Luận văn thạc sĩ: Hệ mật mã khoá công khai trong giao dịch điện tử

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu vnu uet nghiên cứu hệ mật mã khoá công khai trong giao dịch điện tử, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện pháp hoàn thiện trong lĩnh vực

• Tác giả: Nguyễn Thị Tuyết Minh
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Quốc Tuấn
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
• Đề tài: Nghiên cứu hệ mật mã khoá công khai trong giao dịch điện tử
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2006
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
• 1.1. Các định nghĩa
• 1.2. Quy trình giao dịch điện tử
• 1.3. Những kiến thức toán học nền tảng
• 1.4. Các định lý áp dụng cho phép toán chia lấy phần dư (mod)
• 2. CHƯƠNG 2: CÁC HÀM BĂM
• 2.1. Các định nghĩa, khái niệm và tính chất căn bản
• 2.2. Các tính chất căn bản
• 2.3. Phương pháp xây dựng các hàm băm
• 2.4. Bộ mở rộng miền
• 2.5. Tấn công các hàm băm
• 2.5.1. Dạng tấn công căn bản
• 2.5.2. Tấn công không gian khoá của MAC
• 2.5.3. Tấn công kích thước bit trên MAC
• 2.5.4. Tấn công tính toán trước
• 2.5.5. Tấn công các mục tiêu song song trên OWHFs
• 2.5.6. Tấn công bản tin dài dành cho tiền ảnh thứ 2
• 2.5.7. Tấn công từng bit trên MDC
• 2.5.8. Tấn công ngày sinh nhật
• 3. CHƯƠNG 3: HỆ MẬT MÃ KHOÁ CÔNG KHAI
• 3.1. Hệ mật mã khoá công khai RSA
• 3.2. Các thuật toán phân tích thừa số
• 3.3. Một số phương pháp truyền thống
• 3.4. Một số phương pháp hiện đại
• 4. CHƯƠNG 4: CÁC SƠ ĐỒ CHỮ KÝ SỐ, SƠ ĐỒ ĐỊNH DANH
• 4.1. Sơ đồ chữ ký số có phụ lục
• 4.2. Sơ đồ chữ ký số khôi phục bản tin
• 4.3. Định nghĩa và giải thuật
• 4.4. Tiêu chuẩn mật mã khoá công khai sử dụng sơ đồ chữ ký RSA
• 4.5. Chuẩn chữ ký số
• 4.6. Ứng dụng hệ mật mã RSA cho bài toán GDĐT
• KẾT LUẬN
• PHỤ LỤC A: CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
• PHỤ LỤC B: CÁC THUẬT NGỮ TIẾNG ANH DỊCH SANG TIẾNG VIỆT
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về hệ mật mã khoá công khai trong giao dịch điện tử

Hệ mật mã khoá công khai đóng vai trò quan trọng trong việc bảo mật thông tin trong giao dịch điện tử. Với sự phát triển của công nghệ thông tin, nhu cầu bảo vệ dữ liệu ngày càng cao. Hệ mật mã này cho phép người dùng mã hóa và giải mã thông tin một cách an toàn, đảm bảo tính bảo mật và xác thực trong các giao dịch trực tuyến.

1.1. Khái niệm cơ bản về hệ mật mã khoá công khai

Hệ mật mã khoá công khai, hay còn gọi là mật mã bất đối xứng, sử dụng hai khoá khác nhau: một khoá công khai để mã hóa và một khoá cá nhân để giải mã. Điều này giúp bảo vệ thông tin khỏi sự truy cập trái phép.

1.2. Lịch sử phát triển của hệ mật mã khoá công khai

Hệ mật mã khoá công khai được phát triển vào những năm 1970, với sự ra đời của thuật toán RSA. Đây là một bước ngoặt quan trọng trong lĩnh vực bảo mật thông tin, mở ra nhiều ứng dụng trong giao dịch điện tử.

