MỞ ĐẦU 1.1 Lý do chọn đề tài Xu hướng của văn phòng không giấy, chính phủ điện tử có chiều hướng phát triển nhanh chóng, tài liệu điện tử dần được sử dụng thay cho tài liệu giấy thông thường. Nhưng trong những hoàn cảnh nhất định vẫn cần thiết sử dụng tài liệu giấy hay tài liệu in, khi mà tài liệu điện tử có thể không hiệu quả khi thay thế chúng. Ví dụ, các tài liệu ban hành bởi chính phủ như giấy chứng minh nhân dân, giấy phép lái xe, hộ chiếu, giấy tờ nhà đất, bằng cấp… vẫn được in trên giấy. Với sự phát triển càng cao của công nghệ quét (scanning) và in ấn, việc gian lận tài liệu trên giấy trở nên dễ dàng, có thể thực hiện mà không cần chi phí quá cao.
Mặt khác, thực trạng hiện nay tại Việt Nam, việc sử dụng giấy tờ giả trong giao dịch, văn bằng giả gây nên nhiều mối hiểm họa cho xã hội và nền kinh tế, trong khi việc phát hiện hay công chứng, xác thực giấy tờ phụ thuộc vào khả năng của các chuyên gia cũng như tính chủ quan của con người khá nhiều. Do đó cấp thiết cần có một phương pháp nhằm hỗ trợ việc xác thực văn bản in một cách chính xác hiệu quả hơn. Trong đề tài này, phương pháp xác thực tài liệu in bằng cách sử dụng chữ ký số và mã QR được tác giả áp dụng nhằm giải quyết vấn đề này.2 Mục tiêu đề tài Đề tài áp dụng phương pháp xác thực văn bản in bằng cách sử dụng chữ ký số và mã QR [1] vào hoàn cảnh Việt Nam hiện tại với mục tiêu thỏa mãn được các yêu cầu sau: Bảo đảm tính xác thực, toàn vẹn và chống chối bỏ. Đơn giản hóa quá trình xác thực văn bản in.
Sử dụng được hạ tầng chữ ký số đã có sẵn tại cơ quan, tổ chức. Áp dụng được vào trong các cơ quan hay doanh nghiệp có nhu cầu tạo văn bản in xác thực hay xác thực văn bản in.3 Phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu, áp dụng và hiện thực phương pháp xác thực văn bản in bằng cách sử dụng chữ ký số và mã QR. Quá trình tạo văn bản in sẽ được thực hiện đối với các cơ quan, tổ chức có sử dụng chữ ký số, còn quá trình xác thực có thể thực hiện ở bất kỳ đâu chỉ với sự hỗ trợ của thiết bị quét mã QR (máy scan, điện thoại di động thông minh, máy tính bảng, webcam.4 Phương pháp nghiên cứu Việc chuẩn bị tài liệu nghiên cứu: Trong quá trình thực hiện đề tài, tác giả có tham khảo tài liệu về các chủ đề sau: Các tài liệu về mã QR. Tài liệu về mã hóa bất đối xứng, hàm băm, chữ ký số.
Các công trình về xác thực văn bản. Các tài liệu liên quan đến an ninh mạng, cách thức tấn công và phòng chống. Việc tiến hành nghiên cứu: Dựa trên các công trình liên quan về xác thực văn bản, tác giả sẽ đánh giá phân tích ưu điểm và những điểm còn hạn chế. Từ đó áp dụng vào thực trạng ở Việt Nam và hiện thực.
