nghiên cứu về chữ ký số và ứng dụng trong quản lý văn bản

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (23.74 MB, 79 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

---  ---

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU VỀ CHỮ KÝ SỐ VÀ ỨNG DỤNG TRONG QUẢN LÝ VĂN BẢN

Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Mã sinh viên:

Lớp: Khóa: Hệ:

TS. HỒNG XN DẬU CAO NGỌC SƠN

B17DCAT153 D17CQAT01 2017 – 2022

ĐẠI HỌC CHÍNH QUY

Hà Nội, 01 – 2022

thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chthahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chthahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chthahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe ch792413069:53:18 PM9:53:18 PM792413069:53:18 PM9:53:18 PM792413069:53:18 PM9:53:18 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chthahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chthahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chthahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chthahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chthahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chthahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chthahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chthahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chthahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chthahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chthahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chthahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chthahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chthahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chthahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe ch

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

---  ---

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU VỀ CHỮ KÝ SỐ VÀ ỨNG DỤNG TRONG QUẢN LÝ VĂN BẢN

Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Mã sinh viên:

Lớp: Khóa: Hệ:

TS. HOÀNG XUÂN DẬU CAO NGỌC SƠN

B17DCAT153 D17CQAT01 2017 – 2022

ĐẠI HỌC CHÍNH QUY

Hà Nội, 01 – 2022

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến Thầy giáo hướng dẫn của em – TS. Hồng Xn Dậu, người đã ln tận tình hướng dẫn và chỉ dạy cho em, người đã dành thời gian và quan tâm đến em trong suốt quá trình học tập và thực hiện đồ án tốt nghiệp này. Giúp em có những định hướng và các phương pháp tiếp cận trong quá trình tìm hiểu, phát triển đồ án. Em xin chân thành cảm ơn thầy!

Em xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cơ trong Khoa Cơng Nghệ Thơng Tin và tồn thể các cán bộ của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thơng Hà Nội đã tạo điều kiện để em có thể được học tập trong một mơi trường tốt. Cảm ơn các Thầy, Cô đã cung cấp cho em những kiến thức hữu ích trong học tập cũng như những kinh nghiệm trong công việc. Giúp em và các bạn sinh viên ngày càng trưởng thành hơn.

Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả các bạn bè của em, những người luôn bên em, động viên, cổ vũ, tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp.

Cuối cùng, với trình độ hiểu biết cịn nhiều hạn chế của bản thân và vốn kiến thức vẫn cịn ít ỏi nên trong đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của các Thầy, Cô để đồ án của em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 03 tháng 01 năm 2022

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Cao Ngọc Sơn

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ, CHO ĐIỂM

(của giảng viên hướng dẫn)

Hà Nội, ngày 13 tháng 01 năm 2022

CÁN BỘ - GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

HOÀNG XUÂN DẬU

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ, CHO ĐIỂM

(của giảng viên phản biện)

Hà Nội, ngày 13 tháng 01 năm 2022

CÁN BỘ - GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

123docz.net - File bi loi xin lienhe:

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ...i

NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ, CHO ĐIỂM (của giảng viên hướng dẫn) ... ii

MỤC LỤC ...iv

DANH MỤC BẢNG ...vi

DANH MỤC HÌNH ẢNH ... vii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ... x

LỜI MỞ ĐẦU ... xii

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO MẬT THÔNG TIN DỰA TRÊN MẬT MÃ .... 1

1.1. Các yêu cầu bảo mật thông tin ... 1

1.2. Các thuật tốn mã hóa cơng khai ... 2

1.2.1. Giải thuật RSA ... 2

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

2.2.2. Chuẩn X.509 ... 21

2.3. Hạ tầng khóa cơng khai PKI ... 23

2.3.1. Các thành phần của PKI ... 23

2.3.2. Tính chất và chức năng của hạ tầng khóa cơng khai ... 27

2.3.3. Cách thức hoạt động của hạ tầng khóa cơng khai ... 29

2.3.4. Kiến trúc của cơ sở hạ tầng khóa công khai ... 31

2.4. Kết chương ... 35

CHƯƠNG 3: TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG PKI VÀ KÝ SỐ CHO HỆ THỐNG CHIA SẺ TÀI LIỆU ... 36

3.1. Mô hình triển khai và các thành phần hệ thống ... 36

3.1.1. Mơ hình hệ thống PKI nội bộ và hệ thống chia sẻ tài liệu tích hợp PKI và ký số ... 36

3.1.2. Mơ hình triển khai và các thành phần của hệ thống... 38

3.1.3. Frontend Server (Giao diện web) ... 41

3.2. Cài đặt các thành phần hệ thống ... 41

3.2.1. Triển khai cài đặt PKI Server ... 41

3.2.2. Triển khai Backend server ... 45

3.2.3. Triển khai Frontend Server ... 49

3.3. Thử nghiệm và kết quả ... 51

3.3.1. Thực hiện yêu cầu cung cấp chứng thư số ... 51

3.3.2. Thực hiện kiểm tra sàng lọc tấn công XSS ... 52

3.3.3. Quản trị viên kiểm tra và cấp phát chứng thư số ... 53

3.3.4. Thực hiện chia sẻ tài liệu (người dùng cuối) ... 55

3.3.5. Thực hiện xác thực chủ sở hữu và tính tồn vẹn của tài liệu ... 57

3.3.6. Chia sẻ tài liệu sau khi chứng thư số bị thu hồi. ... 60

3.3.7. Kiểm tra về việc quản lý truy cập. ... 62

3.4. Kết chương ... 63

KẾT LUẬN ... 64

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1. 1: Sơ đồ mã hóa thuật tốn RSA ... 3

Hình 1. 2: Sơ đồ mã hóa và giải mã của Elgamal ... 5

Hình 1. 3: Sơ đồ mã hóa và giải mã của Rabin ... 6

Hình 1. 4: Minh họa về hàm băm ... 7

Hình 1. 5: Phân loại hàm băm ... 7

Hình 1. 6: Sơ đồ thực hiện hàm băm MD5 ... 8

Hình 1. 7: Sơ đồ cấu trúc hàm F của hàm băm MD5 ... 9

Hình 1. 8: Cấu trúc một vòng bên trong hàm F của hàm băm MD5 ... 10

Hình 1. 9: Sơ đồ thực hiện hàm băm SHA-256 ... 11

Hình 1. 10: Giá trị của Kj ứng với các vòng [6] ... 12

Hình 1. 11: Cấu trúc một vịng trong hàm F của hàm băm SHA-256 ... 13

Hình 2. 1: Sơ lược về quá trình hoạt động của chữ ký số ... 15

Hình 2. 2: Tổng quan về quy trình ký và xác thực tính tồn vẹn trong chữ ký số ... 16

Hình 2. 3: Quy trình thực hiện kết hợp mã hóa và chữ ký số ... 19

Hình 2. 4: Các thành phần có trong chứng thư số ... 22

Hình 2. 5: Sơ đồ tổng quan về PKI ... 24

Hình 2. 6: Quy trình phát hành và chứng thực chứng thư số ... 24

Hình 2. 7: Vòng đời của chứng thư số ... 27

Hình 2. 8: USB Token lưu chữ khóa bí mật cũng như chứng thư số ... 29

Hình 2. 9: Quy trình xin cấp và chứng thực chứng thư số ... 30

Hình 2. 10: Mơ hình hạ tầng khóa cơng khai đơn cấp ... 31

Hình 2. 11: Mơ hình hạ tầng khóa cơng khai phân tầng ... 32

Hình 2. 12: Mơ hình hạ tầng khóa cơng khai mạng lưới ... 34

Hình 2. 13: Mơ hình hạ tầng khóa cơng khai cầu nối ... 35

Hình 3. 1: Mơ hình hệ thống PKI nội bộ dựa trên Easy RSA ... 36

Hình 3. 2: Mơ hình hệ thống chia sẻ tài liệu tích hợp PKI và chữ ký số ... 37

Hình 3. 3: Mơ hình triển khai hệ thống PKI và chữ ký số trong chia sẻ văn bản ... 38

Hình 3. 4: Tải và khởi chạy ubuntu trên docker ... 42

Hình 3. 5: Lệnh khởi tạo công cụ easy-rsa ... 43

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

Hình 3. 6: Cấu trúc thư mục “easy-rsa” và thư mục “pki” ... 43

Hình 3. 7: File lưu trữ thơng tin cấu hình của CA root. ... 44

Hình 3. 8: Nơi lưu trữ mã nguồn của Backend server ... 45

Hình 3. 9: Thông tin cổng hoạt động và kết nối tới cơ sở dữ liệu của Backend server 46 Hình 3. 10: Thông tin về dịch vụ gửi thư điện tử ... 46