II. Vấn đề an ninh trong giao dịch điện tử hiện nay

Vấn đề an ninh mạng ngày càng trở nên nghiêm trọng với sự gia tăng của các cuộc tấn công mạng. Các giao dịch điện tử thường xuyên phải đối mặt với nguy cơ bị tấn công, giả mạo và đánh cắp thông tin. Do đó, việc áp dụng hệ mật mã khoá công khai là cần thiết để bảo vệ dữ liệu.

2.1. Các mối đe dọa chính trong giao dịch điện tử

Các mối đe dọa bao gồm tấn công giả mạo, tấn công từ chối dịch vụ (DoS) và tấn công chiếm đoạt thông tin. Những mối đe dọa này có thể gây thiệt hại lớn cho doanh nghiệp và người tiêu dùng.

2.2. Tầm quan trọng của bảo mật thông tin

Bảo mật thông tin không chỉ giúp bảo vệ dữ liệu cá nhân mà còn duy trì uy tín và sự tin tưởng của khách hàng đối với doanh nghiệp. Việc áp dụng các biện pháp bảo mật hiệu quả là rất cần thiết.

III. Phương pháp mã hóa trong hệ mật mã khoá công khai

Các phương pháp mã hóa trong hệ mật mã khoá công khai rất đa dạng, với nhiều thuật toán khác nhau. RSA là một trong những thuật toán phổ biến nhất, được sử dụng rộng rãi trong các giao dịch điện tử.

3.1. Thuật toán RSA và nguyên lý hoạt động

Thuật toán RSA dựa trên nguyên lý phân tích thừa số của các số nguyên tố lớn. Điều này giúp tạo ra một hệ thống bảo mật mạnh mẽ, khó bị tấn công.

3.2. Các thuật toán mã hóa khác trong hệ mật mã khoá công khai

Ngoài RSA, còn có nhiều thuật toán khác như DSA, ECC, và ElGamal. Mỗi thuật toán có những ưu điểm và nhược điểm riêng, phù hợp với các ứng dụng khác nhau.

IV. Ứng dụng thực tiễn của hệ mật mã khoá công khai

Hệ mật mã khoá công khai được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ thương mại điện tử đến ngân hàng trực tuyến. Việc sử dụng chữ ký số và xác thực điện tử giúp tăng cường độ tin cậy trong các giao dịch.

4.1. Chữ ký số trong giao dịch điện tử

Chữ ký số là một phần không thể thiếu trong giao dịch điện tử, giúp xác thực danh tính của người gửi và đảm bảo tính toàn vẹn của thông tin.

4.2. Ứng dụng trong các hệ thống thanh toán điện tử

Hệ mật mã khoá công khai được sử dụng để bảo vệ thông tin trong các hệ thống thanh toán điện tử, giúp ngăn chặn các hành vi gian lận và bảo vệ quyền lợi của người tiêu dùng.

V. Kết luận và tương lai của hệ mật mã khoá công khai

Hệ mật mã khoá công khai sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thông tin trong giao dịch điện tử. Với sự phát triển của công nghệ, các phương pháp mã hóa sẽ ngày càng được cải tiến để đáp ứng nhu cầu bảo mật ngày càng cao.

5.1. Xu hướng phát triển của công nghệ mã hóa

Công nghệ mã hóa sẽ tiếp tục phát triển với sự ra đời của các thuật toán mới, giúp tăng cường bảo mật và hiệu suất trong các giao dịch điện tử.

5.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực mật mã

Nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực mật mã là rất cần thiết để đối phó với các mối đe dọa mới và đảm bảo an toàn cho các giao dịch điện tử trong tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh xã hội công nghệ thông tin phát triển mạnh mẽ, thương mại điện tử ngày càng trở thành nền tảng quan trọng cho giao dịch toàn cầu. Theo ước tính, số lượng giao dịch điện tử tăng trưởng hàng năm với tốc độ hai con số, kéo theo nhu cầu cấp thiết về bảo mật và an toàn thông tin trên mạng. Vấn đề bảo vệ dữ liệu và xác thực trong giao dịch điện tử trở thành thách thức lớn do nguy cơ tấn công từ hacker, giả mạo và truy cập trái phép. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là phân tích, đánh giá và ứng dụng hệ mật mã khóa công khai trong giao dịch điện tử nhằm đảm bảo an toàn dữ liệu và xác thực người dùng. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các cơ sở lý thuyết về mật mã khóa công khai, chữ ký số, hàm băm và các phương pháp tấn công phổ biến, đồng thời xây dựng mô phỏng ứng dụng hệ mật RSA trong giao dịch điện tử. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao độ tin cậy và bảo mật cho các giao dịch trên nền tảng mạng công cộng, góp phần thúc đẩy sự phát triển bền vững của thương mại điện tử tại Việt Nam và quốc tế.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: lý thuyết mật mã khóa công khai và lý thuyết hàm băm mật mã.

