chương 1 của luận văn chia làm ba phần. Phần đầu tiên trình bày về những vấn đề chung của an toàn thông tin mà bất cứ hệ thống thông tin điện tử nào cũng phải đối mặt. Phần tiếp theo phân tích về ưu điểm của việc chuyển đổi từ bỏ phiếu truyền thống sang bỏ phiếu điện tử. Khi áp dụng bỏ phiếu điện tử, hệ thống bỏ phiếu trở thành một hệ thống thông tin điện tử và các vấn đề an toàn của hệ thống này sẽ được đảm bảo thông qua việc sử dụng mật mã để mã hóa lá phiếu, sử dụng kỹ thuật chia sẻ khóa bí mật để đảm bảo tính toàn vẹn trong kiểm phiếu, sử dụng chữ ký số để xác thực người bỏ phiếu.
Các nội dung này được trình bày trong phân cuối của chương. Những vấn đề chung về an toàn thông tin 1.1 Khái niệm an toàn thông tin 1. Khái niệm Theo [1] an toàn thông tin nghĩa là thông tin được bảo vệ, các hệ thống và dịch vụ có khả năng chống lại những sự can thiệp, lỗi và những tai họa không mong đợi. Các thay đổi tác động đến độ an toàn của hệ thống là nhỏ nhất.
Hệ thống không an toàn là hệ thống tồn tại những điểm: thông tin bị rò rỉ ra ngoài - thông tin dữ liệu trong hệ thống bị người không được quyền truy nhập lấy và sử dụng, thông tin bị thay đổi - các thông tin trong hệ thống bị thay thế hoặc sửa đổi làm sai lệch một phần hoặc hoàn toàn nội dung. Giá trị thực sự của thông tin chỉ đạt được khi thông tin được cung cấp chính xác và kịp thời, hệ thống phải hoạt động chuẩn xác thì mới có thể đưa ra những thông tin có giá trị cao. Mục tiêu của an toàn bảo mật trong công nghệ thông tin là đưa ra một số tiêu chuẩn an toàn và áp dụng các tiêu chuẩn an toàn này vào chỗ thích hợp để giảm bớt và loại trừ những nguy hiểm có thể xảy ra. Ngày nay với kỹ thuật truyền nhận và xử lý thông tin ngày càng phát triển và phức tạp nên hệ thống chỉ có thể đạt tới một mức độ an toàn nào đó và không có một hệ thống an toàn tuyệt đối.
Ngoài ra LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 khi đánh giá còn phải cân đối giữa mức độ an toàn và chất lượng của dịch vụ được cung cấp. Khi đánh giá độ an toàn thông tin cần phải dựa trên nội dung phân tích các rủi ro có thể gặp, từ đó tăng dần sự an toàn bằng cách giảm bớt những rủi ro. Các đánh giá cần hài hoà với đặc tính, cấu trúc hệ thống và quá trình kiểm tra chất lượng. Các yêu cầu an toàn bảo mật thông tin.
Với sự phát triển rất nhanh của khoa học công nghệ, các biện pháp tấn công ngày càng tinh xảo hơn, độ an toàn của thông tin có thể bị đe dọa từ nhiều nơi, theo nhiều cách khác nhau, chúng ta cần phải đưa ra các chính sách đề phòng thích hợp. Các yêu cầu cần thiết của việc bảo vệ thông tin và tài nguyên [4]: - Đảm bảo bí mật (Bảo mật) thông tin không bị lộ đối với người không được phép. - Đảm bảo tính tin cậy (Confidentiality): Thông tin và tài nguyên không thể bị truy cập trái phép bởi những người không có quyền hạn. - Đảm bảo tính toàn vẹn (Integrity): Thông tin và tài nguyên không thể bị sửa đổi, bị thay thế bởi những người không có quyền hạn.
