Nghiên cứu giải pháp an toàn thông tin bảo vệ cổng thông tin điện tử một cửa cấp huyện ứng dụng cài đặt tại tỉnh nam định

1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Công nghệ thông tin, truyền thông và Internet đang làm thay đổi cơ bản
lối sống, cách suy nghĩ, phương thức làm việc của người dân và doanh
nghiệp, các giao dịch và trao đổi thông tin trong xã hội.
Hiện nay, việc ứng dụng CNTT trong các giao dịch giữa người dân,
doanh nghiệp với cơ quan Nhà nước thông qua việc cung cấp các dịch vụ
hành chính công đang chuyển dần từ dạng truyền thống sang môi trường giao
dịch điện tử một cửa và qua Internet (mức độ giao dịch qua đường điện tử và
qua Internet được chia thành 4 mức từ mức độ một đến mức độ bốn).
Thực tế, tại tỉnh Nam Định khi xây dựng mô hình cổng thông tin điện tử
một cửa ở cấp huyện và cài đặt tại UBND các huyện, thành phố mô hình đã
đáp ứng được yêu cầu cải cách thủ tục hành chính, giảm bớt sự phiền hà, tiết
kiệm nhiều thời gian đỡ tốn kém về kinh phí chi phí cho việc thực hiện giao
dịch dịch vụ hành chính giữa người dân, doanh nghiệp với các cơ quan nhà
nước.
Khi xây dựng và đưa vào sử dụng cổng thông tin điện tử một cửa cấp
huyện ta thấy còn tồn tại hai vấn đề sau:
- Chưa có mô hình cổng thông tin điện tử một cửa chung trong toàn quốc;
ở mỗi địa phương tự xây dựng cổng thông tin điện tử một cửa cho riêng mình.
Trong một tỉnh, cổng thông tin điện tử một cửa của các huyện, thành phố
cũng chưa thống nhất.
- Vấn đề an toàn thông tin còn hạn chế, mặc dù đã có một số giải pháp
được áp dụng, tuy nhiên độ tin cậy về bảo đảm an toàn, an ninh thông tin
trong cổng thông tin điện tử một cửa chưa cao.
Vì thế, trong khuôn khổ của một luận văn thạc sỹ, tôi chọn đề tài: “nghiên
cứu giải pháp an toàn thông tin bảo vệ cổng thông tin điện tử một cửa
cấp huyện ứng dụng cài đặt tại tỉnh Nam Định”.

2

Vấn đề đảm bảo an toàn, an ninh thông tin cho cổng thông tin điện tử một
cửa không phải là một đề tài mới mẻ, đã có rất nhiều những nghiên cứu và các
ứng dụng đã đạt được những kết quả nhất định. Nhưng các nghiên cứu này
khi áp dụng vẫn chưa hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu thực tế của việc bảo
mật và đảm bảo an toàn, an ninh trong các giao dịch điện tử giữa người dân,
doanh nghiệp với các cơ quan nhà nước tại cổng thông tin điện tử một cửa cấp
huyện đang cài đặt tại Nam Định.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Cơ sở lý thuyết các vấn đề an ninh mạng.
- Mô hình giao dịch điện tử một cửa cấp huyện.
- Những giải pháp an toàn thông tin ở một số khâu giao dịch áp dụng cho
cổng thông tin một cửa điện tử cấp huyện đang áp dụng thực tế tại tỉnh Nam
Định.
3. Hướng nghiên cứu của đề tài
Xây dựng giải pháp bảo vệ an toàn thông tin trong một số khâu giao dịch
như:
- Truyền nhận công văn, giấy tờ.
- Xác thực mã giao dịch, bảo vệ và xác thực mã.
- Một số giải pháp phần cứng.
4. Phương pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết, đọc, tìm hiểu,
phân tích, đối chiếu, so sánh, tổng hợp viết thành luận văn.
Nghiên cứu thực tế, cài đặt chạy thử nghiệm rút ra kết luận.
5. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Đề tài có mục tiêu giải quyết vấn đề cải cách thủ tục hành chính – tiền đề
cho phát triển chính quyền điện tử tại địa phương.

3

Tăng cường tính an toàn và bảo mật thông tin cho cổng thông tin điện tử
một cửa cấp huyện. Đảm bảo tính trung thực, chính xác của thông tin giao
dịch giữa người dân, doanh nghiệp với các cơ quan nhà nước.
Tăng độ tin cậy của người dân, doanh nghiệp trong các giao dịch với các
cơ quan nhà nước.
Để đạt được mục tiêu này cần phải nắm bắt được giải pháp và các biện
pháp đảm bảo an toàn, an ninh thông tin cho cổng thông tin điện tử một cửa
đồng thời triển khai áp dụng thực tiễn tại ủy ban nhân dân các huyện, thành
phố của tỉnh Nam Định, vì vậy đề tài mang đầy đủ ý nghĩa thực tiễn và khoa
học.


4

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ AN TOÀN AN NINH TRÊN CỔNG
THÔNG TIN ĐIỆN TỬ
1.1. Cơ sở lý thuyết của giải pháp đảm bảo an toàn, an ninh thông tin
1.1.1. An toàn, an ninh thông tin trên mạng
1.1.1.1. Khái niệm về mạng máy tính
Mạng máy tính là một nhóm các máy tính và thiết bị ngoại vi kết nối với
nhau thông qua các phương tiện truyền dẫn như cáp xoắn, cáp quang, sóng
điện từ, tia hồng ngoại… để chia sẻ dữ liệu cho nhau. Dữ liệu truyền từ máy
này sang máy khác đều là các bit nhị phân 0 và 1, sau khi biến đổi thành điện
thế hoặc sóng điện từ, sẽ được truyền qua môi trường truyền dẫn.
1.1.1.2. Các hình thức tấn công thông tin trên mạng
a. Tấn công từ chối dịch vụ DOS - MD: Làm cho hệ thống thông tin bị
tê liệt không thể phục vụ trong những khoảng thời gian. Đó là dạng tấn công

