LUẬN VĂN:NGHIÊN CỨU VẤN ĐỀ XÁC THỰC TRONG HỆ THỐNG THANH TOÁN ĐIỆN TỬ doc

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ


Ngô Đức Hùng

NGHIÊN CỨU VẤN ĐỀ XÁC THỰC TRONG HỆ
THỐNG THANH TOÁN ĐIỆN TỬ






KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY

Ngành: Công nghệ thông tin

HÀ NỘI - 2009

ii
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ


Ngô Đức Hùng

NGHIÊN CỨU VẤN ĐỀ XÁC THỰC TRONG HỆ
THỐNG THANH TOÁN ĐIỆN TỬ









KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY

Ngành: Các Hệ thống thông tin

Cán bộ hướng dẫn: ThS. Lương Việt Nguyên











HÀ NỘI - 2009

iii
Tóm tắt nội dung của Khóa luận tốt nghiệp

Mục đích của khóa luận là nghiên cứu và đưa ra những giải pháp khoa học cho
các bài toán xác thực trong quá trình TTĐT. Từ đó, đánh giá ưu nhược điểm của các
giải pháp, chỉ rõ giải pháp nào sẽ đạt hiệu quả tối ưu đối với từng loại hình TTĐT. Đối
tượng nghiên cứu của khóa luận văn là các bài toán phát sinh khi TTĐT. Khóa luận
nghiên cứu một cách tương đối đầy đủ các hình thức TT
ĐT cho đến thời điểm hiện tại.
Dựa trên các kết quả đó, nêu các giải pháp tương ứng với từng bài toán cụ thể.
Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu một cách khoa học các hình thức TTĐT hiện
đang được ứng dụng rộng rãi, đồng thời tìm hiểu cơ chế bảo mật, xác thực của các hệ
thống TTĐT đó, nhằm đưa ra giải pháp toàn diện
để phát triển hệ thống TTĐT ở Việt
Nam.

iv
MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ AN TOÀN THÔNG TIN VÀ DỊCH VỤ XÁC
THỰC 4

1.1. Khái quát về an toàn thông tin 4
1.2. Vấn đề xác thực trong an toàn thông tin 6
1.2.1. Khái niệm 6
1.2.2. Phân loại xác thực 7
1.2.3. Các nhân tố xác thực 7
1.2.4. Xác thực mạnh nhiều yếu tố 7
1.2.5. Một vài công cụ xác thực 9
1.3. Chữ ký số - Công cụ được ứng dụng rộng dãi nhất 12
1.3.1. Khái quát về chữ ký điện tử 12
1.3.2. Vấn đề an toàn của chữ ký điện tử 13
1.3.3. Ứng dụng 14
1.4. Cơ sở hạ tầng về mật mã khóa công khai 16
CHƯƠNG 2: THANH TOÁN ĐIỆN TỬ 20
2.1. Tổng quan về TTĐT 20
2.1.1. Khái niệm chung về TTĐT 20
2.1.2. Các đặc trưng của TTĐT 21
2.2. Các mô hình TTĐT 21
2.3. Vấn đề an ninh trong TTĐT 23
CHƯƠNG 3: XÁC THỰC TRONG CÁC HỆ THỐNG THANH TOÁN ĐIỆN TỬ 24
3.1. Vai trò của xác thực trong thanh toán 24
3.2. Các phương thức thanh toán chính 24
3.3. Hoạt động xác thực diễn ra như thế nào 25

3.3.1. Card Payment 25

v
3.3.1.1. Phương pháp xác thực 25
3.3.1.2. Những kỹ thuật về bảo mật 26
3.3.2. e-Payment 31
3.3.2.1. Phương pháp xác thực 31
3.3.3.2. Những kỹ thuật về bảo mật 32
3.3.3.2.1. e-Banking 32
3.3.3.2.2. e-Commerce 35
3.3.3. Mobile Payment (m-Payment) 40
3.3.3.1. Phương thức xác thực 40
3.3.3.2. Những kỹ thuật về bảo mật 41
KẾT LUẬN 44
PHỤ LỤC 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO 54


vi
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Hình 1. Một hệ thống xác thực sinh trắc học
Hình 2. Quá trình ký và kiểm tra chữ ký
Hình 3. Sơ đồ một hệ thống PKI
Hình 4. Mô hình kiến trúc CA phân cấp
Hình 5. Một chiếc thẻ thanh toán có gắn chip IC
Hình 6. Máy chấp nhận thẻ thanh toán POS
Hình 7. Thẻ thừ và máy đọc thẻ từ
Hình 8. Một chip an ninh có kích thước 3x5 mm được đưa vào bên trong
thẻ và được phóng lớn ra. Các điểm tiếp xúc trên thẻ cho phép

thiết bị điệ
n tử có thể truy cập chip.
Hình 9. Mô hình TTĐT
Hình 10. Các nhân tố tham gia vào TMĐT
Hình 11. Giao thức SSL
Hình 12. Thanh toán bằng điện thoại di động
Hình 13. Mô hình triển khai công nghệ WAP

vii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU

Ký hiệu Chú giải
API Application Programming Interface
ATTT An toàn thông tin
CA Certification Authority
CI Credit Institution
CNTT Công nghệ thông tin
CP Certificate Policy
CSDL Cơ sở dữ liệu
DSS Digital Signature Standard
HTTT Hệ thống thông tin
IBPS Inter Bank Payment System
NHNN Ngân hàng Nhà nước Việt Nam
NHTM Ngân hàng Thương mại
NHTW Ngân hàng Trung Ương
PIN Personal Identification Number
PKI Public Key Infrastructure
RA Registration Authority
Sub CA Subordinate CA
TAD Terminal Access Device

TCTD Tổ chức Tín dụng
TMĐT Thương mại điện tử
TTĐT Thanh toán điện tử
TTTT Trung tâm thanh toán

viii
LỜI CÁM ƠN

Lời đầu tiên, em xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới ThS. Lương Việt Nguyên – Bộ
môn Các Hệ thống thông tin – Khoa Công Nghệ Thông Tin – Trường Đại Học Công
Nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội, người đã hết lòng hướng dẫn, tạo điều kiện cho em
trong suốt quá trình thực hiện khóa luận.
Em xin cám ơn PGS.TS. Trịnh Nhật Tiến, các thầy, các cô trong trường Đại học
Công Nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nộ
i đã tận tình giảng dạy chúng em, giúp đỡ động
viên chúng em từ những ngày đầu bước vào cánh cổng trường Đại học. Thầy cô đã tạo
cho chúng em môi trường học tập, những điều kiện thuận lợi cho chúng em được học
tập tốt, trang bị cho chúng em những kiến thức quý báu giúp chúng em có thể vững
bước trong tương lai.
Cám ơn các bạn sinh viên K50 đã giúp đỡ, cùng nghiên cứu và chia sẻ với tôi
trong suốt quá trình học
Đại học và thời gian hoàn thành khóa luận.

