MỞ ĐẦU Hộ chiếu sinh trắc (biometric passport), hay còn gọi là hộ chiếu điện tử (ePassport) là một giấy căn cước cung cấp thông tin theo thời kỳ (khoảng 10 năm, tuỳ theo một số nước quy định) về một công dân, dùng để thay thế cho hộ chiếu truyền thống với mục tiêu nâng cao an ninh/an toàn trong quá trình cấp phát/kiểm duyệt/xác thực hộ chiếu. Với mục tiêu đó, hộ chiếu sinh trắc được phát triển dựa trên những chuẩn về hộ chiếu thông thường, kết hợp cùng với (i) các kỹ thuật đảm bảo an ninh/an toàn thông tin, (ii) công nghệ RFID (Radio Frequency Identification) và (iii) công nghệ xác thực dựa trên những nhân tố sinh trắc học như ảnh mặt người, vân tay, mống mắt… Hai yếu tố đầu cho phép nâng cao việc chống đánh cắp thông tin cá nhân, chống làm giả hộ chiếu, .; còn hai yếu tố sau cho phép nâng cao hiệu quả quá trình xác thực công dân mang hộ chiếu sinh trắc. Hộ chiếu sinh trắc (HCST) đã được nghiên cứu và đưa vào triển khai, ứng dụng thực tế ở một số quốc gia phát triển trên thế giới như: Mỹ, Châu Âu… Gần đây chính phủ Việt Nam cũng đã phê duyệt đề án quốc gia “Sản xuất và phát hành hộ chiếu điện tử Việt Nam” với kỳ vọng bắt đầu từ năm 2011 có thể phát hành hộ chiếu điện tử cho công dân Việt Nam, và đến năm 2015 là 100% công dân dùng hộ chiếu điện tử. Hiện nay trên thế giới HCST đã trải qua ba thế hệ phát triển: từ việc mới chỉ sử dụng ảnh mặt người số hoá lưu trên một chip RFID (thế hệ 1), kết hợp thêm một số nhân tố sinh trắc và cơ chế kiểm soát truy cập mở rộng (Extended Access Control - EAC) (ở thế hệ 2) và bổ xung cơ chế thiết lập kết nối có xác thực mật khẩu (Password Authenticated Connection Establishment - PACE) (thế hệ 3 bắt đầu từ cuối năm 2009).
Tại Việt Nam, mới chỉ có một số dự án nghiên cứu, tìm hiểu liên quan đến mô hình cấp phát, quản lý, kiểm duyệt HCST (tại trường Đại học Công nghệ là chủ yếu). Trong khuôn khổ luận văn thạc sĩ, đã có 2 đề tài của tác giả Phạm Tâm Long “Mô hình bảo mật hộ chiếu điện tử” – luận văn Thạc sĩ 2008 [2], và tác giả Bùi Thị Quỳnh Phương “Nghiên cứu, phát triển quy trình xác thực hộ chiếu điện tử tại Việt Nam” – luận văn Thạc sĩ 2010 [3]. Các tác giả này bước đầu đã nghiên cứu các cơ chế bảo mật sử dụng trong HCST, đồng thời đề xuất ra mô hình HCST sử dụng tại Việt Nam. Tuy nhiên việc nghiên cứu trên mới dừng ở mô hình phát triển thế hệ thứ hai.
9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trong luận văn này tác giả tập trung nghiên cứu, tìm hiểu quy trình xác thực HCST theo chuẩn của tổ chức ICAO (International Civil Aviation Orgnization) ở thế hệ thứ ba, với định hướng đặc biệt chú trọng đến cơ chế PACE và EAC nhằm tăng cường anh ninh/an toàn trong quá trình xác thực HCST. Trên thực tế mô hình này chưa được áp dụng ở bất kỳ nước nào trên thế giới, mới dừng ở phạm vi nghiên cứu. Với việc nghiên cứu, tìm hiểu quy trình xác thực sử dụng cơ chế PACE và EAC, từ đó tiến hành thực nghiệm mô hình xác thực nói trên, luận văn hướng đến mục tiêu có thể tiệm cận được những nghiên cứu mới nhất về HCST trên thế giới, từ đó có thể cung cấp, xây dựng phần nào những cơ sở nền tảng về HCST tại Việt Nam. Nhằm đạt được các mục tiêu đó, tác giả đã thực hiện đề tài luận văn “Mô hình xác thực Hộ chiếu sinh trắc với cơ chế PACE và EAC”.