phổ biến và gây thiệt hại nặng nề.
b. Tấn công ở giữa Main in middle - MD: Chặn bắt thông tin ở giữa 2
đối tượng đang trao đổi thông tin sao cho 2 đối tượng không hề hay biết. Đọc
nội dung của thông tin, sửa đổi giả mạo rồi lại tiếp tục gửi đi gây tổn thất
nặng nề.
c. Tấn công chiếm phiên làm việc TCP/IP Hijacking MD: Lách qua hệ
thống và các giao thức bảo mật mà không cần biết mật khẩu sau đó thì đánh
cắp thông tin. Sau khi 2 đối tượng thiết lập xong phiên giao dịch (bao gồm
nhiều biện pháp xác thực) lúc này hacker mới nhảy vào chiếm lấy phiên làm
việc mà không cần phải xác thực vì lúc này phiên làm việc đã được thiết lập.
d.Tấn công giả mạo Reply Attack – Hacker: Thu thập thông tin về đối
tượng, sau đó giả mạo các thông số hệ thống của đối tượng rồi vượt qua kiểm
soát bảo mật để đánh cắp thông tin.


5

e.Tấn công giả mạo Spoofing attack MD: Giả mạo một dịch vụ hoặc
một địa chỉ, giả mạo thông số hệ thống để đánh cắp thông tin. Như là giả mạo
địa chỉ IP giả mạo bảng cam trong switch ARP, giả mạo địa chỉ email gửi,
làm 1 trang đăng nhập giả mạo lấy account, giả mạo DNS server, đưa những
thông tin lừa đảo và giả mạo người sử dụng để đánh cắp thông tin tín dụng....
f.Tấn công dựa trên yếu tố con người - xã hội Social Engineering: Tấn
công dựa vào sở hở của người sử dụng hoặc nhân viên hệ thống hoặc kẻ tấn
công thức hiện trà trộn vào hệ thống làm gián điệp để tấn công đánh cắp
thông tin đây cũng là một hình thức tấn công thường được sử dụng hoặc
hacker lợi dụng rồi dò mật khẩu của hệ thống qua thông tin của nhân viên
quản trị như ngày tháng năm sinh, người thân, gia đình…
g.Tấn công lấy trộm mật khẩu bằng cách nghe lén Sniff and
Evesdroping: Hacker dùng những công cụ để chặn bắt gói tin sau đó lấy

thông tin trong đó có chứa mật khẩu.
h.Tấn công vào mật khẩu: Hacker dùng cách dò xét mật khẩu thử các
mật khẩu đơn giản sau đó nếu không được hacker áp dụng cách khác là dùng
thư viện để đưa tool vào dò.
1.1.1.3. Các dịch vụ bảo vệ thông tin trên mạng
Chúng ta có thể coi các dịch vụ bảo vệ thông tin như là “bản sao” của
các thao tác bảo vệ tài liệu vật lý. Các tài liệu vật lý có các chữ ký và thông
tin về ngày tạo ra nó. Chúng được bảo vệ nhằm chống lại việc đọc trộm, giả
mạo, phá hủy…Chúng có thể được công chứng, chứng thực, ghi âm, chụp
ảnh… Tuy nhiên có các điểm khác nhau giữa tài liệu điện tử và tài liệu giấy:
- Ta có thể phân biệt giữa tài liệu giấy nguyên bản và một tài liệu sao
chép. Nhưng tài liệu điện tử chỉ là một dãy các bit nên không thể phân biệt
được đâu là tài liệu “nguyên bản” đâu là tài liệu sao chép.


6

- Mọi sự thay đổi trong tài liệu giấy đều để lại dấu vết như vết xóa, tẩy…
Tuy nhiên sự thay đổi tài liệu điện tử hoàn toàn không để lại dấu vết.
Dưới đây là các dịch vụ bảo vệ thông tin trên mạng máy tính:
a. Dịch vụ bí mật (Confidentiality)
Dịch vụ bí mật bảo đảm rằng thông tin trong hệ thống máy tính và
thông tin được truyền chỉ được đọc bởi những bên được ủy quyền. Thao tác
đọc bao gồm: in, hiển thị,… Nói cách khác, dịch vụ bí mật bảo vệ dữ liệu
được truyền chống lại các tấn công bị động nhằm khám phá nội dung thông
báo. Thông tin được bảo vệ có thể là tất cả dữ liệu được truyền giữa hai người
dùng trong một khoảng thời gian hoặc một thông báo lẻ hay một số trường
trong thông báo. Dịch vụ này còn cung cấp khả năng bảo vệ luồng thông tin
khỏi bị tấn công phân tích tình huống.
b. Dịch vụ xác thực (Authentication)

Dịch vụ xác thực đảm bảo rằng việc truyền thông là xác thực nghĩa là
cả người gửi và người nhận không bị mạo danh. Trong trường hợp có một
thông báo đơn như một tín hiệu cảnh báo, tín hiệu chuông, dịch vụ xác thực
đảm bảo với bên nhận rằng thông báo đến từ đúng bên nêu danh. Trong
trường hợp có một giao dịch đang xảy ra, dịch vụ xác thực đảm bảo rằng hai
bên giao dịch là xác thực và không có kẻ nào giả danh làm một trong các bên
trao đổi. Nói cách khác, dịch vụ xác thực yêu cầu nguồn gốc của thông báo
được nhận dạng đúng với các định danh đúng.
c. Dịch vụ toàn vẹn (Integrity)
Dịch vụ toàn vẹn đòi hỏi rằng các tài nguyên hệ thống máy tính và
thông tin được truyền không bị sửa đổi trái phép. Việc sửa đổi bao gồm các
thao tác viết, thay đổi, thay đổi trạng thái, xóa thông báo, tạo thông báo, làm
trễ hoặc dùng lại các thông báo được truyền. Dịch vụ toàn vẹn có thể áp dụng
cho một thông báo, một luồng thông báo hay chỉ một số trường trong thông