Hà Nội, 05/2009
Ngô Đức Hùng

1
MỞ ĐẦU

TTĐT là trở ngại lớn thứ hai đối với việc mở rộng và phát huy hiệu quả thực sự

của ứng dụng TMĐT, chỉ sau yếu tố về nhận thức của người tiêu dùng. Hiện nay, một
số lượng không nhỏ doanh nghiệp và ngân hàng tại Việt Nam đã bắt đầu chú ý tới các
hình thức TTĐT, và sử dụng các công cụ xác thực như một biện pháp tiện l
ợi, an toàn,
nhằm giảm chi phí và thủ tục giao dịch. Tuy nhiên, nỗi lo về những rủi ro và nguy cơ
tiềm ẩn trong thanh toán trực tuyến đang làm chậm bước tiến của ứng dụng TMĐT
trong thời đại công nghệ thông tin ngày nay. Để khắc phục vấn đề này, cần phải đưa ra
giải pháp xác thực toàn diện nhằm đảm bảo an toàn tối đa cho các giao dịch trực tuyến
nói chung và TTĐT nói riêng. Có được niềm tin c
ủa người tiêu dùng thì hệ thống
TTĐT mới dễ dàng phát triển được, và chúng ta hoàn toàn có thể tin tưởng vào một
tương lai không xa, cả thế giới sẽ bước vào một nền kinh tế mới, nền kinh tế không
tiền mặt.
Hệ thống TTĐT đang trở thành nhu cầu phát triển và điều kiện để Việt Nam hội
nhập với thế giới. Tuy nhiên, do chưa nắm rõ các kiến thức về ch
ứng thực số và công
nghệ trong hệ thống thanh toán trực tuyến, nhiều doanh nghiệp, tổ chức, vẫn tỏ ra thận
trọng và chưa triển khai hệ thống này.
Thực tế cho thấy những nước có nền TMĐT phát triển là những nước đã xây
dựng được một cơ sở hạ tầng thanh toán khá hoàn thiện. Và trong tất cả các phương
thức thanh toán, ngân hàng luôn ở vị trí trung tâm với vai trò là nhà cung cấp trự
c tiếp
dịch vụ hoặc tổ chức trung gian hỗ trợ hệ thống TTĐT.
Giám đốc trung tâm CNTT BIDV đưa ra con số minh chứng cho thói quen sử
dụng tiền mặt của người dân VN: 4 triệu người dân Singapore sở hữu 30 triệu thẻ các
loại (ATM, tín dụng, ghi nợ ); còn tại Việt Nam, 85 triệu người dân mới có 6,2 triệu
thẻ và khoảng 10 triệu tài khoản. Do thiếu sự kết nối tổng thể giữa các ngân hàng,
khách hàng và nhà cung cấp dịch vụ, hàng hóa khiến người tiêu dùng chưa mạnh dạn
tham gia cũng như thụ hưởng các tiện ích từ TTĐT (TTĐT).
Đối với mạng lưới thanh toán thẻ của ngân hàng, hiện vẫn tồn tại tới ba liên minh

(liên minh của Vietcombank, hệ thống kết nối giữa ANZ và Sacombank, và hệ thống
của ngân hàng Đông Á). Do đó, nếu người mua và người bán có tài khoản ở những
ngân hàng hoặc liên minh khác thì việc TTĐT gần nh
ư không thực hiện được trong
giao dịch thương mại trực tuyến.

2
Thực tế, các ngân hàng và nhà cung cấp đang rất chủ động trong việc đưa ra các
phương thức thanh toán. Chẳng hạn, Pacific Airlines (hiện nay là Jetstar Pacific) hợp
tác với một số tổ chức cho phép TTĐT đối với các thẻ tín dụng quốc tế hoặc thẻ ghi nợ
nội địa của VCB; Techcombank hợp tác với chodientu.vn cung cấp dịch vụ thanh toán
trực tuyến đối với các khách hàng của Techcombank khi mua hàng trên website này
Tuy nhiên, đó chỉ là những giải pháp đượ
c triển khai trong một phạm vi hẹp. TTĐT ở
VN đang có sự giao thoa, mỗi bên (ngân hàng và nhà cung cấp) đều chủ động đưa ra
những giải pháp riêng mà thiếu vai trò chỉ huy của NHNN. Trong khi các ngân hàng
nỗ lực mở rộng điểm chấp nhận thanh toán bằng thẻ tín dụng, thì các nhà cung cấp
cũng chủ động khắc phục bằng những giải pháp tình thế là đàm phán với từng ngân
hàng để thiết lập hệ thố
ng cho phép khách hàng thanh toán bằng cách sử dụng thẻ do
ngân hàng phát hành hoặc khấu trừ thẳng vào tài khoản ngân hàng (như trường hợp
của các doanh nghiệp kể trên)
Mô hình của các nước trên thế giới là xây dựng một trung tâm chuyển mạch tài
chính ở tầm quốc gia với nhiệm vụ chuyển mạch kết nối giao dịch thanh toán giữa các
bên khác nhau, xử lý thanh toán bù trừ và quyết toán giá trị thanh toán. Ngoài ra, có
một số cổng thanh toán. Các cổng này có thể do một số công ty tư nhân xây d
ựng để
cung cấp dịch vụ.
Sau một thời gian, công ty Chuyển Mạch Tài Chính Quốc Gia Banknet đã chính
thức ra mắt. Mục tiêu của Banknetvn là kết nối các hệ thống thanh toán thẻ của các

