LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU MÃ HÓA DỰA TRÊN IBE VÀ ỨNG DỤNG QUẢN LÝ ĐỀ THI CỦA TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN HÓA THỂ THAO VÀ DU LỊCH THANH HÓA
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.13 MB, 66 trang )
!"#$%
&'$()*"
"+(,-./+
01234
!"#$%
&'$()*"
567899:;95<=>5?9:>5@9:>A9
BC?<D2EFGE23E2F
"+(,-./+
'HI.*<,EJ(K K
01234
"'$*
!"#$%&$'(')
**+,
"#$%
LM95N995
"'!O
& -./$01&
2)3456(*.78#49'6
:;#')+/&!345!<7=
98'6>8$?'@AB>CD;E
$0$ F/9$ !<*
3:68#49'6$98/
+3:!:89GH
"I7$?;9'6J
A0K* I.+:HL6"I0MN9
O =P>8$?'@AB
*D& 4'0QR8:7;Q/6
$'0QR:8S#$
345:$HQ&'I:H"I
7J
AE:H*TK$* I0;9
U>8$?'@AB>CDE
*9*VW4;X*913:-%$9/
#)34:#$%
Hà Nội, ngày 25 tháng 11 năm 2013
PQRA89
LM95N995
"
SAT69: LU9:
YZ[\]^_\C``````````````````````
YZ[a]bC```````````````````````
]cYc`````````````````````````
d\C>]ce>fgChie>iA[jk``````
d\C>]ce?aCh``````````````````
d\C>]ce>lC>Am^n>o`````````````
YZ[]p^qf```````````````````````
>rbCh[P>s]g]t=>u\vCh=>\[`````````
wwx!$/#;`````````````````
1.1.1. Giới thiệu chung về hệ mật mã…………………………………
1.1.2. Các thành phần của một hệ thống mã hoá………………………
wy>#;-```````````````
1.2.1. Cấu trúc hệ thống mật mã khóa công
khai……………………
1.2.2. Thuật toán mật mã
RSA……………………………………………
1.2.3. Thuật toán trao đổi khoá Diffie-Hellman……………………….
1.2.4. Đánh giá kỹ thuật mật mã bất đối xứng…………………………
wz{&```````````````````
1.3.1. Phương pháp xác thực thông tin bằng mật mã khóa công khai…
1.3.2. Phương pháp xác thực thông tin bằng mã xác thực…………
1.3.3. Phương pháp xác thực thông tin bằng hàm
băm……………….
w|>'04F#;-``````````
1.4.1. Bảo mật trong điện toán đám mây (cloud computing)
………
1.4.2. Mở rộng mô hình mã
hóa………………………………………….
