Nghiên cứu vấn đề xác thực trong hệ thống thanh toán điện tử

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Ngô Đức Hùng
NGHIÊN CỨU VẤN ĐỀ XÁC THỰC TRONG HỆ
THỐNG THANH TOÁN ĐIỆN TỬ
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Công nghệ thông tin
HÀ NỘI - 2009
ii
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Ngô Đức Hùng
NGHIÊN CỨU VẤN ĐỀ XÁC THỰC TRONG HỆ
THỐNG THANH TOÁN ĐIỆN TỬ
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Các Hệ thống thông tin
Cán bộ hướng dẫn: ThS. Lương Việt Nguyên
HÀ NỘI - 2009
Tóm tắt nội dung của Khóa luận tốt nghiệp
Mục đích của khóa luận là nghiên cứu và đưa ra những giải pháp khoa học cho các
bài toán xác thực trong quá trình TTĐT. Từ đó, đánh giá ưu nhược điểm của các giải
pháp, chỉ rõ giải pháp nào sẽ đạt hiệu quả tối ưu đối với từng loại hình TTĐT. Đối
tượng nghiên cứu của khóa luận văn là các bài toán phát sinh khi TTĐT. Khóa luận
nghiên cứu một cách tương đối đầy đủ các hình thức TTĐT cho đến thời điểm hiện tại.
Dựa trên các kết quả đó, nêu các giải pháp tương ứng với từng bài toán cụ thể.
Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu một cách khoa học các hình thức TTĐT hiện
đang được ứng dụng rộng rãi, đồng thời tìm hiểu cơ chế bảo mật, xác thực của các hệ
thống TTĐT đó, nhằm đưa ra giải pháp toàn diện để phát triển hệ thống TTĐT ở Việt
Nam.
iii
MỤC LỤC

HÀ NỘI - 2009............................................................................................................................i
HÀ NỘI - 2009...........................................................................................................................ii
MỤC LỤC....................................................................................................................iv
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU..................................................................................vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU......................................................................................vii
LỜI CÁM ƠN.............................................................................................................viii
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ AN TOÀN THÔNG TIN VÀ DỊCH VỤ XÁC THỰC4
1.1. Khái quát về an toàn thông tin.................................................................................4
1.2. Vấn đề xác thực trong an toàn thông tin..................................................................6
1.2.1. Khái niệm..........................................................................................................................6
1.2.2. Phân loại xác thực............................................................................................................7
1.2.3. Các nhân tố xác thực........................................................................................................7
1.2.4. Xác thực mạnh nhiều yếu tố.............................................................................................7
1.2.5. Một vài công cụ xác thực.................................................................................................9
1.3. Chữ ký số - Công cụ được ứng dụng rộng dãi nhất................................................12
1.3.1. Khái quát về chữ ký điện tử...........................................................................................12
1.3.2. Vấn đề an toàn của chữ ký điện tử.................................................................................13
1.3.3. Ứng dụng........................................................................................................................14
1.4. Cơ sở hạ tầng về mật mã khóa công khai...............................................................16
CHƯƠNG 2: THANH TOÁN ĐIỆN TỬ.....................................................................20
2.1. Tổng quan về TTĐT..............................................................................................20
2.1.1. Khái niệm chung về TTĐT............................................................................................20
2.1.2. Các đặc trưng của TTĐT................................................................................................20
2.2. Các mô hình TTĐT................................................................................................21
2.3. Vấn đề an ninh trong TTĐT...................................................................................23
CHƯƠNG 3: XÁC THỰC TRONG CÁC HỆ THỐNG THANH TOÁN ĐIỆN TỬ.....24
3.1. Vai trò của xác thực trong thanh toán.....................................................................24
3.2. Các phương thức thanh toán chính.........................................................................24
3.3. Hoạt động xác thực diễn ra như thế nào.................................................................25

iv
3.3.1. Card Payment.....................................................................................................25
3.3.1.1. Phương pháp xác thực..............................................................................................25
3.3.1.2. Những kỹ thuật về bảo mật......................................................................................26
3.3.2. e-Payment...........................................................................................................31
3.3.2.1. Phương pháp xác thực..............................................................................................31
3.3.3.2. Những kỹ thuật về bảo mật......................................................................................32
3.3.3.2.1. e-Banking..............................................................................................................32
3.3.3.2.2. e-Commerce..........................................................................................................35
3.3.3. Mobile Payment (m-Payment)............................................................................40
3.3.3.1. Phương thức xác thực...............................................................................................40
3.3.3.2. Những kỹ thuật về bảo mật......................................................................................41
KẾT LUẬN..................................................................................................................44
PHỤ LỤC45
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................54
v
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Hình 1. Một hệ thống xác thực sinh trắc học
Hình 2. Quá trình ký và kiểm tra chữ ký
Hình 3. Sơ đồ một hệ thống PKI
Hình 4. Mô hình kiến trúc CA phân cấp
Hình 5. Một chiếc thẻ thanh toán có gắn chip IC
Hình 6. Máy chấp nhận thẻ thanh toán POS
Hình 7. Thẻ thừ và máy đọc thẻ từ
Hình 8. Một chip an ninh có kích thước 3x5 mm được đưa vào bên trong
thẻ và được phóng lớn ra. Các điểm tiếp xúc trên thẻ cho phép thiết
bị điện tử có thể truy cập chip.
Hình 9. Mô hình TTĐT
Hình 10. Các nhân tố tham gia vào TMĐT
Hình 11. Giao thức SSL