Hình 3. 11: Thơng tin về khóa bí mật sử dụng trong JWT ... 46

Hình 3. 12: Thơng tin về các thư mục làm việc tại tại Backend server ... 46

Hình 3. 13: Thơng tin về thư mục làm việc với PKI server ... 47

Hình 3. 14: Bắt đầu khởi động Backend server ... 47

Hình 3. 15: Hệ thống khởi động thành công ... 47

Hình 3. 16: Thực hiện mã hóa mật khẩu ... 48

Hình 3. 17: Tạo thơng tin vào bảng admin ... 48

Hình 3. 18: Tạo thơng tin vào bảng role ... 48

Hình 3. 19: Tạo thơng tin vào bảng privilege ... 48

Hình 3. 20: Tạo thơng tin vào bảng roles_privileges ... 48

Hình 3. 21: Tạo thơng tin vào bảng admin_roles ... 48

Hình 3. 22: Nơi lưu trữ mà nguồn Frontend server ... 49

Hình 3. 23: Thơng tin kết nối tới Backend Server... 49

Hình 3. 24: Khởi chạy hệ thống Frontend server ... 50

Hình 3. 25: Thơng tin truy cập tới Frontend server ... 50

Hình 3. 26: Kết quả khi Frontend server được chạy thành cơng ... 50

Hình 3. 27: Lệnh khởi chạy Frontend server với docker ... 51

Hình 3. 28: Kiểm tra sai định dạng email ... 52

Hình 3. 29: : Chuỗi javascript được chèn ... 52

Hình 3. 30: Hành vi xử lý của server ... 53

Hình 3. 31: Thơng tin người dùng gửi lên ... 54

Hình 3. 32: Thơng tin người dùng nhận ... 54

Hình 3. 33: Thơng tin về chứng thư số nhận được ... 55

Hình 3. 34: Thực hiện chia sẻ tài liệu ... 55

Hình 3. 35: Kết quả tài liệu khi được chia sẻ ... 56

Hình 3. 36: Thông tin chi tiết về tài liệu được chia sẻ ... 56

Hình 3. 37: Tài liệu được chia sẻ ... 57

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

Hình 3. 38: Xác thực chứng thư số có được cấp phát bởi hệ thống ... 57

Hình 3. 39: Xác thực tính tồn vẹn của tài liệu được chia sẻ ... 58

Hình 3. 40: Backup dữ liệu ... 58

Hình 3. 41: Thay đổi nội dung của tài liệu ... 58

Hình 3. 42: Kết quả sau khi tài liệu có sự thay đổi ... 59

Hình 3. 43: Thực hiện tự kiểm tra tính tồn vẹn ... 59

Hình 3. 44: Danh sách chứng thư số thu hồi ... 61

Hình 3. 45: Thơng báo thu hồi chứng thư số ... 61

Hình 3. 46: Chia sẻ khi chứng thư số đã bị thu hồi ... 61

Hình 3. 47: Kiểm tra kiểm sốt truy cập khi đã loại bỏ cookie ... 62

Hình 3. 48: Kiểm tra kiểm sốt truy cập khi có đính kèm cookie ... 62

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

CORS: Cross origin request sharing Một cơ chế mà hạn chế một số trang web truy cập đến tài nguyên

CR: Certificate repository Nơi lưu trữ chứng thư số

CRL: Certificate revocation list Danh sách chứng thư số đã bị thu hồi CSRF: Cross site request forgery Một kiểu tấn công đến ứng dụng web DSA: Digital signature algorithm Một thuật toán liên quan đến chữ ký số DSS: Digital signature standard Tiêu chuẩn cho chữ ký số

DTO: Data transfer object Một chuẩn thiết kế trong Design Pattern phục vụ việc trao đổi dữ liệu

EE: End entity Thực thể cuối trong hệ thống PKI (người dùng, máy chủ)

ICT: Information and Communication Technologies

Một thuật ngữ mở rộng trong CNTT nhưng nhấn mạnh vai trị truyền thơng

Telecommunications Union

Hiệp hội viễn thông quốc thể

JWT: Json web token Chuỗi token để xác thực vai trò của người dùng khi truy cập đến API.

MAC: Modification authentication code

Mã xác thực thông điệp, một kiểu phân loại trong hàm băm

MDC: Modification detection code Mã phát hiện sửa đổi, một kiểu phân loại trong hàm băm

NIST: National Institute of Standards and Technology

Một tiêu chuẩn, kỹ thuật đánh giá được sử dụng phổ biến

PKI: Public Key Infrastructure Cơ sở hạ tầng khóa cơng khai, nơi tạo, lưu trữ quản lý chứng thư số.

RA: Registration Authority Nơi có thẩm quyền trong hệ thống PKI và gửi yêu cầu cấp phát đến cho CA

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

RSA Thuật toán mã hóa khóa cơng khai, là tên viết tắt của 3 nhà toán học tạo ra chúng.

SHA-256: Secure hash algorithm Một họ hàm băm được sử dụng phổ biến nhất hiện nay.

VA: Validation authority Cơ quan xác thực bên thứ 3 có thể thay thế cho CA trong việc xác thực trong hệ thống PKI

XSS: Cross site scripting Là một loại lỗ hổng trong ứng dụng web

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

LỜI MỞ ĐẦU

Với sự phát triển ngày càng nhanh của công nghệ thông tin, việc ứng dụng, kế thừa công nghệ thông tin vào trong đời sống ngày càng trở lên phổ biến. Một trong những thứ được áp dụng và triển khai trong thời gian gần đấy là việc “Ứng dụng chữ ký số trong việc quản lý văn bản”. Việc ứng dụng chữ ký số trong việc quản lý văn bản giúp cho các cơ quan, tổ chức tiết kiệm được rất nhiều thời gian, công sức. Các cơ quan chính phủ khơng cần phải mất cơng rà soát giấy tờ trong việc xác minh, chứng thực, chi phí, địa điểm lưu trữ…những giấy tờ liên quan. Các tổ chức tiết kiệm được thời gian trong việc xin giấy phép, cơng sức, tránh được những sai sót… trong việc chuẩn bị.

Điều đó thể hiện rõ trong việc Chính phủ đã thực hiện triển khai một nhiều dịch vụ liên quan đến chữ ký số vào trong việc quản lý. Các dịch vụ đã thực hiện tốt và đã đem lại nhiều lợi ích như: Ứng dụng chữ ký số trong chính phủ điện tử, phục vụ cho việc nộp thuế, bảo hiểm xã hội… Ngồi ra, hiện này đã có nhiều địa phương đã ứng dụng triển khai chữ ký số trong các hoạt động quản lý văn bản, quản lý nhà nước:

- “Một số kết quả về việc triển khai chữ ký số chuyên dùng trong gửi nhận văn bản điện tử tại Cao Bằng”.

- “Phú Yên: Đẩy mạnh ứng dụng chữ ký số trong quản lý nhà nước”. - “Thanh Thủy: Đẩy mạnh ứng dụng chữ ký số trong quản lý nhà nước”.

Việc chữ ký số được sử dụng ngày càng phổ biến cho thấy, lợi ích cũng như vai trị thiết yếu trong cuộc sống hằng ngày. Việc áp dụng chữ ký số trong việc quản lý văn bản giúp cho công việc của các nhân liên quan trở lên dễ dàng:

- Xác minh danh tính chủ sở hữu.

- Xác minh tính tồn vẹn của văn bản được ký.

- Tiết kiệm chi phí cho việc photo, khơng gian lưu trữ, duy trì tính tồn vẹn. - Linh động trong nhiều trường hợp so với chữ ký truyền thống.

Từ những lợi ích thực tế mà chữ ký số đem lại đồ án này sẽ tập chung nghiên cứu về chữ ký số, phương pháp và nguyên lý hoạt động tạo ra chữ ký số. Từ đó sẽ xây dựng, triển khai một hệ thống ứng dụng chữ ký số trong hệ thống chia sẻ văn bản.

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO MẬT THÔNG TIN DỰA TRÊN MẬT MÃ

1.1. Các yêu cầu bảo mật thông tin

Với việc phát triển ngày càng nhanh trong lĩnh vực an tồn thơng tin, dữ liệu về thơng tin người dùng càng trở lên được coi trọng. Việc đảm bảo mật thông tin đã trở thành nhu cầu thiết yếu và là yêu cầu bắt buộc với mọi ứng dụng. Việc đảm an tồn thơng tin cho một ứng dụng, hệ thống vô cùng quan trọng và cần phải kết hợp nhiều kỹ thuật, công sức và cần đảm bảo ít nhất 5 tính chất sau.

1.1.1. Tính sẵn sàng

Mọi hệ thống thông tin đều phục vụ mục đích riêng của nó và thơng tin phải ln ln sẵn sàng khi cần thiết. Điều đó có nghĩa rằng hệ thống tính tốn sử dụng để lưu trữ và xử lý thơng tin, có một hệ thống điều khiển bảo mật sử dụng để bảo vệ nó, và kênh kết nối sử dụng để truy cập nó phải ln hoạt động chính xác. Hệ thống có tính sẵn sàng cao hướng đến sự sẵn sàng ở mọi thời điểm, tránh được những rủi ro cả về phần cứng, phần mềm như: sự cố mất điện, hỏng phần cứng, cập nhật, nâng cấp hệ thống… đảm bảo tính sẵn sàng cũng có nghĩa là tránh được tấn cơng từ chối dịch vụ.

1.1.2. Tính bí mật

Bí mật là thuật ngữ được sử dụng để tránh lộ thông tin nhạy cảm đến những đối tượng không được xác thực hoặc để lọt vào các hệ thống khác. Khơng ai có thể đọc truy xuất được dữ liệu ngoại trừ những người có thẩm quyền.

Để đảm bảo tính bí mật thơng tin cần được mã hóa, tùy vào chức năng nhu cầu có thể sử dụng mã hóa bí mật hoặc mã hóa cơng khai.

1.1.3. Tính tồn vẹn

Trong an tồn thơng tin, tồn vẹn có nghĩa rằng dữ liệu khơng thể bị chỉnh sửa mà không bị phát hiện. Sự đảm bảo này là một phần thiết yếu. Mức độ toàn vẹn dữ liệu có thể kiểm qua qua cơ chế chẵn lẻ của các bit và mã dịch vòng.