1. Lý thuyết mật mã khóa công khai: Bao gồm các khái niệm về cặp khóa công khai và khóa cá nhân, nguyên tắc mã hóa và giải mã bất đối xứng, đặc biệt là hệ mật RSA dựa trên bài toán phân tích thừa số nguyên tố. Các thuật toán Euclid mở rộng, định lý phần dư Trung Hoa và các kiến thức số học nền tảng như hàm phi Euler, đồng dư modulo được áp dụng để xây dựng và phân tích hệ mật này.

2. Lý thuyết hàm băm mật mã: Tập trung vào các hàm băm một chiều (OWHFs), hàm băm chống xung đột (CRHFs) và mã xác thực bản tin (MAC). Các hàm băm như MD5, SHA-1 được nghiên cứu về cấu trúc, tính chất chống xung đột, tính một chiều và các phương pháp xây dựng như kiến trúc Merkle-Damgard. Ngoài ra, các thuật toán tấn công như tấn công ngày sinh nhật, tấn công không gian khóa MAC cũng được phân tích.

Các khái niệm chính bao gồm: mật mã khóa công khai, chữ ký số, hàm băm, xác thực điện tử, tấn công ngày sinh nhật, tấn công tiền ảnh, và tấn công lựa chọn bản mã.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp tổng hợp lý thuyết mật mã và toán học ứng dụng, kết hợp phân tích định tính và định lượng.

• Nguồn dữ liệu: Tài liệu chuyên ngành mật mã học, các chuẩn mật mã quốc tế, các thuật toán mật mã khóa công khai và hàm băm, cùng các nghiên cứu về tấn công mật mã.

• Phương pháp phân tích: Phân tích toán học các thuật toán mật mã, mô phỏng hệ mật RSA trong giao dịch điện tử, đánh giá độ an toàn qua các phương pháp tấn công thực tế như tấn công ngày sinh nhật, tấn công vét cạn khóa MAC.

• Timeline nghiên cứu: Quá trình nghiên cứu kéo dài trong khoảng 12 tháng, bao gồm giai đoạn thu thập tài liệu, xây dựng mô hình lý thuyết, thực hiện mô phỏng và phân tích kết quả, hoàn thiện luận văn.

Cỡ mẫu nghiên cứu là các thuật toán mật mã tiêu biểu và các kịch bản tấn công mô phỏng trên hệ thống máy tính. Phương pháp chọn mẫu dựa trên tính đại diện và phổ biến của các thuật toán trong thực tế ứng dụng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Độ an toàn của hệ mật mã khóa công khai RSA: Hệ RSA dựa trên bài toán phân tích thừa số nguyên tố có độ khó tính toán cao, đặc biệt khi modul n có kích thước từ 768 đến 1024 bit trở lên. Ví dụ, với modul 1024 bit, việc phân tích thừa số đòi hỏi lượng tính toán khổng lồ, đảm bảo an toàn cho giao dịch điện tử. Tuy nhiên, các tấn công như tấn công lựa chọn bản mã và tấn công vòng có thể khai thác các điểm yếu nếu khóa không được chọn đúng chuẩn.

