Luận án tiến sĩ về bảo mật trong xác thực từ xa sử dụng đặc trưng sinh trắc

• Tác giả: Nguyễn Thị Ái Thảo
• Người hướng dẫn: PGS. Đặng Trần Khánh
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Khoa học máy tính
• Đề tài: Bảo Mật Xác Thực Từ Xa Sử Dụng Đặc Trưng Sinh Trắc
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• TÓM TẮT LUẬN ÁN
• ABSTRACT
• LỜI CÁM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC BẢNG THUẬT NGỮ
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Mục tiêu và phạm vi luận án
• 1.1.1. Mục tiêu luận án
• 1.1.2. Phạm vi luận án
• 1.1.3. Các đóng góp chính của luận án
• 1.1.4. Cấu trúc luận án
• 2. CHƯƠNG 2: CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN
• 2.1. Giới thiệu về xác thực
• 2.2. Quá trình xác thực
• 2.3. Sinh trắc học
• 2.4. Vấn đề khi sử dụng sinh trắc
• 2.5. Hệ thống xác thực
• 2.6. Xác thực sử dụng đặc trưng sinh trắc
• 2.7. Xác thực truyền thống
• 2.8. Bảo mật trong xác thực từ xa sử dụng đặc trưng sinh trắc
• 3. CHƯƠNG 3: BẢO VỆ DỮ LIỆU SINH TRẮC
• 3.1. Các hướng tiếp cận bảo vệ mẫu sinh trắc
• 3.2. Lược đồ lai bảo vệ mẫu sinh trắc
• 3.2.1. Hàm tuần hoàn sine kết hợp kỹ thuật cụm mờ
• 3.2.2. Phép chiếu trực giao ngẫu nhiên kết hợp cam kết mờ
• 4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN AN TOÀN
• 4.1. Các giao thức cho bài toán tính toán an toàn nhiều thành phần
• 4.2. Kiến trúc phân tán
• 4.3. Giao thức Kerberos
• 4.4. Giao thức xác thực với hai máy chủ
• 4.5. Bộ xử lý bảo mật
• 4.6. Case study - IBM 4765
• 4.7. Bộ công cụ trong IBM 4765
• 5. CHƯƠNG 5: GIAO THỨC ĐỀ XUẤT
• 5.1. Kiến trúc tổng quát
• 5.2. Giai đoạn đăng ký
• 5.3. Giai đoạn xác thực
• 6. CHƯƠNG 6: ĐÁNH GIÁ
• 6.1. Kết quả thực nghiệm
• 6.2. Huấn luyện hệ thống
• 6.3. Đánh giá thực nghiệm
• 6.3.1. Đánh giá về độ bảo mật của hệ thống
• 6.3.2. Tấn công mẫu sinh trắc
• 6.3.3. Tấn công lặp lại
• 6.3.4. Tấn công xen giữa
• 6.3.5. Tấn công từ bên trong hệ thống
• 6.4. Đánh giá độ phức tạp của hệ thống
• 7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 7.1. Hướng phát triển
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Trong bối cảnh hiện đại, bảo mật trong xác thực từ xa trở thành một vấn đề cấp thiết trong khoa học máy tính. Luận án này tập trung vào việc sử dụng đặc trưng sinh trắc để nâng cao tính bảo mật cho các hệ thống xác thực. Đặc trưng sinh trắc, như vân tay hay khuôn mặt, mang lại nhiều lợi ích nhưng cũng tiềm ẩn nhiều rủi ro. Các cuộc tấn công có thể xảy ra trên đường truyền mạng hoặc từ chính máy chủ lưu trữ dữ liệu. Do đó, việc phát triển một giao thức an toàn là cần thiết để bảo vệ thông tin nhạy cảm của người dùng. Luận án này không chỉ đề xuất một phương pháp mới mà còn phân tích các yếu tố bảo mật và hiệu quả nhận diện trong hệ thống.