7

báo. Dịch vụ toàn vẹn định hướng kết nối (connection - oriented) áp dụng cho
một luồng thông báo và nó bảo đảm rằng các thông báo được nhận có nội
dung giống như khi được gửi, không bị nhân bản, chèn, sửa đổi, thay đổi trật
tự hay dùng lại kể cả hủy hoại số liệu. Như vậy dịch vụ toàn vẹn định hướng
kết nối quan tâm đến cả việc thay đổi thông báo và từ chối dịch vụ. Mặt khác,
dịch vụ toàn vẹn phi kết nối chỉ quan tâm đến việc sửa đổi thông báo. Dịch vụ
toàn vẹn này thiên về phát hiện hơn là ngăn chặn.
d. Không thể chối bỏ (Nonrepudiation)
Dịch vụ không thể chối bỏ ngăn chặn người gửi hay người nhận chối
bỏ thông báo được truyền. Khi thông báo được gửi đi người nhận có thể
chứng minh rằng người gửi nêu danh đã gửi nó đi. Khi thông báo nhận được,
người gửi có thể chứng minh thông báo đã được nhận bởi người nhận hợp

pháp.
e. Kiểm soát truy nhập (Access control)
Kiểm soát truy nhập là khả năng hạn chế và kiểm soát truy nhập đến
các hệ thống máy tính và các ứng dụng theo các đường truyền thông. Mỗi
thực thể muốn truy nhập đều phải định danh hay xác nhận có quyền truy nhập
phù hợp.
f. Sẵn sàng phục vụ (Availability)
Sẵn sàng phục vụ đòi hỏi rằng các tài nguyên hệ thống máy tính luôn
sẵn sàng đối với những bên được ủy quyền khi cần thiết. Các tấn công có thể
làm mất hoặc giảm khả năng sẵn sàng phục vụ của các chương trình phần
mềm và các tài nguyên phần cứng của mạng máy tính. Các phần mềm hoạt
động sai chức năng có thể gây hậu quả không lường trước được. Các mối đe
dọa chủ yếu tới sự an toàn trong các hệ thống mạng xuất phát từ tính mở của
các kênh truyền thông (chúng là các cổng được dùng cho truyền thông hợp
pháp giữa các tiến trình như client, server) và hậu quả là làm cho hệ thống bị


8

tấn công. Chúng ta phải thừa nhận rằng trong mọi kênh truyền thông, tại tất cả
các mức của phần cứng và phần mềm của hệ thống đều chịu sự nguy hiểm
của các mối đe dọa đó. Biện pháp để ngăn chặn các kiểu tấn công ở trên là:
- Xây dựng các kênh truyền thông an toàn để tránh việc nghe trộm.
- Thiết kế các giao thức xác nhận lẫn nhau giữa máy khách hàng và
máy chủ:
+ Các máy chủ phải đảm bảo rằng các máy khách hàng đúng là máy
của những người dùng mà chúng đòi hỏi.
+ Các máy khách hàng phải đảm bảo rằng các máy chủ cung cấp các
dịch vụ đặc trưng là các máy chủ được ủy quyền cho các dịch vụ đó.
+ Đảm bảo rằng kênh truyền thông là “tươi” nhằm tránh việc dùng lại

thông báo.
1.1.2. Bảo mật thông tin
1.1.2.1. Mã hóa tài liệu
a. Hệ mã hóa [7][8]
Một hệ mã hoá gồm 5 thành phần (P, C, K, E, D) thoả mãn các tính chất
sau:
P (Plaintext) là tập hợp hữu hạn các bản rõ và được gọi là không gian
bản rõ.
C (Ciphertext) là tập hợp hữu hạn các bản mã và được gọi là không
gian các bản mã.
K (Key) là tập hợp hữu hạn các khoá hay còn gọi là không gian khóa.
Đối với mỗi phần tử k của K được gọi là mốt khóa (Key). Số lượng của không
gian khóa phải đủ lớn để không có đủ thời gian thử mọi khóa.
E (Encrytion) là tập hợp các qui tắc mã hoá có thể.
D (Decrytion) là tập hợp các qui tắc giải mã có thể.


9

Đối với mỗi k ϵ K có một quy tắc mã e k: P  C và một quy tắc giải mã
tương ứng dk ϵ D. Mỗi ek: P  C và dk: C  P là những hàm mà:dk(ek(x)) = x
với mỗi x ϵ P.
Chúng ta đã biết, thông tin thường được tổ chức dưới dạng bản rõ.
Người gửi thực hiện mã hoá bản rõ, kết quả thu được gọi là bản mã. Bản mã
này được gửi đi trên một đường truyền tới người nhận, sau khi nhận được bản
mã người nhận giải mã nó để thu được bản rõ.
Thuật toán dùng khi sử dụng định nghĩa hệ mã hóa:
ek(C) = P; dk(P) = C
Yêu cầu đối với hệ mã hóa:
+ Độ tin cậy: Cung cấp bí mật cho các thông tin và dữ liệu được lưu

bằng việc sử dụng các kỹ thuật mã hóa.
+ Tính toàn vẹn: Cung cấp sự bảo đảm với tất cả các bên rằng thông tin
không bị thay đổi từ khi gửi cho tới khi người nhận mở ra.
+ Không bị chối bỏ: Người gửi không thể từ chối việc đã gửi thông tin
đi.
+ Tính xác thực: Người nhận có thể xác minh được nguồn tin mình nhận
được là đúng đối tác của mình gửi hay không.
Dựa vào cách truyền khóa có thể phân loại hệ mã hoá thành 2 loại: hệ
mã hoá khoá đối xứng (mã hoá khoá bí mật) và hệ mã hoá khoá phi đối xứng
(mã hoá khoá công khai).
b. Hệ mã hoá khoá đối xứng[7][8]
Hệ mã hóa khóa đối xứng là hệ mật mã mà từ khóa mã hóa có thể dễ
dàng tìm được từ khóa giải mã và ngược lại. Trong một số trường hợp, khóa
mã hóa và khóa giải mã là trùng nhau.
Với hệ mật mã khóa đối xứng, người gửi và người nhận phải thỏa thuận
một khóa trước khi bản tin được mã hóa và gửi đi, khóa này phải được cất giữ


