Mỗi t&agrave;i khoản Ethereum được li&ecirc;n kết với một cặp private/public key nhất định. C&acirc;u hỏi thường gặp l&agrave; sử dụng những kh&oacute;a n&agrave;y để m&atilde; h&oacute;a dữ liệu như thế n&agrave;o? MetaMask c&oacute; hỗ trợ t&iacute;nh năng m&atilde; h&oacute;a kh&ocirc;ng? B&agrave;i hướng dẫn n&agrave;y sẽ chỉ ra c&aacute;ch sử dụng MetaMask đơn giản để trao đổi dữ liệu m&atilde; h&oacute;a tr&ecirc;n blockchain.
B&agrave;i viết c&oacute; phần ch&uacute; giải bằng ng&ocirc;n ngữ TypeScript để gi&uacute;p bạn hiểu vấn đề hơn. H&atilde;y loại bỏ phần n&agrave;y khỏi code nếu bạn đang d&ugrave;ng JavaScript.
Khi ph&aacute;t triển dự &aacute;n <a href="https://feltoken.ai/">FELToken</a> - một c&ocirc;ng cụ học m&aacute;y duy tr&igrave; quyền ri&ecirc;ng tư phi tập trung h&oacute;a - ch&uacute;ng ta chỉ cần trao đổi dữ liệu giữa những t&agrave;i khoản cố hữu tr&ecirc;n blockchain. Mỗi t&agrave;i khoản được li&ecirc;n kết với cặp kh&oacute;a để ghi lại giao dịch. Tuy nhi&ecirc;n, cặp kh&oacute;a cũng c&oacute; thể được d&ugrave;ng để m&atilde; h&oacute;a dữ liệu. Vấn đề l&agrave; những kh&oacute;a n&agrave;y thuộc quyền sở hữu của v&iacute; người d&ugrave;ng v&agrave; việc hỏi người d&ugrave;ng sao ch&eacute;p private key l&agrave; điều kh&ocirc;ng thể chấp nhận được. Ch&iacute;nh v&igrave; thế, phương ph&aacute;p sử dụng h&agrave;m được cung cấp bởi v&iacute; sẽ l&agrave; giải ph&aacute;p hiệu quả hơn.
<h1 style="text-align: justify;">M&atilde; h&oacute;a public key</h1>
B&agrave;i viết n&agrave;y chỉ m&ocirc; tả sơ bộ qu&aacute; tr&igrave;nh m&atilde; h&oacute;a public key. Nội dung cốt l&otilde;i l&agrave; public v&agrave; private&nbsp; key c&oacute; quan hệ với nhau về mặt to&aacute;n học. Nếu bạn m&atilde; h&oacute;a một đoạn tin nhắn bằng public key th&igrave; chỉ c&oacute; private key mới giải m&atilde; được tin nhắn đ&oacute;. Điều n&agrave;y c&oacute; nghĩa l&agrave; bạn c&oacute; thể chia sẻ public key với người kh&aacute;c. Họ c&oacute; thể d&ugrave;ng n&oacute; để m&atilde; h&oacute;a đoạn tin nhắn m&agrave; chỉ bạn mới giải m&atilde; được. Ngo&agrave;i ra, m&atilde; h&oacute;a c&oacute; thể hoạt động theo c&aacute;ch kh&aacute;c như l&agrave; đ&aacute;nh dấu văn bản.
<img style="width: 700px; display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://tek4.vn/public_files/9aec7fd2-d3a9-4dbc-986c-1d99f5449e75" alt="M&atilde; h&oacute;a public key" />
<h2 style="text-align: justify;">Sơ đồ m&atilde; h&oacute;a bất đối xứng cơ bản</h2>
Nếu Alice muốn gửi tin nhắn ri&ecirc;ng cho Bob cần qua c&aacute;c bước sau:
<ol style="text-align: justify;">
<li style="font-weight: 400;" aria-level="1">Bob gửi public key cho Alice</li>
<li style="font-weight: 400;" aria-level="1">Alice m&atilde; h&oacute;a tin nhắn sử dụng public key của Bob</li>
<li style="font-weight: 400;" aria-level="1">Alice gửi tin nhắn được m&atilde; h&oacute;a cho Bob</li>
<li style="font-weight: 400;" aria-level="1">Bob giải m&atilde; tin nhắn bằng private key&nbsp;</li>
</ol>
M&atilde; h&oacute;a l&agrave; một phần quan trọng của web. C&aacute;c lập tr&igrave;nh vi&ecirc;n n&ecirc;n biết &iacute;t nhất kiến thức cơ bản về thuật to&aacute;n m&atilde; h&oacute;a. T&igrave;m hiểu th&ecirc;m tại: <a href="https://cryptobook.nakov.com/asymmetric-key-ciphers">Asymmetric Key Ciphers</a>
<h1 style="text-align: justify;">M&atilde; h&oacute;a bằng MetaMask</h1>
MetaMask cung cấp h&agrave;m giải m&atilde; ri&ecirc;ng. Mặt kh&aacute;c, cơ chế giải m&atilde; chưa được chuẩn h&oacute;a n&ecirc;n h&agrave;m của MetaMask &iacute;t được hỗ trợ trong c&aacute;c v&iacute; kh&aacute;c. Sau đ&acirc;y, ch&uacute;ng ta h&atilde;y c&ugrave;ng quan s&aacute;t chi tiết qu&aacute; tr&igrave;nh giải m&atilde; của MetaMask.