Hình 12. Thanh toán bằng điện thoại di động
Hình 13. Mô hình triển khai công nghệ WAP
vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU
Ký hiệu Chú giải
API Application Programming Interface
ATTT An toàn thông tin
CA Certification Authority
CI Credit Institution
CNTT Công nghệ thông tin
CP Certificate Policy
CSDL Cơ sở dữ liệu
DSS Digital Signature Standard
HTTT Hệ thống thông tin
IBPS Inter Bank Payment System
NHNN Ngân hàng Nhà nước Việt Nam
NHTM Ngân hàng Thương mại
NHTW Ngân hàng Trung Ương
PIN Personal Identification Number
PKI Public Key Infrastructure
RA Registration Authority
Sub CA Subordinate CA
TAD Terminal Access Device
TCTD Tổ chức Tín dụng
TMĐT Thương mại điện tử
TTĐT Thanh toán điện tử
TTTT Trung tâm thanh toán
vii
LỜI CÁM ƠN
Lời đầu tiên, em xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới ThS. Lương Việt Nguyên – Bộ

môn Các Hệ thống thông tin – Khoa Công Nghệ Thông Tin – Trường Đại Học Công
Nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội, người đã hết lòng hướng dẫn, tạo điều kiện cho em
trong suốt quá trình thực hiện khóa luận.
Em xin cám ơn PGS.TS. Trịnh Nhật Tiến, các thầy, các cô trong trường Đại học
Công Nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội đã tận tình giảng dạy chúng em, giúp đỡ động
viên chúng em từ những ngày đầu bước vào cánh cổng trường Đại học. Thầy cô đã tạo
cho chúng em môi trường học tập, những điều kiện thuận lợi cho chúng em được học
tập tốt, trang bị cho chúng em những kiến thức quý báu giúp chúng em có thể vững
bước trong tương lai.
Cám ơn các bạn sinh viên K50 đã giúp đỡ, cùng nghiên cứu và chia sẻ với tôi
trong suốt quá trình học Đại học và thời gian hoàn thành khóa luận.
Hà Nội, 05/2009
Ngô Đức Hùng
viii
MỞ ĐẦU
TTĐT là trở ngại lớn thứ hai đối với việc mở rộng và phát huy hiệu quả thực sự
của ứng dụng TMĐT, chỉ sau yếu tố về nhận thức của người tiêu dùng. Hiện nay, một
số lượng không nhỏ doanh nghiệp và ngân hàng tại Việt Nam đã bắt đầu chú ý tới các
hình thức TTĐT, và sử dụng các công cụ xác thực như một biện pháp tiện lợi, an toàn,
nhằm giảm chi phí và thủ tục giao dịch. Tuy nhiên, nỗi lo về những rủi ro và nguy cơ
tiềm ẩn trong thanh toán trực tuyến đang làm chậm bước tiến của ứng dụng TMĐT
trong thời đại công nghệ thông tin ngày nay. Để khắc phục vấn đề này, cần phải đưa ra
giải pháp xác thực toàn diện nhằm đảm bảo an toàn tối đa cho các giao dịch trực tuyến
nói chung và TTĐT nói riêng. Có được niềm tin của người tiêu dùng thì hệ thống TTĐT
mới dễ dàng phát triển được, và chúng ta hoàn toàn có thể tin tưởng vào một tương lai
không xa, cả thế giới sẽ bước vào một nền kinh tế mới, nền kinh tế không tiền mặt.
Hệ thống TTĐT đang trở thành nhu cầu phát triển và điều kiện để Việt Nam hội
nhập với thế giới. Tuy nhiên, do chưa nắm rõ các kiến thức về chứng thực số và công
nghệ trong hệ thống thanh toán trực tuyến, nhiều doanh nghiệp, tổ chức, vẫn tỏ ra thận
trọng và chưa triển khai hệ thống này.

Thực tế cho thấy những nước có nền TMĐT phát triển là những nước đã xây dựng
được một cơ sở hạ tầng thanh toán khá hoàn thiện. Và trong tất cả các phương thức
thanh toán, ngân hàng luôn ở vị trí trung tâm với vai trò là nhà cung cấp trực tiếp dịch
vụ hoặc tổ chức trung gian hỗ trợ hệ thống TTĐT.
Giám đốc trung tâm CNTT BIDV đưa ra con số minh chứng cho thói quen sử
dụng tiền mặt của người dân VN: 4 triệu người dân Singapore sở hữu 30 triệu thẻ các
loại (ATM, tín dụng, ghi nợ...); còn tại Việt Nam, 85 triệu người dân mới có 6,2 triệu
thẻ và khoảng 10 triệu tài khoản. Do thiếu sự kết nối tổng thể giữa các ngân hàng, khách
hàng và nhà cung cấp dịch vụ, hàng hóa khiến người tiêu dùng chưa mạnh dạn tham gia
cũng như thụ hưởng các tiện ích từ TTĐT (TTĐT).
Đối với mạng lưới thanh toán thẻ của ngân hàng, hiện vẫn tồn tại tới ba liên minh
(liên minh của Vietcombank, hệ thống kết nối giữa ANZ và Sacombank, và hệ thống
của ngân hàng Đông Á). Do đó, nếu người mua và người bán có tài khoản ở những ngân
hàng hoặc liên minh khác thì việc TTĐT gần như không thực hiện được trong giao dịch
thương mại trực tuyến.
1
Thực tế, các ngân hàng và nhà cung cấp đang rất chủ động trong việc đưa ra các
phương thức thanh toán. Chẳng hạn, Pacific Airlines (hiện nay là Jetstar Pacific) hợp tác
với một số tổ chức cho phép TTĐT đối với các thẻ tín dụng quốc tế hoặc thẻ ghi nợ nội
địa của VCB; Techcombank hợp tác với chodientu.vn cung cấp dịch vụ thanh toán trực
tuyến đối với các khách hàng của Techcombank khi mua hàng trên website này... Tuy
nhiên, đó chỉ là những giải pháp được triển khai trong một phạm vi hẹp. TTĐT ở VN
đang có sự giao thoa, mỗi bên (ngân hàng và nhà cung cấp) đều chủ động đưa ra những
giải pháp riêng mà thiếu vai trò chỉ huy của NHNN. Trong khi các ngân hàng nỗ lực mở
rộng điểm chấp nhận thanh toán bằng thẻ tín dụng, thì các nhà cung cấp cũng chủ động
khắc phục bằng những giải pháp tình thế là đàm phán với từng ngân hàng để thiết lập hệ
thống cho phép khách hàng thanh toán bằng cách sử dụng thẻ do ngân hàng phát hành
hoặc khấu trừ thẳng vào tài khoản ngân hàng (như trường hợp của các doanh nghiệp kể
trên)...
Mô hình của các nước trên thế giới là xây dựng một trung tâm chuyển mạch tài