10

bí mật. Độ an toàn của hệ này phụ thuộc vào khóa. Nếu để lộ khóa, thì bất kì
người nào cũng có thể mã hóa và giải mã bản tin.
Các đặc điểm của hệ mật mã khóa đối xứng[8]:
Các phương pháp mã hóa cổ điển đòi hỏi người mã hóa và người giải mã
phải có cùng chung một khóa.
Khóa phải được giữ bí mật tuyệt đối, khóa phải được gửi đi trên kênh an
toàn. Vì dễ dàng xác định một khóa nếu biết khóa kia.
Phạm vi ứng dụng:
Hệ mật mã đối xứng thường được sử dụng trong môi trường mà khóa có
thể dễ dàng trao chuyển bí mật, chẳng hạn trong cùng một văn phòng. Nó

cũng được dùng để mã hóa thông tin khi lưu trữ trên đĩa.
Một số hệ mã hóa đối xứng cổ điển như: Hệ mã hóa dịch chuyển, hệ mã
hóa Affine, hệ mã hóa hoán vị…
Một số hệ mã hóa đối xứng hiện đại như:
Chuẩn mã hóa dữ liệu DES, AES, RC5,…
Ví dụ về hệ mã hoá khoá đối xứng: DES, AES, …
ek(C) = P

và

dk( P ) = C

Hình 1.1. Quy trình thực hiện mã khóa đối xứng
c. Hệ mã hóa khoá công khai [7][8]
Hệ mã hóa khóa phi đối xứng là hệ mã hóa mà từ khóa mã hóa “khó” thể
tính được khóa giải mã và ngược lại.


11

Khóa giải mã là bí mật của người dùng giải mã, do đó nó còn được gọi là
khóa bí mật hay khóa riêng (Private Key).
Khóa mã hóa là công khai cho mọi người dùng, do đó nó còn được gọi là
khóa công khai (Public Key)
Các đặc điểm của hệ mật mã khóa phi đối xứng [8]:
- Khi biết các điều kiện ban đầu, việc tìm ra cặp khóa công khai và bí
mật phải được thực hiện một cách dễ dàng, tức là trong thời gian đa thức.
- Người gửi G có khóa công khai, có bản tin P thì có thể tạo ra bản mã
C nhanh gọn, nghĩa là cũng trong thời gian đa thức.
- Người nhận N khi nhận được bản mã hóa C với khóa bí mật có thể

giải mã bản tin dễ dàng trong thời gian đa thức.
- Nếu kẻ phá hoại biết khóa công khai, cố gắng tìm khóa bí mật, thì khi
đó chúng phải đương đầu với tính toán nan giải, rất khó khả thi về mặt thời
gian.
- Nếu kẻ phá hoại biết được khóa công khai, và hơn nữa cả bản mã C,
thì việc tìm ra bản rõ P là bài toán khó, số phép thử là vô cùng lớn, không khả
thi.
- Hệ mật mã khóa công khai tiện lợi hơn hệ mật mã đối xứng ở chỗ
thuật toán được viết một lần nhưng có thể được sử dụng nhiều lần và cho
nhiều người. Chỉ cần bí mật khóa riêng.
- Nhược điểm: Tốc độ mã hóa chậm. Tốc độ mã hóa nhanh nhất của
loại mật mã khóa công khai chậm hơn nhiều lần so với hệ mật mã khóa bí
mật. Do đó người ta thường kết hợp hai loại mã hóa để nâng cao tốc độ mã
hóa và độ an toàn [8].
Phạm vi ứng dụng:
Hệ mật mã khóa công khai được sử dụng chủ yếu trên các mạng công
khai như Internet, khi mà việc trao chuyển khóa bí mật tương đối khó khăn.


12

Đặc trưng nổi bật của hệ mã hóa khóa công khai là cả khóa công khai và bản
mã C đều có thể gửi đi trên một kênh thông tin không an toàn.
Một số thuật toán mã hóa khóa công khai:
- Mã hóa RSA
- Mã hóa ElGamal…

Sau đây tôi xin trình bày về hệ mã hoá khoá công khai RSA
Quy trình thực hiện mã khóa công khai

Hình 1.2. Quy trình thực hiện mã khóa công khai
Hệ mã hóa RSA [7][8]
RSA là hệ mã hoá khoá công khai, và độ an toàn của hệ dựa vào bài toán
khó: “phân tích số nguyên thành thừa số nguyên tố”.
Bước 1. Sinh khóa:
Chọn p, q là số nguyên tố rất lớn với p # q.
Tính: n = p * q, Φ(n) = (p - 1) * (q - 1) là hàm Euler của n.
Chọn một số tự nhiên b sao cho 1< b < Φ(n), và b nguyên tố cùng nhau
với Φ(n).
Ta tìm được duy nhất a = b-1 mod Φ(n)
+ b là khoá lập mã. Khóa công khai <n, b>.
+ a là khoá giải mã. Khóa bí mật <n, a>.
Bước 2. Mã hóa:
Bản rõ là x∈ Zn


13

Chọn

P = C = Zn với n = p * q, Zn = {0, 1, 2, ..., n-1}

Bản mã là: y = xb mod n ∈ Zn
Bước 3.Giải mã
Bản mã là y ∈ Zn , Bản rõ là x = ya mod n∈ Zn
Ví dụ
Sinh khóa:
Chọn 2 số nguyên tố: p = 61, q = 53.
Tính n = 61 * 53 = 3233
Ta có Φ(n) = (p -1)(q-1) = 60 * 52 = 3120

Chọn b = 17
Tính d = b-1 mod 3120 bằng giải thuật Euclide mở rộng ta có d = 2753.
Khóa công khai là <n, b> = <3233, 17>; khóa bí mật <n, d> = <3233,
2753>
Mã hóa:
Để mã hóa văn bản có giá trị m = 123, ta thực hiện phép tính:
x = mb mod n = 12317 mod 3233 = 855
Giải mã:
Để giải mã văn bản có giá trị 855, ta thực hiện phép tính
xd mod n = 8552753 mod 3233 = 123
Cả hai phép tính trên đều có thể được thực hiện hiệu quả phép toán bình
phương liên tiếp.
d. Hệ mã hóa bảo vệ tài liệu
Hệ mã hoá có thể thực hiện được cả ba chức năng bảo vệ tài liệu, đó là
bảo mật, bảo toàn và xác thực.
+ Bảo mật: Khi mã hoá tài liệu, kẻ gian sẽ không hiểu được thông tin
+ Bảo toàn:


