RSA trong an ninh mạng là gì?

RSA (Rivest–Shamir–Adleman) là gì?

Thuật toán **mã hóa khóa công khai (asymmetric cryptography)** phổ biến nhất. Phát triển 1977 bởi Ron Rivest, Adi Shamir, Leonard Adleman (MIT).

Cơ chế hoạt động

• **Key Generation:** Chọn 2 số nguyên tố lớn *p, q* → *n = p×q* (modulus). Tính φ(n) = (p-1)(q-1). Chọn *e* (public exponent, thường 65537) nguyên cùng với φ(n). Tính *d* (private exponent) sao cho *e×d ≡ 1 (mod φ(n))*.
• **Public Key:** (e, n) – công khai, dùng mã hóa /.verify chữ ký.
• **Private Key:** (d, n) – bí mật, dùng giải mã / ký số.

Đặc tính an ninh

• An ninh dựa trên **khó phân tích thừa số nguyên tố lớn (Integer Factorization Problem)**.
• Khóa thường 2048-bit, 3072-bit, 4096-bit (khuyến nghị ≥3072-bit hiện nay).
• RSA **không mã hóa dữ liệu lớn trực tiếp** (chậm). Thường dùng **hybrid encryption**: RSA mã hóa khóa đối xứng (AES-256), AES mã hóa dữ liệu thực.

Ứng dụng thực tế

• **TLS/SSL (HTTPS):** Trao đổi khóa phiên (key exchange) – RSA key exchange hoặc ECDHE_RSA.
• **Chữ ký số (Digital Signature):** PKI, CA, code signing, document signing.
• **VPN (IPsec, OpenVPN, WireGuard control channel):** Xác thực, trao đổi khóa.
• **Email mã hóa (PGP/GPG, S/MIME).
• **SSH key authentication.**
• **Thẻ thông minh / Token phần cứng (RSA SecurID – OTP).**
• **Blockchain / Crypto:** Bitcoin/Ethereum dùng ECDSA (khác RSA) nhưng nhiều hệ thống dùng RSA cho identity.

RSA so với AES

RSA trong chứng chỉ SSL/TLS

Chứng chỉ X.509 chứa public key RSA. CA ký chứng chỉ bằng private key của CA. Client verify chuỗi tin cậy → lấy public key server → thiết lập session key AES.

Lưu ý an ninh hiện đại

• Chuyển sang **ECC (Elliptic Curve Cryptography)** – khóa nhỏ hơn, nhanh hơn, an toàn tương đương (ECDSA, ECDHE, Ed25519).
• TLS 1.3 ưu tiên **ECDHE** (Perfect Forward Secrecy) thay vì RSA key exchange tĩnh.
• Quantum computing đe dọa RSA (Shor's algorithm) → chuẩn bị **Post-Quantum Cryptography (PQC)**.