Để đảm bảo dữ liệu không bị sửa đổi mà không bị phát hiện trong thực tế người ta lợi dụng đặc tính của khóa cơng khai để tạo ra “Chữ ký số”. Chữ ký số đảm bảo rằng chúng đóng vai trị kiểm tra dữ liệu được gửi đến có bị bên thứ ba tác động đến không và việc tác động dù chỉ một ít cũng sẽ bị phát hiện.

Ngồi ra cịn có cơ chế “Mã xác thực thông báo”: Kỹ thuật này thông thường sử dụng một mã khối đối xứng (ví dụ DES-CBC-MAC) hoặc một hàm băm mật mã (HMAC-SHA-1).

1.1.4. Tính xác thực

Trong không gian mạng việc xác thực chéo là vô cùng cần thiết để đảm bảo rằng dữ liệu, giao dịch, trao đổi dữ liệu số đều là thật. Nó giúp cho việc xác nhận rằng các bên liên quan là ai trong hệ thống.

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

Việc xác thực trước khi một quá trình trao đổi số diễn ra nhằm mục đích xác nhận đối tượng trao đổi là đúng. Phục vụ cho việc truy vết khi có sự cố phát sinh.

Ví dụ: Trước khi thực hiện một giao dịch chuyển tiền người dùng cần xác thực được thông tin người nhận thông qua số tài khoản và chủ sở hữu.

1.1.5. Tính chống chối bỏ

Đảm bảo rằng thực thể không thể chối bỏ hành động của mình trên khơng gian mạng. Giống như việc ký vào một giấy tờ nào đó trong thực tế, chữ ký lúc này đóng vai trị như một chứng cứ xác nhận việc cam kết đã nêu ra trong giấy tờ. Trên khơng gian mạng cũng cần có một cơ chế như vậy để xác định sự hiện diện của các thực thể đã tham gia vào giao dịch số.

Các biến thể thường được nhắc tới nhiều nhất là chống chối bỏ nguồn gốc (người dùng không thể chối bỏ rằng đã gửi một tài liệu hoặc một văn bản) hoặc chối bỏ sự tiếp nhận (người dùng không thể chối bỏ rằng đã nhận được văn bản hoặc tài liệu).

Việc đảm bảo các tính chất trên sẽ hạn chế được phần nào việc thơng tin có thể bị rị rỉ.

1.2. Các thuật tốn mã hóa cơng khai

Mật mã hóa khóa cơng khai là một dạng mật mã cho phép người sử dụng trao đổi các thông tin mật mà không cần phải trao đổi các khóa bí trước đó. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng một cặp khóa có quan hệ tốn học với nhau là khóa cơng khai và khóa bí mật.

Trong mật mã hóa khóa cơng khai, khóa cá nhân phải được giữ bí mật trong khi khóa cơng khai được phổ biến cơng khai. Trong 2 khóa, một dùng để mã hóa và khóa cịn lại dùng để giải mã. Điều quan trọng đối với hệ thống là khơng thể tìm ra khóa bí mật nếu chỉ biết khóa cơng khai.

Hệ thống mật mã hóa khóa cơng khai có thể sử dụng với các mục đích:

- Mã hóa: giữ bí mật thơng tin và chỉ có người có khóa bí mật mới giải mã được. - Tạo chữ ký số: cho phép kiểm tra một văn bản có phải đã được tạo với một khóa

bí mật nào đó hay khơng.

- Trao đổi khóa bí mật: cho phép thiết lập khóa dùng để trao đổi thơng tin mật giữa 2 bên.

Thông thường, các kỹ thuật mật mã hóa khóa cơng khai cần địi hỏi khối lượng tính tốn nhiều hơn các kỹ thuật mã hóa khóa đối xứng nhưng những lợi ích mà chúng mang lại khiến cho chúng được áp dụng trong nhiều ứng dụng.

1.2.1. Giải thuật RSA

RSA là một hệ mật mã hóa khóa cơng khai. Đây là thuật toán phù hợp với việc tạo ra chữ ký điện tử đồng thời với việc mã hóa. Nó đánh dấu một tiến bộ vượt bậc của lĩnh

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

vực mật mã học trong việc mã hóa khóa cơng khai. RSA vẫn là thuật toán đang được sử dụng phổ biến hiện nay và vẫn được cho là an toàn với điều kiện độ dài khóa đủ lớn.

1.2.1.1. Sơ lược về hệ mật RSA

Thuật tốn RSA có hai khóa: khóa cơng khai và khóa bí mật. Mỗi khóa là những số cố định sử dụng trong q trình mã hóa và giải mã. Khóa cơng khai được cơng bố rộng rãi cho mọi người và được dùng để mã hóa. Những thơng tin được mã hóa bằng khóa cơng khai chỉ có thể được giải mã bằng khóa bí mật tương ứng. Nói cách khác, mọi người đều có thể mã hóa nhưng chỉ có người biết khóa cá nhân (bí mật) mới có thể giải mã được.

Ta có thể mơ phỏng trực quan một hệ mật mã khố cơng khai như sau: Bình muốn gửi cho, Alice một thơng tin mật mà Bob muốn duy nhất Alice có thể đọc được. Để làm được điều này, Alice gửi cho Bob một chiếc hộp có khóa đã mở sẵn và giữ lại chìa khóa. Bob nhận chiếc hộp, cho vào đó một tờ giấy viết thư bình thường và khóa lại (như loại khố thơng thường chỉ cần sập chốt lại, sau khi sập chốt khóa ngay cả Bob cũng không thể mở lại được không đọc lại hay sửa thơng tin trong thư được nữa). Sau đó Bob gửi chiếc hộp lại cho Alice. Alice mở hộp với chìa khóa của mình và đọc thơng tin trong thư. Trong ví dụ này, chiếc hộp với khóa mở đóng vai trị khóa cơng khai, chiếc chìa khóa chính là khóa bí mật.

Hình 1. 1: Sơ đồ mã hóa thuật tốn RSA

1.2.1.2. Sinh khóa

Với thuật tốn RSA, một trong hai người muốn trao đổi thông tin phải tự sinh một cặp khóa bao gồm khóa cơng khai và khóa bí mật. Ý tưởng như sau:

Bước 1: Chọn hai số nguyên tố p và q sao cho:

- Hai số p và q phải khác nhau.

- Để đảm bảo an toàn hai số này nên được chọn ngẫu nhiên và có kích thước độ dài bit bằng nhau. Hai số này có độ dài bí bằng nhau giúp cho việc phân tích số n trở lên khó hơn.

- Số p và q được giữ bí mật. Vì khi người tấn cơng biết được hai số này sẽ dễ dàng tìm ra được khóa bí mật d.

Bước 2: Tính n = p*q.

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

- Số n sử dụng để tính modulo có trong cho cả khóa cơng khai và khóa bí mật. - Chiều dài của nó đại diện cho kích thước khóa của hệ mật RSA.

Bước 3: Tính giá trị hàm số Euler 𝜑(𝑛) = (𝑝 − 1) ∗ (𝑞 − 1), số các số nguyên dương cùng nguyên tố với n.

- Với λ(n) được giữ bí mật.

Bước 4: Chọn số tự nhiên e sao cho 1 < e < 𝜑(𝑛) và là số nguyên tố cùng nhau với

𝜑(𝑛).

- Số e liên quan đến một phần của khóa cơng khai. Giá trị của e sử dụng trong thực tế thường có giá trị e = 216+ 1 = 65537. Giá trị nhỏ nhất được sử dụng của e là 3, tuy nhiên những giá trị nhỏ như vậy được chứng minh là kém an toàn trong một số trường hợp.

Bước 5: Tính d sao cho 𝑑 ∗ 𝑒 ≡ 1(𝑚𝑜𝑑 𝜑(𝑛)).

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

Bước 2: Chuyển đổi m thành bản rõ M theo phương pháp đã thỏa thuận trước đó.

1.2.2. Elgamal

Giải thuật mã hóa Elgamal hình thành trên cơ sở bài tốn Logarit rời rạc. Giải thuật mã hóa Elgamal là một giải thuật mã hóa khơng tất định vì bản mã phụ thuộc vào cả bản rõ lẫn giá trị ngẫu nhiên do người gửi chọn. Bởi vậy sẽ có nhiều bản mã được sinh ra từ cùng bản rõ. [3]

Q trình sinh khóa, mã hóa và giải mã của thuật tốn Elgamal:

Hình 1. 2: Sơ đồ mã hóa và giải mã của Elgamal

Bước 1: Sinh khóa, người nhận sẽ thực hiện các công việc sau để sinh ra

khóa phục vụ cho q trình mã hóa và giải mã:

- Chọn số nguyên tố p đủ lớn (từ 1024 bit trở lên);

- Chọn số ngẫu nhiên e1, sao cho e1 Ỵ Zp là phần tử ngun thủy. - Chọn d sao cho 1 < d < p − 1;

- Tìm giá trị e2 sao cho e2 = e1 mod p;

Như vậy khóa cơng khai sẽ là (e2; e1; p); khóa bí mật sẽ là d. Người nhận sẽ công khai tham số (e2; e1; p) là khóa cơng khai của chính họ.

Bước 2: Mã hóa, người gửi sau khi có cặp khóa công khai của người nhận sẽ

thực hiện q trình mã hóa thơng điệp như sau: - Chọn thơng điệp mã hố M.

- Chọn số ngẫu nhiên r. - Tính 𝐶1 = 𝑒1𝑟 𝑚𝑜𝑑 𝑝.

- Tính 𝐶2 = (𝑒1𝑟 ∗ 𝑃) 𝑚𝑜𝑑 𝑝 = (𝑒1𝑟𝑑 ∗ 𝑃) 𝑚𝑜𝑑 𝑝.