2. Hiệu quả của hàm băm trong xác thực và bảo mật: Hàm băm MD5 và SHA-1 được sử dụng phổ biến với kích thước lối ra lần lượt là 128 bit và 160 bit. Tính chất chống xung đột và một chiều của các hàm này giúp đảm bảo tính toàn vẹn và xác thực dữ liệu. Tuy nhiên, tấn công ngày sinh nhật cho thấy với hàm băm 128 bit, chỉ cần khoảng 2^64 thao tác để tìm va chạm, do đó hàm băm cần có kích thước lối ra tối thiểu 160 bit để đảm bảo an toàn.

3. Tấn công ngày sinh nhật và các dạng tấn công khác: Phương pháp tấn công ngày sinh nhật dựa trên nghịch lý xác suất cho thấy xác suất tìm được va chạm trong hàm băm tăng nhanh khi số lượng bản tin tăng. Ví dụ, với hàm băm 160 bit, cần khoảng 2^80 thao tác để tấn công thành công. Các tấn công khác như tấn công không gian khóa MAC, tấn công tính toán trước cũng làm giảm độ an toàn của hệ thống nếu không được thiết kế khóa và hàm băm phù hợp.

4. Ứng dụng hệ mật RSA trong giao dịch điện tử: Mô phỏng cho thấy việc sử dụng cặp khóa công khai/cá nhân trong giao dịch điện tử giúp bảo mật dữ liệu và xác thực người gửi hiệu quả. Quy trình mã hóa, giải mã và xác thực chữ ký số đảm bảo tính toàn vẹn và không thể phủ nhận của bản tin. Việc sử dụng “vỏ bọc số” kết hợp mã hóa đối xứng và bất đối xứng giúp tăng hiệu quả và bảo mật.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của độ an toàn hệ mật RSA là bài toán phân tích thừa số nguyên tố có độ phức tạp tính toán cao, đặc biệt với các số nguyên tố lớn được chọn ngẫu nhiên. So sánh với các nghiên cứu khác, kết quả phù hợp với khuyến cáo quốc tế về kích thước khóa tối thiểu 1024 bit để đảm bảo an toàn trong thực tế.

Hàm băm MD5 và SHA-1 mặc dù phổ biến nhưng đã bị chứng minh có thể bị tấn công ngày sinh nhật, do đó các chuẩn mới như SHA-256 được khuyến nghị sử dụng. Việc phân tích các dạng tấn công giúp hiểu rõ hơn về điểm yếu và cách phòng tránh, từ đó nâng cao độ tin cậy cho hệ thống giao dịch điện tử.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh số thao tác cần thiết để tấn công các hàm băm khác nhau, bảng thống kê kích thước khóa và độ an toàn tương ứng của hệ RSA, cũng như sơ đồ quy trình giao dịch điện tử an toàn sử dụng hệ mật mã khóa công khai.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường kích thước khóa RSA: Khuyến nghị sử dụng khóa RSA có độ dài tối thiểu 1024 bit, ưu tiên 2048 bit cho các giao dịch có yêu cầu bảo mật cao, nhằm chống lại các tấn công phân tích thừa số hiện đại. Thời gian thực hiện: trong vòng 6 tháng, chủ thể thực hiện là các tổ chức phát triển phần mềm bảo mật và doanh nghiệp ứng dụng.

2. Chuyển đổi sang hàm băm an toàn hơn: Thay thế MD5 và SHA-1 bằng các hàm băm như SHA-256 hoặc SHA-3 để giảm thiểu nguy cơ tấn công ngày sinh nhật và các tấn công va chạm. Thời gian thực hiện: 3-6 tháng, chủ thể là các nhà phát triển hệ thống và quản trị mạng.

3. Áp dụng kỹ thuật “ướp muối” (salting) cho bản tin: Trước khi mã hóa, thêm chuỗi bit ngẫu nhiên vào bản tin để tăng tính ngẫu nhiên và chống tấn công vét cạn hoặc tấn công lựa chọn bản mã. Thời gian thực hiện: 3 tháng, chủ thể là các nhà phát triển phần mềm và chuyên gia bảo mật.

