Nghiên cứu giải pháp bảo mật dữ liệu thời gian thực trên mạng IP

• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Công Nghệ
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thông Tin
• Đề tài: Giải Pháp Bảo Mật Dữ Liệu Thời Gian Thực Trên Mạng IP Bằng Thiết Bị Phần Cứng
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP BẢO MẬT DỮ LIỆU THỜI GIAN THỰC TRÊN MẠNG IP
• 1.1. Tổng quan về một số giao thức bảo mật dữ liệu thời gian thực
• 1.1.1. Giao thức bảo mật truyền thời gian thực SRTP
• 1.1.2. Giao thức bảo mật IPSec
• 1.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu thuật toán mật mã khối
• 1.2.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.2.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.3. Hướng nghiên cứu của luận án
• 1.4. Một số cơ sở lý thuyết trong phát triển thuật toán mật mã khối
• 1.4.1. Khái niệm chung
• 1.4.2. Phương pháp thiết kế mật mã khối
• 1.4.2.1. Cấu trúc thiết kế
• 1.4.2.2. Tiêu chuẩn thiết kế

I. Tổng quan về giải pháp bảo mật dữ liệu thời gian thực trên mạng IP

Giải pháp bảo mật dữ liệu thời gian thực trên mạng IP là một vấn đề quan trọng trong bối cảnh công nghệ thông tin hiện đại. Bảo mật dữ liệu không chỉ đảm bảo an toàn cho thông tin mà còn đảm bảo tính toàn vẹn và khả năng truy cập kịp thời. Dữ liệu thời gian thực yêu cầu xử lý nhanh chóng và chính xác, đặc biệt trong các lĩnh vực như y tế, sản xuất và truyền thông. Việc áp dụng các giao thức bảo mật như SRTP và IPSec là cần thiết để bảo vệ thông tin trong quá trình truyền tải. Các giao thức này cung cấp các biện pháp bảo mật như mã hóa và xác thực, giúp ngăn chặn các cuộc tấn công và bảo vệ thông tin nhạy cảm.

1.1. Đặc điểm của dữ liệu thời gian thực

Dữ liệu thời gian thực là loại dữ liệu không được lưu trữ mà được truyền tải ngay lập tức đến người dùng. Đặc điểm nổi bật của loại dữ liệu này là yêu cầu về chất lượng dịch vụ (QoS) cao, bao gồm băng thông, độ trễ, jitter và độ mất mát. Độ trễ là thời gian cần thiết để một gói dữ liệu được truyền tải, trong khi jitter là sự biến đổi trong độ trễ giữa các gói. Độ mất mát là tỷ lệ phần trăm của các gói bị mất trong quá trình truyền tải. Các ứng dụng thời gian thực như VoIP và video conference yêu cầu các tham số QoS này phải được duy trì ở mức tối ưu để đảm bảo trải nghiệm người dùng tốt nhất.

1.2. Các giao thức bảo mật dữ liệu thời gian thực

Giao thức SRTP (Secure Realtime Transport Protocol) và IPSec là hai giao thức chính được sử dụng để bảo mật dữ liệu thời gian thực. SRTP cung cấp tính toàn vẹn và xác thực cho dữ liệu truyền tải, trong khi IPSec bảo vệ các gói dữ liệu ở lớp mạng. SRTP sử dụng thuật toán mã hóa AES và HMAC-SHA1 để đảm bảo an toàn cho thông tin. IPSec, mặc dù phức tạp hơn, cung cấp khả năng mã hóa và xác thực cho mọi gói IP. Việc sử dụng các giao thức này giúp giảm thiểu rủi ro bị tấn công và bảo vệ thông tin nhạy cảm trong quá trình truyền tải.

II. Tình hình nghiên cứu thuật toán mật mã khối

Thuật toán mật mã khối đóng vai trò quan trọng trong việc bảo mật thông tin. Nghiên cứu về các thuật toán này đã được thực hiện rộng rãi trên toàn thế giới. Tại Mỹ, các chuẩn mã hóa như DES và AES đã được phát triển và áp dụng. Các quốc gia khác như Nhật Bản và Nga cũng có những nghiên cứu riêng về thuật toán mật mã khối. Việc lựa chọn cấu trúc mã khối phù hợp, như cấu trúc Feistel và SPN, là rất quan trọng để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả. Các nghiên cứu hiện tại đang tập trung vào việc cải thiện hiệu suất của các thuật toán này, đặc biệt là trong môi trường phần cứng.

2.1. Nghiên cứu quốc tế về thuật toán mật mã khối

Nhiều quốc gia đã đầu tư vào nghiên cứu và phát triển thuật toán mật mã khối. Chính phủ Mỹ đã tổ chức các cuộc thi để chọn lựa các chuẩn mã hóa, trong đó AES đã trở thành tiêu chuẩn quốc gia. Các quốc gia khác như Nhật Bản và Nga cũng đã phát triển các thuật toán riêng để bảo vệ thông tin trong lĩnh vực an ninh quốc phòng. Việc nghiên cứu và phát triển các thuật toán này không chỉ giúp bảo vệ thông tin mà còn nâng cao khả năng cạnh tranh trong lĩnh vực công nghệ thông tin.

2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước

Tại Việt Nam, nghiên cứu về thuật toán mật mã khối chủ yếu được thực hiện bởi Ban Cơ yếu Chính phủ. Mặc dù chưa có chuẩn thuật toán mật mã khối quốc gia, nhưng nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để ứng dụng các giải pháp bảo mật vào các lĩnh vực như thương mại điện tử và chính phủ điện tử. Các nghiên cứu này giúp nâng cao khả năng bảo mật thông tin trong bối cảnh ngày càng nhiều mối đe dọa từ các cuộc tấn công mạng.