ngân hàng ở VN, tạo thành một hệ thống thanh toán thẻ chung cho quốc gia và kết nối
với các tổ chức thẻ quốc tế. Hoạt động của Banknet hoàn toàn khác với các liên minh
thẻ đang tồn tại ở chỗ, các liên minh thẻ thự
c chất là sự thỏa thuận của một số ngân
hàng với nhau, thường do một ngân hàng đã đi trước một bước về hệ thống thẻ, nghiệp
vụ thẻ đứng ra chủ trì, các ngân hàng khác sẽ tham gia theo sự chủ trì đó và chịu ảnh
hưởng chi phối của ngân hàng chủ trì. Còn Banknet tạo ra một hệ thống nền tảng công
nghệ và dịch vụ chuyển mạch kết nối dùng chung, một sân ch
ơi bình đẳng cho tất cả
các ngân hàng tham gia kết nối.
Gần đây NHNN đã quan tâm nhiều hơn đến vấn đề này qua việc ban hành các
quy chế, chuẩn mực về thanh toán thẻ, chỉ đạo và hỗ trợ Banknetvn hoạt động và phát
triển theo hướng thực sự là trung tâm chuyển mạch thanh toán của quốc gia, tổ chức
các hội thảo nghiên cứu về giải pháp trung tâm thanh toán tối ưu Với những chuyển
biến tích cự
c kể trên, hy vọng những vướng mắc trong TTĐT sẽ dần được gỡ bỏ.

3
Dịch vụ TMĐT ở Việt Nam chỉ có thể chia thành ba loại: Các website rao vặt
đáp ứng nhu cầu mua bán của các cá nhân, các website của doanh nghiệp để quảng cáo
sản phẩm và chăm sóc khách hàng và các cửa hàng điện tử (e-store). Điều này có
nghĩa TMĐT Việt Nam hiện chỉ phát triển mạnh ở khâu cung cấp thông tin (quảng
cáo, đưa thông tin lên website ) chứ chưa đẩy mạnh được khâu thanh toán. Số lượng
mặt hàng được bày bán trực tuyến c
ũng còn ít; ngoài ra, việc thanh toán chủ yếu vẫn là
thu tiền trực tiếp
Phương pháp nghiên cứu chính của khóa luận là tìm hiểu các bài báo khoa học,
các mô hình thanh toán trực tuyến lớn trên thế giới, tìm hiểu về mô hình và thực trạng
về an ninh, an toàn thông tin, để từ đó đưa ra giải pháp ứng dụng xác thức phù hợp.
Nội dung của khóa luận văn gồm có phần mở đầu, ba chương nội dung và phần

kết luận:
Chương 1
: Tổng quan về an toàn thông tin và dịch vụ xác thực
Giới thiệu những khái niệm cơ bản nhất về lĩnh vực an toàn thông tin, các công
cụ xác thực được sử dụng trong ngành khoa học này.
Chương 2: Thanh toán điện tử
Giới thiệu tổng quát về thanh toán, các hình thức thanh toán, đặc điểm và vấn đề
an ninh, bảo mật trong các hình thức thanh toán hiện nay.
Chương 3: Vấn đề xác thực trong các hệ thống TTĐT
Giới thiệu chi tiết các hệ thống TTĐT đang và sẽ được ứng dụng trên toàn thế
giới, nghiên cứu và đưa ra những giải pháp xác thực tốt nhất cho các hệ thống thanh
toán trực tuyến.

4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ AN TOÀN THÔNG TIN VÀ
DỊCH VỤ XÁC THỰC

Có thể kết luận rằng, trên thế giới hiện nay, nhu cầu về TMĐT rất phổ biến,
nhưng các vấn đề hạ tầng trong TTĐT vẫn chưa được giải quyết tương xứng và đáp
ứng được các đòi hỏi đặt ra. Việc nghiên cứu xây dựng các hệ thống TTĐT để đảm
bảo an toàn thông tin trong các dịch vụ TMĐT là một hướng nghiên cứu rất cần thi
ết
hiện nay.
Việc xây dựng các hệ thống TTĐT về mặt kỹ thuật chính là ứng dụng các thành
tựu của lý thuyết mật mã. Các mô hình thanh toán sử dụng các giao thức mật mã được
xây dựng để đảm bảo an toàn cho việc giao dịch thông tin giữa các bên tham gia.

1.1. Khái quát về an toàn thông tin
Với sự phát triển bùng nổ của công nghệ thông tin, hầu hết các thông tin của
doanh nghiệp như chiến lược kinh doanh, các thông tin về khách hàng, nhà cung cấp,

tài chính, mức lương nhân viên,…đều được lưu trữ trên hệ thống máy tính. Cùng với
sự phát triển của doanh nghiệp là những đòi hỏi ngày càng cao của môi trường kinh
doanh yêu cầu doanh nghiệp cần phải chia sẻ thông tin của mình cho nhiều đối tượng
khác nhau qua Internet hay Intranet. Việc mất mát, rò rỉ thông tin có thể ảnh hưở
ng
nghiêm trọng đến tài chính, danh tiếng của công ty và quan hệ với khách hàng.
Các phương thức tấn công thông qua mạng ngày càng tinh vi, phức tạp có thể
dẫn đến mất mát thông tin, thậm chí có thể làm sụp đổ hoàn toàn hệ thống thông tin
của doanh nghiệp.
An toàn nghĩa là thông tin được bảo vệ, các hệ thống và những dịch vụ có khả
năng chống lại những tai hoạ, lỗi và sự tác động không mong đợi, các thay đổi tác
động đến độ
an toàn của hệ thống là nhỏ nhất. Hệ thống có một trong các đặc điểm sau
là không an toàn: Các thông tin dữ liệu trong hệ thống bị người không được quyền truy
nhập tìm cách lấy và sử dụng (thông tin bị rò rỉ). Các thông tin trong hệ thống bị thay
thế hoặc sửa đổi làm sai lệch nội dung (thông tin bị xáo trộn)
Thông tin chỉ có giá trị cao khi đảm bảo tính chính xác và kịp thời, hệ thống chỉ
có thể cung cấp các thông tin có giá tr
ị thực sự khi các chức năng của hệ thống đảm
bảo hoạt động đúng đắn. Mục tiêu của an toàn bảo mật trong công nghệ thông tin là