1.1. Mục tiêu và phạm vi luận án

Mục tiêu chính của luận án là phát triển một giải pháp bảo mật cho hệ thống xác thực từ xa sử dụng đặc trưng sinh trắc. Phạm vi nghiên cứu bao gồm việc bảo vệ mẫu sinh trắc và thực hiện tính toán an toàn trong môi trường máy chủ không đáng tin cậy. Đặc biệt, luận án sẽ phân tích các phương pháp bảo vệ mẫu sinh trắc và các giao thức xác thực hiện có, từ đó đề xuất một lược đồ bảo vệ mới. Việc bảo vệ mẫu sinh trắc là rất quan trọng do tính nhạy cảm của dữ liệu này. Hệ thống cần đảm bảo rằng thông tin cá nhân không bị lộ ra ngoài và không thể bị lợi dụng bởi kẻ tấn công.

II. Các nghiên cứu liên quan

Nghiên cứu về bảo mật thông tin trong xác thực từ xa đã được thực hiện rộng rãi. Các phương pháp truyền thống như mật khẩu đang dần bộc lộ nhiều nhược điểm. Công nghệ sinh trắc học đã xuất hiện như một giải pháp thay thế, nhưng cũng không tránh khỏi các vấn đề về bảo mật. Các cuộc tấn công như tấn công lặp lại hay tấn công từ bên trong hệ thống là những mối đe dọa lớn. Luận án này sẽ xem xét các nghiên cứu trước đó về công nghệ sinh trắc học và các phương pháp bảo vệ mẫu sinh trắc, từ đó rút ra bài học cho việc phát triển hệ thống xác thực mới. Việc phân tích các phương pháp hiện có sẽ giúp xác định những điểm yếu và đề xuất các giải pháp cải tiến.

2.1. Vấn đề khi sử dụng sinh trắc

Việc sử dụng đặc trưng sinh trắc trong xác thực mang lại nhiều lợi ích nhưng cũng đặt ra nhiều thách thức. Đặc trưng sinh trắc rất nhạy cảm và khó thay đổi, điều này có thể dẫn đến việc lộ thông tin cá nhân nếu bị tấn công. Hơn nữa, việc lưu trữ và truyền tải thông tin sinh trắc qua mạng cũng tiềm ẩn nhiều rủi ro. Luận án sẽ phân tích các vấn đề này và đề xuất các biện pháp bảo vệ hiệu quả. Đặc biệt, việc sử dụng bộ đồng xử lý bảo mật sẽ giúp giảm thiểu nguy cơ tấn công từ bên trong, đồng thời bảo vệ thông tin nhạy cảm của người dùng.

III. Bảo vệ dữ liệu sinh trắc

Bảo vệ mẫu sinh trắc là một lĩnh vực quan trọng trong nghiên cứu bảo mật. Luận án này sẽ trình bày các hướng tiếp cận bảo vệ mẫu sinh trắc, bao gồm các kỹ thuật như cam kết mờ và phép chiếu ngẫu nhiên. Những kỹ thuật này giúp bảo vệ thông tin sinh trắc trong quá trình truyền tải và lưu trữ. Việc áp dụng các phương pháp này không chỉ giúp bảo vệ thông tin mà còn đảm bảo tính hiệu quả trong việc xác thực người dùng. Luận án sẽ phân tích ưu nhược điểm của từng phương pháp và đề xuất một lược đồ bảo vệ mới, kết hợp các kỹ thuật hiện có để tối ưu hóa tính bảo mật và hiệu quả nhận diện.

3.1. Lược đồ bảo vệ mẫu sinh trắc

Lược đồ bảo vệ mẫu sinh trắc được đề xuất trong luận án này là một dạng lược đồ lai, kết hợp giữa kỹ thuật cam kết mờ và phép chiếu ngẫu nhiên. Lược đồ này không chỉ bảo vệ thông tin sinh trắc mà còn đảm bảo rằng thông tin này không thể bị lợi dụng bởi kẻ tấn công. Việc phân tích các yếu tố bảo mật và hiệu quả nhận diện trong hệ thống sẽ giúp xác định tính khả thi của lược đồ này. Luận án sẽ trình bày chi tiết về cách thức hoạt động của lược đồ và các thử nghiệm thực nghiệm để đánh giá hiệu quả của nó.