Khóa Luận Tốt Nghiệp: Danh Tính Tự Chủ Dựa Trên Chứng Minh Không Kiến Thức và Blockchain

Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu tốt nghiệp an toàn thông tin định danh tự chủ sử dụng bằng chứng không tiết lộ tri thức và chuỗi, điều tra thực trạng, phân tích số liệu, đề xuất

Chuyên ngành

Cử nhân ngành An toàn thông tin

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

khóa luận tốt nghiệp

2024

75
5
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CẢM ƠN

NỘI DUNG

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1. Lý do chọn đề tài

1.2. Các nghiên cứu liên quan

1.3. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.3.1. Mục tiêu nghiên cứu

1.3.2. Đối tượng nghiên cứu

1.3.3. Phạm vi nghiên cứu

1.4. Phương pháp nghiên cứu

1.5. Những điểm mới của đề tài

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Hệ thống quản lý danh tính và quyền truy cập

2.2. Cơ quan tập trung

2.3. Nhà cung cấp danh tính bên thứ ba

2.4. Mô hình tập trung vào người dùng

2.5. Hệ thống định danh tự chủ

2.5.1. Tổng quan về hệ thống định danh tự chủ

2.5.2. Thông tin người dùng

2.5.3. Tam giác tín tưởng

2.5.4. Định danh phân tán

2.6. Công nghệ chuỗi khối

2.6.1. Công nghệ chuỗi khối trong định danh điện tử

2.6.2. Chứng minh không kiến thức

2.6.2.1. Chứng minh không kiến thức tương tác
2.6.2.2. Chứng minh không kiến thức không tương tác

2.6.3. Chứng minh không kiến thức trong định danh tự chủ

3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

3.1. Mô hình SSI tổng quát

3.1.1. Sự tương tác giữa hệ thống định danh và người dùng

3.1.2. Mô hình SSI cơ bản

3.2. Định danh phân tán

3.3. Cơ chế chuỗi khối

3.4. Hệ thống cung cấp danh tính

3.5. Mô hình SSI kết hợp sử dụng BBS+

4. CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ VÀ THẢO LUẬN

4.1. Môi trường thực nghiệm

4.2. Xây dựng các mô hình xác thực dựa trên định danh tự chủ

4.2.1. Tạo ứng dụng tin cậy làm vị trí của nhà cung cấp danh tính

4.2.2. Ngữ cảnh đặt ra

4.2.3. Tiêu chí đánh giá

4.2.3.1. Rào cản Kỹ thuật
4.2.3.2. Rào cản Pháp lý

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

5.1. Kết luận

5.2. Hướng phát triển

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Danh Tính Tự Chủ và Blockchain

Danh tính tự chủ (Self-Sovereign Identity - SSI) là một khái niệm mới trong quản lý danh tính, cho phép người dùng kiểm soát hoàn toàn thông tin cá nhân của mình. Công nghệ blockchain đóng vai trò quan trọng trong việc lưu trữ và bảo mật thông tin này. Việc kết hợp giữa SSI và blockchain không chỉ giúp bảo vệ quyền riêng tư mà còn tăng cường tính bảo mật cho người dùng.

1.1. Khái niệm về Danh Tính Tự Chủ

Danh tính tự chủ cho phép người dùng quản lý thông tin cá nhân mà không cần phụ thuộc vào bên thứ ba. Điều này giúp giảm thiểu rủi ro về việc lộ thông tin cá nhân.

1.2. Vai trò của Blockchain trong Danh Tính

Blockchain cung cấp một nền tảng an toàn và minh bạch để lưu trữ thông tin danh tính, đảm bảo rằng dữ liệu không thể bị thay đổi hoặc xóa bỏ.

II. Vấn đề và Thách thức trong Quản lý Danh Tính

Quản lý danh tính truyền thống gặp nhiều vấn đề như rò rỉ thông tin, giả mạo danh tính và thiếu quyền kiểm soát của người dùng. Những thách thức này đòi hỏi một giải pháp hiệu quả hơn để bảo vệ quyền riêng tư và an toàn thông tin.

2.1. Rủi ro về Bảo mật và Quyền riêng tư

Các hệ thống truyền thống dễ bị tấn công và lừa đảo, dẫn đến việc thông tin cá nhân bị rò rỉ và sử dụng sai mục đích.

2.2. Thiếu Quyền Kiểm Soát của Người Dùng

Người dùng thường không có quyền kiểm soát thông tin cá nhân của mình, dẫn đến việc các tổ chức có thể sử dụng thông tin mà không có sự đồng ý.

