BÀI TẬP LỚN AN TOÀN BẢO MẬT THÔNG TIN ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG HỆ THỐNG MÃ HÓA LAI VÀO CÔNG TÁC BẢO MẬT TRONG TRUYỀỀN TẢI

lOMoARcPSD|39269578

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

---🙢🙢🙢---

BÀI TẬP LỚN

AN TOÀN BẢO MẬT THƠNG TIN

ĐỀỀ TÀI: ỨNG DỤNG HỆ THƠỐNG MÃ HĨA LAI VÀO CÔNG TÁC BẢO
MẬT TRONG TRUYỀỀN TẢI ĐỀỀ THI

GVHD: ThS. Trầần Phương Nhung
NHÓM 8 – Lớp: 20221IT6001001
1. Phạm Xuân Phong
2. Lương Tuâấn Phương
3. Mai Công Sao
4. Dương Kim Song
5. Nguyễễn Trọng Tú Tâm

Hà Nội – Năm học: 2022 - 2023

Downloaded by SAU SAU ()

lOMoARcPSD|39269578

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

---🙢🙢🙢---

BÀI TẬP LỚN

AN TỒN BẢO MẬT THƠNG TIN

ĐỀỀ TÀI: ỨNG DỤNG HỆ THƠỐNG MÃ HĨA LAI VÀO CƠNG TÁC BẢO
MẬT TRONG TRUYỀỀN TẢI ĐỀỀ THI

NHÓM 8 – Lớp: 20221IT6001001

Tên thành viên Mã sinh viên
Phạm Xuần Phong 2019603356
Lương Tuầấn Phương 2019604996
Mai Công Sao 2021600255
Dương Kim Song 2019603091
Nguyêễn Trọng Tú Tầm 2020604058

Giảng viên hướng dầễn: ThS. Trầần Phương Nhung

Hà Nội – Năm học: 2022 - 2023

Downloaded by SAU SAU ()

lOMoARcPSD|39269578

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦẦU 3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 4

1. Lí do và tnh câấp thiễất của đễề tài 4

2. Tổng quan vễề mã hóa thơng tn 5

3. Mật mã đôấi xứng và phi đôấi xứng 7

3.1 Mật mã đôấi xứng 7

3.2 Mật mã phi đôấi xứng 8

4. Nội dung chính 9

CHƯƠNG II: NHIỆM VỤ VÀ CƠNG VIỆC CHÍNH 10

1. Phân công công việc 10

2. Lựa chọn ngôn ngữ 10

3. Cụ thể công việc từng thành viễn : 11

CHƯƠNG III: NỘI DUNG THUẬT TOÁN 14

1. Thuật tốn mã hóa khóa đơấi xứng AES 14

1.1 Giới thiệu chung 14

1.1.1 Tổng quan 14

1.1.2 Các bước xử lý chính 14

1.2 Xây dựng thuật toán 15

1.2.1 Xây dựng bảng S-box thuận 15

1.2.2 Giải thuật sinh khóa phụ 16

1

Downloaded by SAU SAU ()

lOMoARcPSD|39269578

1.2.3 Quá trình mã hóa 17

1.2.4 Quá trình giải mã 19

1.3 Các dạng tâấn cơng vào AES và phương pháp phịng chôấng. 20

1.3.1 Side-channel attack. 20

1.3.2 Known attacks 21

1.4 Các phương pháp phịng chơấng 21

2. Thuật tốn mã hóa khóa bâất đơấi xứng ECC. 22

2.1 Định Nghĩa 22

2.2 Ưu và Nhược Điểm 23

3. AES và ECC – Một phương pháp kễất hợp tễn tễnấ 26

3.1 Thuật toán AES – ECC: 27

3.2 Ưu, nhược điểm 28

CHƯƠNG IV: THIẾẾT KẾẾ, CÀI ĐẶT CHƯƠNG TRÌNH ĐẾẦ MƠ THUẬT TỐN 29

CHƯƠNG V: GIAO DIỆN CHƯƠNG TRÌNH ĐẾẦ MƠ 32

1. Sở GD&ĐT truyễền đễề thi đễấn các trường 32

2. Các trường truyễền dữ liệu cho sở GD&ĐT 32

CHƯƠNG VI: KẾẾT LUẬN 34

TÀI LIỆU THAM KHẢO 36

2

Downloaded by SAU SAU ()