1.4.3. An toàn trước các tấn công vật lý………………………………
$
$
$
w
z
z
z
z
}
}
~
ww
w|
w|
w|
w}
w•
w~
w~
w~
w€
w€
1.4.4. An toàn trước sự tấn công của máy tính lượng tử……………
>rbCh[[P>s]g]td•\‚ƒC^oC>d\C> ……………………
ywx!#;Q&„Q```````````
2.1.1. Khái niệm mật mã dựa trên định
danh…………………………
2.1.2. Ưu thế IBE trong các ứng dụng thực tế…………………………
2.1.3. Hệ thống nhận dạng IBE………………………………………….
yyY')W;-Q&„Q[?G``````````
yz];-Q&D@```````````````
2.3.1. Khái quát về mã hóa dựa trên thuộc tính……………………….
2.3.2. Mã hóa dựa trên thuộc tính chính sách bản mã (CP-ABE)…
2.3.3. Mã hóa dựa trên thuộc tính chính sách khóa (KP-ABE)……
y|S…:[4::†
2.4.1. Các thuật toán sử dụng trong IBE………………………………
2.4.2. Cài đặt……………………………………………………………….
y}M[?G$-/````````
2.5.1. Đánh giá kỹ thuật mật mã khóa công khai……………………
2.5.2. Sự khác nhau giữa IBE và hệ thống khóa công khai truyền thống…
2.5.3. Lợi ích IBE trong các ứng dụng………………………………….
>rbCh[[[P‡ChdcCh>s]t>u\^oC>d\C>?a_]g
>vCh[C````````````````````````
zw?F!/#4*"#!"</`
3.1.1. Xây dựng hệ thống bảo mật dựa trên
IBE……………………
3.1.2. Các bước thực hiện xây dựng hệ thống bảo mật……………….
zy‡Qˆ[?GF!/#4*"#!"
< / '6 ^9 8 A% - F $ d „
yw
yw
yw
yw
yz
y•
y‰
y‰
y€
zy
zz
zz
z|
z~
z~
z‰
z€
|y
|y
|y
|•
|€
|€
}Š
}z
}}
}•
}~
$
>-
3.2.1. Mô tả bài
toán
3.2.2. Mô hình hệ thống
3.2.3. Chương trình thử nghiệm
=jYfgC
‹[Y[sf>\]=>a_
N>cYc
V+WXVWKY
\GM \Q$:QG4MQQ Œ;
\CM[ \:CMQQ
[Q:
AŒ!]•
\ :Ž\ C+4&
‚Y :Ž:‚:$Y d&W
dGM dG4MQQ Œ;Q1
dCM dC:M: >/
dM\ dM:\ #1<L
dMM dM:MQQ Œ1<L
Gd[ G:d[:: xQ1L
•[NM •:Q:[ŽN:
MQQ
ŒHL<*
•N •:Ž:N h/Ž:
>N >4::H4N h/$%*"
[dG\ [:dG4
\
#;Q1!
[M_ [:_•Ž
MQQ•
xŒ!
[MN [::M:$:N$Q: C+4Q„$ˆ[::
[f [:::
f
Y$B!
]d} ]::d:}
C[M C[:ŽMQQQ
:
A!$/Œ$
_M[ _4:M:[:: = 1X
NhN N:hQN$:
$
N=[ N*=:[Ž: IX97
‚\ ‚:\ C!"<%<
‚M\ ‚$:PMP\Q:
MG M::G: hQ„L
M>\ M::>\ #*%
N‘[N N‘
[::4
h/F/QR‘
[::
f‚Y fŽ‚::Y ?D„$„
\GM \Q$:QG4MQQ Œ;
\CM[ \:CMQQ
[Q:
AŒ!]•
\ :Ž\ C+4&
‚Y :Ž:‚:$Y d&W
dGM dG4MQQ Œ;Q1
dCM dC:M: >/
dM\ dM:\ #1<L
dMM dM:MQQ Œ1<L
Gd[ G:d[:: xQ1L
•[NM •:Q:[ŽN:
MQQ
ŒHL<*
•N •:Ž:N h/Ž:
>N >4::H4N h/$%*"
[dG\ [:dG4
\
#;Q1!
[M_ [:_•Ž
MQQ•
xŒ!
[MN [::M:$:N$Q: C+4Q„$ˆ[::
V!
