Cipher là một thuật toán hoặc phương pháp dùng để mã hóa và giải mã dữ liệu, thường được sử dụng nhằm đảm bảo tính bảo mật trong lĩnh vực công nghệ thông tin và blockchain.

Thuật toán mã hóa hay cipher là một hàm toán học hoặc quy trình được sử dụng để chuyển đổi thông tin văn bản thuần túy thành văn bản mã hóa khó nhận biết nhằm bảo vệ nội dung bên trong. Những thuật toán này đóng vai trò quan trọng trong bảo mật thông tin hiện đại, đặc biệt trong lĩnh vực công nghệ blockchain và tiền mã hóa. Với việc áp dụng các khóa riêng biệt cùng các phép toán phức tạp, thuật toán mã hóa đảm bảo thông tin luôn được an toàn trước nguy cơ truy cập trái phép, cả khi truyền tải lẫn lưu trữ.

Lịch sử thuật toán mã hóa đã kéo dài hàng thiên niên kỷ. Từ các mã thay thế đơn giản được người Ai Cập cổ xưa sử dụng, đến máy Enigma của quân đội Đức trong Thế chiến thứ hai, đến Tiêu chuẩn Mã hóa Tiên tiến (AES) hiện đại, công nghệ mã hóa liên tục phát triển. Trước khi có blockchain, thuật toán mã hóa chủ yếu phục vụ lĩnh vực truyền tin quân sự và ngân hàng. Khi Internet phát triển mạnh mẽ, mã hóa trở thành giải pháp bảo vệ dữ liệu cá nhân và doanh nghiệp. Sau khi tiền mã hóa xuất hiện, các thuật toán này trở thành yếu tố then chốt đảm bảo tính bảo mật và toàn vẹn của giao dịch blockchain.

Cơ chế vận hành của thuật toán mã hóa thường được phân thành hai loại lớn: mã hóa đối xứng và bất đối xứng. Mã hóa đối xứng sử dụng cùng một khóa cho cả mã hóa lẫn giải mã, như các thuật toán AES, DES, mang lại tốc độ xử lý cao nhưng gặp trở ngại trong việc phân phối khóa an toàn. Ngược lại, mã hóa bất đối xứng dùng một cặp khóa (khóa công khai và khóa riêng), như RSA hoặc Mật mã đường cong elliptic (ECC), tuy tốc độ chậm hơn nhưng đảm bảo bảo mật cao và quản lý khóa thuận tiện. Trong hệ thống blockchain, mã hóa bất đối xứng được dùng để tạo, xác thực chữ ký số nhằm bảo đảm tính xác thực và không thể phủ nhận của giao dịch. Hàm băm là một nhóm thuật toán quan trọng khác, như SHA-256, Keccak-256, dùng để tạo định danh khối và duy trì tính toàn vẹn dữ liệu trong blockchain.

Dù cung cấp giải pháp bảo mật vững chắc, thuật toán mã hóa vẫn đối mặt với nhiều thách thức. Sự phát triển của điện toán lượng tử đe dọa các thuật toán mã hóa hiện hành, bởi máy tính lượng tử có thể phá vỡ các tiêu chuẩn mã hóa truyền thống trong thời gian ngắn. Ngoài ra, các lỗi triển khai và tấn công kênh phụ cũng có thể khiến thuật toán dù an toàn về mặt lý thuyết bị xâm phạm. Về mặt quản lý, các chính phủ trên thế giới có chính sách khác nhau với công nghệ mã hóa, một số quốc gia yêu cầu truy cập backdoor (lỗ hổng truy cập bí mật), làm giảm độ an toàn của hệ thống. Đối với người dùng tiền mã hóa và nhà phát triển blockchain, việc nắm rõ ưu nhược điểm của thuật toán được sử dụng là điều tối quan trọng để ra quyết định bảo mật thông tin.

Thuật toán mã hóa có ý nghĩa lớn đối với an ninh số hiện nay. Khi giá trị tài sản số tăng và rủi ro mạng ngày càng phức tạp, việc sử dụng thuật toán mã hóa mạnh sẽ tiếp tục là nền tảng bảo vệ mạng blockchain và hệ sinh thái tiền mã hóa. Trong tương lai, công nghệ mã hóa cần không ngừng cải tiến để đối phó với những thách thức từ công nghệ mới, đồng thời cân bằng giữa bảo mật và hiệu năng. Với ngành tiền mã hóa và công nghệ blockchain, sự hiểu biết sâu sắc và vận dụng đúng thuật toán mã hóa sẽ tạo nền móng cho hệ thống an toàn, đáng tin cậy.