lOMoARcPSD|39269578

LỜI MỞ ĐẦU

Với sự phát triển râất nhanh của công nghệ mạng máy tnh, đặc biệt là
mạng Internet, khôấi lượng thông tn ngày càng được truyễền nhận nhiễều hơn.

Vânấ đễề khó khăn đặt ra là làm sao giữ được tnh bảo mật của thông tn, thông
tn đễấn đúng được địa chỉ câền đễấn và không bị sửa đổi. Hậu quả seễ khó lường
nễấu như thư được gửi cho một người nhưng lại bị một người khác xem trộm và
sửa đổi nội dung bức thư trái với chủ ý của người gửi. Tệ hại hơn nữa là khi
một hợp đônề g được ký, gửi thông qua mạng và bị kẻ xâấu sửa đổi những điễuề
khoản trong đó. Người gửi thư bị hiểu nhâềm vì nội dung bức thư bị thay đổi,
cịn hợp đơnề g bị phá vỡ bởi những điễều khoản đã khơng cịn như ban đâều. Điễều
này gây ra những mâất mát cả vễề mặt tài chính và quan hệ, tnh cảm, v.v... và cịn
có thể nễu ra râất nhiễuề tnh huôấng tương tự.

Mã hố thơng tn là một trong các phương pháp có thể đảm bảo được
tnh bảo mật của thơng tn. Khi mã hóa, thơng tn được biễấn đổi (được mã hóa)
băềng thuật tốn mã hóa thơng qua việc sử dụng “khóa”. Chỉ có người dùng có
cùng “khóa” mới phục hơềi lại được thơng tn ban đâều (giải mã). Do vậy “khóa”
cânề được bảo vệ nghiễm ngặt và được truyễnề từ người gửi đễấn người nhận
trễn một kễnh an toàn riễng sao cho người thứ ba khơng thể biễất được khóa.
Phương pháp này được gọi là mã hóa băềng khóa riễng hoặc mật mã khóa đơấi
xứng. Có một sơấ chuẩn thuật tốn khóa đơấi xứng, ví dụ như DES, AES, v.v…

Cụ thể, trong đễề tài được giao của nhóm em lâền này với đễề tài “Ứng
dụng hệ thốống mã hóa lai vào cống tác bảo mật trong truyềền tải đềề thi” seễ sử
dụng hệ mật mã bâất đôấi xứng AES và hệ mật mã đôấi xứng ECC để thực hiện mã
hóa và truyễnề tải đễề thi.

Trong stấ q trình học tập, nhóm em râất may măấn được cô giáo ThS.
Trầền Phương Nhung hướng dâễn một cách tận tâm và nhiệt tnh với những giờ
học châất lượng và dễễ hiểu. Nhóm em râất mong nhận được những ý kiễnấ đóng

3

Downloaded by SAU SAU ()

lOMoARcPSD|39269578

góp, đánh giá và lời khuyễn của cô để phânề bài tập lớn của em được hoàn thiện
hơn.

Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1. Lí do và tnh cầấp thiêất của đêầ tài
Bảo mật đễề thi có vai trị hễtấ sức quan trọng đơấi với các kỳ thi.Đễề thi là
một trong những tài liệu mật của quôấc gia. Hăềng năm, các trường học phải
thường xuyễn tổ chức các kỳ thi nhăềm tuyển chọn học sinh vào trường, kỳ thi
đánh giá kễất quả học tập của học sinh như: Thi tuyển sinh đâều vào, kiểm tra
châất lượng, thi học kỳ, thi tôất nghiệp, thi học sinh giỏi… Trong các kỳ thi đó, có
những đợt thi các trường thi chung đễề thi của Bộ Giáo dục và Đào tạo, của Sở
Giáo dục và Đào tạo (SGD&ĐT). Hiện nay, SGD&ĐT bảo mật đễề thi của các kỳ thi
băềng cách niễm phong các túi đễề thi.
Việc bơấ trí nhân sự, in sao đễề thi seễ thực hiện theo quy định. Phương án
vận chuyển bàn giao đễề thi từ địa điểm in sao đễấn các điểm thi được tnh đễấn,
bao gôềm cả kễấ hoạch dự phòng. Ban vận chuyển và bàn giao đễề thi nhận các túi
đễề thi còn nguyễn niễm phong từ Ban in sao đễề thi bảo quản, vận chuyển, phân
phôấi đễề thi đễấn các điểm thi. Các túi đễề thi phải được bảo quản trong hịm săất
được khóa, niễm phong và bảo vệ 24 giờ/ngày. Tại các điểm thi, đễề thi và bài thi
được để trong các tủ riễng biệt. Tủ đựng đễề thi, bài thi đảm bảo chăấc chănấ ,
được khóa và niễm phong (nhãn niễm phong có đủ chữ ký của trưởng điểm thi,
thanh tra và cơng an), chìa khóa do trưởng điểm thi giữ. Khi mở niễm phong
phải có chứng kiễấn của những người ký nhãn niễm phong, lập biễn bản ghi rõ

thời gian mở, lý do mở, tnh trạng niễm phong.
Ngoài ra, khu vực bảo quản đễề thi seễ có cơng an trực, bảo vệ liễn tục 24
giờ/ngày và phải bảo đảm an tồn phịng chơấng cháy, nổ. Phịng bảo quản đễề

4

Downloaded by SAU SAU ()

lOMoARcPSD|39269578

thi bảo đảm an tồn, chăấc chăấn; có camera an ninh giám sát, ghi hình các hoạt
động tại phịng liễn tục; cơng an trực, bảo vệ liễn tục 24 giờ/ngày; có một phó
trưởng điểm thi là người của trường phổ thơng khơng có thí sinh dự thi tại
điểm thi trực tại phịng trong sất thời gian đễề thi, bài thi được lưu tại điểm thi.
Từng hội đơnề g thi có trách nhiệm lập phương án bảo vệ đễề thi trong sất q
trình tổ chức kỳ thi. Với việc nhận và chuyển đễề thi theo phương thức này có
thể gặp nhiễuề trở ngại cũng như việc đảm bảo an tồn, bí mật cho đễề thi chứa
đựng nhiễuề yễấu tơấ rủi ro, kinh phí cho việc giao nhận và bảo vệ đễề thi râất tônấ
kém.

Để góp phânề khăấc phục một phâền những hạn chễấ trễn, việc sử dụng các
công cụ của mật mã học ứng dụng vào công tác bảo mật đễề thi trong truyễền tải
đễề thi qua mạng là một vâấn đễề mang tnh thời sự và câpấ thiễất.

2. Tổng quan vêầ mã hóa thơng tn

Thễấ kỷ XXI là thễấ kỷ công nghệ thông tn. Công nghệ thông tn đã và đang
tác động trực tễấp đễnấ mọi mặt hoạt động kinh tễấ xã hội trễn thễấ giới. Thơng tn
có vai trị hễất sức quan trọng, vì vậy câền phải đảm bảo để thơng tn không bị sai
lệch, không bị thay đổi, hay bị lộ trong quá trình truyễền từ nơi gửi đễấn nơi

