IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP MÃ HĨA DỮ LIỆU:
4. Các mã nén dữ liệu:
Cĩ nhiều sơ đồ mã khác nhau nhằm làm giảm số bit phải phát đi khi truyền các thơng tin thực tế . Bốn ví dụ như vậy sẽ được tĩm tắt như sau :
*Mã hĩa Run – Length :
Phương pháp này dùng cho dữ liệu cĩ một chuỗi dài chỉ là sự lặp lại một số mẫu bit nào đĩ . Tồn bộ chuỗi này sẽ khơng được gởi đi mà chỉ gởi các bit mẫu kèm với mã điều khiển để báo cho bên thu số lần lặp lại chuổi bit mẫu . Từ đĩ sẽ nhận được tồn bộ chuổi muốn truyền .
* Mã hĩa vi phân :
Với phương pháp này ta chỉ truyền những sự thay đổi dữ liệu mà khơng truyền chính bản thân dữ liệu . Một lần nữa điều này chứng tỏ hiệu quả của việc truyền dữ liệu cĩ tính chất lặp lại .
*Mã Huffman :
Mã Huffman lợi dụng xác suất xảy ra của các ký tự khác nhau và gắn từ mã ngắn hơn cho các ký tự cĩ xác suất xuất hiện lớn hơn và ngược lại . Ví dụ trước kia bộ mã ASCII mã hĩa 7 bit cho mỗi ký tự , bây giờ chữ E cĩ thể chỉ mã hĩa bằng 2 bit và chữ Z là 10 bit . Bởi lẽ thơng thường , trong văn bản tiếng Anh , số lần chữ E xuất hiện bao giờ cũng lớn hơn rất nhiều so với chữ Z . Mã Huffman cung cấp một phương pháp làm giảm số bits trung bình của mỗi ký tự . Vì các mã cĩ chiều dài ký tự khác nhau nên chúng phải chọn sao cho mã ngắn hơn khơng được hình thành ở các bits đầu của một trong số các mã dài hơn để nơi thu cĩ thể nhận ra được ranh giới của các ký tự . Các mã như vậy gọi là các tiền tố ( Prefix ) .
Các sự kiện được liệt kê theo xác suất giảm dần . Nếu các bit cĩ trọng số lớn nhất ( MSB ) của mã được phát đi trước, ta khơng cĩ mã tiền tố nữa . Kết quả là số bit khi truyền dữ liệu giảm khoảng 20% .
Điều này thích hợp để thiết lập một lưu đồ và một chương trình thực hiện việc mã hĩa và giải mã Huffman bằng phần mềm .
* Mã đồ họa :
Hệ thống VIDEOTEX ở Bắc Mỹ dùng một bảng mã hình học để truyền các đồ họa của Máy Tính , hoặc hình ảnh video . Mỗi hình được truyền như một tập hợp các hình cơ bản , với vị trí màu sắc và kích thước của mỗi hình . Các dạng cơ bản bao gồm đường trịn , chữ nhật v..v.. Điều này cĩ hiệu quả hơn nhiều so với việc gởi tọa độ và màu cho từng điễm trên màn hình .
5. Sự mã hĩa dữ liệu :
Để ngăn cản việc sử dụng bản quyền (bảo vệ bản quyền) , các kênh truyền hình cĩ một tín hiệu như mật mã . Người sử dụng nào đã trả tiền thuê thì được cơng ty truyền hình cấp cho đơn vị giãi mã tín hiệu . Đây là ví dụ về việc mật mã hĩa (Encryption ) tín hiệu tương tự vì mục đích thương mại .
Các dữ liệu thường mang thơng tin bí mật của các cá nhân , cơ quan chính phủ , thương nhân và các cơ quan cĩ chức năng tương tự . Đặc biệt việc ghép nối hay truyền dữ liệu trong quân đội hay giũa các nhà băng đều cần phải mật mã hĩa dữ liệu .
Cách đơn giản nhất để mật mã hĩa dữ liệu là các mẫu bit của dữ liệu được sắp xếp theo một giải thuật qui định hay thường gọi là “ khĩa “ . Chỉcĩ bên thu hợp pháp mới biết được khĩa bí mật này để giải mã thơng tin đã nhận .
Việc mã hĩa và giải mã thường xảy ra ở mức Data Link hay mức mạng (Network ) sau đĩ truyền đến người sử dụng . Vi xử lý ( µP ) điều khiển mật mã hĩa dữ liệu ( Data Encryption Unit : DEU ) được ra đời vì mục đích này .
Năm 1977 , văn phịng tiêu chuẩn của Mỹ đã cơng bố một giải thuật chuẩn mật mã hĩa dữ liệu ( Data Encryption Standard : DES ) để bảo vệ thơng tin và coi đĩ như một phần của tiêu chuẩn xử lý thơng tin ở cấp liên bang . Giải thuật này sử dụng kỹ thuật thay thế và hốn vị bit rất phức tạp . Giải thuật cung cấp một từ khĩa 56 bit được thay đổi một cách tuần hồn bởi nơi gởi và chỉ cĩ nơi thu hợp pháp biết được .
Các Vi Xử Lý bảo mật dữ liệu DSD ( Data Security Device ) MC 6859 của MOTOROLA và Vi Xử Lý mật mã dữ liệu DEU ( Data Encryption Unit ) 8294 của INTEL là các Chip micro-bus-ready LSI được thiết kế để thực hiện giải thuật DES một cách tự động .
PHẦN V :