Tại sao tin nhắn riêng tư của bạn có thể không đủ riêng tư? Tìm hiểu về mã hóa đầu cuối (E2EE)

Lời mở đầu: Thông điệp của bạn đã được ai thấy?

Mỗi lần bạn gửi tin nhắn qua điện thoại, bạn có thể nghĩ rằng đó là cuộc trò chuyện bí mật giữa bạn và bạn bè. Nhưng thực tế là, tin nhắn sẽ được lưu trữ và chuyển tiếp qua máy chủ trung tâm. Những người kiểm soát các máy chủ này có thể nhìn thấy tất cả mọi thứ của bạn – nội dung, thời gian, danh bạ. Đó là lý do tại sao mã hóa đầu cuối (E2EE) đang trở thành công cụ cần thiết để bảo vệ quyền riêng tư.

Sự thật về thông điệp không mã hóa: Máy chủ là trung gian

Hãy tưởng tượng cách mà một ứng dụng nhắn tin truyền thống hoạt động. Bạn mở ứng dụng, tạo tài khoản, viết tin nhắn và nhấn gửi. Tin nhắn sẽ bay đến máy chủ, và máy chủ sẽ chuyển tiếp cho bạn bè. Trong quá trình này, máy chủ nhìn thấy mọi thứ rất rõ ràng.

Mặc dù thông điệp được mã hóa bảo vệ trong quá trình từ điện thoại của bạn đến máy chủ (sử dụng các công nghệ như TLS), nhưng một khi đến máy chủ, quản trị viên có thể đọc trực tiếp. Giống như một bức thư, mặc dù trong quá trình chuyển phát được niêm phong, nhưng nhân viên bưu điện vẫn có thể mở ra để xem.

Các sự kiện rò rỉ dữ liệu quy mô lớn đã chứng minh tính xác thực của loại rủi ro này một lần nữa – việc máy chủ bị tấn công có nghĩa là thông tin của hàng triệu người dùng bị tiết lộ.

E2EE là gì? Tin nhắn chỉ có người gửi và người nhận mới có thể xem.

Mã hóa đầu cuối đã thay đổi quy tắc trò chơi. Nó đảm bảo rằng tin nhắn được mã hóa ngay từ thời điểm gửi đi, chỉ có người nhận mới có thể giải mã bằng khóa của mình. Ngay cả khi máy chủ bị tấn công, những gì mà hacker thấy chỉ là mã hóa không thể giải mã.

Các ứng dụng như WhatsApp, Signal, Google Duo đều sử dụng E2EE. Khi bạn trò chuyện với bạn bè, việc mã hóa và giải mã diễn ra hoàn toàn trên các thiết bị của bạn. Không có khóa, bất kỳ ai – bao gồm các nhà phát triển ứng dụng, chính phủ, hacker – đều không thể nghe lén.

Nó hoạt động như thế nào? Bí mật của việc trao đổi chìa khóa

Tâm điểm của E2EE nằm ở một công nghệ được gọi là trao đổi khóa, trong đó thuật toán Diffie-Hellman là quan trọng nhất. Công nghệ mật mã này cho phép hai bên thiết lập một khóa chia sẻ mà chỉ có hai bên biết trong môi trường không an toàn.

Sử dụng sơn để hiểu về trao đổi chìa khóa

Các nhà mật mã học đã nghĩ ra một phép ẩn dụ đẹp. Giả sử Alice và Bob đang ở trong hai phòng ở hai đầu hành lang, và ở giữa có nhiều điệp viên.

Đầu tiên, họ công khai thảo luận về việc sử dụng màu vàng. Mỗi người cầm một nửa về phòng.

Tiếp theo, họ lần lượt lén lút thêm màu sắc bí mật của mình - Alice thêm màu xanh, Bob thêm màu đỏ. Gián điệp không thể nhìn thấy bước này.