nhận. Với sự phát triển râất nhanh của công nghệ mạng máy tnh, đặc biệt là
mạng Internet, khôấi lượng thông tn ngày càng được truyễền nhận nhiễều hơn.
Vânấ đễề khó khăn đặt ra là làm sao giữ được tnh bảo mật của thông tn, thông
tn đễấn đúng được địa chỉ câền đễấn và khơng bị sửa đổi. Hậu quả seễ khó lường
nễấu như thư được gửi cho một người nhưng lại bị một người khác xem trộm và
sửa đổi nội dung bức thư trái với chủ ý của người gửi. Tệ hại hơn nữa là khi
một hợp đônề g được ký, gửi thông qua mạng và bị kẻ xâấu sửa đổi những điễuề
khoản trong đó. Người gửi thư bị hiểu nhâềm vì nội dung bức thư bị thay đổi,
cịn hợp đơnề g bị phá vỡ bởi những điễều khoản đã khơng cịn như ban đâều. Điễều
này gây ra những mâất mát cả vễề mặt tài chính và quan hệ, tnh cảm, v.v... và còn

5

Downloaded by SAU SAU ()

lOMoARcPSD|39269578

có thể nễu ra râất nhiễều tnh hấng tương tự. Mã hố thơng tn là một trong các
phương pháp có thể đảm bảo được tnh bảo mật của thơng tn. Mã hố, trong
một mức độ nhâtấ định, có thể giải quyễất các vâấn trễn; một khi thơng tn đã
được mã hố, kẻ xâấu râất khó hoặc khơng thể giải mã để có được nội dung
thông tn ban đâều.

Khi mã hóa, thơng tn được biễấn đổi (được mã hóa) bănề g thuật tốn mã
hóa thơng qua việc sử dụng “khóa”. Chỉ có người dùng có cùng “khóa” mới
phục hôềi lại được thông tn ban đâều (giải mã). Do vậy “khóa” câền được bảo vệ
nghiễm ngặt và được truyễền từ người gửi đễấn người nhận trễn một kễnh an
toàn riễng sao cho người thứ ba không thể biễất được khóa. Phương pháp này
được gọi là mã hóa băềng khóa riễng hoặc mật mã khóa đơấi xứng. Có một sơấ
chuẩn thuật tốn khóa đơấi xứng, ví dụ như DES, AES, v.v… Người ta đã chứng

minh được khả năng bảo mật cao của các thuật tốn đơấi xứng chuẩn nói trễn và
chúng đã được kiểm định qua thời gian. Tuy nhiễn, vâấn đễề nảy sinh với các
thuật tốn đơấi xứng là việc trao đổi khóa. Các bễn tham gia giao tễấp địi hỏi
được chia sẻ một bí mật là “khóa”, “khóa” câền được trao đổi giữa họ qua một
kễnh thông tn an tồn. An tồn của thuật tốn khóa đơấi xứng phụ thuộc vào độ
mật của khố. Khóa thường có độ dài hàng trăm bit, tùy thuộc vào thuật toán
được sử dụng. Vì thơng tn có thể trung chuyển qua các điểm trung gian nễn
khơng thể trao đổi khóa một cách trực tuyễnấ và an tồn. Trong một mạng rộng
kễất nơấi hàng trăm hệ thơấng, việc trao đổi khóa trở thành q khó khăn và thậm
chí khơng thực tễấ.

Cho đễấn cuôấi những năm 1970, tâất cả các quá trình truyễền thơng tn bảo mật
đễuề sử dụng hệ mật mã đơấi xứng. Điễuề này có nghĩa rănề g một ai đó có đủ thơng
tn (khóa) để mã hóa thơng tn thì cũng có thơng tn đủ để giải mã. Năm 1976
Dife và Hellman đã nễu định hướng phát triển mới cho các hệ thôấng mật mã
băềng việc phát minh hệ mật mã khóa cơng khai. Ý tưởng chính là sử dụng hàm