14

- Khi mã hoá tài liệu, kẻ gian sẽ không hiểu được thông tin, do đó không
thể sửa đổi được tài liệu theo ý mình. Biện pháp này ngăn chặn kẻ gian ngay
từ đầu.
- Khi dùng mã xác thực tài liệu, nếu kẻ gian sửa đổi tài liệu, thì mã xác
thực của tài liệu bị sửa đổi sẽ khác với mã xác thực của tài liệu gốc. Do đó
người ta sẽ nhận ra có sự thay đổi trong tài liệu gốc. Như vậy mã xác thực
dùng để kiểm tra tính toàn vẹn của tài liệu.
+ Xác thực: Khi dùng mã xác thực với một tài liệu, mã xác thực dùng để
minh chứng nguồn gốc của tài liệu đó, kẻ gian khó thể tạo ra mã xác thực

giống như mã xác thực ban đầu.
1.1.2.2. Chữ ký số trên tài liệu
a. Khái niệm về ký số
Ký số là phương pháp ký một thông điệp lưu dưới dạng điện tử. Thông
điệp được ký và chữ ký có thể được truyền trên mạng [8].
Với chữ ký trên giấy, khi ký lên một tài liệu thì chữ ký là bộ phận vật lý
của tài liệu được ký. Tuy nhiên, chữ ký số không được gắn một cách vật lý
với thông điệp được ký. Đối với chữ ký trên giấy, việc kiểm tra bằng cách so
sánh nó với những chữ ký gốc đã đăng ký. Tất nhiên, phương pháp này không
an toàn lắm vì có thể bị đánh lừa bởi chữ ký của người khác.
Chữ ký số được kiểm tra bằng thuật toán kiểm tra công khai. Như vậy,
“người bất kì” có thể kiểm tra chữ ký số. Việc sử dụng lược đồ ký an toàn sẽ
ngăn chặn khả năng đánh lừa (giả mạo chữ ký) [8].
Sơ đồ chữ ký số là bộ 5 (P,A,K,S,V) thoả mãn các điều kiện dưới đây:
P: tập hữu hạn các thông điệp.
A: tập hữu hạn các chữ kí.
K: tập hữu hạn các khoá (không gian khoá).


15

Với mỗi k ϵ K, tồn tại thuật toán kí sig k ∈S và thuật toán xác minh
verk ∈V.

Mỗi sig k : P → A và verk : PxA → {true, false} là những hàm sao cho mỗi
thông điệp x ∈ P và mỗi chữ kí y ∈ A thoả mãn phương trình dưới đây [7][8]:
True: nếu y = sig(x)
Ver(x,y)
=

False: nếu y # sig(x)

Trong lý luận và thực tiễn đã có rất nhiều sơ đồ chữ ký số được sử dụng,
tuy nhiên trong phạm vi của luận văn này, tôi chỉ trình bày về sơ đồ chữ ký số
RSA, một sơ đồ ký số phổ biến.
b. Các loại chữ ký số
- Theo tiêu chí: từ chữ ký có thể khôi phục thông điệp được ký (thông
điệp gốc), chữ ký số có thể chia thành 2 loại: chữ ký khôi phục thông điệp
(message recovery), chữ ký số không khôi phục được thông điệp gốc (còn gọi
là chữ ký kèm thông điệp - message appendix).
Ví dụ chữ ký khôi phục thông điệp gốc: Chữ ký RSA, Rabin.
Ví dụ chữ ký không khôi phục được thông điệp: Chữ ký Elgamal, DSS.
- Theo tiêu chí: An toàn, chữ ký số có thể chia thành các loại: chữ ký
“một lần”, chữ ký “không thể phủ nhận”,…
- Theo tiêu chí: ứng dụng, chữ ký số có thể chia thành các loại sau: chữ
ký “mù”, chữ ký “nhóm”, chữ ký “bội”, chữ ký “mù nhóm”, chữ ký “mù
bội”,…
c. Sơ đồ chữ ký RSA [7][8]
Sơ đồ chữ ký RSA được cho bởi bộ năm: S = (P, A, K, S, V)
Bước 1. Sinh khóa


16

P = A = Zn, với n = p.q là tích của hai số nguyên tố lớn p, q, φ(n) = (p 1)(q - 1).
Chọn khóa công khai b< Φ(n), là số nguyên tố cùng Φ(n).
Chọn khóa bí mật a, nghịch đảo với b (theo modulo Φ(n)): a*b ≡ 1 mod
Φ(n)
+ b là khóa kiểm tra chữ ký, công khai.
+ a là khóa ký, giữ bí mật.

Bước 2. Ký số
sigK’(x) = xa (mod(n)).
Bước 3. Kiểm tra chữ ký số
verK”(x,y) = đúng  x ≡ yb(mod(n)).
d. Sơ đồ chữ ký DSS (Digital Signature Standard)
Thuật toán sinh khoá
+ Chọn số nguyên tố 512 bít p, sao cho bài toán logarit rời rạc trong
Zp là khó giải.

2511 + 64t < p < 2512 + 64t ,

t ∈ [0, 8] .

+ Chọn số nguyên tố 160 bít q, là ước của (p - 1), (2159 < q < 2160 ).
+ Chọn số α = g (p-1) / q mod p, α ≠ 1, (g là phần tử nguyên thủy
trong Zp).
+ Chọn khóa bí mật a: 1 ≤ a ≤ q – 1.
+ Tính khóa công khai β = α a mod p.
+ Công khai (p,q, α, β).
Thuật toán sinh chữ ký
+ Chọn ngẫu nhiên bí mật số nguyên k,

0 < k < q – 1.

+ Chữ ký trên x là cặp (δ, γ), trong đó:
γ = (ak mod p) mod q,

δ = k-1(x + aγ) mod q

Chú ý: Nếu x lớn, thì phải tạo đại diện z = H(x), và ký trên z.