5
đưa ra một số tiêu chuẩn an toàn. Ứng dụng các tiêu chuẩn an toàn này để loại trừ hoặc
giảm bớt các nguy hiểm. Do kỹ thuật truyền nhận và xử lý thông tin ngày càng phát
triển đáp ứng các yêu cầu ngày càng cao nên hệ thống chỉ có thể đạt tới độ an toàn nào
đó. Quản lý an toàn và sự rủi ro được gắn chặt với quản lý chất lượng. Khi đánh giá độ
an toàn thông tin cần phải dựa trên phân tích các rủi ro, tăng sự
an toàn bằng cách
giảm tối thiểu rủi ro. Các đánh giá cần hài hoà với đặc tính, cấu trúc hệ thống và quá
trình kiểm tra chất lượng.

Hiện nay các biện pháp tấn công càng ngày càng tinh vi, sự đe doạ tới độ an toàn
thông tin có thể đến từ nhiều nơi theo nhiều cách chúng ta nên đưa ra các chính sách
và phương pháp đề phòng cần thiết. Các dịch vụ an toàn thông tin cung cấp các giải
pháp an toàn cho máy tính và các kết nối. Bao gồm:
Đảm bảo tính bí mật (Confidentiality): Thông tin không thể bị
truy nhập trái
phép bởi những người không có thẩm quyền.
Đảm bảo tính toàn vẹn (Integrity): Thông tin không thể bị sửa đổi, bị làm giả
bởi những người không có thẩm quyền.
Đảm bảo tính xác thực (Authentication): Xác thực đúng nguồn gốc thông tin và
người cung cấp thông tin.
Đảm bảo việc chống chối cãi (Non-repudiation): Thông tin được cam kết về
mặt pháp luật của người cung cấp.
Đảm bảo tính sẵn sàng (Availability): Thông tin luôn sẵ
n sàng để đáp ứng sử
dụng cho người có thẩm quyền.


6
1.2. Vấn đề xác thực trong an toàn thông tin
1.2.1. Khái niệm
Xác thực (Authentication) là một hành động nhằm thiết lập hoặc chứng thực một
cái gì đó (hoặc một người nào đó) đáng tin cậy, có nghĩa là, những lời khai báo do
người đó đưa ra hoặc về vật đó là sự thật. Xác thực một đối tượng còn có nghĩa là
công nhận nguồn gốc của đối tượng, trong khi, xác thực một người thường bao gồm
việc thẩm tra nhận d
ạng của họ. Việc xác thực thường phụ thuộc vào một hoặc nhiều
nhân tố xác thực (authentication factors) để minh chứng cụ thể.

Hình 1. Một hệ thống xác thực sinh trắc học

Trong an ninh máy tính (computer security), xác thực là một quy trình nhằm cố
gắng xác minh nhận dạng số (digital identity) của phần truyền gửi thông tin (sender)
trong giao thông liên lạc chẳng hạn như một yêu cầu đăng nhập. Phần gửi cần phải xác
thực có thể là một người dùng sử dụng một máy tính, bản thân một máy tính hoặc một
chương trình ứng dụng máy tính (computer program). Ngược lại sự tin cậy mù quáng

7
hoàn toàn không thiết lập sự đòi hỏi nhận dạng, song chỉ thiết lập quyền hoặc địa vị
hẹp hòi của người dùng hoặc của chương trình ứng dụng mà thôi.
Trong một mạng lưới tín nhiệm, việc xác thực là một cách để đảm bảo rằng
người dùng chính là người mà họ nói họ là, và người dùng hiện đang thi hành những
chức năng trong một hệ thống, trên thực tế, chính là ng
ười đã được ủy quyền để làm
những việc đó.
1.2.2. Phân loại xác thực
Xác thực thực thể (Entity Authentication)
Xác thực thực thể là xác thực định danh của một đối tượng tham gia giao thức
truyền tin. Thực thể hay đối tượng có thể là người dùng, thiết bị đầu cuối. Tức là một
thực thể được xác thực bằng định danh của nó đối với thực thể thứ hai trong một giao
thức, và bên thứ hai đã thực sự tham gia vào giao thức.
Xác thực dữ liệ
u (Data Authentication)
Xác thực dữ liệu là một kiểu xác thực đảm bảo một thực thể được chứng thực
là nguồn gốc thực sự tạo ra dữ liệu này ở một thời điểm nào đó, đảm bảo tính toàn
vẹn dữ liệu.
1.2.3. Các nhân tố xác thực
Những nhân tố xác thực (authentication factors) dành cho con người nói chung

được phân loại theo ba trường hợp sau:
Những cái mà người dùng sở hữu bẩm sinh (Something the user is): chẳng
hạn, vết lăn tay hoặc mẫu hình võng mạc mắt, chuỗi DNA, mẫu hình về giọng nói, sự
xác minh chữ ký, tín hiệu sinh điện đặc hữu do cơ thể sống tạo sinh (unique bio-
electric signals), hoặc những biệt danh sinh trắc (biometric identifier)
Những cái gì người dùng có (Something the user possesses): chẳng hạn, chứng
minh thư (ID card), ch
ứng chỉ an ninh (security token), chứng chỉ phần mềm (software
token) hoặc điện thoại di động (cell phone)
Những gì người dùng biết (Something the user knows): chẳng hạn, mật khẩu,
mật khẩu ngữ (pass phrase) hoặc số định danh cá nhân (PIN)
1.2.4. Xác thực mạnh nhiều yếu tố
Hình thức xác thực dựa vào những gì thực thể biết (mã định danh PIN, mật
khẩu ) bộc lộ nhiều hạn chế, vì trí nhớ của con người là có hạn, không thể cùng một