6

Downloaded by SAU SAU ()

lOMoARcPSD|39269578

một chiễuề (one-way functon) để mã hóa. Các hàm sử dụng để mã hóa thuộc
một lớp các hàm một chiễuề đặc biệt, chúng là một chiễều nễuấ một sơấ thơng tn
nhâất định (khóa để giải mã) được giữ bí mật. Nói một cách hình thức, hàm mã
hóa khóa cơng khai là một hàm ánh xạ các dãy tn (bản rõ) thành các dãy được
mật mã hóa; bâất cứ ai có khóa cơng khai đễều có thể thực hiện việc mã hóa này.
Tuy nhiễn việc tnh tốn hàm nghịch đảo (hàm để giải mã thơng tn được mã
hóa thành các dãy tn ban đâuề - bản rõ) không thể thực hiện được trong một

khoảng thời gian hợp lý mà không câền thễm một sôấ thông tn bổ sung, gọi là
khóa riễng. Điễều này có nghĩa rănề g mọi người có thể gửi thơng tn đễấn một
người nào đó băềng cách sử dụng cùng một khóa để mã hóa băềng cách đơn giản
là lâấy khóa này tại một vị trí cơng khai. Người gửi khơng câền phải thực hiện bâất
kỳ thỏa thuận bí mật với người nhận; người nhận khơng cânề có bâất kỳ liễn hệ
trước nào với người gửi. Vì vậy có thể trao đổi thông tn một cách bảo mật
băềng cách sử dụng thuật tốn khóa cơng khai mà khơng câền trao đổi khóa một
cách bí mật.

Trong hệ mật mã khóa công khai môễi người dùng hoặc thiễất bị tham gia vào
q trình gửi nhận thơng tn có một cặp khóa, một khóa cơng khai và một khóa
riễng, cùng với các quy tăấc sử dụng khóa để thực hiện các hoạt động bảo mật
dữ liệu. Chỉ người dùng hoặc thiễất bị biễất khóa riễng của mình, cịn khóa cơng
khai được phân phôấi đễnấ tâất cả người dùnghoặc thiễất bị khác tham gia vào hệ
thơấng. Vì việc biễất khố cơng khai khơng ảnh hưởng tới sự an tồn của các
thuật tốn, có thể dễễ dàng trao đổi khố cơng khai trực tuyễấn. Thơng tn câền
bảo mật có thể được trao đổi trực tuyễấn bănề g cách trao đổi thơng tn đã mã
hóa và khóa cơng khai. Những người chỉ có quyễền truy cập vào các thông tn
trao đổi công khai seễ không thể tnh tốn để giải mã thơng tn, trừ khi họ có
quyễền truy cập và biễất khóa riễng của của các bễn giao tễpấ .

3. Mật mã đôấi xứng và phi đôấi xứng

7

Downloaded by SAU SAU ()

lOMoARcPSD|39269578

3.1 Mật mã đôấi xứng

Ngày nay, với sự phát triển bùng nổ của internet, nhu câều trao đổi thông
tn qua mạng ngày càng được ứng dụng rộng rãi trễn tâất cả mọi lĩnh vực với
lượng thông tn giao dịch ngày càng lớn và đa dạng, dung lượng tệp trao đổi râất
lớn. Tuy nhiễn, đây cũng chính là mơi trường thuận lợi để tội phạm máy tnh
ngày càng gia tăng, chúng thực hiện các cuộc tâấn công vào các hệ thônấ g nhăềm
khai thác thông tn, lâấy căấp tài khoản để trục lợi, lừa đảo người dùng… Tội
phạm máy tnh râất đa dạng, ngày càng gia tăng vễề sôấ lượng, độ tnh vi, mức độ
nghiễm trọng và tổn thâất.
Với sự xuâất hiện của máy tnh, các tài liệu văn bản và các thông tn quan
trọng đễều được sơấ hóa và xử lý trễn máy tnh, đônề g thời được truyễnề đi trễn
một môi trường mà mặc định là khơng an tồn. Do đó, yễu câều vễề việc có một
cơ chễấ, giải pháp để bảo vệ sự an tồn và bí mật của các thơng tn nhạy cảm,
quan trọng ngày càng trở nễn câpấ thiễất. Việc bảo vệ dữ liệu là vâấn đễề mà tâất cả
những ai sử dụng máy tnh đễuề phải quan tâm. Mã hóa được xem là mức bảo
vệ tơấi ưu nhâất đôấi với dữ liệu, giúp thông tn không bị lộ và nâng cao độ an toàn
trong các giao dịch truyễnề tải thông tn. Sự ra đời của ngành mật mã học đã giải
quyễất phâền nào mong mnấ đó.
Cho đễấn nay, đã có nhiễều phương pháp mã hóa và các thuật tốn tương
ứng với mơễi phương pháp được ứng dụng để mã hóa thơng tn, tễu biểu là mật
mã đôấi xứng (symmetric cryptography) và phi đôấi xứng (asymmetric
cryptography).
Mật mã đơấi xứng sử dụng cùng một khóa cho cả hai q trình mã hóa và
giải mã. Ưu điểm của phương pháp này là tôấc độ xử lý nhanh. Tuy nhiễn, khả
năng bảo mật chưa thực sự được an tồn khi câền trao đổi thơng tn ở mức xử lý
với nhiễều bễn nhận và gửi dữ liệu. Thuật toán mật mã đôấi xứng được biễất đễấn

