Thế nào là chữ ký số?

Chữ ký, tức ký tên, là một cách xác nhận mà ai cũng biết. Trong đời sống hằng ngày, con người thường phải ký tên. Vì chữ ký tay có những nét đặc trưng cá nhân rõ rệt, nên từ xưa đến nay, ký tên được thừa nhận là một hành vi xác nhận cá nhân và có giá trị pháp lý. Máy tính phát triển đến nay, do vấn đề kỹ thuật, chữ ký tay vẫn không thể nhanh chóng phổ cập trên máy tính. Việc ký tên còn dễ bị sao chép, làm giả. Vì vậy, trong xử lý bằng máy tính, vấn đề xác nhận hành vi và thân phận cá nhân là điều mọi người đều quan tâm.

Việc xác nhận thân phận cá nhân thời kỳ đầu dùng phương thức mật khẩu, tức dùng dãy con số, con chữ làm mật khẩu cá nhân, do cá nhân tự bảo quản và sử dụng. Đồng thời, mật khẩu cũng được lưu trữ trong các tệp bảo mật trong máy tính. Khi sử dụng, chủ tài khoản nhập mật khẩu, máy tính sẽ đối chiếu trực tiếp mật khẩu người dùng đưa vào với mật khẩu lưu trữ trong máy để xác nhận tính hợp pháp của người dùng. Thế nhưng, người ta phát hiện phương thức này có độ an toàn không cao. Người am hiểu ứng dụng máy tính có thể nhanh chóng lấy được mật khẩu của người khác.

Về sau, người ta lại dùng phương pháp “chữ xác nhận chỉ định”, tương đương với mật khẩu đã qua xử lý. Nhưng vấn đề vẫn chưa được giải quyết trọn vẹn. Bởi vì, tuy phương pháp này có thể phòng ngừa hành vi giả mạo của người dùng thông thường bên ngoài, nhưng khó chống lại hành vi phạm tội máy tính của nhân viên quản lý trong nội bộ hệ thống, thường gọi là người dùng siêu đẳng. Những nhân viên này có quyền thao tác máy tính rất cao. Họ có thể mở bất kỳ tệp nào trong máy, bao gồm cả tệp ẩn giấu như mật khẩu, chữ xác nhận. Trong hồ sơ các vụ án tội phạm máy tính, rất nhiều vụ xảy ra ngay trong nội bộ hệ thống. Điều này cho thấy các phương pháp xác nhận nói trên đều có khiếm khuyết lớn: người dùng chỉ có nghĩa vụ bị hệ thống kiểm tra mà không có quyền tự bảo vệ đầy đủ.

Do vậy, trong hệ thống máy tính điện tử, muốn thiết kế một hệ thống chữ ký số điện tử, tức hệ thống ký tên số, để xác nhận thân phận thay cho việc tự tay ký tên là rất khó. Cùng với sự phát triển của tự động hóa văn phòng, quản lý hệ thông tin và đặc biệt là thương mại điện tử, hệ thống như vậy lại rất cần thiết. Về căn bản, hệ thống chữ ký số điện tử này phải đáp ứng các yêu cầu sau:

(1) Bên tiếp nhận có thể nhận ra thân phận bên gửi tới.

(2) Bên gửi đi không thể phủ nhận văn kiện họ gửi.

Lấy ví dụ, trong hệ thống mạng máy tính ngân hàng, ngân hàng tiếp nhận một đơn xin vay khoản tiền lớn được phát bằng máy tính của một khách hàng. Ngân hàng cần chứng thực lá đơn đó đúng là của người sử dụng hợp pháp hệ thống máy tính khách hàng. Đồng thời, ngân hàng phải đề phòng những khách hàng không trung thực ăn quỵt. Khi gặp trường hợp này, ngân hàng sẽ phát đơn kiện ra tòa và xuất trình lá đơn có chữ ký số điện tử của khách hàng, có hiệu lực pháp lý, để khách hàng không thể chối cãi.

Việc thực hiện ký tên số được xây dựng trên cơ sở kỹ thuật bảo mật gọi là hạ tầng khóa công khai (Public key infrastructure). Khóa công khai chỉ được dùng cho bên phát ra văn kiện để bảo mật thông tin ban đầu. Khóa bí mật chỉ do bên tiếp nhận văn kiện lưu trữ bí mật riêng, dùng để giải mã sau khi nhận được văn bản. Sau khi có hệ mã hóa khóa công khai, chủ tài khoản có thể sử dụng khóa giải mật mà mình bí mật lưu giữ để thuyết minh thân phận hợp pháp, không bị người khác mạo nhận, kể cả nhân viên quản lý máy tính.