chính ở tầm quốc gia với nhiệm vụ chuyển mạch kết nối giao dịch thanh toán giữa các
bên khác nhau, xử lý thanh toán bù trừ và quyết toán giá trị thanh toán. Ngoài ra, có một
số cổng thanh toán. Các cổng này có thể do một số công ty tư nhân xây dựng để cung
cấp dịch vụ.
Sau một thời gian, công ty Chuyển Mạch Tài Chính Quốc Gia Banknet đã chính
thức ra mắt. Mục tiêu của Banknetvn là kết nối các hệ thống thanh toán thẻ của các ngân
hàng ở VN, tạo thành một hệ thống thanh toán thẻ chung cho quốc gia và kết nối với các
tổ chức thẻ quốc tế. Hoạt động của Banknet hoàn toàn khác với các liên minh thẻ đang
tồn tại ở chỗ, các liên minh thẻ thực chất là sự thỏa thuận của một số ngân hàng với
nhau, thường do một ngân hàng đã đi trước một bước về hệ thống thẻ, nghiệp vụ thẻ
đứng ra chủ trì, các ngân hàng khác sẽ tham gia theo sự chủ trì đó và chịu ảnh hưởng chi
phối của ngân hàng chủ trì. Còn Banknet tạo ra một hệ thống nền tảng công nghệ và
dịch vụ chuyển mạch kết nối dùng chung, một sân chơi bình đẳng cho tất cả các ngân
hàng tham gia kết nối.
Gần đây NHNN đã quan tâm nhiều hơn đến vấn đề này qua việc ban hành các quy
chế, chuẩn mực về thanh toán thẻ, chỉ đạo và hỗ trợ Banknetvn hoạt động và phát triển
theo hướng thực sự là trung tâm chuyển mạch thanh toán của quốc gia, tổ chức các hội
thảo nghiên cứu về giải pháp trung tâm thanh toán tối ưu... Với những chuyển biến tích
cực kể trên, hy vọng những vướng mắc trong TTĐT sẽ dần được gỡ bỏ.
2
Dịch vụ TMĐT ở Việt Nam chỉ có thể chia thành ba loại: Các website rao vặt đáp
ứng nhu cầu mua bán của các cá nhân, các website của doanh nghiệp để quảng cáo sản
phẩm và chăm sóc khách hàng và các cửa hàng điện tử (e-store). Điều này có nghĩa
TMĐT Việt Nam hiện chỉ phát triển mạnh ở khâu cung cấp thông tin (quảng cáo, đưa
thông tin lên website...) chứ chưa đẩy mạnh được khâu thanh toán. Số lượng mặt hàng
được bày bán trực tuyến cũng còn ít; ngoài ra, việc thanh toán chủ yếu vẫn là thu tiền
trực tiếp...
Phương pháp nghiên cứu chính của khóa luận là tìm hiểu các bài báo khoa học, các
mô hình thanh toán trực tuyến lớn trên thế giới, tìm hiểu về mô hình và thực trạng về an
ninh, an toàn thông tin, để từ đó đưa ra giải pháp ứng dụng xác thức phù hợp.

Nội dung của khóa luận văn gồm có phần mở đầu, ba chương nội dung và phần
kết luận:
Chương 1: Tổng quan về an toàn thông tin và dịch vụ xác thực
Giới thiệu những khái niệm cơ bản nhất về lĩnh vực an toàn thông tin, các công cụ
xác thực được sử dụng trong ngành khoa học này.
Chương 2: Thanh toán điện tử
Giới thiệu tổng quát về thanh toán, các hình thức thanh toán, đặc điểm và vấn đề
an ninh, bảo mật trong các hình thức thanh toán hiện nay.
Chương 3: Vấn đề xác thực trong các hệ thống TTĐT
Giới thiệu chi tiết các hệ thống TTĐT đang và sẽ được ứng dụng trên toàn thế
giới, nghiên cứu và đưa ra những giải pháp xác thực tốt nhất cho các hệ thống thanh
toán trực tuyến.
3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ AN TOÀN THÔNG TIN VÀ
DỊCH VỤ XÁC THỰC
Có thể kết luận rằng, trên thế giới hiện nay, nhu cầu về TMĐT rất phổ biến, nhưng
các vấn đề hạ tầng trong TTĐT vẫn chưa được giải quyết tương xứng và đáp ứng được
các đòi hỏi đặt ra. Việc nghiên cứu xây dựng các hệ thống TTĐT để đảm bảo an toàn
thông tin trong các dịch vụ TMĐT là một hướng nghiên cứu rất cần thiết hiện nay.
Việc xây dựng các hệ thống TTĐT về mặt kỹ thuật chính là ứng dụng các thành
tựu của lý thuyết mật mã. Các mô hình thanh toán sử dụng các giao thức mật mã được
xây dựng để đảm bảo an toàn cho việc giao dịch thông tin giữa các bên tham gia.
1.1. Khái quát về an toàn thông tin
Với sự phát triển bùng nổ của công nghệ thông tin, hầu hết các thông tin của doanh
nghiệp như chiến lược kinh doanh, các thông tin về khách hàng, nhà cung cấp, tài chính,
mức lương nhân viên,…đều được lưu trữ trên hệ thống máy tính. Cùng với sự phát triển
của doanh nghiệp là những đòi hỏi ngày càng cao của môi trường kinh doanh yêu cầu
doanh nghiệp cần phải chia sẻ thông tin của mình cho nhiều đối tượng khác nhau qua
Internet hay Intranet. Việc mất mát, rò rỉ thông tin có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến
tài chính, danh tiếng của công ty và quan hệ với khách hàng.