Sau khi tác giả hiện thực, sẽ thực hiện phân tích, đánh giá tính bảo mật, đảm bảo đạt được các mục tiêu đã đề ra.5 Bố cục báo cáo luận văn Nội dung của luận văn này sẽ được trình bày qua các chương: Chương 2: Tổng quan lý thuyết Chương này trình bày tổng quan lý thuyết về mã QR, mật mã khóa công khai, chữ ký số và giới thiệu phương pháp xác thực tài liệu in được đề xuất ở công trình liên quan. Chương 3: Hiện thực phương pháp xác thực tài liệu in dùng chữ ký số và mã QR Trang 2 Trong chương này, một số thực trạng, điểm thuận lợi hiện nay ở Việt Nam được nêu ra, từ đó áp dụng hiện thực phương pháp đã được đề xuất ở công trình liên quan. Chương 4: Thử nghiệm và đánh giá Trình bày về kết quả thực nghiệm trên hệ thống đã hiện thực, đánh giá tính bảo mật cũng như nêu ra ưu điểm và nhược điểm của hệ thống Chương 5: Tổng kết Tổng kết những vấn đề đã làm được trong phạm vi luận văn, những đóng góp và hướng phát triển của luận văn Trang 3 Chương 2: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 2.1 Kiến thức nền 2.1 Mã vạch Mã vạch (Barcode) theo định nghĩa là phương pháp lưu trữ và truyền tải thông tin bằng một loại ký hiệu gọi là Barcode symbology. Giống như ngôn ngữ viết, mã vạch là hình ảnh đại diện của các thông tin.
Tuy nhiên, không như ngôn ngữ viết mà con người có thể đọc, mã vạch được thiết kế để đọc và hiểu (giải mã) bằng thị giác máy tính bao gồm máy quét laser quang học, camera hay phần mềm nhận dạng mã vạch. Mã vạch 1D (một chiều) ra đời 1966 và được sử dụng rộng rãi, chẳng hạn như mã universal product code (UPC) thường thấy trên các thẻ giá và sản phẩm tại các cửa hàng, siêu thị. Mã vạch 1D bao gồm một loạt các vạch dọc và khoảng trắng. Chúng được phân loại là một chiều vì các thông tin chứa trong chúng được biểu diễn bởi sự khác biệt về chiều ngang, cụ thể là chiều rộng của các vạch và khoảng trắng từ trái sang phải, còn sự khác biệt ở chiều dọc là không quan trọng.
Tuy nhiên mã vạch 1D chỉ chứa được rất ít dữ liệu, những nỗ lực thực hiện nhằm làm tăng lượng dữ liệu chứa trong mã vạch bằng cách tăng số lượng các mã vạch hay bố trí nhiều tầng mã vạch cũng không giúp được gì nhiều, mà còn làm tăng kích thước khu vực mã vạch, đọc phức tạp hơn và chi phí in ấn tăng. Để giải quyết những vấn đề này, mã vạch 2D hay là mã hai chiều được phát triển. Mã vạch 2D đầu tiên là loại mã vạch xếp chồng lên nhau, và sau đó là mã ma trận. Bởi vì mã vạch 2D dạng ma trận chứa thông tin trong cả chiều ngang và dọc, nên chúng đáp ứng nhu cầu mật độ dữ liệu cao với kích thước nhỏ.
Bảng sau đây tóm tắt các tính năng và đặc điểm của một số mã vạch 2D điển hình.1: Các tính năng và đặc điểm của một số mã vạch 2D điển hình [8] Mã QR (Quick Response) là một loại mã vạch hai chiều được phát triển bởi công ty Denso Wave Inc ở Nhật Bản vào năm 1994, có thể được đọc bằng cách sử dụng các thiết bị đọc mã vạch hoặc điện thoại thông minh (smartphone) được cài đặt các phần mềm đọc mã QR. Một số ưu điểm của mã QR như là dung lượng lưu trữ lên đến 4296 ký tự chữ, cung cấp cơ chế phát hiện và sửa lỗi khi mã QR bị hư hại.2 Cấu trúc mã QR Mã QR là một loại mã ma trận được tạo thành do các module sáng và tối phân bố theo cột, hàng và được sắp xếp trong một hình vuông. Mỗi module tối hoặc sáng của một mã QR đại diện cho bit 0 hoặc 1 để máy tính có thể nhận biết được. Cấu trúc mã QR gồm các hoa văn định vị và vùng dữ liệu.