Sau khi mã hóa xong, bản mã sẽ là C1 và C2 và cặp bản mã này sẽ được người gửi gửi cho người nhận qua kênh công cộng.

hiện giải mã bản mã để tìm ra được thơng điệp. Q trình giải mã như sau: - Tính 𝑍 = (𝐶1)𝑑 = (𝑒1𝑟)𝑑 = 𝑒1𝑟𝑑 𝑚𝑜𝑑 𝑝.

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

- Tính giá trị nghịch đảo của Z: 𝑍−1 = (𝑒1𝑟𝑑)−1 𝑚𝑜𝑑 𝑝.

- Giải mã theo bản mã: 𝑀 = (𝐶2∗ 𝑍−1) 𝑚𝑜𝑑 𝑝 = (𝐶2∗ (𝐶1𝑑)−1) 𝑚𝑜𝑑 𝑝. Sau khi giải mã xong thì người nhận sẽ tìm ra được thông điệp ban đầu.

1.2.3. Rabin

Hệ mật Rabin được công bố bởi Michael O. Rabin vào tháng 1 năm 1979. Giải thuật mã hóa Rabin là một giải thuật mã hóa bất đối xứng mà tính bảo mật của nó phụ thuộc vào độ phức tạp của việc phân tích thừa số. Đây là giải thuật mã hóa có độ an tồn về mặt tính tốn và chống lại được tấn cơng bản rõ lựa chọn và khơng có khả năng phân tích được thừa số nguyên tố. Độ an toàn của giải thuật mã hóa Rabin đã được chứng minh rằng độ bảo mật của nó tăng theo độ khó của phép phân tích thừa số nguyên tố. Với giải thuật mã hóa Rabin, từng bản mã được giải mã ra 4 bản rõ khác nhau. Điều này làm tăng độ phức tạp trong việc xác định đâu là bản rõ thực sự. [3]

Hình 1. 3: Sơ đồ mã hóa và giải mã của Rabin

Tham khảo thêm tại: [3]

1.3. Hàm băm

1.3.1. Tổng quan về hàm băm

1.3.1.1. Khái niệm về hàm băm

Trong lĩnh vực công nghệ thông tin hàm băm đóng một vai trị vơ cùng quan trọng. Ứng dụng của hàm băm xuất hiện hầu hết mọi nơi và ứng dụng chủ yếu trong vấn đề an tồn và tồn vẹn thơng tin.

Thực hiện băm là quá trình biến đầu vào là một nội dung có kích thước, độ dài bất kỳ rồi sử dụng những thuật tốn, cơng thức tốn học để biến thành đầu ra tiêu chuẩn có độ dài nhất định. Q trình đó sử dụng những hàm băm.

Ngoài khái niệm trên để được coi là hàm băm thì phải có thêm một tích chất vơ cùng quan trọng là tính một chiều. Nghĩa là từ mã băm ta khơng thể tìm lại được bản rõ. Các tính chất của hàm băm sẽ được đề cập ở phần tính chất.

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

Hình 1. 4: Minh họa về hàm băm

Hiểu đơn giản thì hàm băm sẽ thực hiện chuyển đổi giá trị có kích thực bất kỳ thành một giá trị khác và có kích thước cố định.

1.3.1.2. Phân loại hàm băm

Dựa trên đặc điểm của hàm băm mà chúng được chia dựa trên các cách khác nhau:

Hình 1. 5: Phân loại hàm băm

Như trên hình ta thấy hàm băm được phân loại theo kiểu hàm băm có khóa và hàm băm khơng khóa. Ngồi ra cịn có một cách phân loại khác đó là phân loại hàm băm theo

cách sử dụng:

- Phát hiện sửa đổi (MDC – Modification detection code): MDC thường được dùng để tạo ra chuối đại diện cho thông điệp và sử dụng cùng với chữ ký số để nén và so sánh tính tồn vẹn của thơng điệp.

- Mã xác thực thông điệp (Message authentication code): MAC cũng được dùng để đảm bảo tính tồn vẹn của dữ liệu mà không cần kỹ thuật bổ sung nào khác.

1.3.1.3. Tính chất của hàm băm

Các tính chất của hàm băm:

- Tính xác định: Một dữ liệu đầu vào chỉ cho ra một chuỗi dữ liệu đầu ra duy nhất.

- Dễ tính tốn

- Tính một chiều: Từ bản rõ rất dễ để tìm ra được mã hash. Tuy nhiên việc từ mã

hash để tìm ra được bản rõ là vơ cùng khó hay nói cách khác là khơng khả thi. - Tính chống va chạm (chống đụng độ): Xác suất để 2 dữ liệu đầu vào khác nhau

mà cho ra cùng một kết quả là cực thấp. - Chấp nhận nhiều kiểu dữ liệu truyền vào.

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

- Hiệu ứng nở tuyết: Từ dữ liệu đầu vào sau khi có sự thay đổi vơ cùng nhỏ thì mã

giá trị hai mã hash trước thay đổi và sau khi thay đổi sẽ khơng có một chút liên quan gì tới nhau.

1.3.1.4. Ứng dụng hàm băm trong lĩnh vực công nghệ thông tin.

Với ý tưởng và việc thực hiện vô cùng đơn giản tuy nhiên hàm băm có vai trị vơ cùng quan trọng trong lĩnh vực công nghệ thông tin:

- Mật mã: Trong lĩnh vực mật mã hàm băm có vai trò trong việc băm mật khẩu người dùng trong quá trình gửi và lưu vào cơ sở dữ liệu; ứng dụng trong việc checksum kiểm tra tính tồn vẹn của dữ liệu.

- Nén dữ liệu: Hàm băm nén dữ liệu rất tốt bởi dữ liệu đầu ra là chuỗi có kích thước khơng đổi và rất nhỏ so với dữ liệu đầu vào, tùy thuộc vào loại hàm băm được sử

dụng dữ liệu đầu ra sẽ có độ dài khác nhau. Tuy nhiên chỉ dùng trong trường hợp

dữ liệu được nén không cần phải khôi phục lại.

- Lập chỉ mục: Các giá trị băm có thể được sử dụng để ánh xạ dữ liệu tới các "nhóm" riêng lẻ trong một bảng băm. Mỗi nhóm có một ID duy nhất phục vụ như một con trỏ đến dữ liệu gốc. Điều này tạo ra một chỉ số nhỏ hơn đáng kể so với dữ liệu gốc, cho phép các giá trị được tìm kiếm và truy cập hiệu quả hơn.

1.3.2. Các loại hàm băm

Trong phần này sẽ tìm hiểu về các loại hàm băm khơng khóa đó là MD5(Message digest) và SHA256 là hai loại hàm băm phổ biến nhất hiện nay. Bên trong các họ MD và SHA (Secure hash algorithm) cũng có nhiều loại khác tuy nhiên ở đây sẽ không đề cập đến mà chỉ tập chung vào MD5 và SHA256.

1.3.2.1. MD5

MD5 được phát minh bởi Ron Rivest, người đã tham gia xây dựng mã hóa RSA. Hiện tại hàm băm MD5 cũng ít được sử dụng hơn so với trước đây do ngày nay cần một không gian chứa lớn hơn và người ta cũng đã tìm thấy những đụng độ trong MD5.

Thông số hàm băm MD5: - Dữ liệu đầu vào: 264 bit. - Dữ liệu đầu ra: 128 bit.

Hình 1. 6: Sơ đồ thực hiện hàm

băm MD5

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

Đầu tiên từ thông điệp đầu vào M có chiều dài i bit sẽ được chèn thêm một đoạn padding 100…00 có chiều dài là k bit. Sao cho i + k + 64 (64bit cuối lưu chiều dài của thông điệp đầu vào) chia hết cho 512 bit và được n khối 512 bit từ M1M2…Mn.

Q trình tính giá trị băm của thơng điệp là quá trình lũy tiến (dữ liệu đầu ra của khối trước là dữ liệu đầu vào của khối sau). Trước tiên khối M1 kết hợp với với giá trị khởi tạo H0 thơng qua hàm F (Hình 1. 7) để tính ra được giá trị H1. Sau đó block M2 được kết hợp với giá trị H1 vừa tìm được thơng qua hàm F để tìm ra được giá trị của H2, block M3

kết hợp với H2 để tìm ra H3 và cứ thế thực hiện cho đến Hn thì khi đó Hn sẽ chính là mã hash cần tìm của thơng điệp M.

Hình 1. 7: Sơ đồ cấu trúc hàm F của hàm băm MD5

Trong đó, H0 là một dãy 128bit được chia thành 4 từ 32 bit, ký hiệu 4 từ 32 bit lần lượt là a, b, c, d. Với a, b, c, d là các hằng số viết dưới dạng thập lục phân như sau:

a = 01234567 b = 89abcdef c = fedcba98 d = 76543210

Tại mỗi bước lũy tiến giá trị a, b, c, d của giá trị hash Hi-1 được biến đổi qua 64 vòng từ 0 đến 63. Tại vịng thứ j sẽ có lần lượt 2 tham số Kj và Wj và đều có kích thước 32 bit được truyền vào để được kết hợp với a, b, c, d. Các tham số Kj và Wj có giá trị như sau: - Kj được tính từ cơng thức, Kj bằng giá trị phần ngun của số 232∗ abs(sin(i))

trong đó i được tính theo radian. (0 ≤ j ≤ 63)

- Wj được tính dựa vào khối Mi có kích thước 512 bit. Khối Mi được chia thành 16 khối 32 bit, sau đó 16 khối này sẽ được lặp lại 3 lần nữa để tạo ra 64 khối 32 bit, 64 khối này ứng với W0W1… W63

Vòng sau cùng các giá trị a, b, c, d sẽ được cộng với các giá trị a, b, c, d lúc đầu vào ở trước round 0 (hay giá trị a, b, c, d của Hi-1) để có được giá trị a, b, c, d của Hi. Phép cộng ở đây là phép cộng modulo 232.