Luận văn được tổ chức thành 3 chương như sau: - Chƣơng 1. Lý thuyết liên quan: Trong chương này tác giả trình bày phần lý thuyết cơ bản, gồm các phần: o Tổng quan về HCST, cấu trúc và cách tổ chức dữ liệu trong HCST o Các đặc trưng sinh trắc được sử dụng trong HCST, gồm: ảnh mặt người, ảnh vân tay, ảnh mống mắt. o Các nguy cơ tấn công đối với chip RFID, các cơ chế xác thực sử dụng trong HCST, đồng thời luận văn cũng trình bày hệ mật mã được sử dụng nhằm đảm bảo tính an ninh/an toàn của HCST. Mô hình xác thực hộ chiếu: Chương này tác giả tổ chức thành 2 phần lớn: o Nghiên cứu các mô hình phát triển qua ba thế hệ của HCST.
Đồng thời đánh giá, so sánh các mô hình. o Nghiên cứu cơ chế PACE và EAC sử dụng trong mô hình phát triển thế hệ thứ ba. Đồng thời tác giả đề xuất mô hình xác thực thử nghiệm sử dụng hai cơ chế trên nhằm tăng tính bảo mật trong HCST. Thực nghiệm: Chương này tác giả tiến hành thực nghiệm mô hình xác thực đã đề xuất thông qua việc xây dựng 3 module: PACE, 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chip Authentication, Terminal Authentication.
Cuối cùng tiến hành đánh giá mô hình đề xuất. - Kết luận: Phần này nêu ra kết luận, các đóng góp chính mà luận văn đã đạt được. Đồng thời nêu ra hướng phát triển tiếp theo của đề tài. 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1: LÝ THUYẾT LIÊN QUAN 1.1 Hộ chiếu sinh trắc Hộ chiếu là một loại giấy tờ tuỳ thân xác nhận công dân mang quốc tịch của một quốc gia.
Thông thường, hộ chiếu chứa các thông tin cơ bản như họ tên, ngày sinh, quê quán, quốc tịch, ảnh khuôn mặt, các thông tin về cơ quan cấp hộ chiếu, ngày cấp, thời hạn có giá trị. Với sự ra đời của thẻ phi tiếp xúc sử dụng công nghệ RFID (Radio Frequency Identification), rõ ràng những thông tin cá nhân thể hiện trong một hộ chiếu của công dân hoàn toàn có thể được lưu trữ trên thẻ thông minh phi tiếp xúc. Việc lưu trữ những thông tin cá nhân của hộ chiếu trong thẻ thông minh phi tiếp xúc cho phép nâng cao hiệu quả của quy trình cấp phát, kiểm duyệt hộ chiếu thông qua các hệ thống xác thực tự động. Các tiếp cận này cho phép xây dựng và phát triển mô hình hộ chiếu mới: “Hộ chiếu sinh trắc – biometric passport” (HCST) hay còn gọi là “hộ chiếu điện tử - ePassport”).
Từ đó, HCST được định nghĩa như là hộ chiếu thông thường kết hợp cùng thẻ thông minh phi tiếp xúc phục vụ lưu trữ những thông tin cá nhân, trong đó có cả những dữ liệu sinh trắc của người mang hộ chiếu [10,11].2 Thực trạng hiện nay HCST ngày càng trở nên phổ biến trên thế giới bởi các công nghệ sử dụng và đặc tính ưu việt của nó: chip RFID sử dụng trong HCST có khả năng lưu trữ dữ liệu, thực hiện tính toán không nhiều, tăng độ bảo mật, và sử dụng truyền thông không dây. Từ năm 2004 cho đến nay, chúng ta đã được chứng kiến sự phát triển của ba thế hệ HCST – ePassport thế hệ thứ nhất của ICAO (2004), ePassport EAC (EAC v1.0) (2006), và ePassport EAC sử dụng giao thức PACE (EAC v2. Hiện tại có khoảng hơn 30.000 ePassport đã được lưu hành trên thế giới [16]. Gần đây chính phủ Việt Nam cũng đã phê duyệt đề án quốc gia “Sản xuất và phát hành hộ chiếu điện tử Việt Nam” và nêu rõ, bắt đầu từ năm 2011 sẽ phát hành hộ chiếu điện tử cho công dân Việt Nam, mục tiêu đến năm 2015 là 100% hộ chiếu cấp cho người dân là hộ chiếu điện tử.
