Luận Án Tiến Sĩ: Nghiên Cứu Xây Dựng Giải Pháp Bảo Mật Dữ Liệu Thời Gian Thực Trên Mạng IP Bằng Thiết Bị Phần Cứng Chuyên Dụng

• Tác giả: Phạm Mạnh Tuấn
• Người hướng dẫn: TS. Lê Mỹ Tú
• Trường học: Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử
• Đề tài: Nghiên cứu, xây dựng giải pháp bảo mật dữ liệu thời gian thực truyền trên mạng IP bằng thiết bị phần cứng chuyên dụng
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP BẢO MẬT DỮ LIỆU THỜI GIAN THỰC TRÊN MẠNG IP
• 2. CHƯƠNG 2: CẢI TIẾN THUẬT TOÁN MẬT MÃ KHỐI SPECTR-128 DÙNG CHO BẢO MẬT DỮ LIỆU THỜI GIAN THỰC
• 3. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MỘT SỐ THUẬT TOÁN MẬT MÃ KHỐI DỰA TRÊN CÁC LỚP NGUYÊN THỦY MẬT MÃ F2/1 VÀ F2/2
• 4. CHƯƠNG 4: PHÁT TRIỂN NGUYÊN THỦY MẬT MÃ F2/4 VÀ XÂY DỰNG MỘT SỐ THUẬT TOÁN MẬT MÃ KHỐI
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU
• DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

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

Chương này tập trung vào việc phân tích bảo mật dữ liệu trong môi trường thời gian thực trên mạng IP. Các giao thức như SRTP và IPSec được nghiên cứu để đảm bảo an toàn thông tin. Thiết bị phần cứng chuyên dụng được đề xuất như một giải pháp tối ưu để nâng cao hiệu quả bảo mật. Các thuật toán mật mã khối cũng được phân tích để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả tích hợp trên phần cứng FPGA.

1.1. Giao thức bảo mật dữ liệu thời gian thực

Các giao thức như SRTP và IPSec được sử dụng để bảo vệ dữ liệu truyền trên mạng IP. SRTP tập trung vào việc mã hóa dữ liệu thời gian thực, trong khi IPSec cung cấp một lớp bảo mật toàn diện hơn. Cả hai giao thức đều đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an ninh mạng và bảo vệ dữ liệu.

1.2. Thuật toán mật mã khối

Các thuật toán mật mã khối như SPECTR-128 được nghiên cứu để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả tích hợp trên phần cứng chuyên dụng. Các thuật toán này được thiết kế để đáp ứng yêu cầu bảo mật thời gian thực và an toàn dữ liệu trong môi trường mạng IP bảo mật.

II. Cải tiến thuật toán mật mã khối SPECTR 128

Chương này tập trung vào việc cải tiến thuật toán SPECTR-128 để nâng cao độ an toàn trong việc bảo mật dữ liệu thời gian thực. Các phân tích thám mã vi sai và tuyến tính được sử dụng để đánh giá độ an toàn của thuật toán. Kết quả cải tiến cho thấy thuật toán mới đáp ứng tốt hơn yêu cầu bảo vệ dữ liệu và an ninh mạng.

2.1. Phân tích độ an toàn của SPECTR 128

Các phân tích thám mã vi sai và tuyến tính được thực hiện để đánh giá độ an toàn của SPECTR-128. Kết quả cho thấy thuật toán này có một số điểm yếu cần được cải tiến để đảm bảo an toàn dữ liệu trong môi trường thời gian thực.

2.2. Cải tiến thuật toán

Dựa trên kết quả phân tích, thuật toán SPECTR-128 được cải tiến để nâng cao độ an toàn. Các thay đổi bao gồm việc tối ưu hóa các hàm phi tuyến và khối mở rộng, giúp thuật toán đáp ứng tốt hơn yêu cầu bảo mật thời gian thực và an ninh mạng.

III. Xây dựng thuật toán mật mã khối mới

Chương này trình bày việc phát triển các thuật toán mật mã khối mới dựa trên các lớp nguyên thủy mật mã F2/1 và F2/2. Các thuật toán này được thiết kế để đảm bảo độ an toàn cao và hiệu quả tích hợp trên phần cứng FPGA. Kết quả đánh giá cho thấy các thuật toán mới đáp ứng tốt yêu cầu bảo mật dữ liệu và an toàn dữ liệu.

3.1. Phát triển thuật toán dựa trên F2 1

Các thuật toán mật mã khối được phát triển dựa trên lớp nguyên thủy mật mã F2/1. Các thuật toán này được thiết kế để đảm bảo độ an toàn cao và hiệu quả tích hợp trên phần cứng chuyên dụng. Kết quả đánh giá cho thấy chúng đáp ứng tốt yêu cầu bảo mật thời gian thực.

3.2. Phát triển thuật toán dựa trên F2 2

Tương tự, các thuật toán mật mã khối cũng được phát triển dựa trên lớp nguyên thủy mật mã F2/2. Các thuật toán này được đánh giá cao về độ an toàn và hiệu quả tích hợp trên phần cứng FPGA, đáp ứng yêu cầu bảo vệ dữ liệu trong môi trường mạng IP bảo mật.

IV. Phát triển nguyên thủy mật mã F2 4

Chương này tập trung vào việc phát triển lớp nguyên thủy mật mã F2/4 và xây dựng các thuật toán mật mã khối mới dựa trên lớp này. Các thuật toán được thiết kế để đảm bảo độ an toàn cao và hiệu quả tích hợp trên phần cứng FPGA. Kết quả đánh giá cho thấy chúng đáp ứng tốt yêu cầu bảo mật dữ liệu và an toàn dữ liệu.

4.1. Phát triển lớp nguyên thủy F2 4

Lớp nguyên thủy mật mã F2/4 được phát triển để nâng cao hiệu quả bảo mật. Các đặc tính mật mã của lớp này được phân tích để đảm bảo tính an toàn cao trong việc bảo vệ dữ liệu.

4.2. Xây dựng thuật toán mới

Các thuật toán mật mã khối mới được xây dựng dựa trên lớp nguyên thủy mật mã F2/4. Các thuật toán này được đánh giá cao về độ an toàn và hiệu quả tích hợp trên phần cứng FPGA, đáp ứng yêu cầu bảo mật thời gian thực và an ninh mạng.