Đọc th&ecirc;m th&ocirc;ng tin về h&agrave;m MetaMask tại:&nbsp;<a href="https://docs.metamask.io/guide/rpc-api.html#eth-decrypt">RPC API | MetaMask Docs</a>
Nội dung n&agrave;y sẽ được đề cập trong phần sau của b&agrave;i viết, nhưng t&agrave;i liệu tr&ecirc;n đ&atilde; kh&ocirc;ng c&acirc;n nhắc một điều l&agrave; giải m&atilde; chỉ hoạt động với tệp văn bản thuần t&uacute;y được viết bằng UTF-8 hợp lệ chứ kh&ocirc;ng hoạt động với chuỗi byte t&ugrave;y &yacute;.
<h2 style="text-align: justify;">1. Bob gửi public key cho Alice</h2>
Bước đầu ti&ecirc;n l&agrave; nhận public key của Bob v&agrave; gửi cho Alice. Key n&agrave;y được d&ugrave;ng để m&atilde; h&oacute;a v&agrave; c&oacute; thể chia sẻ c&ocirc;ng khai. Ch&iacute;nh x&aacute;c hơn, bạn đang chia sẻ key n&agrave;y với mọi giao dịch blockchain m&agrave; bạn đ&atilde; gửi. Ch&uacute;ng ta biết rằng địa chỉ t&agrave;i khoản kh&ocirc;ng giống với public key. Địa chỉ được t&iacute;nh dưới dạng h&agrave;m băm của public key, v&igrave; thế kh&oacute; c&oacute; thể t&iacute;nh to&aacute;n public key nếu chỉ d&ugrave;ng địa chỉ người d&ugrave;ng (một c&aacute;ch l&agrave;m kh&ocirc;ng hiệu quả lắm).
Đầu ti&ecirc;n cần y&ecirc;u cầu public key từ MetaMask bằng c&aacute;ch sử dụng h&agrave;m eth_getEncryptionPublicKey. Sử dụng h&agrave;m trực tiếp bằng c&aacute;ch truyền địa chỉ t&agrave;i khoản. Ứng dụng cần c&oacute; quyền truy cập v&agrave;o t&agrave;i khoản cụ thể n&ecirc;n nếu truyền v&agrave;o t&agrave;i khoản ngẫu nhi&ecirc;n th&igrave; sẽ kh&ocirc;ng triển khai được.
<pre class="language-python"><code>// Account is account address provided as string
// App must have access to the specified account
const account = "0x012...bc"
// Key is returned as base64
const keyB64 = await window.ethereum.request({
 method: 'eth_getEncryptionPublicKey',
 params: [account],
}) as string;
const publicKey = Buffer.from(keyB64, 'base64');
</code></pre>
Lưu &yacute;: MetaMask tự động truyền đối tượng window.ethereum v&agrave;o trang web. Nếu sử dụng một số thư viện để tương t&aacute;c với MetaMask th&igrave; cần truy cập đối tượng n&agrave;y theo c&aacute;ch kh&aacute;c (lệnh y&ecirc;u cầu vẫn giữ nguy&ecirc;n).
B&acirc;y giờ bạn đ&atilde; c&oacute; public key để gửi cho Alice v&agrave; c&ocirc; ấy c&oacute; thể d&ugrave;ng n&oacute; để m&atilde; h&oacute;a. Tin tốt l&agrave; public key tương th&iacute;ch với biến bytes32 n&ecirc;n bạn c&oacute; thể dễ d&agrave;ng truyền n&oacute; cho hợp đồng th&ocirc;ng minh. Hoặc bạn c&oacute; thể sử dụng c&aacute;ch kh&aacute;c để trao đổi public key.
