MẬT MÃ HỌC
Giảng viên
Giới thiệu khóa học
Giới thiệu môn học
Môn "Mật mã học" (Cryptography) là chiếc chìa khóa mở ra cánh cửa bảo mật trong thế giới số. Từ việc gửi một tin nhắn riêng tư trên mạng xã hội cho đến bảo vệ dữ liệu ngân hàng, mật mã học đóng vai trò trung tâm trong việc đảm bảo thông tin được giữ bí mật, toàn vẹn và không bị giả mạo. Môn học này đưa bạn vào hành trình khám phá từ các kỹ thuật mã hóa cổ điển như Caesar, Vigenère cho đến các thuật toán hiện đại như AES, RSA và chữ ký số. Bạn sẽ không chỉ học về lý thuyết mà còn được rèn luyện kỹ năng giải mã, thiết kế hệ thống mã hóa và ứng dụng mật mã vào thực tế.
Chú thích: Môn học này phù hợp cho những sinh viên yêu thích tư duy logic, thích khám phá bí mật và muốn làm chủ công nghệ bảo mật thông tin trong thời đại số hóa.
Mục tiêu môn học
Hiểu rõ nền tảng lý thuyết của mật mã học: Bao gồm phân loại mã hóa đối xứng và bất đối xứng, hàm băm, chữ ký số.
Phân tích các thuật toán mã hóa nổi bật: Như AES, RSA, Diffie-Hellman, SHA-2…
Ứng dụng các công cụ mật mã trong xây dựng hệ thống bảo mật: Chẳng hạn như SSL/TLS, chữ ký số trong giao dịch điện tử.
Nhận diện các rủi ro và tấn công mật mã: Như brute-force, tấn công phân tích tần suất, tấn công padding oracle…
Rèn luyện kỹ năng lập trình thuật toán mã hóa: Áp dụng lý thuyết vào thực hành xây dựng, kiểm thử và đánh giá các giải pháp mật mã.
Kiến thức tiên quyết
Trước khi học môn "Mật mã học", sinh viên nên nắm vững các kiến thức sau:
Toán rời rạc: Đặc biệt là đại số modulo, số nguyên tố, lý thuyết số, tập hợp và logic – nền tảng của phần lớn thuật toán mã hóa.
Lập trình cơ bản: Thành thạo một ngôn ngữ lập trình như Python, C/C++, hoặc Java để cài đặt thuật toán mật mã.
Mạng máy tính (khuyến khích): Hiểu về cách dữ liệu được truyền đi để thấy được mật mã học ứng dụng ra sao trong bảo mật mạng.
️ Kế hoạch học theo 15 tuần
| Tuần | Nội dung học tập | Ghi chú |
|---|---|---|
| Tuần 1 | Giới thiệu về mật mã học và lịch sử | Các khái niệm: mã hóa, giải mã, khóa, mật mã cổ điển |
| Tuần 2 | Mã hóa cổ điển và phân tích tần suất | Thực hành giải mã Caesar, Vigenère; kỹ thuật phân tích mật mã |
| Tuần 3 | Toán học trong mật mã học | Modular arithmetic, Euclid mở rộng, định lý Fermat nhỏ |
| Tuần 4 | Mật mã khóa đối xứng: Giới thiệu và DES | Cấu trúc Feistel, hoạt động của DES |
| Tuần 5 | Thuật toán AES và chế độ hoạt động | ECB, CBC, CFB, OFB – phân tích ưu nhược điểm |
| Tuần 6 | Mật mã khóa công khai: Giới thiệu và RSA | Sinh khóa, mã hóa/giải mã RSA |
| Tuần 7 | Giao thức Diffie-Hellman và mật mã đường cong elliptic (ECC) | Ứng dụng trao đổi khóa và mã hóa nhẹ |
| Tuần 8 | Hàm băm và xác thực dữ liệu | MD5, SHA-1, SHA-256 và HMAC |
| Tuần 9 | Chữ ký số và chứng thực điện tử | Ứng dụng chữ ký trong các hệ thống thương mại điện tử |
| Tuần 10 | Chứng thực người dùng và giao thức an toàn | SSL/TLS, Kerberos, xác thực hai lớp |
| Tuần 11 | Các hình thức tấn công mật mã | Tấn công từ điển, brute-force, padding oracle, side-channel |
| Tuần 12 | Phân tích độ an toàn và đánh giá thuật toán | Đo lường entropy, độ khó phá mã, chứng minh an toàn |
| Tuần 13 | Bài tập lớn: Cài đặt một thuật toán mật mã | Lập trình và mô phỏng một hệ thống mã hóa (cá nhân/nhóm) |
| Tuần 14 | Thuyết trình bài tập lớn, phản biện | Đánh giá tính đúng đắn, bảo mật và hiệu suất của thuật toán |
| Tuần 15 | Ôn tập và thi cuối kỳ | Kiểm tra kiến thức tổng hợp và tư duy bảo mật |
Ứng dụng sau khi học xong
Thiết kế hệ thống bảo mật sử dụng mật mã học: Ứng dụng trong ngân hàng số, thương mại điện tử, bảo mật cơ sở dữ liệu.
Làm việc trong lĩnh vực an toàn thông tin, phân tích bảo mật: Vai trò kỹ sư bảo mật, chuyên viên phân tích mã độc.
Tham gia nghiên cứu phát triển các thuật toán mã hóa mới: Đóng góp cho cộng đồng mã nguồn mở hoặc hướng đến học cao hơn.
Ứng dụng trong công nghệ blockchain và tiền mã hóa: Kiến thức mật mã là nền tảng của hợp đồng thông minh và các hệ thống phi tập trung.
Chú thích: Sau khi học xong, sinh viên sẽ có nền tảng vững chắc để tham gia các khóa học nâng cao như Cryptanalysis, Blockchain Security, hoặc Cybersecurity Engineering.