khóa trong suốt và chìa khóa cá nhân.” Mọi người đều dùng ổ khóa công khai để bảo vệ thông điệp, nhưng chỉ bạn mới mở được bằng chìa cá nhân. Cách thiết kế này cho phép giao tiếp an toàn giữa người lạ trên Internet và là nền tảng của HTTPS, chứng chỉ số và nhiều hệ thống backend.

Tầm quan trọng của RSA với Web3 và Internet

Trong Web3, RSA giống như “bảo vệ an ninh tại cửa.” Dù không trực tiếp tạo chữ ký giao dịch on-chain, RSA lại giữ vai trò cốt lõi trong bảo vệ đăng nhập, gọi API và kênh phân phối khóa giữa bạn với nền tảng.

Khi truy cập sàn giao dịch qua trình duyệt, HTTPS dùng chứng chỉ dựa trên RSA để xác thực website và thiết lập phiên an toàn. Nhờ đó, mật khẩu, mã xác thực hai lớp và khóa API của bạn không bị đánh cắp khi truyền tải. Trên website và API của Gate, quá trình bắt tay TLS dựa vào chứng chỉ xác minh danh tính, sau đó mã hóa đối xứng bảo vệ dữ liệu truyền đi.

Đến năm 2025, đa số máy chủ web vẫn dùng chứng chỉ RSA từ 2048 bit trở lên; thực tiễn tốt nhất là dùng từ 3072 bit với các trường hợp bảo mật cao (xem hướng dẫn NIST 2023).

Nguyên lý hoạt động của RSA

Bảo mật RSA dựa trên bài toán toán học: phân tích một số hợp lớn thành hai thừa số nguyên tố là cực kỳ khó. Giống như bạn nhận một bức tranh hoàn chỉnh và phải tách lại thành hai mảnh gốc—việc này rất tốn tài nguyên tính toán.

Quy trình gồm:

• Chọn hai số nguyên tố lớn và nhân lại để tạo “thân ổ khóa”.
• Chọn tham số để sinh khóa công khai và riêng tư. Khóa công khai dùng để “khóa” (mã hóa/xác minh), khóa riêng tư để “mở” (giải mã/ký số).

Mã hóa và ký số có mục đích riêng:

• Mã hóa chuyển văn bản gốc thành bản mã mà chỉ người giữ khóa riêng tư đọc được—bảo mật biểu mẫu đăng nhập hay khóa API khi truyền tải.
• Ký số dùng khóa riêng tư để tạo “dấu xác thực không thể giả mạo” lên thông điệp, người khác xác minh qua khóa công khai—chứng minh “thông điệp này thực sự từ bạn”.

RSA bảo vệ dữ liệu trong HTTPS và đăng nhập Gate ra sao?

Trong TLS (dùng cho HTTPS), RSA chủ yếu lo “xác thực danh tính và bảo vệ khóa”. Chứng chỉ website chứa khóa công khai, trình duyệt xác nhận kết nối đúng máy chủ. Dữ liệu thực tế được mã hóa bởi khóa phiên.

Bước 1: Khi trình duyệt kết nối Gate, nó kiểm tra chuỗi chứng chỉ và tên miền máy chủ, xác thực chữ ký bằng chứng chỉ gốc tin cậy—thường do RSA hoặc ECC ký.

Bước 2: Trình duyệt và máy chủ thương lượng “khóa phiên”, dùng cho mã hóa đối xứng sau đó (hai bên chia sẻ cùng một khóa). Trong TLS 1.3, trao đổi khóa elliptic curve (ECDHE) thường dùng để sinh khóa phiên an toàn.

Bước 3: Khi kênh mã hóa thiết lập, mật khẩu, mã SMS và khóa API được truyền an toàn. RSA đảm bảo xác thực máy chủ, ngăn giả mạo hay can thiệp khi trao đổi khóa.

Kiến trúc này tách biệt “danh tính tin cậy” (RSA) với “mã hóa dữ liệu hiệu quả” (đối xứng)—đảm bảo an toàn lẫn hiệu suất (xem nguyên lý thiết kế TLS 1.3 tại IETF RFC 8446).

Quy trình tạo và sử dụng khóa RSA

Khóa RSA tạo bằng công cụ tiêu chuẩn, dùng để truyền dữ liệu an toàn hoặc xác minh chữ ký. Ví dụ quy trình:

Bước 1: Tạo khóa riêng tư—khóa duy nhất, cần bảo mật tuyệt đối.

Bước 2: Sinh khóa công khai từ khóa riêng tư—chia sẻ cho người khác mã hóa hoặc xác minh.

Bước 3: Chọn “bộ đệm” an toàn. Bộ đệm (padding) tạo cấu trúc và ngẫu nhiên trước khi mã hóa; OAEP thường dùng để ngăn đoán mẫu và tấn công phát lại.

Bước 4: Thực hiện mã hóa hoặc ký số. Người khác dùng khóa công khai mã hóa bí mật gửi bạn; bạn ký thông điệp bằng khóa riêng tư để người khác xác minh.

Nếu cần công cụ dòng lệnh, OpenSSL là lựa chọn phổ biến (chỉ tham khảo):

• Tạo khóa riêng tư: openssl genpkey -algorithm RSA -pkeyopt rsa_keygen_bits:3072
• Xuất khóa công khai: openssl pkey -in private.pem -pubout -out public.pem
• Mã hóa với OAEP: openssl pkeyutl -encrypt -inkey public.pem -pubin -in msg.bin -out msg.enc -pkeyopt rsa_padding_mode:oaep
• Giải mã: openssl pkeyutl -decrypt -inkey private.pem -in msg.enc -out msg.dec -pkeyopt rsa_padding_mode:oaep

So sánh RSA và mật mã đường cong elliptic

Cả hai đều là thuật toán mật mã khóa công khai, nhưng khác nhau về triển khai và trọng tâm sử dụng.