4. Xây dựng hệ thống chứng thực khóa công khai (PKI) hiệu quả: Thiết lập các cơ quan chứng thực (CA) đáng tin cậy để cấp và quản lý chứng chỉ số, đảm bảo tính xác thực của khóa công khai trong giao dịch điện tử. Thời gian thực hiện: 12 tháng, chủ thể là các cơ quan quản lý nhà nước và tổ chức bảo mật.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Chuyên gia và nhà nghiên cứu mật mã học: Nghiên cứu sâu về các thuật toán mật mã khóa công khai, hàm băm và các phương pháp tấn công để phát triển các giải pháp bảo mật mới.

2. Nhà phát triển phần mềm bảo mật và ứng dụng thương mại điện tử: Áp dụng các kiến thức về hệ mật mã RSA, chữ ký số và hàm băm để xây dựng hệ thống giao dịch điện tử an toàn, bảo vệ dữ liệu người dùng.

3. Quản trị viên mạng và chuyên gia an ninh mạng: Hiểu rõ các kỹ thuật tấn công và phòng chống để thiết kế hệ thống mạng và chính sách bảo mật hiệu quả.

4. Cơ quan quản lý và tổ chức chứng thực số: Xây dựng và quản lý hạ tầng khóa công khai (PKI), cấp phát chứng chỉ số đảm bảo tính xác thực và an toàn cho các giao dịch điện tử.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ mật mã khóa công khai khác gì so với mật mã khóa bí mật?
   Hệ mật mã khóa công khai sử dụng cặp khóa gồm khóa công khai để mã hóa và khóa cá nhân để giải mã, cho phép truyền khóa công khai rộng rãi mà không làm lộ khóa giải mã. Trong khi đó, mật mã khóa bí mật sử dụng cùng một khóa cho cả mã hóa và giải mã, đòi hỏi phải bảo mật khóa này giữa các bên.

2. Tại sao cần sử dụng hàm băm trong giao dịch điện tử?
   Hàm băm giúp tạo ra bản tóm tắt dữ liệu có kích thước cố định, đảm bảo tính toàn vẹn và xác thực dữ liệu. Nếu dữ liệu bị thay đổi, giá trị hàm băm cũng thay đổi, giúp phát hiện giả mạo hoặc sửa đổi trái phép.

3. Tấn công ngày sinh nhật là gì và ảnh hưởng thế nào đến bảo mật?
   Tấn công ngày sinh nhật dựa trên nghịch lý xác suất, cho phép tìm ra hai bản tin khác nhau có cùng giá trị hàm băm với số thao tác ít hơn nhiều so với tấn công vét cạn. Điều này làm giảm độ an toàn của hàm băm nếu kích thước lối ra không đủ lớn.

4. Làm thế nào để chọn khóa RSA an toàn?
   Khóa RSA an toàn cần có độ dài đủ lớn (tối thiểu 1024 bit), chọn hai số nguyên tố lớn và ngẫu nhiên, tránh các khóa có đặc điểm dễ bị tấn công như khóa quá nhỏ hoặc khóa có cấu trúc đặc biệt.

5. Chữ ký số hoạt động như thế nào trong giao dịch điện tử?
   Chữ ký số được tạo bằng cách mã hóa bản tóm tắt dữ liệu (hàm băm) bằng khóa cá nhân của người gửi, người nhận dùng khóa công khai để giải mã và so sánh với bản tóm tắt dữ liệu nhận được, đảm bảo tính xác thực, toàn vẹn và không thể phủ nhận của thông điệp.

Kết luận

• Luận văn đã nghiên cứu và phân tích chi tiết cơ sở lý thuyết về hệ mật mã khóa công khai, hàm băm và các phương pháp tấn công phổ biến trong giao dịch điện tử.
• Hệ mật RSA được xác định là giải pháp hiệu quả với độ an toàn phụ thuộc vào kích thước khóa và cách thức triển khai.
• Hàm băm đóng vai trò quan trọng trong xác thực và bảo vệ dữ liệu, tuy nhiên cần lựa chọn hàm băm có kích thước lối ra phù hợp để chống lại tấn công ngày sinh nhật.
• Các phương pháp tấn công như tấn công ngày sinh nhật, tấn công vét cạn khóa MAC cần được xem xét kỹ để xây dựng giải pháp bảo mật toàn diện.
• Đề xuất các giải pháp nâng cao bảo mật bao gồm tăng kích thước khóa, sử dụng hàm băm an toàn, áp dụng kỹ thuật salting và xây dựng hệ thống chứng thực khóa công khai.