8

Downloaded by SAU SAU ()

lOMoARcPSD|39269578

rộng rãi là AES. Đây là một chuẩn mật mã cao câpấ với khóa bí mật cho phép xử
lý các khơấi dữ liệu đâều vào sử dụng các khóa có độ dài 128, 192, 256 bit.

3.2 Mật mã phi đối xứng
Mật mã phi đơấi xứng, hay cịn được gọi là mật mã khóa cơng khai (public
key cryptography) có nguyễn tăấc hoạt động là môễi bễn tham gia truyễnề tn seễ có
hai khóa. Một khóa được dùng để mã hóa và có thể được cơng bơấ cơng khai để
bâất kỳ ai cũng có thể sử dụng khóa này để gửi tn cho chủ thể (được gọi là khóa
cơng khai – public key) và một khóa được dùng trong q trình giải mã và được
giữ bí mật (gọi là khóa bí mật – private key). Khóa giải mã khơng thể tnh tốn
được từ khóa mã hóa.
Ưu điểm của mật mã phi đôấi xứng là việc quản lý khóa seễ linh hoạt và
hiệu quả hơn. Người sử dụng chỉ câền bảo vệ khóa bí mật của mình. Tuy nhiễn,
nhược điểm của mật mã khóa cơng khai năềm ở tơấc độ thực hiện, nó chậm hơn
râất nhiễều so với mã hóa đơấi xứng.

9

Downloaded by SAU SAU ()

lOMoARcPSD|39269578

4. Nội dung chính
- Tìm hiểu hệ mã hóa đơấi xứng AES
- Tìm hiểu hệ mã hóa bâất đơấi xứng ECC
- Áp dụng hệ thơnấ g mã hóa lai sử dụng hai thuật tốn AES và ECC vào công

tác bảo mật trong truyễnề tải đễề thi giữa các trường và sở GD&ĐT.

10

Downloaded by SAU SAU ()

lOMoARcPSD|39269578

CHƯƠNG II: NHIỆM VỤ VÀ CƠNG VIỆC CHÍNH

1. Phần cơng công việc

STT Người thực hiện Nội dung công việc Ghi chú

Phạm Xuân Phong Tìm hiểu mật mã AES

1
Nguyễễn Trọng Tú Tâm

2 Mai Công Sao Ví dụ vễề mã hóa sử dụng thuật toán AES

Lương Tuâấn Phương Tìm hiểu hệ mã hóa đường cong
3 Elliptc(ECC)

Mai Công Sao

4 Dương Kim Song Tìm hiểu mơ hình trao đổi dữ liệu qua
internet

Phạm Xuân Phong

Lương Tuâấn Phương Phân tch bài toán “Ứng dụng hệ thốống mã

5 Mai Công Sao hóa lai vào cống tác bảo mật trong truyềền

Dương Kim Song tải đềề thi”