Các phương thức tấn công thông qua mạng ngày càng tinh vi, phức tạp có thể
dẫn đến mất mát thông tin, thậm chí có thể làm sụp đổ hoàn toàn hệ thống thông tin của
doanh nghiệp.
An toàn nghĩa là thông tin được bảo vệ, các hệ thống và những dịch vụ có khả
năng chống lại những tai hoạ, lỗi và sự tác động không mong đợi, các thay đổi tác động
đến độ an toàn của hệ thống là nhỏ nhất. Hệ thống có một trong các đặc điểm sau là
không an toàn: Các thông tin dữ liệu trong hệ thống bị người không được quyền truy
nhập tìm cách lấy và sử dụng (thông tin bị rò rỉ). Các thông tin trong hệ thống bị thay
thế hoặc sửa đổi làm sai lệch nội dung (thông tin bị xáo trộn)...
Thông tin chỉ có giá trị cao khi đảm bảo tính chính xác và kịp thời, hệ thống chỉ có
thể cung cấp các thông tin có giá trị thực sự khi các chức năng của hệ thống đảm bảo
hoạt động đúng đắn. Mục tiêu của an toàn bảo mật trong công nghệ thông tin là đưa ra
một số tiêu chuẩn an toàn. Ứng dụng các tiêu chuẩn an toàn này để loại trừ hoặc giảm
4
bớt các nguy hiểm. Do kỹ thuật truyền nhận và xử lý thông tin ngày càng phát triển đáp
ứng các yêu cầu ngày càng cao nên hệ thống chỉ có thể đạt tới độ an toàn nào đó. Quản
lý an toàn và sự rủi ro được gắn chặt với quản lý chất lượng. Khi đánh giá độ an toàn
thông tin cần phải dựa trên phân tích các rủi ro, tăng sự an toàn bằng cách giảm tối thiểu
rủi ro. Các đánh giá cần hài hoà với đặc tính, cấu trúc hệ thống và quá trình kiểm tra
chất lượng.
Hiện nay các biện pháp tấn công càng ngày càng tinh vi, sự đe doạ tới độ an toàn
thông tin có thể đến từ nhiều nơi theo nhiều cách chúng ta nên đưa ra các chính sách và
phương pháp đề phòng cần thiết. Các dịch vụ an toàn thông tin cung cấp các giải pháp
an toàn cho máy tính và các kết nối. Bao gồm:
Đảm bảo tính bí mật (Confidentiality): Thông tin không thể bị truy nhập trái phép
bởi những người không có thẩm quyền.
Đảm bảo tính toàn vẹn (Integrity): Thông tin không thể bị sửa đổi, bị làm giả bởi
những người không có thẩm quyền.
Đảm bảo tính xác thực (Authentication): Xác thực đúng nguồn gốc thông tin và
người cung cấp thông tin.

Đảm bảo việc chống chối cãi (Non-repudiation): Thông tin được cam kết về mặt
pháp luật của người cung cấp.
Đảm bảo tính sẵn sàng (Availability): Thông tin luôn sẵn sàng để đáp ứng sử
dụng cho người có thẩm quyền.
5
1.2. Vấn đề xác thực trong an toàn thông tin
1.2.1. Khái niệm
Xác thực (Authentication) là một hành động nhằm thiết lập hoặc chứng thực một
cái gì đó (hoặc một người nào đó) đáng tin cậy, có nghĩa là, những lời khai báo do
người đó đưa ra hoặc về vật đó là sự thật. Xác thực một đối tượng còn có nghĩa là công
nhận nguồn gốc của đối tượng, trong khi, xác thực một người thường bao gồm việc
thẩm tra nhận dạng của họ. Việc xác thực thường phụ thuộc vào một hoặc nhiều nhân tố
xác thực (authentication factors) để minh chứng cụ thể.
Hình 1. Một hệ thống xác thực sinh trắc học
Trong an ninh máy tính (computer security), xác thực là một quy trình nhằm cố
gắng xác minh nhận dạng số (digital identity) của phần truyền gửi thông tin (sender)
trong giao thông liên lạc chẳng hạn như một yêu cầu đăng nhập. Phần gửi cần phải xác
thực có thể là một người dùng sử dụng một máy tính, bản thân một máy tính hoặc một
chương trình ứng dụng máy tính (computer program). Ngược lại sự tin cậy mù quáng
6
hoàn toàn không thiết lập sự đòi hỏi nhận dạng, song chỉ thiết lập quyền hoặc địa vị hẹp
hòi của người dùng hoặc của chương trình ứng dụng mà thôi.
Trong một mạng lưới tín nhiệm, việc xác thực là một cách để đảm bảo rằng người
dùng chính là người mà họ nói họ là, và người dùng hiện đang thi hành những chức
năng trong một hệ thống, trên thực tế, chính là người đã được ủy quyền để làm những
việc đó.
1.2.2. Phân loại xác thực
Xác thực thực thể (Entity Authentication)
Xác thực thực thể là xác thực định danh của một đối tượng tham gia giao thức
truyền tin. Thực thể hay đối tượng có thể là người dùng, thiết bị đầu cuối. Tức là một

thực thể được xác thực bằng định danh của nó đối với thực thể thứ hai trong một giao
thức, và bên thứ hai đã thực sự tham gia vào giao thức.
Xác thực dữ liệu (Data Authentication)
Xác thực dữ liệu là một kiểu xác thực đảm bảo một thực thể được chứng thực là
nguồn gốc thực sự tạo ra dữ liệu này ở một thời điểm nào đó, đảm bảo tính toàn vẹn dữ
liệu.
1.2.3. Các nhân tố xác thực
Những nhân tố xác thực (authentication factors) dành cho con người nói chung
được phân loại theo ba trường hợp sau:
Những cái mà người dùng sở hữu bẩm sinh (Something the user is): chẳng hạn,
vết lăn tay hoặc mẫu hình võng mạc mắt, chuỗi DNA, mẫu hình về giọng nói, sự xác
minh chữ ký, tín hiệu sinh điện đặc hữu do cơ thể sống tạo sinh (unique bio-electric
signals), hoặc những biệt danh sinh trắc (biometric identifier)...
Những cái gì người dùng có (Something the user possesses): chẳng hạn, chứng
minh thư (ID card), chứng chỉ an ninh (security token), chứng chỉ phần mềm (software
token) hoặc điện thoại di động (cell phone)...
Những gì người dùng biết (Something the user knows): chẳng hạn, mật khẩu,
mật khẩu ngữ (pass phrase) hoặc số định danh cá nhân (PIN)...
1.2.4. Xác thực mạnh nhiều yếu tố
Hình thức xác thực dựa vào những gì thực thể biết (mã định danh PIN, mật
khẩu...) bộc lộ nhiều hạn chế, vì trí nhớ của con người là có hạn, không thể cùng một
7
lúc nhớ được quá nhiều thông tin. Hơn thế nữa, những thứ mà người dùng biết để đăng
nhập hệ thống là những thứ được sử dụng lại nhiều lần mỗi khi xác thực, có thể vì một
lý do nào đó thông tin này bị nghe trộm hay lộ ra ngoài và kẻ xấu rất dễ lợi dụng những
sơ hở đó để giả danh người dùng nhằm thực hiện những hành vi bất hợp pháp. Những
hệ thống xác thực như vậy được gọi là xác thực yếu, cần phải có một giải pháp an toàn
hơn việc sử dụng đi sử dụng lại nhiều lần một cách đăng nhập. Một tổ hợp của những
phương pháp trên được kết hợp để sử dụng, chẳng hạn, thẻ ngân hàng kết hợp với số
định danh cá nhân PIN. Trong những trường hợp này, thuật ngữ được dùng là xác thực