Next steps: Triển khai các giải pháp đề xuất trong môi trường thực tế, đánh giá hiệu quả và cập nhật các thuật toán mới nhằm nâng cao độ an toàn cho giao dịch điện tử.

Call-to-action: Các nhà nghiên cứu và chuyên gia bảo mật được khuyến khích áp dụng và phát triển thêm các kỹ thuật mật mã tiên tiến để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của thương mại điện tử hiện đại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ SỞ 1.1 Các định nghĩa Mật mã: là sự nghiên cứu các kỹ thuật toán học phục vụ cho việc đảm bảo những khía cạnh an toàn cho thông tin như là: độ tin cậy, tính toàn vẹn dữ liệu, xác thực, bản quyền, tính không thể phủ nhận. Mục đích của mật mã: Trong giao dịch điện tử, mật mã được áp dụng phải đảm bảo được những tính chất sau cho thông tin: 1. Độ tin cậy: bảo mật được nội dung của thông tin khỏi tất cả những đối tượng khác ngoại trừ đối tượng được xác nhận là có chủ quyền của thông tin đó. Tính nguyên vẹn dữ liệu: kiểm soát được những sự thay đổi không phải do đối tượng có bản quyền sở hữu thông tin tạo ra.

Xác thực: nhận dạng chủ sở hữu của tài liệu, thông tin hiện đang sử dụng. Thông tin được truyền trên một kênh cần được xác thực rằng đó là bản gốc (không bị làm giả, sao chép), thời gian gửi, nội dung,. Khái niệm xác thực thường được chia ra làm hai dạng: xác thực chủ sở hữu thông tin và xác thực tính nguyên gốc của bản tin. Không thể phủ nhận: chủ sở hữu thông tin đã được mã hoá không thể phủ nhận rằng chính mình đã tạo ra thông tin đó.

Mật mã khoá bí mật còn được gọi là mật mã đối xứng sử dụng cùng một khoá để mã hoá và giải mã bản tin. Do đó, người gửi và người nhận đều phải biết thông tin về khoá được sử dụng. Giải thuật tiêu biểu mà loại mật mã này dùng chính là chuẩn mã hoá dữ liệu DES (Data Encryption Standard), chuẩn mã hoá này được các tổ chức tài chính sử dụng để mã hoá số nhận dạng cá nhân – PIN của khách hàng [1],[3]. Mật mã khoá công khai còn được gọi là mật mã bất đối xứng, sử dụng một khoá để mã hoá và một để giải mã bản tin.

Cặp khoá này được liên kết với nhau bằng một hàm toán học sao cho bản tin được mã hoá bằng khoá này chỉ có thể giải mã được bằng khoá còn lại cùng cặp với nó. Như vậy mỗi người dùng sẽ sử dụng hai khoá, một được gọi là khoá công khai, và cái còn lại gọi là khoá cá nhân. Khoá 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] công khai theo nghĩa của nó được người dùng quảng bá. Vì ràng buộc toán học giữa hai khoá, cho nên người dùng yên tâm rằng dữ liệu được mã hoá bằng khoá công khai chỉ có thể được giải mã bằng khoá cá nhân của họ.

Vấn đề họ phải đảm bảo rằng khoá cá nhân của họ không bị lộ ra cho người khác biết. Để đảm bảo điều này, cặp khoá của người dùng tốt nhất là do chính họ tạo ra. Giải thuật tiêu biểu của kiểu mật mã này chính là giải thuật RSA (chữ đầu của tên của 3 nhà phát minh ra giải thuật: Rivest, Shamir, và Adleman) [3]. Vỏ bọc số - Digital envelope Trong phương thức giao dịch điện tử an toàn, dữ liệu trong bản tin gửi đi sẽ được mã hoá bằng một khoá mã đỗi xứng được tạo ra một cách ngẫu nhiên.