Nguyễễn Trọng Tú Tâm

6 Mai Công Sao Soạn thảo, hoàn thiện báo cáo

2. Lựa chọn ngôn ngữ
1. Phạm Xuân Phong :
- Ngôn ngữ Javascript
2. Lương Tuâấn Phương:
- Ngôn ngữ C#
3. Mai Công Sao:

11

Downloaded by SAU SAU ()

lOMoARcPSD|39269578

- Ngôn ngữ Java
4. Dương Kim Song:

- Ngôn ngữ PHP
5. Nguyễễn Trọng Tú Tâm:

- Ngôn ngữ Python

3. Cụ thể công việc từng thành viên :

a, Phạm Xuần Phong
Nội dung công việc :
● Tìm hiểu vễề hệ mã hóa AES

+ Đặc điểm, lịch sử phát triển
+ Cách AES mã hóa thơng tn
+ Cách AES giải mã thông tn
+ Các hàm trong q trình mã hóa và giải mã
● Phân tch bài toán “Ứng dụng hệ thốống mã hóa lai vào cống tác bảo
mật trong truyềền tải đềề thi”
- Viễất chương trình đễề mơ với ngơn ngữ Javascript
b, Lương Tuầấn Phương
Nội dung cơng việc :
● Tìm hiểu vễề hệ mã hóa đường cong ECC
+ Đặc điểm của đường cong Elliptc
+ Cách tạo khóa Kpub và Kpr bởi ECC
+ Ứng dụng của ECC

12

Downloaded by SAU SAU ()

lOMoARcPSD|39269578

● Phân tch bài tốn “Ứng dụng hệ thốống mã hóa lai vào cống tác bảo
mật trong truyềền tải đềề thi
- Viễất chương trình đễề mô với ngôn ngữ C#
c, Mai Cơng Sao

Nội dung cơng việc :
● Tìm hiểu, ví dụ vễề mã hóa sử dụng thuật tốn AES

+ Đặc điểm, lịch sử phát triển
+ Cách AES mã hóa thơng tn
+ Cách AES giải mã thông tn
+ Các hàm trong q trình mã hóa và giải mã
+ Ứng dụng của AES trong mã hóa thơng tn
● Tìm hiểu hệ mã hóa đường cong Elliptc(ECC)
● Phân tch bài tốn “Ứng dụng hệ thốống mã hóa lai vào cống tác bảo
mật trong truyềền tải đềề thi”
● Soạn thảo và hoàn thiện báo cáo bài tập lớn
● Soạn thảo và hồn thiện phiễấu học tập nhóm
- Viễất chương trình đễề mơ với ngôn ngữ Java

13

Downloaded by SAU SAU ()

lOMoARcPSD|39269578

d, Dương Kim Song
Nội dung cơng việc :
● Tìm hiểu mơ hình trao đổi dữ liệu qua internet
+ Cách thức bễn gửi tạo khóa, mã hóa khóa SK và gửi dữ liệu.
+ Cách thức bễn nhận tạo khóa cơng khai, khóa bí mật, giải mã khóa
SK và giải mã dữ liệu nhận.
● Phân tch bài toán “Ứng dụng hệ thốống mã hóa lai vào cống tác bảo
mật trong truyềền tải đềề thi”

- Viễất chương trình đễề mơ với ngơn ngữ PHP
e, Nguyêễn Trọng Tú Tầm
Nội dung cơng việc :
● Tìm hiểu mật mã AES
+ Đặc điểm, lịch sử phát triển
+ Cách AES mã hóa thơng tn
+ Cách AES giải mã thông tn
+ Các hàm trong q trình mã hóa và giải mã
● Phân tch bài toán “Ứng dụng hệ thốống mã hóa lai vào cống tác bảo
mật trong truyềền tải đềề thi”
- Viễất chương trình đễề mơ với ngơn ngữ Python