,?5A=6
Z[9:
89Z[9: LU9:
w ?#9')W[?G zz
y
M[?G$-
/
z€
$
V\]X$^
,?5A=65_95 895_95R` LU9:
3E3 +3D#;!'0 |
wy +3#;*+H •
wz MIW;- ww
w| #xdŽŽ:P>: wy
w} {&*’#;- w}
w• {&QE]\ w•
w~ {&QE*% w~
1E3 “];-”“;-”
“*"##Q9”
y}
yy N'I“;-”$“1<#
Q9”
y•
yz ];*’[?G y~
y| h";*’[?G y‰
4E3 ]#Q9[?G |}
zy >;*"# |•
zz MIW4@ }w
$
"'a$b
];-Q&„Q…[Q:*:Q:4P[?G†')
H:D#;0-/#&Qˆ$0
#-^$0#;-/
$S-%$•Qˆ+
-$LQˆD;MMY-7'IF$0
'6LQˆ')QEFH&$;-/$0
-Qˆ7'6LQˆ!"<SLQˆ-
')'$#
[?GD;4•4D'6LQˆ
@(D2*+,2'*FQB„Q
Q9-$')LQˆ–'D„QF@
K-F$/69)4FD
'6LQˆQE;D[?GSF"*"’'6LQˆ—#
')([?G2-
Q+$02S[?GˆF˜9'f‚Y„
Q')LQˆS[?G="%
@')'[?G-@+
$0@+/1@+
9' &F/?X$#-D@
F"! **+,$0
/'9-F"! ')$0[?G$LQˆ[?G-FI
"I/$/S$@•I$/W&F2)
[?G/H+*+,"%0-
/F+4'-4•49"44F"!
$+/-%$• F*’'0
w
^<QF8/-™:5A89Qc6dB5eUTfU>L89R;
c9:Tg9:Z[hdi>j6[9klmn>5A>Lh9:Lop9:$qA5PQN9eU5r5UhR;6
"MQ55U95eUE
SAT69:9:5A89Qc6<
PC$/#;-/
PC;-Q&„Q$'F;-$0
;-/
P‡Qˆ;-„Q*"$
SAT69:k6i9RN9:sd4Q5ot9:<
'Iw™x!$/#;-
'Iy™>#;Q'„Q…[?G†
'Iz™‡Qˆ;-„Q*"$
y
O+..
3E3Eu9:j6U9Rndi>dB
1.1.1. Giới thiệu chung về hệ mật mã
]#;…G4†D•#IX!8*"#
C.#;HL<D)40F')
]D&* xQ9*@#–-1
&FF)4-FD'6D@D47/-
')4•4#^F-F";')#&F-74"
* ";…* ')#-";†$D…-
*@#†
OF#:D#-
')8!;…:4†O* x#$/Q9
*78!";…Q:4†^!
F6D•##;*X$#;…+†–-<š
-F";…4ˆW9†')-d$#–QE#1#
;--š*";-$";
=• #;') 9™; QE H
…: ::4† $;QE*+H…: :
:4†'—*47 4:
1.1.2. Các thành phần của một hệ thống mã hoá
>ww".D#;!'0
47D#;F*W™
PN:H™7/1
PG4™#-;-9#
(
z
P=:™-#;8.-^D#-
;-LQˆFD$09#
P4::H™;;-…#†^ !"#
;-
Pd:4™#-";^7$#-
;;-…4::H†E$0-#;^7#-
…4:H†*7
Ký hiệu:
ND#419*"›…4:H†
D#419*";…4::H†
=D#419-A02D∈=
-D#;-:
∈G:
™N→
AD#";'IQ
∈dQ
œ→N
™Q
…:
…H††•H$08H∈N
?"N');-*X-=
G
9*";-?"