III. Phương pháp Chứng minh Không Kiến thức trong SSI

Chứng minh không kiến thức (Zero-Knowledge Proof - ZKP) là một kỹ thuật cho phép người dùng chứng minh thông tin mà không cần tiết lộ thông tin đó. Kỹ thuật này rất quan trọng trong việc bảo vệ quyền riêng tư trong hệ thống SSI.

3.1. Khái niệm về Chứng minh Không Kiến thức

ZKP cho phép một bên chứng minh rằng họ biết một thông tin mà không cần tiết lộ thông tin đó, đảm bảo tính bảo mật trong quá trình xác thực.

3.2. Ứng dụng của ZKP trong Danh Tính Tự Chủ

ZKP có thể được sử dụng để xác minh danh tính mà không cần tiết lộ thông tin cá nhân, giúp bảo vệ quyền riêng tư của người dùng.

IV. Ứng dụng Thực Tiễn của Danh Tính Tự Chủ và Blockchain

Việc áp dụng SSI và blockchain trong các lĩnh vực như y tế, tài chính và giáo dục đang ngày càng trở nên phổ biến. Những ứng dụng này không chỉ giúp bảo vệ thông tin cá nhân mà còn tạo ra một môi trường an toàn hơn cho người dùng.

4.1. Ứng dụng trong Lĩnh vực Y tế

SSI và blockchain có thể giúp người dùng kiểm soát thông tin y tế của mình, đảm bảo tính riêng tư và bảo mật thông tin.

4.2. Ứng dụng trong Tài chính

Trong lĩnh vực tài chính, SSI giúp thực hiện các giao dịch ẩn danh, bảo vệ quyền riêng tư của người dùng.

V. Kết luận và Hướng Phát Triển trong Tương Lai

Danh tính tự chủ dựa trên chứng minh không kiến thức và blockchain hứa hẹn sẽ mang lại nhiều lợi ích cho người dùng trong việc bảo vệ quyền riêng tư và an toàn thông tin. Tương lai của công nghệ này sẽ tiếp tục phát triển và mở rộng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.

5.1. Tương lai của Danh Tính Tự Chủ

Công nghệ SSI sẽ tiếp tục phát triển, mang lại nhiều giải pháp mới cho việc quản lý danh tính và bảo vệ quyền riêng tư.

5.2. Thách thức trong Việc Triển Khai

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc triển khai SSI và blockchain vẫn gặp phải một số thách thức về kỹ thuật và pháp lý cần được giải quyết.

10/07/2025
Khóa luận tốt nghiệp an toàn thông tin định danh tự chủ sử dụng bằng chứng không tiết lộ tri thức và chuỗi khối

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI - Nắm được kiến trúc, quy tắc hoạt động của mạng Định Danh Tự Chủ. — Triển khai hệ thông cơ bản. * Phương pháp: Nghiên cứu tài liệu và video hướng dẫn để thực hiện triển khai.

Nội dung 2: Tìm hiểu và triển khai mô hình Blockchain cơ bản s® Mục tiêu — Nắm được kiên thức về Blockchain và các layer. — Xây dung mô hình tính toán phi tập trung. s Phương pháp Nội dung 3: Tìm hiểu về các thuật toán của Chứng Minh Không Kiến Thức s® Mục tiêu - Nắm vững kiên thức về Chứng Minh Không Kiến Thức, tổng quan về định nghĩa và các đặc điểm. Hiểu về các thành phần, cách hoạt động và tìm hiểu các ngôn ngữ, thư viện hỗ tro.

- Xây dựng mô hình Prove va Verify cho phép quan sát các bước của giao thức xác thực một cách từng bước. — Tìm hiểu sâu vào các thuật toán nổi tiếng. ¢ Phương pháp - Tham khảo các bài báo nghiên cứu khoa học về ZKP - Tham khảo các mô hình, các thư viện để lựa chon và xây dựng một mô hình ZKP tôi ưu - Tham khảo cơ sở lý thuyết, thực nghiệm của nghiên cứu về ZKP trong các nghiên cứu tiền nhiệm. Nội dung 4: Thực nghiệm và đánh giá kết quả ¢ Mục tiêu — Xây dung SSI kết hợp với ZKP - Đánh giá hiệu năng, độ chính xác và khả năng phát triển của hệ thông.

¢ Phương pháp - Triển khai mạng mô hình SSI. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI - Xây dựng hệ các giao thức khác nhau của ZKP - Xây dựng bộ trích xuất dữ liệu dựa trên thông tin cần nhập. — Thực hiện các thử nghiệm khác nhau để đánh giá về hiệu năng, độ chính xác của hệ thống. ° nr Tye A Ne 1.5 Những điểm mới của dé tai Trong khoá luận này, chúng tôi đã đưa ra được những điểm mới như sau: ° Hầu hết các hệ thống định danh hiện nay sử dụng các cơ chế quan lý tập trung.

