Mã hóa là một thuật toán mã hóa và giải mã dữ liệu. Nó nhận văn bản gốc và khóa, rồi tạo ra văn bản mã hóa trông giống như nhiễu ngẫu nhiên. Không có khóa, văn bản mã hóa vô dụng. Với khóa, thông điệp gốc sẽ được giải mã trở lại. Mã hóa đã tồn tại hàng nghìn năm, từ mật mã dịch chuyển của Caesar đến máy Enigma và hệ thống AES hiện đại. Toán học đã thay đổi, nhưng mục tiêu thì không.

Các thuật toán mã hóa hiện đại có hai loại. Mã hóa đối xứng sử dụng cùng một khóa cho cả mã hóa và giải mã. AES là tiêu chuẩn, được sử dụng ở khắp mọi nơi, từ mã hóa ổ đĩa đến HTTPS. Nó nhanh và an toàn với kích thước khóa phù hợp. Mã hóa luồng như ChaCha20 mã hóa dữ liệu từng bit hoặc từng byte một và hoạt động tốt trên các thiết bị không có tăng tốc phần cứng. Mã hóa bất đối xứng sử dụng một cặp khóa và giải quyết vấn đề phân phối khóa, nhưng chúng chậm hơn và chủ yếu được sử dụng cho việc trao đổi khóa và chữ ký. Độ mạnh của thuật toán mã hóa phụ thuộc vào cách triển khai của nó. Khóa yếu, số ngẫu nhiên được sử dụng lại và phần đệm kém đã làm hỏng các hệ thống sử dụng thuật toán mạnh. Toán học thường không phải là điểm yếu.

Các loại mật mã

• Cổ điển — phép thế và phép hoán vị, có ý nghĩa lịch sử quan trọng
• Khối đối xứng — AES, mã hóa các khối có kích thước cố định
• Luồng đối xứng — ChaCha20, mã hóa dữ liệu liên tục
• Bất đối xứng — RSA, ECC, được sử dụng để trao đổi khóa và chữ ký điện tử.

Đừng tự tạo ra thuật toán mã hóa riêng. Hãy sử dụng các thuật toán và thư viện đã được kiểm chứng qua nhiều thập kỷ.