hai nhân tố (two-factor authentication).
Trong lịch sử, vết lăn tay được dùng là một phương pháp xác minh đáng tin nhất,
song trong những vụ kiện tòa án gần đây ở Mỹ và ở nhiều nơi khác, người ta đã có
nhiều nghi ngờ có tính chất căn bản, về tính đáng tin cậy của dấu lăn tay. Những
phương pháp sinh trắc khác được coi là khả quan hơn (quét võng mạng mắt và quét vết
lăn tay là vài ví dụ), song có những bằng chứng chỉ ra rằng những phương pháp này trên
thực tế dễ bị giả mạo.
Trong ngữ cảnh của dữ liệu máy tính, nhiều phương pháp mật mã đã được xây
dựng như chữ ký số và phương pháp xác thực bằng thử thách-trả lời (challenge-response
authentication). Đây là ví dụ về vấn đề không thể giả mạo được nếu chìa khóa của
người khởi thủy không bị thỏa hiệp. Rằng việc người khởi thủy hay bất cứ ai ngoài kẻ
tấn công biết (hoặc không biết) về một sự thỏa hiệp nào đấy là một việc chẳng có dính
dáng gì hết. Không ai có thể chứng minh được những phương pháp xác thực dùng mật
mã này có an toàn hay không, vì có thể những tiến triển trong toán học không lường
trước được có thể làm cho chúng, sau này, trở nên dễ bị phá vỡ. Nếu xảy ra, thì việc này
sẽ làm cho những phương pháp xác minh được dùng trong quá khứ trở nên không tin
cậy. Cụ thể là, một bản giao kèo được ký bằng chữ điện tử có thể sẽ bị nghi ngờ về tính
trung thực của nó khi người ta phát hiện ra một tấn công mới đối với kỹ thuật mật mã
dùng trong các chữ ký.
Một giải pháp được đưa ra là việc kết hợp nhiều yếu tố xác thực lại để tạo ra một
hệ thống an toàn hơn, bảo mật hơn. Một hệ thống như vậy gọi là xác thực mạnh nhiều
yếu tố. Khi thực thể bị lộ một vài thông tin thì kẻ gian chưa thể hoàn toàn làm chủ được
hệ thống. Hình thức kết hợp nhiều yếu tố lại hiển nhiên an toàn hơn hẳn so với việc chỉ
sử dụng một yếu tố để xác thực.
8
1.2.5. Một vài công cụ xác thực
Username và Password
Sự kết hợp của một username và password là cách xác thực cơ bản nhất. Với kiểu
xác thực này, chứng từ ủy nhiệm người dùng được đối chiếu với chứng từ được lưu trữ
trên CSDL hệ thống , nếu trùng khớp username và password, thì người dùng được xác

thực và nếu không người dùng bị cấm truy cập. Phương thức này không bảo mật lắm vì
chứng từ xác nhận người dùng được gửi đi xác thực trong tình trạng plain text, tức
không được mã hóa và có thể bị tóm trên đường truyền.
Chữ ký số
Với những thỏa thuận thông thường, hai đối tác xác nhận sự đồng ý bằng cách kí
tay vào cuối các hợp đồng. Và bằng cách nào đó người ta phải thể hiện đó là chữ ký của
họ và kẻ khác không thể giả mạo. Mọi cách sao chép trên văn bản thường dễ bị phát
hiện vì bản sao có thể phân biệt được với bản gốc.
Các giao dịch trên mạng cũng được thực hiện theo cách tương tự như vậy. Nghĩa
là người gửi và người nhận cũng phải ký vào hợp đồng. Việc ký trên các văn bản truyền
qua mạng khác với văn bản giấy bình thường bởi nội dung của văn bản đều được biểu
diễn dưới dạng số hóa (chỉ dùng hai số 0 và 1, ta gọi văn bản này là văn bản số). Việc
giả mạo và sao chép lại đối với văn bản số là việc hoàn toàn dễ dàng và không thể phân
biệt được bản gốc với bản sao. Vậy một chữ ký ở cuối văn bản loại này không thể chịu
trách nhiệm đối với toàn bộ nội dung văn bản. Một chữ ký thể hiện trách nhiệm đối với
toàn bộ văn bản phải là chữ ký được ký trên từng bit văn bản.
Chữ ký số có thể được kiểm tra nhờ dùng một thuật toán kiểm tra công khai. Như
vậy, bất kỳ ai cũng có thể kiểm tra được chữ ký số.
Chứng chỉ số
Chứng chỉ số là một “chứng nhận” khóa công khai của thực thể nào đó. Nó bao
gồm khoá công khai của thực thể và các thông tin định danh của thực thể. Hai thành
phần này gắn kết với nhau thông qua chữ ký của nhà phát hành chứng chỉ.
Chứng chỉ số đảm bảo một cách chính xác đối tượng với những thông tin định
danh tường minh trên, nó sở hữu một khoá bí mật tương ứng. Dựa vào điều kiện trên mà
đối tượng có thể truy cập vào các hệ thống xác thực, hoặc thực hiện các kết nối an toàn.
9
Chứng chỉ số chỉ có ý nghĩa khi nó đựơc ký bởi nhà phát hành chứng chỉ
(Certificate Authority - CA). Bởi nếu không có chữ ký của nhà phát hành chứng chỉ thì
không có mối liên hệ giữa khoá công khai của thực thể và thông tin định danh, đồng
nghĩa chứng chỉ số vô giá trị. Như vậy chứng chỉ số phải tồn tại trong một hệ thống mà