<h2 style="text-align: justify;">2. Alice m&atilde; h&oacute;a tin nhắn sử dụng public key của Bob</h2>
Sau khi đ&atilde; c&oacute; public key, ch&uacute;ng ta tiến h&agrave;nh m&atilde; h&oacute;a tin nhắn. Bạn cần c&agrave;i đặt g&oacute;i <a href="https://www.npmjs.com/package/@metamask/eth-sig-util">@metamask/eth-sig-util</a> từ MetaMask, g&oacute;i cung cấp h&agrave;m m&atilde; h&oacute;a. Với dữ liệu m&atilde; h&oacute;a c&oacute; dạng Buffer, ta sử dụng h&agrave;m sau (public key đầu ra kh&ocirc;ng thay đổi so với bước trước):
<pre class="language-python"><code>import { encrypt } from '@metamask/eth-sig-util';
const ascii85 = require('ascii85');
function encryptData(publicKey: Buffer, data: Buffer): number[] {
 // Returned object contains 4 properties: version, ephemPublicKey, nonce, ciphertext
 // Each contains data encoded using base64, version is always the same string
 const enc = encrypt({
 publicKey: publicKey.toString('base64'),
 data: ascii85.encode(data).toString(),
 version: 'x25519-xsalsa20-poly1305',
 });
 // We want to store the data in smart contract, therefore we concatenate them
 // into single Buffer
 const buf = Buffer.concat([
 Buffer.from(enc.ephemPublicKey, 'base64'),
 Buffer.from(enc.nonce, 'base64'),
 Buffer.from(enc.ciphertext, 'base64'),
 ]);
 // In smart contract we are using `bytes[112]` variable (fixed size byte array)
 // you might need to use `bytes` type for dynamic sized array
 // We are also using ethers.js which requires type `number[]` when passing data
 // for argument of type `bytes` to the smart contract function
 // Next line just converts the buffer to `number[]` required by contract function
 // THIS LINE IS USED IN OUR ORIGINAL CODE:
 // return buf.toJSON().data;
 // Return just the Buffer to make the function directly compatible with decryptData function
 return buf;
}

</code></pre>
Quan trọng: MetaMask chỉ giải m&atilde; c&aacute;c chuỗi UTF-8 hợp lệ, nếu muốn gửi chuỗi byte t&ugrave;y &yacute; th&igrave; cần phải m&atilde; h&oacute;a n&oacute; trước bằng c&aacute;ch sử dụng base64. Bạn c&oacute; thể d&ugrave;ng base85 từ g&oacute;i <a href="https://www.npmjs.com/package/ascii85">ascii85</a> v&agrave; tiết kiệm kh&ocirc;ng gian nhiều nhất c&oacute; thể do ch&uacute;ng ta đang lưu trữ dữ liệu m&atilde; h&oacute;a trong hợp đồng th&ocirc;ng minh.
<h2 style="text-align: justify;">3. Alice gửi tin nhắn được m&atilde; h&oacute;a cho Bob</h2>
Qu&aacute; tr&igrave;nh trao đổi tin nhắn m&atilde; h&oacute;a ho&agrave;n to&agrave;n phụ thuộc v&agrave;o bạn. Ch&uacute;ng ta đang sử dụng hợp đồng th&ocirc;ng minh để lưu trữ v&agrave; trao đổi tin nhắn m&atilde; h&oacute;a. Trong hợp đồng th&ocirc;ng minh, bạn lưu trữ tin nhắn m&atilde; h&oacute;a dưới dạng bytes. Ch&uacute;ng ta cũng c&oacute; thể sử dụng g&oacute;i <a href="https://www.npmjs.com/package/ethers">ethers.js</a> để tương t&aacute;c với hợp đồng th&ocirc;ng minh, y&ecirc;u cầu dữ liệu dạng number[] khi truyền dữ liệu cho đối số bytes. Để l&agrave;m được như thế, h&atilde;y chuyển đổi buffer th&agrave;nh kiểu number[] như sau:
numberArray = buffer.toJSON().data;
<h2 style="text-align: justify;">4. Bob giải m&atilde; tin nhắn bằng private key&nbsp;</h2>
Cuối c&ugrave;ng, khi Bob nhận tin nhắn m&atilde; h&oacute;a, anh ấy c&oacute; thể t&aacute;i tạo đối tượng ban đầu v&agrave; y&ecirc;u cầu MetaMask giải m&atilde;. Qu&aacute; tr&igrave;nh n&agrave;y được thực hiện bằng h&agrave;m sau (data &nbsp;buffer l&agrave; buffer đầu ra của h&agrave;m m&atilde; h&oacute;a):
<pre class="language-python"><code>const ascii85 = require('ascii85');
async function decryptData(account: string, data: Buffer): Promise&lt;Buffer&gt; {
 // Reconstructing the original object outputed by encryption
 const structuredData = {
 version: 'x25519-xsalsa20-poly1305',
 ephemPublicKey: data.slice(0, 32).toString('base64'),
 nonce: data.slice(32, 56).toString('base64'),
 ciphertext: data.slice(56).toString('base64'),
 };
 // Convert data to hex string required by MetaMask
 const ct = `0x${Buffer.from(JSON.stringify(structuredData), 'utf8').toString('hex')}`;
 // Send request to MetaMask to decrypt the ciphertext
 // Once again application must have acces to the account
 const decrypt = await window.ethereum.request({
 method: 'eth_decrypt',
 params: [ct, account],
 });
 // Decode the base85 to final bytes
 return ascii85.decode(decrypt);
}</code></pre>
Qua trải nghiệm của người d&ugrave;ng, h&agrave;m giải m&atilde; của MetaMask đ&atilde; cho thấy sự tiện dụng bởi n&oacute; ẩn private key khỏi ứng dụng. Ngo&agrave;i ra, người d&ugrave;ng kh&ocirc;ng cần thiết thao t&aacute;c với private key theo c&aacute;ch thủ c&ocirc;ng. Nhược điểm duy nhất l&agrave; lu&ocirc;n c&oacute; cửa sổ pop-up xuất hiện y&ecirc;u cầu người d&ugrave;ng chấp thuận qu&aacute; tr&igrave;nh giải m&atilde;.