Tiếp theo sẽ tìm hiểu cấu trúc của một vòng. Việc biến đổi các giá trị a, b, c, d trong vòng thứ i sẽ được biểu diễn trong hình bên dưới đây:

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

Ở đây các giá trị a, b, c, d được dịch vòng trái một đơn vị. Trong đó các giá trị b, c, d sau khi dịch vòng trái vẫn được giữ nguyên, riêng giá trị a sẽ được biến đổi và quy trình biến đổi một vòng trong hàm F diễn ra như sau:

b → c c → d d → a

Riêng từ a → b được tính theo cơng thức sau: Đặt: t = a ⊞ f(b, c, d) ⊞ Wj ⊞ Kj

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

thành công và một số thơng điệp có cùng giá trị băm MD5 được chỉ ra (2 thơng điệp có cùng mã băm). Vì MD5 khơng cịn được xem là an tồn, nên người ta đã xây dựng thuật toán băm khác. Một trong số đó là SHA (Secure hash algorithm).

SHA được thiết kế bởi Cơ Quan An Ninh Quốc Gia Hoa Kỳ (NSA – National Security Agency) và được chính phủ Mỹ chọn làm tiêu chuẩn xử lý thơng tin quốc gia.

SHA đã được phát triển dựa trên một phần của họ hàm băm MD, nhưng nó sinh ra kích thước giá trị băm lớn hơn tùy vào từng loại: SHA-1, SHA-224, SHA-256…

Trong phần này sẽ đi tìm hiểu về thuật tốn SHA-256 thuật toán phổ biến nhất hiện nay và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.

Thông số hàm băm SHA-256: - Thông số đầu vào: 264 bit - Thơng số đầu ra: 256 bit

Hình 1. 9: Sơ đồ thực hiện hàm băm SHA-256

Về cơ bản họ hàm băm SHA phát triển dựa trên họ hàm băm MD sự khác biệt rõ nhất của chúng được thể hiện ở bên trong hàm F và kích thước dữ liệu đầu ra.

Đầu tiên từ thông điệp đầu vào M có chiều dài i bit sẽ được chèn thêm một đoạn padding 100…00 có chiều dài là k bit. Sao cho i + k + 64 (64 bit cuối lưu chiều dài của thông điệp đầu vào) chia hết cho 512 bit và được n khối 512 bit từ M1M2…Mn .

Nhìn chung về phần xử lý dữ liệu đầu vào hai họ hàm băm SHA và MD đều có cấu trúc giống nhau. Sự khác biệt được thể hiện rõ nhất trong hàm F.

Dữ liệu đầu vào bên trong hàm F và các tham số kết hợp:

- Giá trị H0 được khởi tạo từ 8 hằng số A, B, C, D, E, F, G, H với kích thước 32 bit.

A = 0x6a09e667 B = 0xbb67ae85 C = 0x3c6ef372 D = 0xa54ff53a E = 0x510e527f F = 0x9b05688c G = 0x1f83d9ab

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

H = 0x5be0cd19 - Các tham số Kj và Wj.

Trong đó Kj được lấy bởi 32 bit đầu tiên của phần phân số của căn bậc hai của 64 số nguyên tố đầu tiên.

“Kj given by the 32 first bits of the fractional parts of the cube roots of the first 64 prime numbers” – Wikipedia và một số tài liệu tham khảo khác [6].

Hình 1. 10: Giá trị của Kj ứng với các vòng [6]

Wj gồm 64 khối mỗi khối 32 bit các khối được khởi tạo theo cấu trúc sau:

- 16 khối đầu tiên được chia ra từ khối Mi (khối có kích thước 512 bit được chia ra từ thông điệp đầu vào). Khối này được chia thành 16 khối mỗi khối có kích thước 32 bit.

M = W0 || W1 ||…|| W15, 0 ≤ j ≤ 15

- 48 khối cịn lại được tính với cơng thức sau:

Wj = σ1(Wi-2) + Wi-7 + σ0(Wi-15) + Wi-16, 16 ≤ i ≤ 63 - Ngoài ra cịn các hàm số phục vụ cho q trình biến đổi:

Ch(X, Y, Z) = (X ∧ Y ) ⊕ (X ∧ Z)

Maj(X, Y, Z) = (X ∧ Y ) ⊕ (X ∧ Z) ⊕ (Y ∧ Z)

Σ0(X) = ROTR(X, 2) ⊕ ROTR(X, 13) ⊕ ROTR(X, 22) Σ1(X) = ROTR(X, 6) ⊕ RotR(X, 11) ⊕ ROTR(X, 25) σ0(X) = ROTR(X, 7) ⊕ ROTR(X, 18) ⊕ SHR(X, 3)σ1(X) = ROTR(X, 17) ⊕ ROTR(X, 19) ⊕ SHR(X, 10)

Tiếp theo là cấu trúc một vòng bên trong hàm F. Hàm này sẽ biến đổi giá trị của Hi-1

kết hợp với các tham số khác để tìm ra Hi và thực hiện liên tục n lần chó đến tìm được giá trị hash cuối cùng (kích thước của n thuộc vào kích thước thơng điệp M đầu vào).

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

Ở trong mỗi vòng các giá trị A, B, C, D, E, F, G, H được dịch vòng phải một đơn vị các khối sẽ được giữ nguyên ngoại trừ 2 khối D và H. Hai khối này sẽ được biến đối trước khi dịch vịng và q trình biến đổi các khối diễn ra như sau:

A → B B → C C → D E → F F → G G → H

Hình 1. 11: Cấu trúc một vòng trong hàm F của hàm băm SHA-256

Quá trình biến đổi hai khối D và H trước khi dịch vòng, Đặt:

T1 = H ⊞ Ch(E, F, G) ⊞ Wj ⊞ Kj ⊞ Σ1(E) T2 = Maj(A, B, C) ⊞ Σ0(A)

Khi đó:

T1 ⊞ T2 → AD ⊞ T1 → F

Q trình trên sẽ được thực hiện lại 64 vịng và dữ liệu đầu ra sẽ chuyển đến cho khối tiếp theo xử lý.

1.4. Kết chương

Như vậy, chương 1 đã trình bày kiến thực liên quan đến một số hệ mật khóa cơng khai và hàm băm. Đó là hai khái niệm quan trọng trong việc triển khai chữ ký số. Đặc biệt cần lắm chắc kiến thức về thuật tốn mã hóa khóa cơng khai RSA, thuật tốn này vơ cùng quan trọng, là phần cốt lõi của chữ ký số và sẽ được đề cập rất nhiều trong các phần tiếp theo.

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

CHƯƠNG 2: CHỮ KÝ SỐ VÀ TỔNG QUAN VỀ HẠ TẦNG KHĨA CƠNG KHAI PKI

2.1. Chữ ký số

Với sự phát triển của công nghệ thông tin và truyền thông, các giao dịch điện tử ngày càng trở nên phổ biến. Tuy nhiên, hạn chế lớn nhất trong các giao dịch việc ràng buộc trách nhiệm của các bên liên quan và đảm bảo tính xác thực của các giao dịch. Chữ ký điện tử ra đời nhằm ký các văn bản điện tử (thông điệp dữ liệu) để khắc phục các hạn chế trên và đẩy mạnh việc sử dụng các giao dịch điện tử trong lĩnh vực thương mại và phi thương mại. Giống như chữ ký trên giấy (chữ ký viết tay), chữ ký điện tử cũng có vai trị như nhau.

- Gắn chữ ký với một cá nhân cụ thể.

- Thể hiện sự cam kết của cá nhân (chủ sở hữu của chữ ký) với một văn bản, tài liệu số cụ thể.

- Đảm bảo tính toàn vẹn của văn bản, tài liệu số sau khi đã ký.

Chữ ký truyền thống được dùng để ký trên các văn bản bằng giấy thì chữ ký điện tử và chữ ký số được sử dụng để ký lên các văn bản số hay thông điệp dữ liệu qua một quy trình tương tự như quy trình ký trên giấy nhưng sử dụng các phương tiện điện tử và phần mềm ký điện tử để tạo ra các chữ ký điện tử. Chữ ký số có kể khắc phục được một số nhược điểm của chữ ký truyền thống:

- Việc giả mạo chữ ký truyền thống có thể thực hiện.

- Chữ ký truyền thống thiếu linh động trong các giao dịch điện tử. - Khó phát hiện được thay đổi của nội dung sau khi ký.

Chữ ký số có thể khắc phục được những nhược điểm trên. Bên cạnh đó, chữ ký số rất khó giả mạo như trong trường hợp của chữ ký trên giấy và con dấu. Cùng với công nghệ hiện nay chữ ký số có một số ưu điểm hơn so với chữ ký trên giấy.

Có thể được hỗ trợ bởi các yếu tố quanh việc ký kết

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

Chữ ký số giữ vai trò đảm bảo an toàn cho các giao dịch điện tử. Đây là yếu tố quan trọng nhất và là điều kiện tiên quyết khi chuyển các giao dịch có giá trị lớn trên giấy tờ sang giao dịch trên mạng, đem lại lợi thế cạnh tranh cho các doanh nghiệp trong bối cảnh hội nhập kinh tế quốc tế.