];-')/DC'6
#)444LQˆ-=
d
F";$')*"
Khoá mật mã
(Key)
Khoá mật mã
(Key)
Thông tin đã
được mã hoá
(ciphertext)
Thông tin gốc
(Plaintext)
Thông tin gốc
(Plaintext)
Thuật toán giải
mã
(Decryption
algorithm)
Thuật toán mã
hoá
(Encryption
algorithm)
_953E3<v6>LwQdS>5=>5?9:di>dBj67oxQ
|
C ;-$";LQˆ-#;')8#
;H…#;-*@#†C $ ; -$";LQˆ
1-')8#;-…
H†=-;--";')1*@#>#;-
-/'FI$0#;H-FQˆ$
H&1<L$$`')F-D#
FLQˆ-Q')0& '64)4
"4'I44F#Qˆ1'F(4'I44
3E1E=di>dBy5eUQ@9:y5UA
1.2.1. Cấu trúc hệ thống mật mã khóa công khai
^S'•##;-K8#;-
*+HQEy-*!;-$";--
D-')4x* …4*:Nf†$-K9')1*@
#…4$::N‚†"/-F')QEF;S";
A8*@#!;—9Qˆ
•##;*+H™
PMLQˆF;$*@#F";
Qˆ*"#…ŽQ:†
PC QE*@#F;$F";-
QˆH&DQ$W…\:†
##;*+HQ& 8IQ&
$2*]#;-*+HK')8*’D
QˆI#;-QE-…N*:G4†
C-#;-*+H4"D•##;
I$0#;HDKD#;-4ˆD
$y ™^DQ-$D494&#>I1
SQE')6'-š’#;*+H'
}
FI$—')LQˆ #;H]2•#;-D
9$#;H$R+@)4T$I
"C$+/44-#;*+Hž')
D1$+/494F•##;&
_953E1Ev6>LwQQzU5=>5?9:di>dBZv>m?A{c9:
*'0I*"D#;QE-*W™
Tập
khoá
công
khai
Tập
khoá
công
khai
•
P]2&F…:†9DS4-…4*‘4$:†FQE
$;-$";
P]2:*D:* -
')8-…4*:†=-K9')1*@#$8
-…4$::†
PC D:\L:?:\—&;-
7L*’-:?
P=#');;-(:\:?&";
-*’-d-4x* –-
D:?-"%";')
]#;-*+H')LQˆQˆ™:+
91<…Q:†$x-##;H
…::H:†
1.2.2. Thuật toán mật mã RSA
‚M\##;*+H')HQ&*X‚‚$:\Q
M$Y:\Q:9$]:…][†Q-')S
‚$:PMP\Q:‚M\#6%w€~~$
;')Qˆ/š$&ž'##;*+
H<‚M\Q& < Q&
HL<*
‚M\D##;-@'0wŠy|SyŠ|‰*
‚M\')HL<'A@Qˆ8@'0#
wŠy|*-„(Š ywŠy|Pw'I'I$0
#44-zŠ€13<’1&0FHL<
')*’LQˆ+3Q1-Ÿ1#44x
*
#‚M\')"'™
~
w^F9DS4-‚M\'0 804$!
h8C@4$!…C•4!†
y8D::$…4Pw†…!Pw†E
Q:Q•wQ…4Pw†…!Pw†
z A0z47K9C:$Q-™
− =-…4*:†x)4…C:†
− =-*@#…4$:†x)4…CQ†
|];-D]')&:™
•]
:
QC …$0]TIC†
} O";')&:™
]•
Q
QC
Ví dụ™S44•ww$!•z')8F9S4‚M\
:\
=-C•4!•z ww•zz
…4Pw†…!Pw†•…wwUw†…zUw†•yŠ
8:•z"/z$yŠS4E
A0:•z-FI"8Q•~$:Q•z ~•wQyŠ„
T+
=-H„')S4-'™
=-™(N, e) = (33, 3)
=-*@#™(N, d) = (33, 7)
h"L:?L]•w}:\Q&-
\?&'™
•]
:
QC•w}
z
Qzz•zz~}Qzz•€Qzz
=-#L\C = 9A#')\
";*’-…Q•~†'™
]•
Q
*C•€
~
Qzz•|~‰y€•€Qzz•w}Qzz
‰
C'$#";]•w}3$0*7
-9##;‚M\')&Wz!6™9
;$";')-.'™
& F9')DS4-4"')8
4$!0…CT+4"wŠy|*†Q$#$+/&‚M\*W
4•4ž(+0A+/"4@@$%D
&#‚M\D1$+/!874""!
@+&"#‚M\+4#
')
^D‚M\Q&y$+/8™*4@
(0$*‚M\C y*-
…')#!"†F&')$4;*D
$0‚M\N;D474"')%S*’4'I44Fx
*"›?‚M\*@%*#eQn…$0n)4†™
w9™
• 84! …4$!4≠!†
• @C•4!
