I. Giới thiệu về chữ ký số và các mô hình mới
Chữ ký số là một công cụ quan trọng trong lĩnh vực bảo mật thông tin, đảm bảo tính xác thực và toàn vẹn của dữ liệu. Luận án tiến sĩ này tập trung vào việc nghiên cứu và phát triển các mô hình chữ ký số mới, đặc biệt là các mô hình dựa trên công nghệ chữ ký số hiện đại. Các mô hình này không chỉ cải thiện độ an toàn mà còn tối ưu hóa hiệu suất và kích thước chữ ký. Một trong những đóng góp nổi bật là BLS short signature scheme, một mô hình chữ ký ngắn với độ dài chỉ 160 bit, đạt mức bảo mật tương đương với RSA 1024-bit.
1.1. Ứng dụng của chữ ký số
Ứng dụng chữ ký số rộng rãi trong các giao thức bảo mật cao cấp, từ xác thực thông điệp đến ký kết hợp đồng điện tử. Các mô hình mới như BGLS aggregate signatures cho phép kết hợp nhiều chữ ký từ nhiều người dùng khác nhau thành một chữ ký duy nhất, giúp giảm thiểu kích thước và tăng hiệu quả xác thực. Điều này đặc biệt hữu ích trong các hệ thống yêu cầu xác thực hàng loạt.
1.2. Tính pháp lý của chữ ký số
Tính pháp lý chữ ký số là một yếu tố quan trọng trong việc áp dụng rộng rãi công nghệ này. Các mô hình mới được đề xuất trong luận án không chỉ đảm bảo tính bảo mật mà còn tuân thủ các quy định chữ ký số hiện hành, giúp chữ ký số được công nhận và sử dụng trong các giao dịch pháp lý.
II. Các mô hình chữ ký số dựa trên bản đồ song tuyến tính
Các mô hình chữ ký số dựa trên bản đồ song tuyến tính (bilinear maps) đã chứng minh được hiệu quả vượt trội so với các phương pháp truyền thống. Luận án giới thiệu BLS short signature scheme, một mô hình chữ ký ngắn với độ dài chỉ 160 bit, đạt mức bảo mật tương đương với RSA 1024-bit. Ngoài ra, BGLS aggregate signatures cho phép kết hợp nhiều chữ ký thành một chữ ký duy nhất, giúp giảm thiểu kích thước và tăng hiệu quả xác thực.
2.1. BLS short signature scheme
BLS short signature scheme là một trong những mô hình chữ ký ngắn nhất hiện nay, với độ dài chỉ 160 bit. Mô hình này dựa trên bản đồ song tuyến tính và đạt mức bảo mật tương đương với RSA 1024-bit. Điều này làm cho BLS trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu chữ ký nhỏ gọn nhưng vẫn đảm bảo độ an toàn cao.
2.2. BGLS aggregate signatures
BGLS aggregate signatures cho phép kết hợp nhiều chữ ký từ nhiều người dùng khác nhau thành một chữ ký duy nhất. Điều này không chỉ giảm thiểu kích thước chữ ký mà còn tăng hiệu quả xác thực trong các hệ thống yêu cầu xác thực hàng loạt. Mô hình này dựa trên BLS short signature scheme và không yêu cầu sử dụng bản đồ song tuyến tính.
III. Bảo mật và các vấn đề mở trong chữ ký số
Luận án cũng đề cập đến các vấn đề bảo mật chữ ký số và các thách thức mở trong lĩnh vực này. Các mô hình mới như BBS group signatures và VLR group signatures đã giải quyết được một số vấn đề về bảo mật và hiệu suất, nhưng vẫn còn nhiều câu hỏi cần được nghiên cứu thêm. Đặc biệt, việc áp dụng bản đồ song tuyến tính trong các mô hình chữ ký số vẫn cần được tối ưu hóa để đạt được hiệu suất cao hơn.
3.1. BBS group signatures
BBS group signatures là một mô hình chữ ký nhóm cung cấp tính ẩn danh cho người ký. Mô hình này cho phép bất kỳ thành viên nào trong nhóm ký thông điệp mà không tiết lộ danh tính của người ký. Chỉ có quản trị viên nhóm mới có thể truy vết chữ ký để xác định danh tính người ký. BBS group signatures có độ dài chỉ 1443 bit, ngắn hơn đáng kể so với các mô hình trước đây.
3.2. VLR group signatures
VLR group signatures là một mô hình chữ ký nhóm với cơ chế thu hồi mới, cho phép các thông báo thu hồi chỉ cần được xử lý bởi người xác thực. Mô hình này giúp giảm thiểu tải cho hệ thống và tăng hiệu quả bảo mật. Boneh-Shacham VLR group signature scheme là một ví dụ điển hình của mô hình này, với chữ ký ngắn hơn so với BBS group signatures.