2.1.1. Tổng quan về chữ ký số

Chữ ký số là sự kết hợp với toán học để xác minh tính xác thực của thơng điệp hoặc những tài liệu kỹ thuật số. Một chữ ký điện tử hợp lệ khi các điều kiện tiên quyết được đáp ứng: mang lại cho người nhận lý do rất chắc chắn để tin rằng thông điệp được tạo bởi người gửi đã biết không bị thay đổi khi truyền đi.

Chữ ký điện tử là một tiêu chuẩn của hầu hết các bộ giao thức mật mã và thường xuyên được sử dụng bởi các nhà phân phối phần mềm, giao dịch hành chính, phần mềm quản lý hợp đồng và một số trường hợp khác để phát hiện giả mạo.

Chữ ký số là một chuỗi dữ liệu liên kết với một thông điệp và thực thể tạo ra thông điệp (chủ sở hữu thông điệp).

Chữ ký số được chỉ rõ gồm 3 thành phần chính:

- Thuật tốn sinh khóa chọn một khóa bí mật ngẫu nhiên từ một tập khóa có thể có. Thuật tốn sẽ tạo ra một cặp khóa khóa bí mật và khóa cơng khai.

- Thuật tốn ký, nhận được một thơng điệp và khóa bí mật từ đó thực hiện để tạo

ra chuỗi mã hóa đại diện hay gọi là “chữ ký”.

- Thuật toán xác thực chữ ký số, khi nhận được thơng điệp, chữ ký và khóa cơng khai. Sử dụng để thực hiện kiểm tra thông điệp xem được chấp nhận hay từ chối.

Hình 2. 1: Sơ lược về quá trình hoạt động của chữ ký số

Ý tưởng của chữ ký số:

- Alice có một thơng điệp là “Hello Bob!” , Alice sẽ sử dụng khóa bí mật của mình để mã hóa thơng điệp. Sau khi thực hiện Alice sẽ được đoạn mã gọi là “chữ ký” sẽ được kèm theo thông điệp để gửi tới cho Bob.

- Khi Bob nhận được “thông điệp” và “chữ ký”. Bob muốn chắc chắn rằng thơng điệp của Alice thì Bob sẽ sử dụng khóa cơng khai để xác thực. Dựa vào đó để suy luận ra kết quả.

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

Trong thực tế thông điệp sẽ được đưa vào hàm băm để xử lý trước khi được ký, gửi đi, điều này giúp việc vận chuyển trở lên nhanh chóng, tiết kiệm tài nguyên vận chuyển.

2.1.2. Ứng dụng của chữ ký số

- Ứng dụng trong chính phủ điện tử: Phục vụ cho việc nộp thuế thu nhập của các cá nhân, doanh nghiệp, bảo hiểm xã hội, phục vụ cho việc kê khai hải quan và thông quan trực tuyến…

- Ứng dụng trong thương mại điện tử, các giao dịch mua bán trực tuyến: Chữ ký số có vai trị xác thực người dùng giúp cho các cửa hàng trực tuyến tránh được các rủi ro trong q trình vận chuyển. Chữ ký điện tử đóng một vai trò rất lớn trong bảo mật của thương mại điện tử vì cơng nghệ của nó giúp việc lấy chữ ký của người dùng trên các tài liệu trở nên dễ dàng hơn. Vì sự an tồn của các công ty thương mại điện tử, họ cần đảm bảo rằng những người mua hàng của họ không phải là tội phạm mạng và được phép sử dụng các phương thức thanh tốn mà họ đang trình bày.

- Ứng dụng trong giao dịch trực tuyến, mã hóa, đảm bảo tính tồn vẹn của thơng điệp.

2.1.3. Q trình ký và kiểm tra thơng điệp

Hình 2. 2: Tổng quan về quy trình ký và xác thực tính tồn vẹn trong chữ ký số

Hình ảnh trên biển diễn quá trình ký và xác thực một cách chi tiết nhất, quá trình ký và xác thực sẽ được giải thích rõ trong bảng dưới đây:

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

Bảng 2. 2: Mô tả về quy trình ký và xác thực

Sử dụng khóa bí mật và ký vào thơng điệp. Kết quả thu được đi qua hàm băm được chuỗi A.

Gửi thông điệp, chuỗi A.

Sử dụng khóa cơng khai của bên gửi và tiến hành biến đổi thông điệp thành một chuỗi. Cho chuỗi kết quả đi qua hàm băm nhận

được chuỗi B.

Nếu chuỗi A và B bằng nhau kết luận dữ liệu không bị sửa đổi trên đường truyền và được

chính người gửi gửi đi.

Ngược lại, kết luận thông điệp đã bị sửa đổi hoặc không phải do người gửi gửi đi.

2.1.3.1. Quá trình ký

Các bước của q trình ký một thơng điệp (bên người gửi)

- Tính tốn chuỗi đại diện thơng điệp (Message digest): việc này có thể thực hiện bằng cách sử dụng thuật toán băm MD5, SHA-256…Ở đây giả sử sử dụng hàm băm MD5

- Một giải thuật tạo chữ ký kết hợp với khóa riêng khóa bí mật của người dùng để thực hiện tạo ra chữ ký số. Kết quả sẽ được chữ ký số hay cịn gọi là chuỗi đại diện được mã hóa (Encrypted message digest).

- Thông điệp ban đầu được ghép vào với chữ ký số tạo thành thông điệp đã được ký (Signed message).

- Thông điệp đã được ký sẽ được gửi đến cho người nhận.

2.1.3.2. Quá trình kiểm tra

Các bước của quá trình kiểm tra chữ ký số (bên người nhận):

- Tách chữ ký số và thông điệp từ thông điệp đã được ký để sử lý riêng.

- Tính tốn chuối của thơng điệp gốc sử dụng hàm băm MD5. Hàm băm này đã thống nhất ở bước ký. Kết quả được một chuỗi đại điện gọi là “A”.

- Sử dụng khóa cơng khai của người gửi để giải mã chữ ký số, kết quả được một chuỗi đại diện thông điệp gọi là “B”.

Tiến hành so sánh chuỗi “A” và “B”:

- Nếu chuỗi “A” và “B” bằng nhau, khi đó thơng điệp là hợp lệ, đảm bảo tính tồn vẹn và thực sự xuất pháp từ người gửi

- Ngược lại, nếu hai chuỗi “A” và “B” không bằng nhau, khi đó chữ ký khơng hợp lệ hoặc khơng thực sự xuất pháp từ người gửi, thông điệp bị sửa đổi.

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

2.1.4. Giải thuật chữ ký số

2.1.4.1. Giải thuật chữ ký số RSA

RSA là giải thuật được sử dụng khá phổ biến. Giải thuật này dựa trên mã hóa khóa cơng khai RSA và họ hàm băm SHA cho phép thực hiện 2 tính năng:

Mã hóa thơng điệp:

- Người gửi mã hóa thơng điệp dựa sử dụng khóa cơng khai của người nhận. - Người nhận giải mã thơng điệp bằng cách sử dụng khóa bí mật của riêng mình. Tạo chữ ký số:

- Người gửi tạo chữ ký số bằng việc sử dụng khóa bí mật của chính mình. - Người nhận kiểm tra chữ ký bằng cách sử dụng khóa cơng khai của người gửi. Chữ ký số dựa trên giải thuật RSA, như đã trình bày về thuật tốn mã hóa cơng khai RSA, thuật tốn thực hiện việc mã hóa và giải mã là đảo ngược nhau:

𝑓(𝑚) = 𝑚𝑒 𝑚𝑜𝑑 𝑛, là hàm mã hóa được sử dụng cơng khai 𝑔(𝑚) = 𝑚𝑑 𝑚𝑜𝑑 𝑛, là hàm giải mã và được giữ bí mật. Trong đó:

- m: dữ liệu đầu vào.

- e, n: là sử dụng như khóa cơng khai. - d: là khóa bí mật.

Từ đó:

𝑓(𝑔(𝑚)) = 𝑚 𝑣à 𝑔(𝑓(𝑚)) = 𝑚 [7]

Ý tưởng sử dụng chữ ký số dựa trên RSA là sử dụng hàm 𝑓 với mục đích cơng khai cho tất cả mọi người biết đến, nhưng chỉ bạn mới biết chức năng giải mã của chính bạn hàm 𝑔.

Alice sẽ sử dụng hàm 𝑔(𝑚) của cô ấy để ký vào thông điệp 𝑚, sau đó Alice sẽ gửi 𝑔(𝑚) đi cùng với một thông điệp để chỉ ra rằng Alice là người gửi.

Khi Bob nhận được và kiểm tra nó là thơng điệp được gửi từ Alice, Bob sẽ sử dụng hàm công khai 𝑓 từ Alice để thực hiện giải mã 𝑔(𝑚) và sẽ nhận được kết quả 𝑚. Giả sử Claude muốn gửi thông điệp giả mạo 𝑚′ đến cho Bob sẽ khơng có cách nào để thực hiện thành công do Clause không biết hàm 𝑔(𝑚) của Alice thực hiện như thế nào.

Bên trên là việc thực hiện việc ký thông điệp chưa được mã hóa điều này sẽ dẫn đến việc bất kỳ ai cũng có thể đọc được thơng điệp mà Alice muốn gửi đến cho Bob. Sau đây sẽ là cách thực hiện việc mã hóa và ký đồng thời.

Nếu Alice mốn ký và mã hóa thơng điệp, cơ ấy có thể theo dõi lược đồ bên dưới đây. Lược đồ bắt đầu bằng “Bản rõ thông điệp” và ngược theo chiều kim đồng hồ.