Kể cả các hệ thông phi tập trung dù được nghiên cứu nhưng vẫn chưa đủ để đáp ứng được yêu cầu bảo mật mà người cùng đưa ra. * Tích hợp chứng minh không kién thức vào một hệ thông định danh là một bước đột phá lớn do tính chất đặc thù của chứng minh không kiến thức, người dùng không cần phải đưa ra đầy đủ thông tin để có thể sử dung dịch vụ hay ít nhất tạo một yêu cầu đối với nhà cung cấp. * Thiết kế và sử dung một hệ thông định danh từ đó có thể phát triển xa hon nữa với các ngữ cảnh như ví điện tử, hay xác thực công dân,. Chương 2 CƠ SỞ LY THUYET Tóm tắt chương Co sé lý thuyết cho khóa luận sẽ được chúng tôi trình bày trong chương này.

Đầu tiên là cơ sở của định danh tự chủ là các hệ thông quản lý danh tính và quyển truy cập. Bên cạnh đó là các yêu câu, lợi ích và khía cạnh của định danh tự chủ. Phan tiếp đến là công nghệ chuỗi khôi và đồng thời chúng tôi cũng trình bày về cơ sở lý thuyết của chứng minh không kiến thức. Sau đó sẽ đưa ra một số thuật toán nổi bật và thuật toán được áp dụng trong công trình nghiên cứu của chúng tôi.1 Hệ thông quản lý danh tính và quyển truy cập 2.1 Tổng quan Ngày nay, việc thiết lập niềm tin trong mối quan hệ giữa các đối tượng khác nhau đòi hỏi phải xác định các bên giao tiếp.

Bằng chứng về danh tính được thực hiện thông qua các yêu tố xác thực đã được thỏa thuận trước hoặc với sự hỗ trợ của các bên thứ ba đáng tin cậy. Các thiết bị vật lý thường được sử dụng như là các yếu tố xác thực. Ví dụ, các cá nhân thường được xác thực thông qua các giấy tờ nhận dạng, hoặc là xác minh bằng thẻ nhận diện khuôn mặt như căn cước công dân, giấy xác nhận,. Tương tự, trong thê giới điện tử nói chung hay trên không gian mạng nói riêng, các bên giao tiếp phải có một mức độ đảm bảo nhất định (LoA) về danh tính của bên kia.

Sự đảm bảo này được thực hiện thông qua việc sử dụng danh tính điện tử thông qua các bên tin cậy trên không gian mạng. Danh tính điện tử thường được định nghĩa là một tập hợp các thuộc tính giúp mô tả hoặc xác định một thực thể [27]. Một số tác giả thích giới hạn định nghĩa này vào một tập hợp các thuộc tính trong một bối cảnh cụ thể để cải thiện độ chính xác 9 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT (b) Outsourced i¬ ©) ih¬ @) (a) Centralized.

IdP (c) User-centric.1: Các mô hình IAM, đường nối liền biểu thi su tương tác và đường nét đứt biểu thị sự tin cậy của nó [16],[21],[55]. Do đó, danh tính điện tử không giống các giây tờ định danh truyền thống như là căn cước công dân hay giấy phép lái xe, chúng được sinh ra, sử dung và hủy bỏ theo ý muôn của người dùng, thường chỉ chứa các thuộc tinh cần thiết để hoàn thành mục đích của người ding. Ví dụ, một người bán hàng trực tuyến có thể tạo một danh tính điện tử trong đó một số thông tin nhạy cảm có thể được che giấu mà vẫn đảm bảo được độ uy tín va khả năng giao dịch thành công của mình. Và tương tự các giấy tờ truyền thông, việc xác minh quyển sở hữu và xác thực cho danh tính điện tử cũng rất quan trọng.

Do đó cần có biện pháp hay cơ chế để xác định và xác thực người dùng một cách đúng đắn. Quá trình xác định bắt đầu khi người giữ danh tính điện tử trình bày một thuộc tính duy nhất trong một ngữ cảnh nhất định, tức là một định danh phân biệt nó với tat cả các danh tính điện tử khác trong ngữ cảnh đó. Xác định và xác thực là rat quan trọng trong thé giới sô vì chúng cho phép cá nhân truy cập các dịch vụ điện tử. Do đó, các quy trình xác định và xác thực được thực hiện bởi các dịch vụ chuyên biệt được các bên liên quan tin tưởng.