8
lúc nhớ được quá nhiều thông tin. Hơn thế nữa, những thứ mà người dùng biết để đăng
nhập hệ thống là những thứ được sử dụng lại nhiều lần mỗi khi xác thực, có thể vì một
lý do nào đó thông tin này bị nghe trộm hay lộ ra ngoài và kẻ xấu rất dễ lợi dụng
những sơ hở đó để giả danh người dùng nhằm thực hiện những hành vi bấ
t hợp pháp.
Những hệ thống xác thực như vậy được gọi là xác thực yếu, cần phải có một giải pháp
an toàn hơn việc sử dụng đi sử dụng lại nhiều lần một cách đăng nhập. Một tổ hợp của
những phương pháp trên được kết hợp để sử dụng, chẳng hạn, thẻ ngân hàng kết hợp
với số định danh cá nhân PIN. Trong nh
ững trường hợp này, thuật ngữ được dùng là
xác thực hai nhân tố (two-factor authentication).
Trong lịch sử, vết lăn tay được dùng là một phương pháp xác minh đáng tin nhất,
song trong những vụ kiện tòa án gần đây ở Mỹ và ở nhiều nơi khác, người ta đã có
nhiều nghi ngờ có tính chất căn bản, về tính đáng tin cậy của dấu lăn tay. Những

phương pháp sinh trắc khác được coi là khả quan hơn (quét võng mạng mắt và quét v
ết
lăn tay là vài ví dụ), song có những bằng chứng chỉ ra rằng những phương pháp này
trên thực tế dễ bị giả mạo.
Trong ngữ cảnh của dữ liệu máy tính, nhiều phương pháp mật mã đã được xây
dựng như chữ ký số và phương pháp xác thực bằng thử thách-trả lời (challenge-
response authentication). Đây là ví dụ về vấn đề không thể giả mạo được nếu chìa
khóa của ngườ
i khởi thủy không bị thỏa hiệp. Rằng việc người khởi thủy hay bất cứ ai
ngoài kẻ tấn công biết (hoặc không biết) về một sự thỏa hiệp nào đấy là một việc
chẳng có dính dáng gì hết. Không ai có thể chứng minh được những phương pháp xác
thực dùng mật mã này có an toàn hay không, vì có thể những tiến triển trong toán học
không lường trước được có thể làm cho chúng, sau này, trở nên dễ bị phá vỡ. Nế
u xảy
ra, thì việc này sẽ làm cho những phương pháp xác minh được dùng trong quá khứ trở
nên không tin cậy. Cụ thể là, một bản giao kèo được ký bằng chữ điện tử có thể sẽ bị
nghi ngờ về tính trung thực của nó khi người ta phát hiện ra một tấn công mới đối với
kỹ thuật mật mã dùng trong các chữ ký.
Một giải pháp được đưa ra là việc kết hợp nhiều yếu tố xác thự
c lại để tạo ra một
hệ thống an toàn hơn, bảo mật hơn. Một hệ thống như vậy gọi là xác thực mạnh nhiều
yếu tố. Khi thực thể bị lộ một vài thông tin thì kẻ gian chưa thể hoàn toàn làm chủ
được hệ thống. Hình thức kết hợp nhiều yếu tố lại hiển nhiên an toàn hơn hẳn so với
việc chỉ sử dụng mộ
t yếu tố để xác thực.


9
1.2.5. Một vài công cụ xác thực
Username và Password

Sự kết hợp của một username và password là cách xác thực cơ bản nhất. Với kiểu
xác thực này, chứng từ ủy nhiệm người dùng được đối chiếu với chứng từ được lưu trữ
trên CSDL hệ thống , nếu trùng khớp username và password, thì người dùng được xác
thực và nếu không người dùng bị cấm truy cập. Phương thức này không bảo mật lắm
vì chứng từ xác nhận người dùng đượ
c gửi đi xác thực trong tình trạng plain text, tức
không được mã hóa và có thể bị tóm trên đường truyền.

Chữ ký số
Với những thỏa thuận thông thường, hai đối tác xác nhận sự đồng ý bằng cách kí
tay vào cuối các hợp đồng. Và bằng cách nào đó người ta phải thể hiện đó là chữ ký
của họ và kẻ khác không thể giả mạo. Mọi cách sao chép trên văn bản thường dễ bị
phát hiện vì bản sao có thể phân biệt được với bản gốc.
Các giao dịch trên mạng cũng được thự
c hiện theo cách tương tự như vậy. Nghĩa
là người gửi và người nhận cũng phải ký vào hợp đồng. Việc ký trên các văn bản
truyền qua mạng khác với văn bản giấy bình thường bởi nội dung của văn bản đều
được biểu diễn dưới dạng số hóa (chỉ dùng hai số 0 và 1, ta gọi văn bản này là văn bản
số). Việc giả mạo và sao chép lại đố
i với văn bản số là việc hoàn toàn dễ dàng và
không thể phân biệt được bản gốc với bản sao. Vậy một chữ ký ở cuối văn bản loại
này không thể chịu trách nhiệm đối với toàn bộ nội dung văn bản. Một chữ ký thể hiện
trách nhiệm đối với toàn bộ văn bản phải là chữ ký được ký trên từng bit văn bản.
Chữ ký số có th
ể được kiểm tra nhờ dùng một thuật toán kiểm tra công khai. Như
vậy, bất kỳ ai cũng có thể kiểm tra được chữ ký số.

Chứng chỉ số
Chứng chỉ số là một “chứng nhận” khóa công khai của thực thể nào đó. Nó bao
gồm khoá công khai của thực thể và các thông tin định danh của thực thể. Hai thành

phần này gắn kết với nhau thông qua chữ ký của nhà phát hành chứng chỉ.
Chứng ch
ỉ số đảm bảo một cách chính xác đối tượng với những thông tin định
danh tường minh trên, nó sở hữu một khoá bí mật tương ứng. Dựa vào điều kiện trên