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

Nếu thông điệp là 𝑚 thì kết quả sẽ phải đi qua lần lượt qua hai khối fB(m) và gA(fB(m)),

việc này tương ứng với việc mã hóa và tạo chữ ký số. Sau khi thực hiện xong kết quá sẽ được gửi tới Bob để tiến hành xác thực và giải mã.

Hình 2. 3: Quy trình thực hiện kết hợp mã hóa và chữ ký số

Khi Bob nhận được thông tin được gửi từ Alice, Bob phải tiến hiên các bước sau để xác thực và giải mã thông điệp.

Đầu tiên sử dụng hàm công khai fA của Alice để tiến hành xác thực thông điệp:

𝑓A(𝑔A(𝑓B(𝑚))) = (𝑓A ∘ 𝑔A)( 𝑓B(m)), Theo định nghĩa của thành phần hàm 𝑓A(𝑔A(𝑓B(𝑚))) = 𝑓B(m), Bởi vì 𝑓A ∘ 𝑔A là hàm đồng nhất. [7]

Tiếp theo đó là Bob sẽ sử dụng khóa bí mật của anh ấy để tiến hành giải mã để tìm ra thơng điệp 𝑚:

𝑔B(𝑓B(m)) = (𝑔B ∘ 𝑓B)(𝑚) = 𝑚 bởi vì 𝑔B ∘ 𝑓B là hàm đồng nhất. [7]

Đến đây quá trình “mã hóa và ký” cùng với q trình “xác thực và giải mã” đã thực hiện xong. Để tăng hiệu năng hệ thống có thể kết hợp cùng với hàm băm để rút gọn thông điệp cho việc mã hóa tạo chuỗi thơng điệp diễn ra nhanh hơn đối với những thơng điệp có kích thước lớn.

2.1.4.2. Giải thuật DSA

Giải thuật DSA (Digital Signature Algorithm) là chuẩn chữ ký số được phát triển bởi NIST (National Institute of Standards and Technology) vào năm 1991.

Giải thuật DSA được phát triển dựa trên giải thuật DSS (Digital Signature Standard). Các thành phần của DSA:

Q trình sinh khóa, q trình này sinh ra một cặp khóa và gồm 2 giai đoạn: - Lựa chọn tham số của giải thuật.

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

- Sinh cặp khóa cho người dùng. - Q trình ký thơng điệp.

- Q trình kiểm tra xác thực chữ ký.

a) Quá trình lựa chọn tham số cho người dùng:

- Lựa chọn thuật toán hàm băm H. Giải thuật hàm băm có thể được chọn là 1 hoặc SHA-2.

SHA-- Chọn kích thước cho các khóa L và N.

- Kích thước của L có thể là 1024, 2048, 3072 bit.

- Kích thước của N có thể là 160, 224, 256 bit. N phải nhỏ hơn hoặc bằng kích thước chuỗi băm đầu ra của hàm băm H đã chọn.

- Chọn số ngun tố q có kích thước N bit.

- Chọn modulo p L bit sao cho p − 1 là bội số của q. - Chọn g là hệ số nhân sao cho (g ∗ q)mod p = 1.

- Các tham số (q, p, g) được chia sẻ giữa các người dùng.

b) Q trình sinh khóa

Q trình này sinh cho mỗi người dùng khác nhau: - Chọn số ngẫu nhiên x sao cho 0 < x < q. - Tính y = gx mod p.

- Khóa cơng khái (q, p, g, y). - Khóa bí mật là x.

Kiểm tra chữ ký của thông điệp:

- Loại bỏ chữ ký nếu r và s không thỏa mãn điều kiện 0 < r, s < q. - Tính H(m) từ thơng điệp nhận được.

- Tính w = s−1mod q.

- Tính u1= (H(m) ∗ w) mod q. - Tính u2= (r ∗ w) mod q.

- Tính v = ((gu1 ∗ yu2) mod p) mod q. - Chữ ký xác thực nếu v = r.

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

2.2. Chứng thư số

Sử dụng một kỹ thuật để đảm bảo tính tồn vẹn, đảm bảo an tào cho khóa cơng khai việc này làm trành việc khóa cơng khai vi phạn đến những vấn đề an ninh như giả mạo, khơng xác định được nguồn gốc… Do đó đã sinh ra một kỹ thuật giúp việc gắn kết khóa công khai với thông tin chủ sở hữu theo một cách tin cậy mà có thể đảm bảo sẽ xác thực được thơng tin chủ sở hữu khóa cơng khai sau khi thực hiện ký một dữ liệu số bất kỳ.

Kỹ thuật này cần đảm bảo ít nhất hai tiêu chí sau: - Thiết lập tính tồn vẹn cho khóa cơng khai.

- Gắn kết thơng tin chủ sở hữu và khóa cơng khai theo một cách tin cậy.

Để đảm bảo 2 tiêu chí trên có thể sử dụng chữ ký số (khái niệm đã nói ở trên), chữ ký số cho phép xác định được người gửi và tính tồn vẹn tồn vẹn của nội dung số khi họ đã thực hiện ký vào nội dung.

Chứng thư số là một dạng chứng thư điện tử, nó được cung cấp bởi một tổ chức cung cấp dịch vụ chứng thư số. Vai trò của chứng thư số được xem như căn cước công dân để xác định thông tin nhưng được sử dụng trên môi trường không gian mạng. Chứng thư số cung cấp những thơng tin cơ bản: khóa cơng khai được liên kết với chủ sở hữu, thông tin chủ sở hữu chứng thư số… Nói cách khác chứng thư số là một bản cải tiến của chữ ký số. Chúng cịn có thể nhận diện được một cá nhân, một tổ chức hoặc một máy chủ… được gắn định danh đối tượng với khóa cơng khai.

Bên cấp chứng thư số (CA – Certificate Authority) cần phải đảm bảo tính hợp lệ của chứng thư số thông qua chữ ký số. Nếu chữ ký số hợp lệ người dùng có thể sử dụng chữ ký số đó.

2.2.1. Vai trị của chứng thư số

Chứng thư số này được dùng như một công cụ điện tử giúp nhận diện cá nhân, máy chủ hoặc một số đối tượng khác. Nó gắn định danh đối tượng đó với một “khóa cơng khai” được cấp bởi tổ chức có thẩm quyền.

2.2.2. Chuẩn X.509

Chứng nhận X.509 là chứng nhận khóa công khai phổ biến nhất hiệp hội Viễn thông quốc tế (International Telecommunications Union – ITU) đã chỉ định chuẩn X.509 và năm 1988 đây là định dạng 1 của chuẩn X.509. Vào năm 1993, phiên bản 2 của chuẩn X.509 được phát hành với 2 trường tên nhận dạng duy nhất được bổ sung. Phiên bản 3 của chuẩn X.509 được bổ sung thêm trường mở rộng đã phát hành vào năm 1997.

Một chứng chỉ khóa cơng khai kết nối một khóa cơng khai với sự nhận diện của một người dùng (hoặc một thiết bị). Khóa cơng khai và tên thực thể sở hữu khóa này là hai mục quan trọng trong một chứng nhận.

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

Hình 2. 4: Các thành phần có trong chứng thư số

- Version: Chỉ định phiên bản của chứng nhận X.509

- Serial Number: Số loạt phát hành được gán bởi CA. Mỗi CA nên gán một mã số loạt duy nhất cho mỗi giấy chứng nhận mà nó phát hành.

- Signature Algorithm: Thuật toán chữ ký chỉ rõ thuật toán mã hóa được CA sử dụng để ký giấy chứng nhận. Trong chứng nhận X.509 thường là sự kết hợp giữa thuật toán băm (MD5 hoặc SHA-1) và thuật toán khóa cơng khai (chẳng hạn như RSA).

- Issuer Name: Tên tổ chức CA phát hành giấy chứng nhận, đây là một tên phân biệt theo chuẩn X.500. Hai CA không được sử dụng cùng một tên phát hành. - Validity Period: Trường này gồm hai giá trị chỉ định khoảng thời gian mà giấy

- Public Key: Xác định thuật tốn của khóa cơng khai (như RSA) và chứa khóa cơng khai được định dạng tùy vào kiểu của nó.

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

- Issuer Unique ID và Subject Unique ID: Hai trường này được giới thiệu vào trong X.509 phiên bản 2 được dùng để xác định hai tổ chức CA hoặc hai chủ thể khi chúng có cùng, DN. RFC 2459 đề nghị không nên sử dụng hai trường này. - Extensions: Chứa các thông tin bổ sung cần thiết mà người thao tác CA muốn cài

đặt vào chứng nhận. Trường này được giới thiệu trong X.509 phiên bản 3. Signature: Đây là chữ ký điện tử được tổ chức CA áp dụng. Tổ chức CA sử dụng khóa bí mật có kiểu quy định trong trường thuật toán ký. Chữ ký bao gồm tất cả các thành phần khác trong giấy chứng nhận. Do đó, tổ chức CA chứng nhận cho tất cả các thông tin khác trong giấy chứng nhận chứ không chỉ cho tên chủ thể và khóa cơng khai.

2.3. Hạ tầng khóa cơng khai PKI

Hạ tầng khóa công khai (Public key infrastructure – PKI) là một tập hợp các phần cứng, phần mềm, nhân lực, chính sách và các thủ tục để tạo, quản lý, phân phối, lưu chữ, sử dụng và thu hồi các chứng chỉ số.

PKI mục đích dùng để xác thực người dùng trên không gian Internet. Đối với việc truyền thơng vật lý thì việc xây dựng cơ chế tin cậy được thực hiện dễ dàng hơn khi có thể nhận dạng được mọi người thông qua khuôn mặt, giấy tờ tùy thân, chữ ký… Tuy nhiên đối với truyền thông điện tử việc xây dựng cơ chế tin cậy là cơng việc khó khăn khi phải định danh những thực thể khơng xác định. Hiện nay có một cơ chế xác định tin cậy là hạ tầng khóa cơng khai – Public Key Infrastructure (PKI).