- Đảm bảo tính sẵn sàng (Availability): Thông tin và tài nguyên luôn sẵn sàng để đáp ứng sử dụng cho người có quyền hạn. - Đảm bảo tính không thể chối bỏ (Non-repudiation): Thông tin và tài nguyên được xác nhận về mặt pháp luật của người cung cấp.2 Các phương pháp bảo vệ thông tin Các giải pháp bảo đảm an toàn thông tin Phương pháp che giấu, bảo đảm toàn vẹn và xác thực thông tin: - “Che” dữ liệu (mã hóa): thay đổi hình dạng dữ liệu gốc, người khác khó nhận ra. - “Giấu” dữ liệu: Cất giấu dữ liệu này trong môi trường dữ liệu khác. - Bảo đảm toàn vẹn và xác thực thông tin (đánh giấu thông tin) Kỹ thuật: - Mã hóa, hàm băm, giấu tin, ký số.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 - Giao thức bảo toàn thông tin, giao thức xác thực thông tin,. Phương pháp kiểm soát lỗi vào ra của thông tin: - Kiểm soát, ngăn chặn các thông tin vào ra hệ thống máy tính. - Kiểm soát, cấp quyền sử dụng các thông tin trong hệ thống máy tính. - Kiểm soát, tìm diệt “sâu bọ” vào trong hệ thống máy tính.
- Kỹ thuật: Mật khẩu, tường lửa, mạng riêng ảo, nhận dạng, xác định thực thể, cấp quyền hạn. Phát hiện và xử lý các lỗ hổng trong an toàn thông tin: - Các “lỗ hổng” trong các thuật toán hay giao thức mật mã, giấu tin. - Các “lỗ hổng” trong các giao thức. - Các “lỗ hổng” trong các hệ điều hành.
- Các “lỗ hổng” trong các ứng dụng. Phối hợp các phương pháp: Xây dựng các “hành lang”, “đường đi” an toàn cho thông tin gồm 3 phần: - Hạ tầng mật mã khóa công khai (PKI). - Kiểm soát nối vào – ra: Mật khẩu, tưởng lửa, mạng riêng ảo, cấp quyền hạn. - Kiểm soát và xử lý các lỗ hổng.
Các kỹ thuật bảo đảm an toàn thông tin: - Kỹ thuật diệt trừ: Virus máy tính, chương trình trái phép. - Kỹ thuật tường lửa: Ngăn chặn truy cập trái phép, lọc thông tin không hợp pháp. - Kỹ thuật mạng riêng ảo: Tạo ra hành lang riêng cho thông tin “đi lại”. - Kỹ thuật mật mã: Mã hóa, kỹ số, các giao thức mật mã, chống chối cãi.
- Kỹ thuật giấu tin: Che giấu thông tin trong môi trường dữ liệu khác. - Kỹ thuật thủy ký: Bảo vệ bản quyền tài liệu số hóa. - Kỹ thuật truy tìm “dấu vết” kẻ trộm tin. Các công nghệ đảm bảo an toàn thông tin: - Công nghệ chung: Tường lửa, mạng riêng ảo, PKI (khóa công khai), thẻ thông minh,.
- Công nghệ cụ thể: SSL, TLS, PGP, SMINE. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7 Bài toán bỏ phiếu và kiểm phiếu điện tử.1 Khái niệm về bỏ phiếu Theo [5]thì bỏ phiếu là việc người dùng phiếu để bày tỏ sự lựa chọn hay thái độ của mình trong cuộc bầu cử hoặc biểu quyết. Một cuộc bỏ phiếu thành công phải bảo đảm các tính chất: - Quyền bỏ phiếu: chỉ người có quyền bầu cử mới được bỏ phiếu. Mỗi cử tri chỉ được bỏ phiếu một lần.
- Bí mật: không thể biết được lá phiếu nào đó là của ai, trừ cử tri của nó. - Kiểm soát kết quả: có thể phát hiện được những sai sót trong quá trình bỏ phiếu. Cho đến nay các cuộc bỏ phiếu vẫn được thực hiện theo cách truyền thống, tuy nhiên với tốc độ phát triển của ngành công nghệ thông tin, đặc biệt là xu thế thực hiện “Chính phủ điện tử” thì việc “bỏ phiếu điện tử” thay thế phương thức truyền thống là điều sẽ diễn ra trong tương lai gần [6], [8].2 Khái niệm bỏ phiếu điện tử Người ta bỏ phiếu để bầu cử các chức vụ, chức danh hay để thăm dò dư luận về một kế hoạch, chính sách nào đó. Hiện nay có hai loại bỏ phiếu chính.