Thuật toán xác minh chữ ký


17

+ Xét khoá công khai (p,q, α, β):
Nếu điều kiện: 0 < δ, γ < q không thoả mãn, thì từ chối chữ ký.
+ Tính e1 = w x mod q, e2 = γ w mod q, với w = δ -1 mod q.
+ Tính v = (αe1 βe2 mod p) mod q
+ Chữ ký đúng nếu v = γ.
e. Chữ ký số bảo vệ tài liệu
Chữ ký số có thể thực hiện được hai chức năng bảo vệ tài liệu, đó là
bảo toàn và xác thực:
+ Bảo toàn: Khi có chữ ký số trên tài liệu, nếu kẻ gian sửa đổi tài liệu,
thì chữ ký số của tài liệu bị sửa đổi sẽ khác với chữ ký số của tài liệu gốc. Do
đó người ta sẽ nhận ra có sự thay đổi trong tài liệu gốc.
+ Xác thực: Khi có chữ ký số trên tài liệu, chữ ký số dùng để minh
chứng nguồn gốc của tài liệu đó, kẻ gian khó thể tạo ra chữ ký số giống như
chữ ký số ban đầu.
1.1.2.3. Hàm Băm
Chúng ta biết rằng chữ ký số mang lại nhiều tiện lợi cho việc mã hóa,
xác thực dữ liệu được gửi trên đường truyền. Tuy nhiên nó cũng xuất hiện
một vài vấn đề khó khăn như đối với các tài liệu quá lớn thì độ dài của chữ ký
(ít nhất bằng độ dài của tài liệu) sẽ rất lớn và phải tốn bộ nhớ để lưu trữ chữ
ký đó mặt khác còn phải tốn nhiều thời gian để truyền chữ ký trên mạng.
Thêm vào đó, một sơ đồ chữ ký càng an toàn thì tốc độ ký càng chậm vì các
phép tính toán phức tạp. Một vấn đề quan trọng nữa là khó khăn trong việc
xác thực thông tin trong trường hợp với nhiều bản tin đầu vào khác nhau
nhưng cùng một hệ mã hóa hoặc sơ đồ chữ ký giống nhau có thể cho ra một
bản mã giống nhau.

18

Hàm băm chính là giải pháp cho các vần đề nêu trên. Hàm băm được
dùng để tạo đại diện của một tài liệu và người dùng thay vì phải ký trên một
tài liệu quá lớn thì chỉ ký trên bản đại diện của tài liệu đó.
Với những loại file khác nhau cũng như kích thước file đầu vào khác
nhau chúng sẽ có một đại diện thông điệp có kích thước như nhau. Hàm băm
của các thông điệp còn được gọi là bản tóm lược, và với mỗi tài liệu hàm băm
là một bản đại diện duy nhất - đặc thù.
Hàm băm là thuật toán không dùng khóa để mã hóa, nó có nhiệm vụ
“lọc” tài liệu và cho kết quả là một giá trị “băm” có kích thước cố định, còn
được gọi là đại diện tài liệu hay đại diện thông điệp. Hàm băm là hàm một
chiều, có nghĩa là giá trị của hàm băm là duy nhất và từ giá trị này khó có thể
suy ngược lại nội dung hay độ dài ban đầu của tài liệu gốc.
Hàm băm có các đặc tính như sau:
+ Với tài liệu đầu vào x, chỉ thu được giá trị băm duy nhất z = h(x)
+ Nếu dữ liệu trong bản tin x bị thay đổi hay bị xóa để thành bản tin x’ thì
giá trị của hàm băm h(x’) ≠ h(x). Điều này có nghĩa là hai thông điệp khác
nhau thì giá trị băm của chúng cũng khác nhau.
+ Nội dung của bản tin gốc khó có thể suy ra từ giá trị hàm băm của nó.
Nghĩa là với thông điệp x thì dễ tính được hàm băm h(x) nhưng chiều ngược
lại thì khó.
Tính chất của hàm băm [7][8]:
a. Hàm băm không va chạm yếu
Hàm băm h được gọi là không va chạm yếu nếu cho trước bức điện x,
“khó” thể tính toán để tìm ra bức điện x’ ≠ x mà h(x’) = h(x).
b. Hàm băm không va chạm mạnh
Hàm băm h được gọi là không va chạm mạnh nếu “khó” thể tính toán để

tìm ra hai bức thông điệp khác nhau x’và x (x’ ≠ x) mà có h(x’) = h(x).


19

c. Hàm băm một chiều
Hàm băm h được gọi là hàm một chiều nếu khi cho trước một bản tóm
lược thông báo z thì “khó” tính toán để tìm ra thông điệp ban đầu x sao cho
h(x) = z.
Với những đặc tính như vậy, nên hàm băm thường được ứng dụng trong
nhiều lĩnh vực khác nhau như là:
- Tạo đại diện z của một bản tin x quá dài z=h(x), và sau đó ký lên z, vì z
là hàm băm nên có độ dài ngắn nên chữ ký trên z sẽ ngắn hơn rất nhiều so với
chữ ký trên bản tin gốc x.
- Hàm băm dùng để xác định tính toàn vẹn của dữ liệu
- Hàm băm dùng để bảo mật một số dữ liệu đặc biệt, ví dụ như bảo vệ
mật khẩu, bảo vệ khóa mật mã…
Sơ đồ vị trí chữ ký số trong văn bản

Hình 1.3. Sơ đồ vị trí chữ ký số trong văn bản
Ký vào tóm lược thông báo z của x (z = h (x)), thay vì ký trực tiếp
trên x
* Đặc điểm của hàm băm và đại diện tài liệu:


20

+ Trên thực tế, hàm băm cho kết quả duy nhất đối với mỗi giá trị đầu
vào.
+ Hàm băm là hàm “một chiều” (“one-way hash”).

