Mã hóa lưu trữ file (file storage encryption) đơn giản là việc mã hóa dữ liệu được lưu trữ, thường nhằm mục đích bảo vệ thông tin nhạy cảm khỏi bị người không có quyền truy cập xem được.
Cơ chế hoạt động của mã hóa lưu trữ
Mã hóa chuyển đổi file thành định dạng ciphertext (văn bản mật) — một dạng bị xáo trộn, được bảo vệ bằng mật khẩu, không thể đọc được bằng mắt thường. Để hiểu được nội dung, phải giải mã (decrypt) ngược lại thành plaintext hoặc cleartext (văn bản rõ).
Lưu ý: Mã hóa lưu trữ file khác biệt với mã hóa truyền tải file (file transfer encryption) — loại mã hóa chỉ dùng khi di chuyển dữ liệu từ nơi này sang nơi khác.
Khi nào sử dụng mã hóa lưu trữ file?
Mã hóa lưu trữ thường được dùng khi dữ liệu được lưu trực tuyến hoặc ở vị trí dễ truy cập, như ổ cứng ngoài, USB flash drive.
Bất kỳ phần mềm nào cũng có thể triển khai mã hóa lưu trữ, nhưng tính năng này thực sự hữu ích chỉ khi lưu trữ thông tin cá nhân.
Đối với các chương trình không có sẵn tính năng mã hóa, có thể dùng công cụ bên thứ ba. Ví dụ: có nhiều chương trình mã hóa toàn ổ đĩa miễn phí có thể mã hóa toàn bộ ổ cứng. Trong một số trường hợp, chương trình sẽ gắn đuôi file đặc biệt để đánh dấu dữ liệu đã mã hóa — ví dụ: .AXX, .KEY, .CHA, .EPM, .ENCRYPTED.
Các công ty thường dùng mã hóa trên máy chủ của họ khi lưu trữ thông tin cá nhân của bạn như dữ liệu thanh toán, ảnh, email, vị trí...
Tốc độ bit (Bit Rates) trong mã hóa lưu trữ file
Thuật toán mã hóa AES có sẵn các biến thể: 128-bit, 192-bit và 256-bit. Tốc độ bit cao hơn về mặt kỹ thuật cung cấp bảo mật lớn hơn, nhưng về mặt thực tế, ngay cả tùy chọn 128-bit cũng hoàn toàn đủ an toàn để bảo vệ thông tin số hiện nay.
Blowfish là thuật toán mã hóa mạnh khác có thể dùng để lưu trữ an toàn dữ liệu. Nó dùng độ dài khóa từ 32 bit đến 448 bit.
Khác biệt chính giữa các tốc độ bit là: khóa dài hơn dùng nhiều vòng lặp (rounds) hơn khóa ngắn. Ví dụ: AES-128 dùng 10 vòng, AES-256 dùng 14 vòng, Blowfish dùng 16 vòng. Những vòng lặp bổ sung này nghĩa là dữ liệu được chuyển đổi từ plaintext sang ciphertext nhiều lần hơn, làm cho dữ liệu càng "xáo trộn" và khó bị phá vỡ hơn.
Tuy nhiên, dù AES-128 không lặp lại nhiều vòng như các tốc độ bit cao hơn, nó vẫn cực kỳ an toàn — cần sức mạnh xử lý khổng lồ và thời gian quá lớn để phá vỡ bằng công nghệ hiện tại.
Mã hóa lưu trữ file trong phần mềm sao lưu (Backup)
Gần như tất cả dịch vụ sao lưu trực tuyến (online backup) đều sử dụng mã hóa lưu trữ file. Điều này cần thiết vì dữ liệu riêng tư như video, ảnh, tài liệu... được lưu trên máy chủ truy cập được qua internet.
Sau khi mã hóa, dữ liệu không thể đọc được bởi bất kỳ ai trừ khi dùng mật khẩu đã dùng để mã hóa để giải mã ngược lại, trả lại file gốc.
Một số công cụ sao lưu truyền thống (offline) cũng triển khai mã hóa lưu trữ, để các file bạn sao lưu lên ổ di động (ổ cứng ngoài, đĩa, USB...) không ở dạng có thể xem được bởi người nắm giữ ổ đó.
Tương tự như sao lưu trực tuyến, các file này không thể đọc được trừ khi dùng cùng phần mềm đó, kèm mật khẩu giải mã, để chuyển file về plaintext.