<h2 style="text-align: justify;">Bổ sung: &Aacute;p dụng trong Python</h2>
Giả sử ch&uacute;ng ta cần phải tương t&aacute;c với hợp đồng th&ocirc;ng minh sử dụng Python. Cần &aacute;p dụng h&agrave;m m&atilde; h&oacute;a/giải m&atilde; tương ứng trong Python. Đầu ti&ecirc;n c&agrave;i đặt <a href="https://pypi.org/project/PyNaCl/">PyNaCl</a>, g&oacute;i n&agrave;y cung cấp h&agrave;m m&atilde; h&oacute;a v&agrave; giải m&atilde;, sau đ&oacute; nhập code như sau:
<pre class="language-python"><code>"""Module for encryption and decryption compatible with MetaMask."""
from base64 import a85decode, a85encode
# PyNaCl==1.5.0
from nacl.public import Box, PrivateKey, PublicKey
def _hex_to_bytes(hex: str) -&gt; bytes:
 return bytes.fromhex(hex[2:] if hex[:2] == "0x" else hex)
def export_public_key(private_key_hex: str) -&gt; bytes:
 """Export public key for contract join request.
 Args:
 private_key: hex string representing private key
 Returns:
 32 bytes representing public key
 """
 return bytes(PrivateKey(_hex_to_bytes(private_key_hex)).public_key)
def encrypt_nacl(public_key: bytes, data: bytes) -&gt; bytes:
 """Encryption function using NaCl box compatible with MetaMask
 For implementation used in MetaMask look into: https://github.com/MetaMask/eth-sig-util
 Args:
 public_key: public key of recipient (32 bytes)
 data: message data
 Returns:
 encrypted data
 """
 emph_key = PrivateKey.generate()
 enc_box = Box(emph_key, PublicKey(public_key))
 # Encryption must work with MetaMask decryption (requires valid utf-8)
 data = a85encode(data)
 ciphertext = enc_box.encrypt(data)
 return bytes(emph_key.public_key) + ciphertext
def decrypt_nacl(private_key: bytes, data: bytes) -&gt; bytes:
 """Decryption function using NaCl box compatible with MetaMask
 For implementation used in MetaMask look into: https://github.com/MetaMask/eth-sig-util
 Args:
 private_key: private key to decrypt with
 data: encrypted message data
 Returns:
 decrypted data
 """
 emph_key, ciphertext = data[:32], data[32:]
 box = Box(PrivateKey(private_key), PublicKey(emph_key))
 return a85decode(box.decrypt(ciphertext))</code></pre>
Phần th&ocirc;ng số kỹ thuật của qu&aacute; tr&igrave;nh m&atilde; h&oacute;a sẽ kh&ocirc;ng được giải th&iacute;ch chi tiết. Điều quan trọng cần lưu &yacute; l&agrave; chuỗi byte được tạo từ những h&agrave;m n&agrave;y sẽ tương tự như buffer khi triển khai JavaScript.&nbsp;
<h2 style="text-align: justify;">Kết luận&nbsp;</h2>
Hy vọng cơ chế m&atilde; h&oacute;a n&agrave;y sẽ được sử dụng phổ biến nhiều hơn để c&oacute; thể đặt ra quy ước chuẩn h&oacute;a cho c&aacute;c v&iacute;.&nbsp;
Nếu bạn th&iacute;ch b&agrave;i viết, h&atilde;y theo d&otilde;i Tek4 v&agrave; <a href="https://twitter.com/FELToken">FELToken</a> v&agrave; đừng qu&ecirc;n để lại b&igrave;nh luận nh&eacute;.

Admin

Trao đổi dữ liệu được mã hóa trên Blockchain bằng MetaMask

Cùng tác giả

Admin

Có liên quan