Như vậy, từ đại diện tài liệu “khó” tính được tài liệu gốc.
Tóm lại, với hàm băm y = h(x): Tính “xuôi” (y = h(x)) thì “dễ”, nhưng
tính “ngược” (x = h -1 (y)) thì “khó”.
1.2. Hiện trạng về đảm bảo an toàn an ninh thông tin trên cổng thông tin
điện tử một cửa cấp huyện
1.2.1. Hiện trạng về cơ chế chính sách
Theo sự chỉ đạo của Bộ thông tin và Truyền thông, căn cứ vào tình hình
thực tế tại địa phương, Sở thông tin và Truyền thông đã tham mưu cho UBND
tỉnh ban hành nhiều văn bản chỉ đạo các đơn vị thực hiện chính sách an toàn,
an ninh thông tin:
- Căn cứ vào sự chỉ đạo của Trung ương, nhằm đảm bảo an toàn an ninh
thông tin trong ứng dụng CNTT theo hướng dẫn tại thông tư Liên tịch số
06/2008/TTLT-BTTTT-BCA ngày 28 tháng 11 năm 2008 của Liên Bộ
Thông tin và Truyền thông, Bộ Công an về bảo đảm an toàn cơ sở hạ tầng và
an ninh thông tin trong hoạt động bưu chính, viễn thông và công nghệ thông
tin, Sở Thông tin & Truyền thông đã có công văn số 315/ STTTT-CNTT ngày
06/09/2011 đề nghị trang bị thêm thiết bị lưu trữ ngoài để tăng cường đảm
bảo an toàn dữ liệu tại các đơn vị và Công văn số 268 /STTTT - CNTT ngày
25/ 6/ 2012 khuyến nghị và hướng dẫn các sở, ban, ngành, đoàn thể cấp tỉnh
và UBND các huyện, thành phố cần thực hiện tốt các chính sách và quy định
của nhà nước về an toàn thông tin, tiếp tục đẩy mạnh công tác đảm bảo an
toàn an ninh thông tin cho hệ thống ứng dụng CNTT của cơ quan Đảng và
Nhà nước trên địa bàn tỉnh và các hoạt động ứng dụng CNTT trên địa bàn
tỉnh. Theo đó, xem xét ban hành quy chế an toàn, an ninh thông tin trong ứng


21

dụng CNTT tại đơn vị mình. Trước đó, Sở cũng đã ban hành Quy chế đảm
bảo an toàn an ninh thông tin tại Sở Thông tin và Truyền thông.

- Trong lộ trình hướng đến mục tiêu chung đưa Việt Nam sớm trở
thành nước mạnh về CNTT, tỉnh Nam Định cũng đã xây dựng: Đề án Đưa
Việt Nam sớm trở thành nước mạnh về Công nghê thông tin – truyền thông
giai đoạn 2011-2015 tại tỉnh Nam Định, Quyết định số 51/2010/QĐ-UBND
ngày 05/11/2010 ban hành Quy chế sử dụng hộp thư điên tử tỉnh trong hoạt
động của cơ quan nhà nước, Quyết định số 15/2012/QĐ-UBND ngày 18
thásng 6 năm 2012 ban hành “Quy chế Sử dụng Hệ thống phần mềm quản lý
văn bản và chỉ đạo điều hành trên môi trường mạng trong cơ quan nhà nước
trên địa bàn tỉnh Nam Định”; Quyết định số quyết định số 45/2010/QĐUBND ngày 22 tháng 10 năm 2010 của UBND tỉnh Nam Định về ban hành
Quy chế quản lý cơ sở dữ liệu tra cứu tình trạng hồ sơ trên địa bàn tỉnh Nam
Định,…..Hiện tại, trong lộ trình triển khai ứng dụng Chữ ký số trong ứng
dụng CNTT tăng cường tính bảo mật và an toàn dữ liệu số tỉnh Nam Định
cũng đã và đang triển khai thí điểm ứng dụng chữ ký số trong ngành thông tin
và truyền thông và một số doanh nghiệp vừa và nhỏ trên địa bàn.
Nhìn chung, chính sách ANTT còn nhiều vấn đề cần bổ sung, hoàn
thiện và xây dựng cơ chế kiểm tra, báo cáo. Quan trọng nhất vẫn là ý thức,
trình độ của người tham gia sử dụng ứng dụng công nghệ thông tin, nguồn
nhân lực chất lượng cao để đảm nhận vai trò đảm bảo hệ thống, đảm bảo vận
hành và đào tạo các chuyên gia về an toàn thông tin còn thiếu và chưa đủ lực.
Cần có chế độ, chính sách hỗ trợ hợp lý để thu hút nguồn nhân lực.
1.2.2. Hiện trạng về mô hình cổng thông tin điện tử một cửa cấp huyện
1.2.2.1. Khái niệm điện tử một cửa
Điện tử một cửa được hiểu là một ứng dụng công nghệ thông tin nhằm
tin học hóa các giao dịch giữa tổ chức, cá nhân với cơ quan hành chính nhà


22

nước và giữa các cơ quan hành chính nhà nước theo cơ chế “một cửa, một cửa
liên thông” quy định tại Quyết định số 93/2007/QĐ-TTg ngày 22/6/2007 của

Thủ tướng Chính phủ ban hành Quy chế thực hiện cơ chế một cửa, một cửa
liên thông tại cơ quan hành chính nhà nước tại địa phương, để giải quyết công
việc của tổ chức, cá nhân thuộc trách nhiệm, thẩm quyền của cơ quan hành
chính nhà nước thông qua các thủ tục hành chính.
Điện tử một cửa cấp huyện cung cấp một môi trường nhất quán, là một
đầu mối thống nhất cho các cơ quan, tổ chức, cá nhân trong quá trình giải
quyết công việc. Đối với tổ chức, cá nhân, phần mềm này cung cấp nhiều
kênh truy nhập đơn giản, thuận tiện, cho phép tổ chức, cá nhân giao tiếp với
các cơ quan hành chính nhà nước cấp huyện. Đối với cơ quan hành chính nhà
nước cấp huyện, phần mềm điện tử một cửa là một bộ công cụ tạo dựng môi
trường làm việc cộng tác trong việc phối hợp giải quyết thủ tục hành chính
cho tổ chức, cá nhân.
Việc ứng dụng điện tử một cửa trong quá trình giải quyết thủ tục hành
chính, phục vụ tổ chức, cá nhân của cơ quan hành chính nhà nước cấp huyện
được xem là một giải pháp hiệu quả, tăng cường năng lực phục vụ, hướng tới
công khai, minh bạch, đơn giản, rõ ràng và đúng pháp luật.
1.2.2.2. Yêu cầu chức năng của phần mềm
Yêu cầu chung
Hệ thống cho phép định nghĩa quy trình xử lý thủ tục hành chính, hệ
thống biểu mẫu kèm theo thông qua giao diện người dùng.
Bên cạnh phương thức giao dịch truyền thống là tổ chức, cá nhân tiếp
xúc trực tiếp cơ quan hành chính để được hướng dẫn và phục vụ giải quyết
thủ tục hành chính, hệ thống cung cấp mở rộng các kênh giao tiếp đơn giản,
thuận tiện cho tổ chức, cá nhân như sử dụng mạng internet, mạng điện thoại,
sử dụng hệ thống tin nhắn (SMS), ...