10
mà đối tượng có thể truy cập vào các hệ thống xác thực, hoặc thực hiện các kết nối an
toàn.
Chứng chỉ số chỉ có ý nghĩa khi nó đựơc ký bởi nhà phát hành chứng chỉ
(Certificate Authority - CA). Bởi nếu không có chữ ký của nhà phát hành chứng chỉ thì
không có mối liên hệ giữa khoá công khai của thực thể và thông tin định danh, đồng
nghĩa chứng chỉ số vô giá trị. Như vậy chứng chỉ số phải tồn tạ
i trong một hệ thống mà
ở đó nhà phát hành chứng chỉ là một nhân tố quan trọng. Mặt khác chứng chỉ cũng có
thời gian sử dụng nhất định nên nó cần được thu hồi khi cần thiết và trạng thái thu hồi
của chứng chỉ cũng phải được công bố rộng rãi cho toàn bộ hệ thống thông qua danh
sách thu hồi chứng chỉ (CRL - Certificate Revocation List).
Trong mô hình xác thực bằng chứng chỉ. Người sử dụng có thể xác th
ực anh ta
bằng cách trình cho hệ thống chứng chỉ của chính mình. Thông qua chữ ký của nhà
phát hành chứng chỉ trên khoá công khai và các thông tin định danh, anh ta có thể
chứng minh rằng mình đang sở hữu một khoá riêng tương ứng. Khoá riêng thường có
giá trị rất lớn và thường được lưu trong các file được bảo vệ bởi mật khẩu, hoặc trong
các phần cứng như thẻ thông minh.
Các file hay một số loại thẻ thông minh (lưu trữ và bảo vệ khóa riêng, ví dụ
như
thiết bị Entrust Ikey) được bảo vệ bởi mật khẩu hoặc số PIN. Để xác thực chính mình,
người dùng phải đưa ra những thông tin về mật khẩu hoặc số PIN mà chỉ có người đó
mới biết. Với thông tin đó, hệ thống mới có thể truy nhập vào thiết bị lưu trữ khóa
riêng để sử dụng khoá riêng của người dùng phục vụ cho việc xác thực. Thông qua các

thao tác toán họ
c hệ thống chứng minh sự tương ứng giữa khoá riêng và khoá công
khai có trong chứng chỉ. Mặt khác khoá công khai và các thông tin định danh được gắn
kết với nhau thông qua chữ ký của nhà phát hành chứng chỉ nên danh tính của người
dùng được xác thực.
Một cơ chế khác là sử dụng các giao thức mã hoá với thẻ thông minh để chứng
minh rằng người sử dụng sở hữu khoá riêng tương ứng. Khoá riêng được lưu trong thẻ
thông minh, hệ thống xác thực cung c
ấp một thông tin. Thẻ thông minh sử dụng khoá
riêng mã hoá thông tin đó và gửi trả lại cho hệ thống. Hệ thống sử dụng khoá công
khai trên chứng chỉ giải mã để lấy lại thông tin ban đầu. Nếu hai thông tin là giống
nhau thì chứng tỏ một điều là thẻ thông minh có chứa một khoá riêng tương ứng. Như
thế người sử dụng được xác thực.

11
Việc ứng dụng cơ chế nào cho hệ thống là tuỳ thuộc vào cơ sở hạ tầng vật lý và
hoàn cảnh ứng dụng mà ta sử dụng. Dù ứng dụng cơ chế xác thực bằng chứng chỉ nào,
thì đều phải được xây dựng trên sự tin tưởng vào nhà phát hành chứng chỉ. Vì nếu
chứng chỉ bị giả mạo hay nhà phát hành chứng chỉ làm giả chứng chỉ, thì hệ thống củ
a
ta sụp đổ hoàn toàn. Như vậy về bản chất cơ chế xác thực có được là do chữ ký của
nhà phát hành chứng chỉ, tức là nhà phát hành chứng chỉ đã chứng minh các thông tin
định danh của người sử dụng thông qua chữ ký của mình.

Challenge Handshake Authentication Protocol (CHAP)
Challenge Handshake Authentication Protocol (CHAP) cũng là mô hình xác thực
dựa trên username/password. Khi user cố gắng logon vào hệ thống, server đảm nhiệm
vai trò xác thực sẽ gửi một thông điệp thử thách (challenge message) trở lại máy tính
user. Lúc này máy tính user s
ẽ phản hồi lại username và password được mã hóa.

Server xác thực sẽ so sánh phiên bản xác thực user được lưu giữ với phiên bản mã hóa
vừa nhận, nếu trùng khớp, user sẽ có quyền truy cập. Bản thân password không bao
giờ được gửi qua network. Phương thức CHAP thường được sử dụng khi user logon
vào các remote servers của công ty chẳng hạn như RAS server. Dữ liệu chứa password
được mã hóa gọi là password băm (hash password). Một gói băm là một loại mã hóa
không có phương cách giải mã.

Kerberos
Xác thực Kerberos dùng một Server trung tâm để kiểm tra việc xác thực user và
cấp phát thẻ thông hành (service tickets) để user có thể truy cập vào tài nguyên.
Kerberos là một phương thức rất an toàn trong xác thực bởi vì nó dùng cấp độ mã hóa
rất mạnh. Kerberos cũng dựa trên độ chính xác của thời gian xác thực giữa Server và
Client Computer, và là nền tảng xác thực chính của nhiều hệ điều hành như Unix,
Windows…

Tokens
Tokens là phương tiện vật lý như các thẻ thông minh (smartcards) hoặc thẻ đeo
củ
a nhân viên (ID badges) chứa thông tin xác thực. Tokens có thể lưu trữ số nhận dạng
cá nhân (PIN), thông tin về user, hoặc password. Các thông tin trên token chỉ có thể

12
được đọc và xử lý bởi các thiết bị đặc dụng, ví dụ như thẻ smartcard được đọc bởi đầu
đọc smartcard gắn trên máy vi tính, sau đó thông tin này được gửi đến server để xác
thực. Tokens chứa chuỗi text hoặc giá trị số duy nhất thông thường mỗi giá trị này chỉ
sử dụng một lần.
Smartcards là ví dụ điển hình về xác thực tokens. Một smartcard là một thẻ nhựa
có gắn một chip máy tính lư
u trữ các loại thông tin điện tử khác nhau. Nội dung thông
tin của card được đọc với một thiết bị đặc biệt.