Sau đó, họ trao đổi hỗn hợp của mình (xanh vàng và đỏ vàng) ở hành lang. Ngay cả khi điệp viên nhìn thấy, cũng không thể suy ra màu bí mật.

Cuối cùng, Alice lấy hỗn hợp của Bob và thêm màu xanh của mình, còn Bob lấy hỗn hợp của Alice và thêm màu đỏ của mình. Thật bất ngờ, màu sắc cuối cùng mà cả hai nhận được hoàn toàn giống nhau - và kẻ gián điệp sẽ không bao giờ có thể sao chép được màu sắc này.

Các phép toán toán học thực sự phức tạp hơn nhiều so với màu sắc, nhưng nguyên lý thì giống nhau. Đây là cách mã hóa đầu cuối tạo ra kết nối bí mật trên các kênh công khai.

Giá trị thực sự của E2EE: không chỉ để ẩn giấu

Nhiều người nhầm tưởng rằng E2EE chỉ có ích cho tội phạm và người tố cáo. Trên thực tế, người bình thường lại cần nó hơn.

Bảo vệ quyền riêng tư cá nhân: Ngay cả những gã khổng lồ công nghệ như Apple và Google cũng từng bị hacker xâm nhập. Nếu ứng dụng bạn dựa vào sử dụng E2EE, dữ liệu mà hacker đánh cắp sẽ chỉ là mã hóa, hoàn toàn vô dụng.

Ngăn chặn lạm dụng dữ liệu: Không có E2EE, các ứng dụng có thể phân tích nội dung tin nhắn của bạn, tìm kiếm thói quen của bạn, trích xuất thông tin vị trí của bạn để quảng cáo. E2EE hoàn toàn cắt đứt con đường này.

Ngăn chặn giám sát có mục tiêu: Những người bất đồng chính kiến, nhà báo, luật sư đều hưởng lợi từ E2EE vì cần có sự riêng tư.

Nhược điểm của E2EE: Giáp hoàn hảo cũng có vết nứt

Mặc dù E2EE mạnh mẽ, nhưng không phải là tất cả.

Điểm cuối vẫn còn rủi ro: Thông điệp sẽ hiển thị dưới dạng văn bản rõ trên thiết bị của bạn trước và sau khi mã hóa. Nếu điện thoại của bạn bị đánh cắp hoặc nhiễm phần mềm độc hại, thông điệp vẫn sẽ bị lộ.

Tấn công trung gian: Nếu bạn không thể xác nhận danh tính của đối phương trong quá trình trao đổi khóa, kẻ tấn công có thể giả mạo bạn bè và thiết lập kết nối với bạn, từ đó nghe lén tất cả các thông điệp. Nhiều ứng dụng đã thêm tính năng mã bảo mật - bạn có thể xác thực một chuỗi số qua kênh ngoại tuyến (như gặp mặt trực tiếp) để đảm bảo không ai can thiệp vào quá trình này.

Khó khăn chính trị: Một số chính trị gia phản đối E2EE, cho rằng nó cản trở việc thực thi pháp luật. Nhưng một khi mở cửa cho chính phủ, tội phạm cũng sẽ lợi dụng lỗ hổng này. Đây là một tình thế tiến thoái lưỡng nan không thể cân bằng hoàn hảo.

Tóm tắt: E2EE là lá chắn bảo vệ quyền riêng tư của bạn

Ngoài các ứng dụng đã đề cập, ngày càng nhiều công cụ E2EE miễn phí xuất hiện. iMessage, Google Duo, Telegram, Signal đều cung cấp bảo vệ này.

Mã hóa đầu cuối không phải là phép thuật chống lại mọi mối đe dọa trực tuyến. Nhưng kết hợp với các công cụ như VPN, Tor, nó có thể giảm thiểu đáng kể rủi ro bạn bị lộ thông tin trực tuyến và gần như không cần nỗ lực. Trong kho vũ khí bảo mật kỹ thuật số, E2EE đã trở thành một phần không thể thiếu.