Hoa văn định vị giúp mã QR có thể được đọc ở bất kỳ hướng nào trong 360°, còn vùng dữ liệu chứa các thông tin cần lưu trữ. Mã QR có các điểm nhận dạng (finder Trang 5 patterns), các điểm căn hàng (alignment patterns), các điểm timing (timing patterns), và khu vực lặng (quiet zone). Các điểm nhận dạng nằm ở 3 góc của hình vuông nhằm hỗ trợ xác định vị trí, kích cỡ và độ nghiêng của mã QR một cách dễ dàng. Quá trình nhận dạng mã QR trải qua 5 bước: (1) phát hiện cạnh, (2) phát hiện hình dạng, (3) xác định các thanh điều khiển mã vạch, (4) xác định các định hướng mã vạch, kích thước và mật độ bit bằng cách sử dụng thanh điều khiển, (5) tính toán giá trị của mã vạch.1: Cấu trúc mã QR 2.3 Các phiên bản của mã QR Mã QR có các phiên bản từ 1 tới 40 (Hình 2.
Mỗi phiên bản có cấu hình module hoặc số lượng module khác nhau. Cấu hình module đề cập đến số lượng các module chứa trong một mã, bắt đầu với phiên bản 1 (21 × 21 modules) lên đến phiên bản 40 (177 × 177 modules). Phiên bản sau cao hơn phiên bản trước 4 modules cho mỗi bên, đồng nghĩa với khả năng chứa dữ liệu được tăng lên tương ứng. Số dữ liệu tối đa có thể chứa trong mã QR được xác định bằng phiên bản của nó, loại ký tự và mức độ sửa lỗi được sử dụng.2: Cấu hình module của các phiên bản mã QR [8] 2.4 Các loại mã QR Mã QR Model 1 và Model 2: Model 1 là mã QR nguyên thủy, phiên bản lớn nhất là 14 (73 x 73 modules) với khả năng lưu trữ tới 1167 ký tự số.
Model 2 là cải tiến của Model 1 với phiên bản cao nhất là 40 (177 x 177 modules), khả năng lưu trữ lên tới 7089 ký tự số. Hiện nay khi nhắc tới mã QR thường nhắc tới loại này. Mã Micro QR: Chỉ có 1 điểm nhận dạng, ưu điểm của mã này là chỉ chiếm một diện tích rất nhỏ. Phiên bản nhỏ nhất chỉ có 2 x 2 modules.
Mã iQR: Mã này có hình dạng là hình vuông hoặc là hình chữ nhật. Phiên bản tối đa về mặt lý thuyết là 61 (422 x 422 modules) tương đương khả năng lưu trữ 40000 ký tự số. Mã SQRC: Loại mã QR này giới hạn khả năng đọc, được sử dụng để lưu trữ thông tin riêng hay thông tin nội bộ của một công ty. Hình dạng loại mã QR này không khác so với mã QR thông thường.
Mã Frame QR: Frame QR là mã có một khu diện tích giành riêng có thể được sử dụng một cách linh hoạt cho phép chèn chữ cái, hình ảnh vào trong. Trang 7 Mã QR Model Mã Mã iQR Mã SQRC Mã Frame 1 và Model 2 Micro QR QR Hình 2.3: Hình ảnh các loại mã QR 2.5 Khả năng sửa lỗi của mã QR Mã QR có khả năng sửa lỗi bằng cách thêm mã Reed-Solomon, một thuật toán sửa lỗi sử dụng rộng rãi để khôi phục các dữ liệu ban đầu. Điều này cho phép một mã QR có thể đọc được ngay cả khi bị mờ hoặc bị hư hỏng. Có bốn mức sửa lỗi được sử dụng trong mã QR (Bảng 2.
Mức độ càng cao thì khả năng sửa lỗi càng tốt, nhưng ngược lại khả năng chứa bị giảm đi. Mức độ sửa lỗi Khả năng sửa lỗi L 7% M 15% Q 25% H 30% Bảng 2.