• @φ…C†•…4Uw†…!Uw†
• 8:'00+:$φ…C†w
• 8Q:QQφ…C†•w
• S4‚M\')9Nf•…C:†N‚•…CQ†
y];™
• •]
:
QC …]TIC†
zh";™
• ]•
Q
QC
€
mm
e
=cQ-…en†@-$c*";>
4'I44F$8+"*4@n(
=&')/¡+—ž*@#d(-$
-F";:3!#C ¡+')y
p$q™n•pq-FQBQ')„…pPw†…qPw†$!
-H„d(e'I83;* '-D4'I44
')@F"*6…polynomial-
time†'6ž'')/')9…&W9
#†
‚M\-D&#IF$0#;-
H& ?*LQˆD#;-H-F;-$%
*"7L$–LQˆ‚M\F;--F";…'6-.
I/$0$%*"†N'Iž91$+/0
]D$@Qˆ74"9-H#&RC ¡+
…'6<G$:†—*T!‚M\$#4$$-H
M74"-@'0TI}wy*@C%yŠŠ•#‚M\
')!"$0@'04"(wŠy| 'I/Q
4"(yŠy|*@
^FD;-8:$0„0'6z~
•}}z~*FQBXQ9„4–-y1w&
ž(—"
p$q7')8!7F4K'6)44@n
*’4'I444@•:C pPwSqPw-(
Tnž-FQBQ*„4@:4'I444PwNQ$$ p$
qž7')LF"%-F8'™'0
4
w
4•y4
w
¢wž'I&8!
w
!•y!
w
¢wž
wŠ
h„Q74"0C%w€€Š]:£¤::;’
'
qpq y<<
$
z‘
|‘w
nd <
-4'I44!"F@Q:$:
_953E4<,tmsdB5eUQ@9:y5UA
1.2.3. Thuật toán trao đổi khoá Diffie-Hellman
dŽŽ:P>:D#QEFx-…::H:†
LQˆF#;-Q1d:ŽŽ:P>:9-@8
x-*@###;H]D$+/!8
! @##;H$+/+*@
#1&F
#xdŽŽ:P>:Q&4•469…Q::
†'0D$H•
FI"&4•4™•
…H† '04$…
Q4†!H„')&
:$0X$')869A@6
9-+494'$R-F&')
#dŽŽ:P>:I"'™
ww
Ph84D$DI…::†"/$0
8H∈¥wy`4Pw¦')H•
Q4
Ph„4$')4x* 1&FxM-
:\9D*@#{
§4@„¨
•…
{
Q4†$L?'I
&:?ž9D*@#{
*
§4@„¨
*
•…
*
Q4†$L9
\
d&#')(\:?H„')*@#QE
4$*’@„…
{
Q4†
{*
•…
{{*
Q4†?’'I
&:\žH„')*@#*’@„…
{*
Q4†
{
•
…
{{*
Q4†
h"L!x„…
{
Q4†$…
{*
Q4†D'6
z-*.')ž+-H„')$*$D4
944•4-69+
Chọn số bí mật X
a
< p
Tính Y
a
= (g
Xa
mod p) và
gởi cho B
Tính K = (Y
b
)
Xa
mod p
Chọn số bí mật X
b
< p
Tính Y
b
= (g
Xb
mod p) và
gởi cho A
Tính K = (Y
a
)
Xb
mod p
User A User B
_953EF<56i>>h|9>LUhmuAy5h|A}}A~~kkdU9
wy
Ví dụ:
h"L4•z}z$•z-FF’$0D*+,Š
§§z}zH„')D";z
•
h"L:\8„*@#{
•€~$:?8„*@#{
*
•
yzz=-™
f:\@')¨
•…z
€~
Qz}z†•|Š$L?