14

Downloaded by SAU SAU ()

lOMoARcPSD|39269578

CHƯƠNG III: NỘI DUNG THUẬT TỐN

1. Thuật tốn mã hóa khóa đơấi xứng AES
1.1 Giới thiệu chung
1.1.1 Tổng quan
- AES (viễất tăất của từ tễnấ g anh: Advanced Encrypton Standard, hay Tiễu
chuẩn mã hóa nâng cao) là một thuật tốn mã hóa khơấi được chính phủ
Hoa Kỳ áp dụng làm tễu chuẩn mã hóa.
- Thuật tốn được xây dựng dựa trễn Rijndael Cipher phát triển bởi 2 nhà
mật mã học người Bỉ: Joan Daemen và Vincent Rijmen.
- AES làm việc với các khơấi dữ liệu 128bit và độ dài khóa 128bit, 192bit
hoặc 256bit. Các khóa mở rộng sử dụng trong chu trình được tạo ra bởi

thủ tục sinh khóa Rijndael.
- Hâều hễất các phép toán trong thuật toán AES đễuề thực hiện trong một
trường hữu hạn của các byte. Môễi khôấi dữ liệu đâuề vào 128bit được chia
thành 16byte, có thể xễpấ thành 4 cột, môễi cột 4 phânề tử hay một ma trận
4x4 của các byte, nó gọi là ma trận trạng thái.
- Tùy thuộc vào độ dài của khóa khi sử dụng 128bit, 192bit hay 256bit mà
thuật tốn được thực hiện với sơấ lâền lặp khác nhau.
1.1.2.2 Các bước xử lý chính
- Q trình mở rộng khóa sử dụng thủ tục sinh khóa Rijndael.
- Quá trình mã hóa.

15

Downloaded by SAU SAU ()

lOMoARcPSD|39269578

1.2 Xầy dựng thuật toán
1.2.1 Xầy dựng bảng S-box thuận
a. Bảng S-box thuận:

- Bảng S-box thuận được sinh ra bănề g việc xác định nghịch đảo cho một giá
trị nhâất định trễn GF(28) = GF(2)[x] / (x8+x4+x3+x+1) (trường hữu hạn
Rijindael). Giá trị 0 khơng có nghịch đảo thì được ánh xạ với 0. Những
nghịch đảo được chuyển đổi thông qua phép biễấn đổi afne.

- Công thức tnh các giá trị bảng S-box và bảng S- box tương ứng:

b. Bảng S-box nghịch đảo
- S-box nghịch đảo chỉ đơn giản là S-box chạy ngược. Nó được tnh bănề g

phép biễấn đổi afne nghịch đảo các giá trị đâuề vào. Phép biễấn đổi afne
nghịch đảo được biểu diễnễ như sau:

16

Downloaded by SAU SAU ()

lOMoARcPSD|39269578

1.1.2.2.2 Giải thuật sinh khóa phụ
Q trình sinh khóa gơềm 4 bước:

o Rotword: quay trái 8 bít
o SubBytes
o Rcon: tnh giá trị Rcon(i) Trong đó : Rcon(i) = x(i-1) mod (x8 + x4 +

x3 + x + 1).
o ShiftRow

17

Downloaded by SAU SAU ()

lOMoARcPSD|39269578

Hình minh họa quy trình sinh khóa:
1.2.1.3 Q trình mã hóa
a. Sơ đôầ tổng quát

b. Hàm AddRoundKey
- Được áp dụng từ vòng lặp thứ 1 tới vịng lặp Nr
- Trong biễấn đổi Addroundkey(), một khóa vịng được cộng với state băềng

một phép XOR theo từng bit đơn giản.
- Mơễi khóa vịng gơmề có 4 từ (128 bit) được lâấy từ lịch trình khóa. 4 từ đó

được cộng vào mơễi cột của state, sao cho:

18

Downloaded by SAU SAU ()