Trong giải pháp chữ ký số, PKI là hệ thống vừa mang tính tiêu chuẩn, vừa mang tính cơng nghệ cho phép người dùng trong một mạng công cộng không bảo mật (chẳng hạn như Internet) có thể trao đổi thơng tin một cách an tồn thơng qua việc sử dụng một cặp khóa bí mật và khóa cơng khai được chứng nhận bởi một nhà cung cấp chứng nhận số CA (Certificate Authority – bên thứ 3 có vai trị cung cấp và xác thực định danh các bên tham gia) được tín nhiệm. Nền tảng khóa cơng khai cung cấp một chứng chỉ số dùng để xác minh một cá nhân, một doanh nghiệp hoặc một tổ chức và các dịch vụ có thể lưu trữ, thu hồi các chứng chỉ khi cần thiết. Quá trình này thường được thực hiện bởi một phần mềm đặt tại trung tâm và các phần mềm phối hợp với phía người dùng.

Khái niệm hạ tầng khóa cơng khai PKI thường được sử dụng để chỉ toàn bộ hệ thống bao gồm các thẩm quyền chứng thực cùng các cơ chế liên quan đồng thời với toàn bộ việc sử dụng các thuật tốn mật mã hóa khóa cơng khai trao đổi thông tin.

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

phần sau: Registration Authority (RA), Certificate Authority (CA), Certificate Repository (CR, hệ thống phân phối và chính sách bảo mật... [4]

Hình 2. 5: Sơ đồ tổng quan về PKI

2.3.1.1. Certificate Authority

CA sử dụng để xác thực định danh của những đối tượng sử dụng, những đối tượng này có thể là một cá nhân, tổ chức, hệ thống máy tính hay các dịch vụ. CA ngăn chặn các thực thể giả mạo và quản lý vòng đời của bất kỳ chứng thư số có trong hệ thống bao gồm phát hành và thu hồi chứng thư số.

CA nhận các yêu cầu phát hành chứng thư số từ một cá nhân, cơ quan, tổ chức nào đó và phát hành chứng thư số đến khách hàng sau khi đã xác thực được khách hàng yêu cầu.

CA dựa vào các chính sách trao đổi thông tin của môi trường bảo mật của tổ chức để định nghĩa ra một tập quy tắc, các thủ tục liên quan đến việc tạo, phát hành, thu hồi chứng thư số phải tuân thủ theo quy tắc đã đề ra. Chẳng hạn như việc chứng thư số của tổ chức hết thời gian có hiệu lực (1 hoặc 2 năm) sẽ bị thu hồi hay do việc để lộ, đánh mất khóa bí mật. khi những vấn đề đó xảy ra chứng thư số Nên được thu hồi. [4] [5]

Hình 2. 6: Quy trình phát hành và chứng thực chứng thư số

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

Quá trình xác thực dựa trên CA:

1. Bod yêu cầu CA phát hành thẻ chứng thực với thông tin mà Bob cung cấp. 2. CA kiểm tra tính hợp lệ mà thông tin của Bob cùng cấp và phát hành chứng thư

số cho Bob.

3. Bob chuyển chứng thư số với định danh của anh ấy cho Alice. 4.

5. Alice yêu cầu CA kiểm tra định danh của Bob.

6. CA kiểm tra và xác định chứng thư của Bob là hợp lệ. 7. CA gửi kết quả sau khi thực hiện kiểm tra về cho Alice.

8. Nếu kết quả hợp lệ q trình trao đổi thơng tin giữa Alice và Bob sẽ diễn ra.

2.3.1.2. Registration Authority

Tổ chức đăng ký RA cái mà được xác thực bởi CA để cung cấp chứng thư số đến cho

người sử dụng trong những trường hợp cụ thể. Tất cả các chứng thư số mà được yêu cầu khởi tạo, nhận và thu hồi bởi cả CA và RA là được lưu trữ bên trong một cơ sở dữ liệu chứng thư số được mã hóa.

RA hoạt động và có vai trị tương tự như CA, nó đóng vai trị trung gian làm nhiệm vụ tương tác giữa CA và người dùng để giảm thiếu số lượng công việc mà CA phải thực hiện. RA nhận các yêu cầu khởi tạo chứng thư số từ các thực thể và thực hiện xác minh thông tin từ các thực thể cung cấp sau đó gửi yêu cầu đến cho CA để yêu cầu tạo chứng thư số. Sau khi tạo xong CA sẽ gửi chứng thư số đã khởi tạo cho RA. Và RA sẽ gửi nó đến cho người dùng cuối. CA sẽ không trực việc việc cấp phát, thu hồi chứng thư số mà phải thông qua RA. RA sẽ thực hiện tiếp nhận thông tin từ người dùng để đưa ra những yêu cầu này và CA sẽ thực hiện nhưng yêu cầu đó.

2.3.1.3. End Entity

EE là bên được cấp chứng thư số hay người dùng cuối. Đối tượng này có thể là một

cá nhân, một tổ chức đưa ra yêu cầu cấp phát chứng thư số cho bản thân đến cho RA hoặc CA. EE cần cung cấp các thông tin cần thiết mà bên CA yêu cầu để khởi tạo chứng thư số.

Các đối tượng EE phải có khả năng truy cập an tồn các thông tin sau: - Thông tin cá nhân của bản thân.

- Khóa riêng tư của bản thân.

- Tên của CA được bản thân đối tượng này tin tưởng. - Khóa cơng khai của CA đó.

79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM79Thursday, June 13, 20249:53:19 PM9:53:19 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM79Thursday, June 13, 20249:53:20 PM9:53:20 PM

79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM79Thursday, June 13, 20249:53:21 PM9:53:21 PM

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

</div>

nghiên cứu về chữ ký số và ứng dụng trong quản lý văn bản

<b>HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN </b>

<b>ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI </b>

<b>NGHIÊN CỨU VỀ CHỮ KÝ SỐ VÀ ỨNG DỤNG TRONG QUẢN LÝ VĂN BẢN </b>

<b>Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Mã sinh viên: </b>

<b>Lớp: Khóa: Hệ: </b>

<b>TS. HỒNG XN DẬU CAO NGỌC SƠN </b>

<b>B17DCAT153 D17CQAT01 2017 – 2022 </b>

<b>ĐẠI HỌC CHÍNH QUY</b>

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

<b>HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN </b>

<b>ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI </b>

<b>NGHIÊN CỨU VỀ CHỮ KÝ SỐ VÀ ỨNG DỤNG TRONG QUẢN LÝ VĂN BẢN </b>

<b>Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Mã sinh viên: </b>

<b>Lớp: Khóa: Hệ: </b>

<b>TS. HOÀNG XUÂN DẬU CAO NGỌC SƠN </b>

<b>B17DCAT153 D17CQAT01 2017 – 2022 </b>

<b>ĐẠI HỌC CHÍNH QUY</b>

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

<b>LỜI CẢM ƠN </b>

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

<b>NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ, CHO ĐIỂM </b>

HOÀNG XUÂN DẬU

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

<b>NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ, CHO ĐIỂM</b>

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

<b>MỤC LỤC </b>

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

<b>DANH MỤC HÌNH ẢNH </b>

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

<b>LỜI MỞ ĐẦU </b>

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

<b>CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO MẬT THÔNG TIN DỰA TRÊN MẬT MÃ </b>

<b>1.1. Các yêu cầu bảo mật thông tin </b>

<i><b>1.1.1. Tính sẵn sàng </b></i>

<i><b>1.1.2. Tính bí mật </b></i>

<i><b>1.1.3. Tính tồn vẹn </b></i>

<i><b>1.1.4. Tính xác thực </b></i>

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

<i><b>1.1.5. Tính chống chối bỏ </b></i>

<b>1.2. Các thuật tốn mã hóa cơng khai </b>

<i><b>1.2.1. Giải thuật RSA </b></i>

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

<i>1.2.1.1. Sơ lược về hệ mật RSA </i>

<i>1.2.1.2. Sinh khóa </i>

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

<i><b>1.2.2. Elgamal </b></i>

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

<i><b>1.2.3. Rabin </b></i>

<b>1.3. Hàm băm </b>

<i><b>1.3.1. Tổng quan về hàm băm </b></i>

<i>1.3.1.1. Khái niệm về hàm băm </i>

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

<i>1.3.1.2. Phân loại hàm băm </i>

<i>1.3.1.3. Tính chất của hàm băm </i>

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

<i>1.3.1.4. Ứng dụng hàm băm trong lĩnh vực công nghệ thông tin. </i>

<i><b>1.3.2. Các loại hàm băm </b></i>

<i>1.3.2.1. MD5 </i>

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

<b>1.4. Kết chương </b>

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

<b>CHƯƠNG 2: CHỮ KÝ SỐ VÀ TỔNG QUAN VỀ HẠ TẦNG KHĨA CƠNG KHAI PKI </b>

<b>2.1. Chữ ký số </b>

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

<i><b>2.1.1. Tổng quan về chữ ký số </b></i>

79thahh lau bah do hieh trahg xu duhg dat tu bah do dic ehihh xa dieh truhg huyeh dieh ehau tihh hghe chThursday, June 13, 2024

<i><b>2.1.2. Ứng dụng của chữ ký số </b></i>

<i><b>2.1.3. Q trình ký và kiểm tra thơng điệp </b></i>