Bỏ phiếu trực tiếp tại hòm phiếu bằng các lá phiếu in trên giấy. Bỏ phiếu từ xa bằng các lá phiếu “số hóa” tạm gọi là các lá phiếu điện tử từ các máy tính cá nhân trên mạng, trên điện thoại di động,… Nó cũng được gọi là bỏ phiếu điện tử [9]. Bỏ phiếu điện tử là bỏ phiếu bằng các phương pháp điện tử. Các hệ thống bỏ phiếu điện tử cho phép cử tri sử dụng các kỹ thuật mã hóa, để giữ bí mật lá phiếu điện tử trước khi chuyển đến hòm phiếu qua các kênh công khai.
Cử tri có thể bỏ phiếu qua Internet, các máy bỏ phiếu tự động.3 Các thành phần trong hệ thống bỏ phiếu điện tử - Cử tri: Là người tham gia bỏ phiếu. Cử tri có quyền hợp lệ để bỏ phiếu, đồng thời là người giám sát cuộc bầu cử: kiểm tra xem lá phiếu của mình có được đếm không? LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 8 - Ban điều hành (ĐH): Quản lý các hoạt động bỏ phiếu, trong đó có thiết lập danh sách cử tri cùng các hồ sơ của mỗi cử tri, quy định cơ chế định danh cử tri. - Ban đăng ký (ĐK): Nhận dạng cử tri và cấp quyền bỏ phiếu cho cử tri, theo dõi cuộc bầu cử chống lại việc cử tri bỏ phiếu hai lần. Có hệ thống ký hỗ trợ.
- Ban kiểm tra (KT): Kiểm tra cử tri có hợp lệ không? Nội dung lá phiếu có hợp lệ không? (Vì là lá phiếu đã mã hóa nên ban kiểm phiếu không biết được lá phiếu có hợp lệ không, nên cần xác minh tính hợp lệ của lá phiếu trước khi nó chuyển đến hòm phiếu). - Ban kiểm phiếu (KP): Kiểm phiếu và thông báo kết quả bầu cử. Có hệ thống kiểm phiếu hỗ trợ. - Hệ thống phân phối khóa tin cậy: Cung cấp khóa ký của ban ĐK, quá trình mã hóa và giải mã lá phiếu.
- Hệ thống ký: Giúp ban ĐK ký vào các định danh cử tri. - Hệ thống kiểm phiếu: Giúp ban KP tính kết quả cuộc bầu cử. - Bảng niêm yết công khai (BB): Giúp theo dõi quá trình bầu cử. Đây là kênh liên lạc công khai của tất cả các thành phần tham gia hệ thống bỏ phiếu điện tử.4 Các giai đoạn bỏ phiếu điện tử Bỏ phiếu điện tử gồm ba giai đoạn chính: Đăng ký, bỏ phiếu, kiểm phiếu và công bố kết quả.
Giai đoạn đăng ký bỏ phiếu: Chuẩn bị các thành phần kỹ thuật của hệ thống bỏ phiếu cũng như cơ cấu tổ chức. Ban KP, ban ĐK, ban KT được chỉ định. Danh sách các cử tri cũng được thiết lập. Trong bước này, quan trọng nhất là cơ chế định danh người gửi dùng trong quá trình bỏ phiếu của cử tri.
Giai đoạn bỏ phiếu: Các cử tri thực hiện bỏ phiếu. Các cử tri phải có một hình thức định danh tính hợp lệ của lá phiếu. Thêm vào đó, một số kỹ thuật mã hóa cần được áp dụng để bảo đảm tính toàn vẹn của lá phiếu. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 9 Giai đoạn kiểm phiếu và công bố kết quả: Ban KP sẽ tính toán kết quả dựa vào các lá phiếu đã thu thập, sau đó công bố kết quả.