ở đó nhà phát hành chứng chỉ là một nhân tố quan trọng. Mặt khác chứng chỉ cũng có
thời gian sử dụng nhất định nên nó cần được thu hồi khi cần thiết và trạng thái thu hồi
của chứng chỉ cũng phải được công bố rộng rãi cho toàn bộ hệ thống thông qua danh
sách thu hồi chứng chỉ (CRL - Certificate Revocation List).
Trong mô hình xác thực bằng chứng chỉ. Người sử dụng có thể xác thực anh ta
bằng cách trình cho hệ thống chứng chỉ của chính mình. Thông qua chữ ký của nhà phát
hành chứng chỉ trên khoá công khai và các thông tin định danh, anh ta có thể chứng
minh rằng mình đang sở hữu một khoá riêng tương ứng. Khoá riêng thường có giá trị rất
lớn và thường được lưu trong các file được bảo vệ bởi mật khẩu, hoặc trong các phần
cứng như thẻ thông minh.
Các file hay một số loại thẻ thông minh (lưu trữ và bảo vệ khóa riêng, ví dụ như
thiết bị Entrust Ikey) được bảo vệ bởi mật khẩu hoặc số PIN. Để xác thực chính mình,
người dùng phải đưa ra những thông tin về mật khẩu hoặc số PIN mà chỉ có người đó
mới biết. Với thông tin đó, hệ thống mới có thể truy nhập vào thiết bị lưu trữ khóa riêng
để sử dụng khoá riêng của người dùng phục vụ cho việc xác thực. Thông qua các thao
tác toán học hệ thống chứng minh sự tương ứng giữa khoá riêng và khoá công khai có
trong chứng chỉ. Mặt khác khoá công khai và các thông tin định danh được gắn kết với
nhau thông qua chữ ký của nhà phát hành chứng chỉ nên danh tính của người dùng được
xác thực.
Một cơ chế khác là sử dụng các giao thức mã hoá với thẻ thông minh để chứng
minh rằng người sử dụng sở hữu khoá riêng tương ứng. Khoá riêng được lưu trong thẻ
thông minh, hệ thống xác thực cung cấp một thông tin. Thẻ thông minh sử dụng khoá
riêng mã hoá thông tin đó và gửi trả lại cho hệ thống. Hệ thống sử dụng khoá công khai
trên chứng chỉ giải mã để lấy lại thông tin ban đầu. Nếu hai thông tin là giống nhau thì
chứng tỏ một điều là thẻ thông minh có chứa một khoá riêng tương ứng. Như thế người
sử dụng được xác thực.
Việc ứng dụng cơ chế nào cho hệ thống là tuỳ thuộc vào cơ sở hạ tầng vật lý và
hoàn cảnh ứng dụng mà ta sử dụng. Dù ứng dụng cơ chế xác thực bằng chứng chỉ nào,
thì đều phải được xây dựng trên sự tin tưởng vào nhà phát hành chứng chỉ. Vì nếu
chứng chỉ bị giả mạo hay nhà phát hành chứng chỉ làm giả chứng chỉ, thì hệ thống của

10
ta sụp đổ hoàn toàn. Như vậy về bản chất cơ chế xác thực có được là do chữ ký của nhà
phát hành chứng chỉ, tức là nhà phát hành chứng chỉ đã chứng minh các thông tin định
danh của người sử dụng thông qua chữ ký của mình.
Challenge Handshake Authentication Protocol (CHAP)
Challenge Handshake Authentication Protocol (CHAP) cũng là mô hình xác thực
dựa trên username/password. Khi user cố gắng logon vào hệ thống, server đảm nhiệm
vai trò xác thực sẽ gửi một thông điệp thử thách (challenge message) trở lại máy tính
user. Lúc này máy tính user sẽ phản hồi lại username và password được mã hóa. Server
xác thực sẽ so sánh phiên bản xác thực user được lưu giữ với phiên bản mã hóa vừa
nhận, nếu trùng khớp, user sẽ có quyền truy cập. Bản thân password không bao giờ
được gửi qua network. Phương thức CHAP thường được sử dụng khi user logon vào các
remote servers của công ty chẳng hạn như RAS server. Dữ liệu chứa password được mã
hóa gọi là password băm (hash password). Một gói băm là một loại mã hóa không có
phương cách giải mã.
Kerberos
Xác thực Kerberos dùng một Server trung tâm để kiểm tra việc xác thực user và
cấp phát thẻ thông hành (service tickets) để user có thể truy cập vào tài nguyên.
Kerberos là một phương thức rất an toàn trong xác thực bởi vì nó dùng cấp độ mã hóa
rất mạnh. Kerberos cũng dựa trên độ chính xác của thời gian xác thực giữa Server và
Client Computer, và là nền tảng xác thực chính của nhiều hệ điều hành như Unix,
Windows…
Tokens
Tokens là phương tiện vật lý như các thẻ thông minh (smartcards) hoặc thẻ đeo
của nhân viên (ID badges) chứa thông tin xác thực. Tokens có thể lưu trữ số nhận dạng
cá nhân (PIN), thông tin về user, hoặc password. Các thông tin trên token chỉ có thể
được đọc và xử lý bởi các thiết bị đặc dụng, ví dụ như thẻ smartcard được đọc bởi đầu
đọc smartcard gắn trên máy vi tính, sau đó thông tin này được gửi đến server để xác
thực. Tokens chứa chuỗi text hoặc giá trị số duy nhất thông thường mỗi giá trị này chỉ
sử dụng một lần.