Chính từ yêu cầu cấp bách đó mà các nhóm nghiên cứu của các ban ngành, tổ chức đang nghiên cứu 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com để tìm ra mô hình HCST phù hợp nhất với điều kiện nước ta. Cũng đã có một số mô hình được đề xuất, và đang trong quá trình thử nghiệm [3]. Cấu trúc và tổ chức HCST 2.1 Cấu trúc Hình 1. Mô hình chung của HCST [11].
Tương tự hộ chiếu truyền thống, HCST giống như một cuốn sách nhỏ (booklet), gồm bìa của booklet và ít nhất tám trang dữ liệu, trong đó có một trang chứa dữ liệu cá nhân của người sở hữu hộ chiếu và ngày hiệu lực. Điểm khác biệt giữa HCST và hộ chiếu truyền thống là ở chỗ HCST có thêm một biểu tượng riêng phía ngoài bìa, một mạch tích hợp phi tiếp xúc RFIC (Radio Frequency Integrated) được gắn vào hộ chiếu và phần MRZ (Machine Readable Zone) phía cuối trang dữ liệu. Mạch RFIC có thể được đặt trong trang dữ liệu hoặc có thể đặt ở một trang khác. Biểu tượng hộ chiếu sinh trắc.
MRZ MRZ (Machine Readable Zone) là hai dòng dữ liệu liên tục được thiết kế để đọc được bằng máy đọc quang học ở phía cuối trang dữ liệu. Mỗi dòng đều phải có 44 ký tự và được sắp xếp theo phông OCR-B in hoa gồm bốn thông tin quan trọng: 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Họ tên: Xuất hiện ở dòng đầu tiên từ ký tự thứ 6 đến ký tự thứ 44. Số hộ chiếu: Xuất hiện ở 9 ký tự đầu tiên của dòng thứ 2. Ngày tháng năm sinh: Xuất hiện từ ký tự thứ 14 đến 19 của dòng thứ 2 theo định dạng YYMMDD.
Ngày hết hạn: Xuất hiện từ ký tự 22 đến 29 của dòng thứ 2 theo định dạng YYMMDD. Mô tả MRZ [6]. Mạch tích hợp tần số radio RFIC Hình 1. Mạch tích hợp RFIC.
Mạch tích hợp RFIC gồm một chip tuân theo chuẩn ISO/IEC 14443 và một ăngten vòng không những dùng để kết nối mà còn dùng để nhận biết tín hiệu từ đầu đọc. Điều này giải thích vì sao HCST không có nguồn điện trong, năng lượng hoạt động cho chip được thu nhận qua ăngten. Mạch RFIC có thể được gắn vào một trong các vị trí khác nhau trong booklet, thông thường là giữa phần bìa và phần trang dữ liệu. Trong quá trình gắn, cần phải đảm bảo rằng chip không bị ăn mòn và không bị rời ra khỏi booklet.
14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Cấu trúc chip phi tiếp xúc.2 Tổ chức dữ liệu Việc chuẩn hóa tổ chức dữ liệu logic (Logical Data Structure - LDS) trong HCST được Tổ chức hàng không dân dụng quốc tế ICAO khuyến nghị để có được sự thống nhất giữa các thành phần dữ liệu trong HCST trên phạm vi toàn cầu và phân thành phần dữ liệu thành các nhóm logic. Trong HCST, ngoài các thành phần dữ liệu bắt buộc còn có các thành phần dữ liệu tùy chọn. Các thành phần dữ liệu lưu trong HCST được mô tả như trong hình 6 dưới đây.
15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Các thành phần dữ liệu trong LDS [5].