23

Hệ thống cung cấp công cụ chỉ đạo, điều hành, tác nghiệp, chuyên môn

cho cơ quan hành chính nhà nước, cho phép cán bộ, công chức trong cơ quan
hành chính nhà nước phối hợp giải quyết thủ tục hành chính xuyên suốt, nhất
quán nhưng vẫn đảm bảo công khai, minh bạch trên môi trường mạng.
Hệ thống cung cấp công cụ, phục vụ cơ quan hành chính nhà nước trong
công tác tổ chức, quản lý, lưu trữ khoa học, nhất quán, lâu dài hồ sơ thủ tục
hành chính của tổ chức, cá nhân.
Hệ thống cung cấp một nền tảng ứng dụng để từng bước cho phép các
cơ quan hành chính nhà nước phối hợp giải quyết thủ tục hành chính trên môi
trường mạng một cách xuyên suốt, nhất quán theo tinh thần “một cửa liên
thông”.
Yêu cầu chức năng cụ thể đối với ứng dụng điện tử một cửa
Yêu cầu chức năng cụ thể được chia thành 2 nhóm: yêu cầu về chức
năng cần có và yêu cầu chức năng nên có.
a.

Danh mục chức năng cần có:
- Quản lý danh mục thủ tục, hồ sơ, biểu mẫu
- Tiếp nhận và xử lý hồ sơ
- Báo cáo thống kê
- Quản lý văn bản, hồ sơ
- Quản lý danh mục tham chiếu
- Quản trị người dùng
- Quản trị hệ thống
- Điều hành tác nghiệp
- Các tiện ích

b.

Danh mục chức năng nên có
- Quản lý thủ tục

- Môi trường công tác, trao đổi


24

- Gửi/nhận hồ sơ liên thông
- Tra cứu tình trạng hồ sơ, kết quả giải quyết hồ sơ
- Cung cấp dịch vụ công trực tuyến mức độ 3
Tên chức năng và mô tả cụ thể cũng như đối tượng sử dụng chức năng được
thể hiện trong Phụ lục 1
1.2.2.3. Yêu cầu tính năng kỹ thuật
Nguyên tắc xây dựng
- Hướng tới một hệ thống mở, đảm bảo tính kế thừa, nâng cấp, mở rộng
trong tương lai.
- Đảm bảo khả năng tích hợp và trao đổi dữ liệu với các phần mềm quản
lý thông tin chuyên ngành về giải quyết thủ tục hành chính.
- Phù hợp với các quy định về quản lý văn thư, lưu trữ.
- Tuân thủ quy trình quản lý chất lượng ISO 9001:2008 trong thực hiện
thủ tục hành chính.
- Đảm bảo khách quan, hướng tới hệ thống tổng thể, thống nhất, khả
chuyển, an toàn và bảo mật, hợp lý và hiệu quả.
Yêu cầu tính năng kỹ thuật đối với ứng dụng điện tử một cửa
Yêu cầu tính năng kỹ thuật đáp ứng là những yêu cầu và điều kiện cần
thiết để hệ thống phần mềm điện tử một cửa có thể thực hiện được yêu cầu
các chức năng và đảm bảo khả năng triển khai hệ thống. Yêu cầu kỹ thuật đáp
ứng được chia thành 2 nhóm: yêu cầu về tính năng kỹ thuật cần có và yêu
cầu tính năng kỹ thuật nên có.
a.

Danh sách tính năng kỹ thuật cần có:

- Yêu cầu chung
- Yêu cầu về lưu trữ
- Yêu cầu về giao diện
- Yêu cầu về kết nối thiết bị


25

- Yêu cầu về an toàn bảo mật
- Yêu cầu về trao đổi, tích hợp
- Yêu cầu về khai thác, vận hành
b.

Danh sách tính năng kỹ thuật nên có
- Yêu cầu môi trường cho phép cài đặt vân hành
- Yêu cầu CSDL cho phép triển khai trên nhiều hệ quản trị khác nhau
- Cho phép theo dõi, giám sát
- Tự động tính toán hẹn ngày
- Cho phép tra cứu hồ sơ trên các thiết bị di động
-…
Nội dung của tính năng kỹ thuật cụ thể chi tiết xem trong Phụ lục 2

1.2.3. Hiện trạng về các giải pháp đảm bảo an toàn, an ninh thông tin cho
cổng thông tin điện tử một cửa cấp huyện
Hiện trạng của hệ thống một cửa điện tử cấp huyện được xây dựng và
cài đặt tại tỉnh Nam Định đã sử dụng một số các giải pháp nhằm đảm bảo an
toàn, an ninh thông tin như:
- Phân quyền cho người sử dụng. Để xác định quyền của người sử
dụng, chương trình xác định thông qua tên truy nhập và mật khẩu truy nhập
vào chương trình. Quyền người dùng đã được định nghĩa sẵn trong danh sách

người dùng.
- Xây dựng chế độ sao lưu, phục hồi dữ liệu từ đó đề ra các quy định
đối với người phụ trách chương trình phải thường xuyên thực hiện việc sao
lưu dữ liệu theo chế độ định kỳ và đột xuất đề phòng trong quá trình vận hành
chương trình gặp sự cố thì có thể phục hồi dữ liệu.
Tóm lại: Đã sử dụng một biện pháp nhằm đảm bảo an toàn, an ninh
thông tin nhưng mới ở mức độ đơn giản, chỉ đảm bảo an toàn đối với những
người sử dụng ở mức cao và kiến thức về CNTT còn thấp.