Các dịch vụ này được cung cập bởi các hệ thông quản lý danh tính điện tử và được gọi là hệ thông Quản lý Danh tính và Truy cập hay IAM.2 Co quan tập trung Thời ky sơ khai, các nhà cung cấp dich vụ phải triển khai các giải pháp IAM của riêng họ để xác định và xác thực khách hàng, nhằm cung cấp các sản phẩm và dịch vụ cá nhân hóa. Kết quả là, các mô hình này được gọi là các co quan tập trung. Mô hình đã thể hiện được một số van dé về tính tiện dung cho người dùng. Hau hết mọi người đều sử dụng các mật khẩu có độ phức tạp tương tự hay gần như giống nhau trên các hệ thống khác nhau, từ đó tạo ra nhiều cơ hội cho kẻ tắn công có thể khai thác.

Và mô hình này đã đưa ra các giải pháp về giáo dục người dùng về độ nguy hiểm khi sử dụng các mật khẩu đơn giản hay tương tự trên nhiều hệ thống 10 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT khác nhau [49],[54]. Như được mô tả trong Hình 2. Trong mô hình này, chỉ tn tại người dùng và nhà cung cấp dịch vụ - SP và SP cũng hoạt động như một Nhà cung cấp danh tính - IdP Mỗi dịch vu web yêu cầu xác thực và cấp quyền đều phải triển khai hệ thống IAM riêng của mình.

Nhà cung cấp danh tính bên thứ ba Sự phát triển từ các mô hình Cơ quan tập trung chính là tách hệ thông IAM thành một chức năng riêng biệt, từ đó hình thành các nhà cung cấp danh tính. Mô hình này có thể được gọi là các nhà cung cấp danh tính được thuê từ bên ngoài - Out- sourced IdP Ngược lại, các nhà cung cấp dich vụ phải đăng ký với các nhà cung cap danh tính mong muốn để có thể làm việc với những người dùng đã được nhà cung cấp danh tính xác định và xác thực. Thông qua các giao thức trao đổi token như SAML [26], OAuth 2.0 [11] và OpenID Connect [43], các tương tác giữa nhà cung cấp danh tính, hà cung cấp dịch vụ và người dùng cuối đã được tiêu chuẩn hóa. Theo cách này, nhà cung cấp danh tính định vị mình như một trung gian giữa người dùng và nhà cung cấp dịch vụ, như minh họa trong Hình 2.

Trong mô hình này, các nhà cung cấp dịch vụ sé sử dụng bên thứ ba việc quản lý danh tinh cho các nhà cung cấp danh tính. Mô hình này giải quyết một số van dé về tính tiện dụng, tức là người dùng có nhiều tài khoản, và trách nhiệm của các nhà cung cấp dịch vụ, tức là các nhà cung cấp dịch vụ phải thiết kế, triển khai và chăm sóc thông tin nhạy cảm của người dùng. Tức là, người dùng không cần có nhiều danh tính khác nhau và các nhà cung cập dich vụ cũng không cần triển khai hệ thông IAM riêng của mình. Tuy nhiên, mô hình này đã tạo ra những hệ quả không mong muôn, chẳng hạn như sự tập trung dữ liệu khổng 16 vào tay một sô ít nhà cung cấp danh tính như Facebook, Google và Twitter.

Những công ty này đã trỏ thành các kho dif liệu lón, giam giữ người dùng trong một chế độ tài phiệt của một vài nhà cung cấp danh tính [23].4 Mô hình tập trung vào người dùng Mô hình tập trung vào người dùng [32] được thiết kế với ý tưởng rằng người dùng có thể sử dụng các Thiết bị Xác thực Cá nhân (PADs), chẳng hạn như điện thoại thông minh và thẻ thông minh, để lưu trữ và trình bày các thông tin xác thực từ các nhà cung cấp dịch vụ, bỏ qua sự cần thiết của các nhà cung cấp danh tính bên thứ ba. Tuy nhiên, theo [3], mô hình này chưa đạt được sự phổ biến và hiện tại được xem như là một phan mỏ rộng của mô hình IdP với sự kiểm soát lớn hơn của 11 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT người dùng. Bên cạnh đó, mô hình yêu cầu người dùng nhận thức được và phải ủy quyển hoặc từ chối việc các nhà cung cấp danh tính chia sẻ các thuộc tính cá nhân cụ thể được yêu cầu bởi một nhà cung cấp dịch vụ bat kỳ.

Kết quả là, mô hình này đôi mặt với các vẫn dé tương tự như mô hình trình bày ở Mục 2.1c cho thay sự tương tác giữa các bên nhà cung cấp dich vụ, nhà cung cập danh tinh và người dùng.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