11
Smartcards là ví dụ điển hình về xác thực tokens. Một smartcard là một thẻ nhựa
có gắn một chip máy tính lưu trữ các loại thông tin điện tử khác nhau. Nội dung thông
tin của card được đọc với một thiết bị đặc biệt.
Biometrics
Biometrics (phương pháp nhận dạng sinh trắc học) là mô hình xác thực dựa trên
đặc điểm sinh học của từng cá nhân. Quét dấu vân tay (fingerprint scanner), quét võng
mạc mắt (retinal scanner), nhận dạng giọng nói (voice-recognition), nhận dạng khuôn
mặt (face-recognition). Vì nhận dạng sinh trắc học hiện rất tốn kém chi phí khi triển
khai nên không được chấp nhận rộng rãi như các phương thức xác thực khác.
Mutual Authentication
Mutual authentication (xác thực lẫn nhau) là kỹ thuật bảo mật mà mỗi thành phần
tham gia giao tiếp với nhau kiểm tra lẫn nhau. Trước hết server chứa tài nguyên kiểm tra
“giấy phép truy cập” của client và sau đó client lại kiểm tra “giấy phép cấp tài nguyên”
của server. Điều này giống như khi bạn giao dịch với một server của ngân hàng, bạn cần
kiểm tra server xem có đúng của ngân hàng không hay là một cái bẫy của hacker giăng
ra, và ngược lại server ở ngân hàng sẽ kiểm tra bạn.
1.3. Chữ ký số - Công cụ được ứng dụng rộng dãi nhất
1.3.1. Khái quát về chữ ký điện tử
Chữ ký điện tử là thuật ngữ chỉ mọi phương thức khác nhau để một cá nhân, đơn
vị có thể "ký tên" vào một dữ liệu điện tử, thể hiện sự chấp thuận và xác nhận tính
nguyên bản của nội dung dữ liệu đó.
Chữ ký điện tử rất đa dạng, có thể là một tên hoặc hình ảnh cá nhân kèm theo dữ
liệu điện tử, một mã khoá bí mật, hay một dữ liệu sinh trắc học (chẳng hạn như hình ảnh
mặt, dấu vân tay, hình ảnh mống mắt...) có khả năng xác thực người gửi.
12
Hình 2. Quá trình ký và kiểm tra chữ ký
Trong giao dịch điện tử hiện nay trên thế giới, chữ ký số là hình thức chữ ký điện
tử phổ dụng nhất. Chữ ký số bao gồm một cặp mã khoá, gồm khoá bí mật và khoá công
khai. Trong đó, khoá bí mật được người gửi sử dụng để ký (hay mã hoá) một dữ liệu

điện tử, còn khoá công khai được người nhận sử dụng để mở dữ liệu điện tử đó và xác
thực danh tính người gửi.
1.3.2. Vấn đề an toàn của chữ ký điện tử
Chữ ký điện tử đã được ứng dụng và biết đến từ khá lâu. Việt Nam cũng đã triển
khai. Theo nghị định 44 của Chính phủ, từ năm 2002 đã thừa nhận các yếu tố của chứng
từ điện tử và chữ ký điện tử trong thanh toán của hệ thống ngân hàng.
Nhắc tới chữ ký điện tử, người ta nghĩ ngay đến sự an toàn và hữu dụng. Tuy
nhiên, nó có phải là một khái niệm quá xa vời? Ông Phan Thái Trung, chuyên gia
CNTT, trường ĐH Xây dựng giải thích: "Chữ ký điện tử khác với các loại chữ ký khác
như chữ ký tay rồi đưa quét lên trên hình ảnh hoặc là những chữ ký nhận dạng sinh học.
Chữ ký điện tử nó có hai phần, thứ nhất là nó chứa mật khẩu của mình, chỉ một mình
mình biết, phần thứ hai là nó chứa những cái mã công cộng để tất cả mọi người thế giới
13
đều có thể sử dụng được, hai cái đấy kết hợp với nhau chắc chắn và bằng những thuật
toán đã được xác định".
Việc ứng dụng chữ ký điện tử vào cuộc sống cũng không phải là một vấn đề quá
phức tạp. Ngay sau khi có nghị định của Chính phủ, ngành Ngân hàng đã ứng dụng để
thực hiện các giao dịch điện tử theo quy định chuẩn của Quốc tế. Một cơ quan được
giao trách nhiệm và cơ chế để quản lý hệ thống giao dịch điện tử đó là Cục tin học Ngân
hàng Nhà nước Việt Nam. Vậy thì, Cục tin học Ngân hàng đóng vai trò gì trong những
hoạt động TTĐT đã được thực hiện hoàn toàn tự động? Đó là cơ quan có chức năng xác
thực chữ ký điện tử trong hệ thống ngân hàng Việt Nam. Cơ quan này có nhiệm vụ xây
dựng thuật toán chữ ký điện tử, cung cấp chữ ký điện tử cho người tham gia hệ thống
và kiểm soát những chữ ký điện tử ấy.
Không mấy ai dám mạo hiểm "quẳng tiền lên mạng" khi chưa có cơ sở tin cậy
chắc chắn, cũng như được pháp luật công nhận. Trong các hoạt động TMĐT trên thế
giới, chứng thực số được sử dụng làm căn cứ xác định tính hợp pháp, giống như các
hình thức xác thực truyền thống là chữ ký và con dấu hiện nay. Khi có tranh chấp về
pháp lý trong các hoạt động điện tử, chứng thực số có giá trị bằng chứng và căn cứ
tương tự như các hình thức xác thực cũ này.