Biometrics
Biometrics (phương pháp nhận dạng sinh trắc học) là mô hình xác thực dựa trên
đặc điểm sinh học của từng cá nhân. Quét dấu vân tay (fingerprint scanner), quét võng
mạc mắt (retinal scanner), nhận dạng giọng nói (voice-recognition), nhận dạng khuôn
mặt (face-recognition). Vì nhận dạng sinh trắc học hiện rất tốn kém chi phí khi triển
khai nên không được chấ
p nhận rộng rãi như các phương thức xác thực khác.

Mutual Authentication
Mutual authentication (xác thực lẫn nhau) là kỹ thuật bảo mật mà mỗi thành phần
tham gia giao tiếp với nhau kiểm tra lẫn nhau. Trước hết server chứa tài nguyên kiểm
tra “giấy phép truy cập” của client và sau đó client lại kiểm tra “giấy phép cấp tài
nguyên” của server. Điều này giống như khi bạn giao dịch với một server của ngân
hàng, bạn cần kiểm tra server xem có đúng của ngân hàng không hay là một cái bẫ
y
của hacker giăng ra, và ngược lại server ở ngân hàng sẽ kiểm tra bạn.

1.3. Chữ ký số - Công cụ được ứng dụng rộng dãi nhất
1.3.1. Khái quát về chữ ký điện tử
Chữ ký điện tử là thuật ngữ chỉ mọi phương thức khác nhau để một cá nhân, đơn
vị có thể "ký tên" vào một dữ liệu điện tử, thể hiện sự chấp thuận và xác nhận tính
nguyên bản của nội dung dữ liệu đó.
Chữ ký điện tử rất đa dạng, có thể là một tên hoặc hình ảnh cá nhân kèm theo dữ
liệu điện t
ử, một mã khoá bí mật, hay một dữ liệu sinh trắc học (chẳng hạn như hình
ảnh mặt, dấu vân tay, hình ảnh mống mắt ) có khả năng xác thực người gửi.

13

Hình 2. Quá trình ký và kiểm tra chữ ký
Trong giao dịch điện tử hiện nay trên thế giới, chữ ký số là hình thức chữ ký điện
tử phổ dụng nhất. Chữ ký số bao gồm một cặp mã khoá, gồm khoá bí mật và khoá
công khai. Trong đó, khoá bí mật được người gửi sử dụng để ký (hay mã hoá) một dữ
liệu điện tử, còn khoá công khai được người nhận sử dụng để mở dữ liệu điệ
n tử đó và
xác thực danh tính người gửi.
1.3.2. Vấn đề an toàn của chữ ký điện tử
Chữ ký điện tử đã được ứng dụng và biết đến từ khá lâu. Việt Nam cũng đã triển
khai. Theo nghị định 44 của Chính phủ, từ năm 2002 đã thừa nhận các yếu tố của
chứng từ điện tử và chữ ký điện tử trong thanh toán của hệ thống ngân hàng.
Nhắc tới chữ ký điện tử, người ta nghĩ ngay đến sự
an toàn và hữu dụng. Tuy
nhiên, nó có phải là một khái niệm quá xa vời? Ông Phan Thái Trung, chuyên gia
CNTT, trường ĐH Xây dựng giải thích: "Chữ ký điện tử khác với các loại chữ ký khác
như chữ ký tay rồi đưa quét lên trên hình ảnh hoặc là những chữ ký nhận dạng sinh
học. Chữ ký điện tử nó có hai phần, thứ nhất là nó chứa mật khẩu của mình, chỉ một
mình mình biết, phần thứ hai là nó chứa những cái mã công cộng
để tất cả mọi người

14
thế giới đều có thể sử dụng được, hai cái đấy kết hợp với nhau chắc chắn và bằng
những thuật toán đã được xác định".
Việc ứng dụng chữ ký điện tử vào cuộc sống cũng không phải là một vấn đề quá
phức tạp. Ngay sau khi có nghị định của Chính phủ, ngành Ngân hàng đã ứng dụng để
thực hiện các giao dịch điện t
ử theo quy định chuẩn của Quốc tế. Một cơ quan được
giao trách nhiệm và cơ chế để quản lý hệ thống giao dịch điện tử đó là Cục tin học
Ngân hàng Nhà nước Việt Nam. Vậy thì, Cục tin học Ngân hàng đóng vai trò gì trong

những hoạt động TTĐT đã được thực hiện hoàn toàn tự động? Đó là cơ quan có chức
năng xác thực chữ ký điện tử trong hệ
thống ngân hàng Việt Nam. Cơ quan này có
nhiệm vụ xây dựng thuật toán chữ ký điện tử, cung cấp chữ ký điện tử cho người tham
gia hệ thống và kiểm soát những chữ ký điện tử ấy.
Không mấy ai dám mạo hiểm "quẳng tiền lên mạng" khi chưa có cơ sở tin cậy
chắc chắn, cũng như được pháp luật công nhận. Trong các hoạt động TMĐT trên thế
giớ
i, chứng thực số được sử dụng làm căn cứ xác định tính hợp pháp, giống như các
hình thức xác thực truyền thống là chữ ký và con dấu hiện nay. Khi có tranh chấp về
pháp lý trong các hoạt động điện tử, chứng thực số có giá trị bằng chứng và căn cứ
tương tự như các hình thức xác thực cũ này.
Với các đặc điểm nổi bật như không thể gi
ả mạo, chứng thực nguồn gốc xuất xứ,
các quốc gia phát triển đều đã sử dụng chứng thực số như một bằng chứng pháp lý từ
rất sớm. Đây là yếu tố rất quan trọng để có thể phát triển TMĐT, vì không ai dám mạo
hiểm với tiền của mình, khi họ chưa chắc chắn được rằng các hoạt động đó có được
đảm b
ảo, và có được pháp luật công nhận hay không.
Chìa khóa của các hoạt động giao dịch điện tử nằm ở chính những chữ ký điện
tử, công cụ để đảm bảo tính pháp lý của các giao dịch điện tử. Khó khăn hiện nay
không nằm ở mặt công nghệ, không quá phức tạp khi ứng dụng, thế nhưng để triển
khai, cần sự quản lý tập trung của Nhà nước hay cho các doanh nghiệp tư
nhân và
nước ngoài khai thác dịch vụ này. Với kinh nghiệm của nước ngoài, đó là việc của các
công ty.
1.3.3. Ứng dụng
Một e-mail có thể được ký bằng chữ ký điện tử, đảm bảo người nhận có thể chắc
chắn rằng đó đúng là e-mail của người gửi, chứ không phải e-mail giả mạo. Để làm
được điều này, người gửi và người nhận sẽ phải sử dụng cùng một hệ thống chứng