Khoá mã đối xứng được tạo ra một cách ngẫu nhiên này sau đó sẽ được mã hoá bằng khoá công khai của người nhận bản tin. Hai quá trình này hình thành khái niệm “vỏ bọc số” cho bản tin. Phía nhận bản tin sẽ dùng khoá cá nhân của mình để giải mã thu được khoá đối xứng được tạo một cách ngẫu nhiên nói trên và dùng nó để khôi phục lại bản tin ban đầu [13]. Chữ ký số - Digital signature Chữ ký số bảo đảm tính chất xác thực, bản quyền, và không thể phủ nhận của các thông điệp trong các GDĐT.

Thao tác ký ở đây chính là việc biến đổi bản tin và một số thông tin bí mật thành một định dạng thông tin (thẻ) được gọi là chữ ký [13]. Các tóm lược bản tin - message digest Một bản tóm lược bản tin là giá trị được tạo ra từ một bản tin đó mà có tính duy nhất đối với bản tin đó. Để tạo ra một bản tóm lược bản tin, người ta cho bản tin cần truyền (được tính toán thành một giá trị nhị phân) đi qua một hàm mật mã một chiều, tức là rất khó tạo lại bản tin gốc từ bản tóm lược bản tin của chính bản tin đó. Thao tác người gửi dùng khoá bí mật của họ mã hoá cho bản tóm lược bản tin cần truyền và sau đó gắn sản phẩm vào bản tin gốc hình thành khái niệm ký số cho bản tin.

Người nhận bản tin do đó yên tâm rằng bản tin đó thực sự do chính người gửi tạo ra. Vì rằng bất cứ một ký tự nào trong bản tin gốc thay đổi, thì bản tóm lược được tạo ra cũng sẽ thay đổi theo. Do vậy, bằng cách so sánh người nhận có thể yên tâm rằng bản tin không hề bị thay đổi sau khi nó đã được ký chữ ký số (tạo bản tóm lược). 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Chứng nhận người dùng - Certificate Chứng nhận người dùng trên mạng có vai trò như một hộ chiếu điện tử, chứa các thông tin được dùng để kiểm tra, xác nhận chủ sở hữu nó (tên của người dùng).

Phần thông tin quan trọng trong chứng nhận điện tử này chính là khoá công khai của người chủ sở hữu, khoá công khai này được các tổ chức khác dùng để mã hoá phần dữ liệu dành cho việc xác nhận người sở hữu, hoặc dùng để kiểm tra chữ ký số của người sở hữu. Uỷ thác nhờ bên thứ 3 đáng tin cậy Giải pháp cho truyền dẫn các cặp khóa an toàn là uỷ thác cho một bên thứ 3 đáng tin cậy có nhiệm vụ xác thực rằng khóa công khai đó thuộc về bên A. Bên thứ 3 như thế được gọi là một CA (Certificate Authority).2 Quy trình giao dịch điện tử Khi trao đổi thông tin qua mạng công cộng, việc chỉ sử dụng mật mã khoá bí mật là không an toàn. Để đảm bảo an toàn dữ liệu, phải kết hợp sử dụng mật mã khoá công khai, các thuê bao, tổ chức, cá nhân tham gia giao dịch trên mạng cần có một cặp khoá dành riêng.

Việc sử dụng mật mã khoá công khai còn cho phép các tổ chức, cá nhân trên mạng tạo và sở hữu cặp khoá riêng của mình. Khi hai người dùng (công ty, đại diện thương mại,.) muốn trao đổi bản tin cho nhau, họ sẽ trao đổi khoá công khai với nhau, giữ bí mật khoá cá nhân. Bản tin gửi đi được mã hoá bằng khoá công khai của người nhận, nó chỉ có thể được giải mã bằng khoá cá nhân của người nhận cho nên có thể vận chuyển bản tin đó trên một kênh không được bảo vệ, luôn trong tình trạng bị lấy cắp thông tin truyền. Giao dịch điện tử an toàn (SET) sử dụng một cặp khoá công khai/cá nhân để tạo ra chữ ký số.