f:?@')¨
*
•…z
yzz
Qz}z†•y|‰$L\
f:\@')*@#=•…¨
*
†
{
Qz}z•y|‰
€~
Qz}z•w•Š
f:?@')*@#=•…¨
†
{*
Qz}z•|Š
€~
Qz}z•w•Š
@dŽŽ:P>:Q&D4944•46
9C-$H„„{
{
*
(„4¨
$¨
*
F
&')0#%S
')+:4'IH:1]P[P:P]QQ:…][]†'™
P^F&+][] 1:\$:?:ž
8{
w
${
y
"/{
w
§4${
y
§4-ž
@„'I¨
w
•…
{w
Q4†$¨
y
•…
{y
Q4†
P=:\L¨
:?:—S+W69
Q\FL?„¨
w
f:?H„=
w
Q&¨
w
$L9
\„¨
*
f:9S+„$9Q?FL\„¨
y
Pf:\H„=
y
Q&¨
y
?.7(x
1\$?/')S*.$x*’LQˆS4=
w
$=
y
wz
C'$##dŽŽ:P>:"! ')$+/Q
-I H&1&Fx^F ').4ˆ*’
LQˆ )4$0#H&'—*X47 4
C#‚M\$dŽŽ:P>:D#ž')
4FQ&<LQˆDS4$*@#G4P$:
44…G†D"#0')L$©/'
F$0‚M\'D494@"@$R')"
*"G@)4$0Qˆ9 *„-%&HL<9
˜9' *„3…:*Q:QQ:$:†
1.2.4. Đánh giá kỹ thuật mật mã bất đối xứng
=•##;*+HK-F4')17$/
*"#'•##;HSQED&;
*+H'6+4IQ*"+#Q&8
Q&HL<*>I1;*+H–4E)4$0$
&*’47/]#;*+H"*"')y7I*"
@*@#$@$©=•##;*+H-y'F
$0;H™
w>&F7&ˆx-'0*.
7$
y?9Qˆ"*"@K$©Q1#;*+H
…')LQˆˆ@H&†K"*"')@F4#
…P:4Q†
3E4E•|Q>5fQ>5@9:>A9
{&…:::†DI ')Qˆ
HL<$0ˆ@™
w|
P^"*"DQx1&F@H"*"
@$©$/DQ
P^"*"')9…W†3')
)4;')*…"*"@$©$/W†
1.3.1. Phương pháp xác thực thông tin bằng mật mã khóa công khai
C.#;–-1'))404ˆ')
(#-FLQˆ.FH&
'™
&FL&;-QE-*@#…N‚†$QE
-=#9-F')";*X*+,')
* -&FL !";
')#-F..’#')3$@
')L)4;L*X$–-')-0--
N‚N'I44H&*’#;Q&$D#-*@#
1.3.2. Phương pháp xác thực thông tin bằng mã xác thực
Nơi gửi thông tin Nơi nhận thông tin
_953E€<•|Q>5fQ>5@9:>A9Z•9:di>dBy5eUQ@9:y5UA
C
]™ G™#-; - d™#-";
™# N‚™=-*@#*L
Nf™=-*L
w}
];H&]\…]::\:Q:†')(D
-DQ*+,$D-*@#=@'0]\„
4ˆD$@'0Q1$'6TIQ1
^')L—LV„]\E$0N@#
#')E$0„]\LV—&9
„
]\0(E$0-*@#;+1*
C „]\$(9$0„]\#')(4@L4@#-
F..’*„x!/
AQE]\FH&Q&$IX™
P‡$0D]$D-*@#=–9Q
+D;H&]\
P–-4@L$4@#)40')* -=
Nơi gửi thông tin Nơi nhận thông tin
Mã xác thực (MAC)
]™ ™>9;H&
=™=-*@#QE1*X$*#
‚‚<C;H&$
_953ED<•|Q>5fQ>5@9:>A9Tƒ9:
w•