15
thực số, do một Nhà cung cấp chứng chỉ số (Certificate Authority, viết tắt là CA) cung
cấp.
Trong thực tế, hình các chứng thực số được sử dụng nhiều nhất trong các giao
dịch TMĐT, đặc biệt trong các hoạt động thanh toán trực tuyến của ngân hàng. Một
website dịch vụ ngân hàng có thể khẳng định về tính xác thực của mình với những
người truy cập vào bằng cách sử dụng một hình thức chứ
ng thực số, đảm bảo website
đó không phải là giả mạo.
Người sử dụng, ngoài hình thức bảo mật thông thường như mật khẩu, cũng phải
dùng một chứng thực số cá nhân để khẳng định danh tính của mình, xác nhận các hoạt
động giao dịch của mình với dịch vụ ngân hàng. Chứng thực số sẽ giúp ngân hàng đảm
bảo các khách hàng không thể chối cãi các giao dịch của mình, khi họ đã dùng chứ
ng
thực số.
Các hoạt động liên ngân hàng (như chuyển khoản, thanh toán ) trong giao dịch
điện tử cũng đều phải sử dụng chứng thực số để xác định rõ danh tính của mỗi bên,
khẳng định trách nhiệm và các hoạt động của từng bên trong giao dịch. Đây là quy
trình bảo mật quan trọng, cũng như cơ sở về mặt pháp lý để căn cứ khi thực hiện các
hoạt độ
ng giao dịch trực tuyến.
Không chỉ nằm trong lĩnh vực TMĐT, chứng thực số hiện còn được sử dụng như
một dạng chứng minh thư cá nhân. Tại các nước công nghệ phát triển, chứng thực số
CA được tích hợp vào các chip nhớ nằm trong thẻ căn cước, thẻ tín dụng để tăng
cường khả năng bảo mật, chống giả mạo, cho phép chủ thẻ xác th
ực danh tính của
mình trên nhiều hệ thống khác nhau, chẳng hạn như xe bus, thẻ rút tiền ATM, kiểm
soát hải quan, ra vào chung cư .v.v.

Một ví dụ về chữ ký số (chữ ký RSA)
1. Thuật toán sinh khóa của sơ đồ chữ ký RSA
• Sinh ra hai số nguyên tố lớn ngẫu nhiên p và q.
• Tính n = pq và Φ(n) = (p - 1)(q - 1)
• K = (n, p, q, a, b)
• Chọn b ∈ Z
n
nguyên tố cùng Φ(n)
• Chọn a ∈ Z
n
là nghịch đảo của b theo Φ(n)

16
• Các giá trị n và b công khai, các giá trị p, q, a bí mật.
2. Thuật toán ký và kiểm tra chữ ký
•
Ký: y = sig
k
(x) = x
a
mod n, y ∈ Z
n
•
Kiểm tra chữ ký: Ver
k
(x, y) = true ⇔ x ≡ y
b
mod n
3. Ví dụ
Sinh khóa:

Chọn số nguyên tố p = 7927 và q = 6997
Tính n = pq = 5546521
Φ(n) = 7926x6996 = 55450296
Chọn b = 5 và từ ab = 5a ≡1 (mod 55450296) ta có a = 44360237
Khoá công khai là (n = 55465219, b = 5) và khoá riêng là a = 44360237
Sinh chữ ký:
Giả sử x = 31229978
Chữ ký y = x
a
mod n = 31229978
44360237
mod 55465219 = 30729435
Xác nhận chữ ký :
Tính y
b
mod n= 307294355 mod 55465219 = 31229978 = x
B chấp nhận chữ ký

1.4. Cơ sở hạ tầng về mật mã khóa công khai
Hạ tầng khóa công khai (Public key infrastructure, viết tắt PKI) là một cơ chế để
cho một bên thứ ba (thường là nhà cung cấp chứng thực số CA) cung cấp và xác thực
định danh các bên tham gia vào quá trình trao đổi thông tin. Cơ chế này cũng cho phép
gán cho mỗi người sử dụng trong hệ thống một cặp khóa công khai/bí mật. Các quá
trình này thường được thực hiện bởi một phần mềm đặt tại trung tâm và các phần mềm
phối hợp khác tại các địa đ
iểm của người dùng. Khóa công khai thường được phân
phối trong chứng thực khóa công khai.

17

Hình 3. Sơ đồ một hệ thống PKI

Cơ sở hạ tầng về mật mã khóa công khai (Public Key Infrastructure - PKI) có thể
hiểu là: tập hợp các công cụ, phương tiện cùng các giao thức bảo đảm an toàn truyền
tin cho các giao dịch trên mạng máy tính công khai. Đó là nền móng mà trên đó các
ứng dụng, các hệ thống an toàn bảo mật thông tin được thiết lập.

Nhà cung cấp chứng thực số CA
Những bức tranh hay những chiếc đĩa CD âm nhạc, nếu chữ ký trên bức tranh và
trên đĩa CD đấy không được
đăng ký với cơ quan nào, chỉ là ký chơi thôi thì chữ ký đó
không có ý nghĩa về mặt pháp lý. Thế nhưng, nếu bạn đăng ký bản quyền bức tranh và
ký chữ ký của mình với cơ quan đăng ký bản quyền thì chính chữ ký đó lại có giá trị.
Tương tự như vậy, chữ ký điện tử nếu có giá trị về mặt pháp lý thì phải được
đăng ký và được hoạt động trong một lĩnh v
ực nào đó mới có tác dụng về mặt pháp lý.
Và đó là công việc của những cơ quan xác thực. Nếu Cục tin học thống kê ngân hàng
là một cơ quan xác thực chữ ký điện tử từ năm 2002 thì đến cuối năm 2003 công ty
phần mềm và truyền thông VASC là đơn vị thứ hai tại Việt Nam cung cấp dịch vụ xác