Mỗi giao dịch SET sẽ xử lý hai cặp khoá bất đối xứng. Cặp khoá dùng trong việc mã hoá và giải mã được gọi là khoá trao đổi (cặp khoá của người nhận bản tin), cặp khoá sử dụng trong việc tạo và xác nhận chữ ký số được gọi là cặp khoá chữ ký (cặp khoá của người gửi bản tin).1 mô tả các bước của quy trình thực hiện gửi/nhận tài liệu an toàn. Lưu ý rằng trong thao tác ký số, khoá bí mật được dùng để mã hoá (sẽ dùng khoá công khai cùng cặp với nó để xác thực), trong khi đó tại phía thu lại sử dụng khoá bí mật để giải mã bản tin nhận được. Để có thể thực hiện được giao dịch điện tử, phía gửi bản tin phải có chứng nhận người dùng của phía nhận bản tin (do bên thứ 3 đáng tin cậy được uỷ thác xác 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Dựa vào giấy chứng nhận người dùng[12], bên nhận tin tin tưởng rằng khoá công khai được sử dụng để xác thực chữ ký số là thuộc về bên A chứ không phải một kẻ mạo danh nào đó trên mạng. Khi có đầy đủ cơ sở thông tin (cơ sở hạ tầng phục vụ), giao dịch trao đổi tài liệu điện tử được thực hiện theo các bước mô tả như sau: Các bước Mô tả 1 Bên gửi tin A cho bản tin cần gửi đi qua một hàm cửa để tạo một bản tóm lược bản tin. Bản tóm lược này được xem như là dấu vân tay số mô tả đặc tính của bản tin và sẽ được dùng để kiểm tra tính nguyên vẹn của bản tin được gửi. 2 A mã hóa bản tóm lược bản tin bằng khóa chữ ký bí mật của mình để tạo ra chữ ký số.

3 A tạo ra một khóa đối xứng ngẫu nhiên và dùng nó để mã hóa bản tin cần gửi, chữ ký số và bản copy chứng chỉ của A (chứa khóa chữ ký công khai). Để giải mã bản tin, B cần một bản copy an toàn của khóa đối xứng ngẫu nhiên đã được A sử dụng. 4a A phải nhận được chứng chỉ của B trước khi A bắt đầu giao dich với B, chứng chỉ của B chứa bản copy của khóa trao đổi khóa công khai của B. Để đảm bảo khóa đối xứng được gửi an toàn, A mã hóa nó 4b bằng khóa công khai của B.

Khóa đối xứng sau khi đã được mã hóa (có vỏ bọc số) được gửi cho B cùng với bản tin đã được mã hóa. 5 A gửi một bản tin đến B chứa: bản mô tả đặc tính đã được mã hóa đối xứng, chữ ký và chứng chỉ áp dụng khóa đối xứng đã được mã hóa bất đối xứng. 6 B nhận được bản tin gửi từ A. B dùng khóa trao đổi khóa bí mật của mình để “gỡ” vỏ bọc số, tạo lại khóa đối xứng.

9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 7 B dùng khóa đối xứng để giải mã bản tin, chữ ký số và chứng chỉ của A. 8 B dùng khóa công khai của A (có được từ thông tin trong chứng chỉ) để giải mã chữ ký số của A. Sau khi giải mã, B nhận được bản tóm lược bản tin từ bản tin gốc. 9 B cho bản tin qua một giải thuật một cửa giống với giải thuật mà A đã sử dụng, thu được một bản tóm lược bản tin mới 10 B so sánh bản tóm lược bản tin mới tạo ra với bản tóm lược bản tin mà A gửi (kèm chữ ký số của A), giống nhau tức là nội dung của bản tin không bị thay đổi trong suốt quá trình truyền.

Nếu khác nhau, tức là bản tin gốc đã bị thất lạc hoặc bị thay đổi sau khi A ký. 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.