Với các đặc điểm nổi bật như không thể giả mạo, chứng thực nguồn gốc xuất xứ,
các quốc gia phát triển đều đã sử dụng chứng thực số như một bằng chứng pháp lý từ rất
sớm. Đây là yếu tố rất quan trọng để có thể phát triển TMĐT, vì không ai dám mạo
hiểm với tiền của mình, khi họ chưa chắc chắn được rằng các hoạt động đó có được
đảm bảo, và có được pháp luật công nhận hay không.
Chìa khóa của các hoạt động giao dịch điện tử nằm ở chính những chữ ký điện tử,
công cụ để đảm bảo tính pháp lý của các giao dịch điện tử. Khó khăn hiện nay không
nằm ở mặt công nghệ, không quá phức tạp khi ứng dụng, thế nhưng để triển khai, cần sự
quản lý tập trung của Nhà nước hay cho các doanh nghiệp tư nhân và nước ngoài khai
thác dịch vụ này. Với kinh nghiệm của nước ngoài, đó là việc của các công ty.
1.3.3. Ứng dụng
Một e-mail có thể được ký bằng chữ ký điện tử, đảm bảo người nhận có thể chắc
chắn rằng đó đúng là e-mail của người gửi, chứ không phải e-mail giả mạo. Để làm
được điều này, người gửi và người nhận sẽ phải sử dụng cùng một hệ thống chứng thực
số, do một Nhà cung cấp chứng chỉ số (Certificate Authority, viết tắt là CA) cung cấp.
14
Trong thực tế, hình các chứng thực số được sử dụng nhiều nhất trong các giao dịch
TMĐT, đặc biệt trong các hoạt động thanh toán trực tuyến của ngân hàng. Một website
dịch vụ ngân hàng có thể khẳng định về tính xác thực của mình với những người truy
cập vào bằng cách sử dụng một hình thức chứng thực số, đảm bảo website đó không
phải là giả mạo.
Người sử dụng, ngoài hình thức bảo mật thông thường như mật khẩu, cũng phải
dùng một chứng thực số cá nhân để khẳng định danh tính của mình, xác nhận các hoạt
động giao dịch của mình với dịch vụ ngân hàng. Chứng thực số sẽ giúp ngân hàng đảm
bảo các khách hàng không thể chối cãi các giao dịch của mình, khi họ đã dùng chứng
thực số.
Các hoạt động liên ngân hàng (như chuyển khoản, thanh toán..) trong giao dịch
điện tử cũng đều phải sử dụng chứng thực số để xác định rõ danh tính của mỗi bên,
khẳng định trách nhiệm và các hoạt động của từng bên trong giao dịch. Đây là quy trình
bảo mật quan trọng, cũng như cơ sở về mặt pháp lý để căn cứ khi thực hiện các hoạt

động giao dịch trực tuyến.
Không chỉ nằm trong lĩnh vực TMĐT, chứng thực số hiện còn được sử dụng như
một dạng chứng minh thư cá nhân. Tại các nước công nghệ phát triển, chứng thực số
CA được tích hợp vào các chip nhớ nằm trong thẻ căn cước, thẻ tín dụng để tăng cường
khả năng bảo mật, chống giả mạo, cho phép chủ thẻ xác thực danh tính của mình trên
nhiều hệ thống khác nhau, chẳng hạn như xe bus, thẻ rút tiền ATM, kiểm soát hải quan,
ra vào chung cư .v.v.
Một ví dụ về chữ ký số (chữ ký RSA)
1. Thuật toán sinh khóa của sơ đồ chữ ký RSA
• Sinh ra hai số nguyên tố lớn ngẫu nhiên p và q.
• Tính n = pq và Φ(n) = (p - 1)(q - 1)
• K = (n, p, q, a, b)
• Chọn b ∈ Z
n
nguyên tố cùng Φ(n)
• Chọn a ∈ Z
n
là nghịch đảo của b theo Φ(n)
• Các giá trị n và b công khai, các giá trị p, q, a bí mật.
15
2. Thuật toán ký và kiểm tra chữ ký
•
Ký: y = sig
k
(x) = x
a
mod n, y ∈ Z
n
•
Kiểm tra chữ ký: Ver

k
(x, y) = true ⇔ x ≡ y
b
mod n
3. Ví dụ
Sinh khóa:
Chọn số nguyên tố p = 7927 và q = 6997
Tính n = pq = 5546521
Φ(n) = 7926x6996 = 55450296
Chọn b = 5 và từ ab = 5a ≡1 (mod 55450296) ta có a = 44360237
Khoá công khai là (n = 55465219, b = 5) và khoá riêng là a = 44360237
Sinh chữ ký:
Giả sử x = 31229978
Chữ ký y = x
a
mod n = 31229978
44360237
mod 55465219 = 30729435
Xác nhận chữ ký :
Tính y
b
mod n= 307294355 mod 55465219 = 31229978 = x
B chấp nhận chữ ký
1.4. Cơ sở hạ tầng về mật mã khóa công khai
Hạ tầng khóa công khai (Public key infrastructure, viết tắt PKI) là một cơ chế để
cho một bên thứ ba (thường là nhà cung cấp chứng thực số CA) cung cấp và xác thực
định danh các bên tham gia vào quá trình trao đổi thông tin. Cơ chế này cũng cho phép
gán cho mỗi người sử dụng trong hệ thống một cặp khóa công khai/bí mật. Các quá
trình này thường được thực hiện bởi một phần mềm đặt tại trung tâm và các phần mềm
phối hợp khác tại các địa điểm của người dùng. Khóa công khai thường được phân phối

trong chứng thực khóa công khai.
16
Hình 3. Sơ đồ một hệ thống PKI
Cơ sở hạ tầng về mật mã khóa công khai (Public Key Infrastructure - PKI) có thể
hiểu là: tập hợp các công cụ, phương tiện cùng các giao thức bảo đảm an toàn truyền tin
cho các giao dịch trên mạng máy tính công khai. Đó là nền móng mà trên đó các ứng
dụng, các hệ thống an toàn bảo mật thông tin được thiết lập.
Nhà cung cấp chứng thực số CA
Những bức tranh hay những chiếc đĩa CD âm nhạc, nếu chữ ký trên bức tranh và
trên đĩa CD đấy không được đăng ký với cơ quan nào, chỉ là ký chơi thôi thì chữ ký đó
không có ý nghĩa về mặt pháp lý. Thế nhưng, nếu bạn đăng ký bản quyền bức tranh và
ký chữ ký của mình với cơ quan đăng ký bản quyền thì chính chữ ký đó lại có giá trị.
Tương tự như vậy, chữ ký điện tử nếu có giá trị về mặt pháp lý thì phải được đăng
ký và được hoạt động trong một lĩnh vực nào đó mới có tác dụng về mặt pháp lý. Và đó
là công việc của những cơ quan xác thực. Nếu Cục tin học thống kê ngân hàng là một cơ
quan xác thực chữ ký điện tử từ năm 2002 thì đến cuối năm 2003 công ty phần mềm và
truyền thông VASC là đơn vị thứ hai tại Việt Nam cung cấp dịch vụ xác thực chữ ký
17