• Hiệu năng và kích thước: RSA cần khóa lớn hơn để bảo mật tương đương. Ví dụ, RSA 2048 bit tương đương ECC P-256, nhưng khóa công khai và chữ ký RSA lớn hơn, tăng chi phí truyền và lưu trữ.
• Trường hợp sử dụng: Năm 2025, các blockchain lớn (ECDSA của Bitcoin, Ed25519 của Solana, ECDSA của Ethereum) dùng elliptic curve cho chữ ký on-chain để giảm dữ liệu và tăng tốc xác minh. RSA vẫn phổ biến trong chứng chỉ và hạ tầng truyền thống (TLS, S/MIME).
• Bắt tay và phiên kết nối: TLS 1.3 ưu tiên ECDHE cho trao đổi khóa; RSA chủ yếu ký chứng chỉ và xác thực danh tính.

Các rủi ro khi sử dụng RSA

Bảo mật RSA không chỉ phụ thuộc thuật toán mà còn ở cách triển khai và vận hành.

• Độ dài & sức mạnh khóa: Luôn chọn từ 2048 bit trở lên; tác vụ nhạy cảm nên dùng từ 3072 bit (theo NIST 2023). Khóa ngắn giảm khả năng chống tấn công.
• Chất lượng ngẫu nhiên: Nguồn ngẫu nhiên chất lượng cao rất quan trọng khi tạo khóa và bộ đệm. Ngẫu nhiên kém khiến khóa dễ bị đoán, tăng nguy cơ lộ thông tin.
• Bộ đệm & triển khai: Không dùng “RSA thô”. Luôn dùng bộ đệm hiện đại như OAEP và quy trình xác thực đúng để tránh các kiểu tấn công đã biết.
• Lưu trữ khóa riêng tư: Lưu trong phần cứng bảo mật (HSM, module bảo mật) hoặc ít nhất là nơi lưu trữ mã hóa, kiểm soát truy cập. Tuyệt đối không gửi khóa riêng tư dạng rõ hoặc qua kênh không an toàn.
• Rủi ro lượng tử: Máy tính lượng tử quy mô lớn có thể phá RSA (thuật toán Shor). Hiện chưa có thiết bị lượng tử thực tế đe dọa độ dài khóa chuẩn, nhưng cần theo dõi lộ trình chuyển sang mật mã hậu lượng tử.

Tóm tắt về RSA

RSA dựa trên nguyên tắc “công khai khóa công khai, bảo vệ khóa riêng tư” để xác thực danh tính và bảo vệ khóa cho hạ tầng Internet, Web3. Chủ yếu dùng cho chứng chỉ HTTPS, giao tiếp API, mã hóa email; chữ ký on-chain thường dùng elliptic curve. Hiểu rõ vai trò RSA, quản lý khóa công khai/riêng tư, chọn độ dài khóa và padding phù hợp, cùng cách phối hợp trong TLS sẽ giúp bạn đánh giá sức mạnh bảo mật và giảm rủi ro khi sử dụng nền tảng như Gate.

Câu hỏi thường gặp

RSA là gì và tại sao dùng trong tiền mã hóa?

RSA là phương pháp mật mã bất đối xứng bảo vệ dữ liệu bằng hai khóa liên kết—khóa công khai và khóa riêng tư. Trong tiền mã hóa, RSA giúp tạo địa chỉ ví và ký giao dịch để chỉ người giữ khóa riêng tư mới chuyển được tài sản—tương tự như lắp ổ khóa chỉ bạn mở được cho tài sản của mình.

Phân biệt khóa công khai và khóa riêng tư? Nên lưu trữ ra sao?

Khóa công khai chia sẻ tự do (nhận chuyển khoản), khóa riêng tư phải tuyệt đối bí mật (xác thực chuyển khoản). Đơn giản: khóa công khai như số tài khoản ngân hàng—ai cũng gửi tiền được; khóa riêng tư như mật khẩu tài khoản—chỉ bạn mới chi tiêu. Luôn sao lưu khóa riêng tư ở nơi ngoại tuyến như ví phần cứng hoặc ví giấy; mất là mất tài sản vĩnh viễn.

Ví mã hóa RSA có an toàn không? Có bị phá được không?

Về toán học, RSA rất an toàn và không thể bị phá với năng lực tính toán hiện nay. Tuy nhiên, bảo mật vận hành rất quan trọng: không nhập khóa riêng tư trên mạng công cộng, cập nhật phần mềm ví thường xuyên và tránh các liên kết lừa đảo. Dùng dịch vụ ví của nền tảng uy tín như Gate sẽ tăng lớp bảo vệ.

So sánh RSA và elliptic curve trong blockchain?

Cả hai là mật mã bất đối xứng, nhưng RSA dựa vào phân tích số lớn, còn elliptic curve dựa vào bài toán logarit rời rạc. Khóa elliptic curve ngắn hơn (256 bit so với 2048 bit), tính toán nhanh hơn nên Bitcoin, Ethereum ưu tiên elliptic curve. Cả hai đều an toàn tương đương—RSA vẫn rất phổ biến trong tài chính.

Gate bảo vệ tài khoản khi giao dịch bằng RSA như thế nào?

Gate dùng RSA để bảo vệ kênh đăng nhập và lệnh rút tiền, ngăn hacker đánh cắp mật khẩu hoặc lệnh giao dịch. Gate còn áp dụng xác thực đa yếu tố cho các tác vụ nhạy cảm (như đổi địa chỉ rút tiền); người dùng nên bật xác thực hai lớp và mã chống lừa đảo để tăng bảo mật tài khoản.