Tìm hiểu một số sơ đồ thỏa thuận khóa bí mật và ứng dụng trong thanh toán điện tử

I H C THÁI NGUYÊN
NG

I H C CNTT & TT

NÔNG TH L QUYÊN

TÌM HI U M T S
KHÓA BÍ M T VÀ

TH A THU N
NG D NG TRONG
I NT

LU

C MÁY TÍNH

Thái Nguyên - 2015


I H C THÁI NGUYÊN
I H C CNTT&TT

NÔNG TH L QUYÊN

TÌM HI U M T S

TH A THU N

KHÓA BÍ M T VÀ

NG D NG TRONG
NT

Chuyên ngành: Khoa h c máy tính
Mã s chuyên ngành: 60.48.01

LU

C MÁY TÍNH
NG D N KHOA H C
PGS.TS TR NH NH T TI N


c hoàn thành t i:
thông tin và Truy n thông

ng d n khoa h c: PGS.TS Tr nh Nh t Ti n

Ph n bi n 1:
Ph n bi n 2:

Lu

cb ov

ch

ng ch m lu

p t i:

........................................ ...........................................................
Vào h i ..... gi


i

L
Tôi xin cam
is

lu n v

CAM
này c a t b n thân tôi tìm hi u, nghiên c u

d n c a PGS.TS Tr nh Nh t Ti n. Các

trình th c nghi m

do chính b n thân tôi l p trình, các k t qu là hoàn toàn trung th c. Các tài
li u tham kh o

trích d n và chú thích

y

.

TÁC GI LU N V N

Nông Th L Quyên


ii

L

C M

Tôi xin bày t l i c

i t p th các th y cô giáo Vi n

công ngh thông tin

Vi n Hàn lâm Khoa h c và Công ngh Vi t Nam, các

th

i h c Công ngh thông tin và truy n thông -

Nguyên
t i tr

d y d chúng em trong su t quá trình h c t p

i h c Thái

trình cao h c

ng.
c bi t em xin bày t lòng bi t n sâu s c t i th y giáo PGS.TS Tr nh

Nh t Ti n, Tr

ng

tâm,

và

nh

quá trình làm lu n v

i h c Công ngh

i h c Qu c gia Hà N i

ra nh ng góp ý, g i ý, ch nh s a quí báu cho em trong
t t nghi p.

Cu i cùng, em xin chân thành c m n các b n bè
và

thân

quan

an tâm, giúp

ng nghi p, gia

và chia s v i em trong su t quá trình làm

lu n v n t t nghi p.

Thái Nguyên, ngày

tháng

H C VIÊN

Nông Th L Quyên

20


iii

M CL C
L I CAM

................................ ................................ ................................ ................. I

L IC M

................................ ................................ ................................ ...................... II

M C L C ................................ ................................ ................................ ......................... III
DANH M C CÁC HÌNH V ................................ ................................ ............................ V
DANH M C CÁC T
M

VI T T T................................ ................................ .................. VI

U ................................ ................................ ................................ ............................... 1
CÁC KHÁI NI

N ................................ ................................ ...... 3

1.1. V N

MÃ HÓA................................ ................................ ................................ .... 3
i x ng (mã hóa khóa riêng) ................................ ....................... 6
1.1.2. Mã hóa khóa b
i x ng (mã hóa khóa công khai) ................................ ....... 14
1.2. V N
V CH KÍ
N T ................................ ................................ ............ 16
1.2.1. Ch
n t ................................ ................................ ................................ ... 17
1.2.2. Ch kí s ................................ ................................ ................................ ........... 17
1.3. V N
QU N LÍ KHÓA ................................ ................................ .................... 25
1.3.1. Khóa và m t s khái ni m ................................ ................................ ................ 25
1.3.2. V
qu n lí khóa bí m t ................................ ................................ ............... 26

1.3.3. V
qu n lí khóa công khai ................................ ................................ ......... 27
TS

TH A THU N KHÓA BÍ M T ................................ 29

2.1. TH A THU N KHÓA BÍ M T B NG CÁCH G I KHÓA BÍ M T ............. 29
2.2. TH A THU N KHÓA BÍ M T B NG CÁCH KHÔNG G I KHÓA ............ 29
2.2.1
th a thu n khóa Blom ................................ ................................ ............. 30
th a thu n khóa Diffie Hellman ................................ .......................... 33
th a thu
m t i Tr
................................ .......................... 36
th a thu n khóa MTI ................................ ................................ .............. 41
2.3. TH A THU N KHÓA BÍ M T B NG CÁCH CHIA S KHÓA THÀNH
NHI U M NH ................................ ................................ ................................ .............. 43
NG D

NT

.............................. 47

3.1. THANH TOÁN
N T LÀ GÌ. ................................ ................................ ......... 47
3.2. CÁC MÔ HÌNH THANH TOÁN
N T ................................ ......................... 47
n t ................................ ................................ ........ 47
3.2.2. R i ro v an toàn thông tin trong thanh toá
n t ................................ ........ 49

3.2. BÀI TOÁN: TH A THU N KHÓA BÍ M T
TH C HI N VI C MÃ HÓA
S D NG TRONG THANH TOÁN
N T ................................ .......................... 53
3.2.1. Bài toán: B o m t h
n t ................................ ............... 53
3.2.2. Bài toán: B o toàn h
n t ................................ .............. 54


iv

3.2.3. Bài toán: Xác th c h
n t ................................ .............. 55
3.2.4. Bài toán: Phòng tránh ch i cãi h
ng thanh toán ................................ ........ 55
3.3. GI I QUY T BÀI TOÁN TH A THU N KHÓA BÍ M T
TH C HI N
VI C MÃ HÓA S D NG TRONG THANH TOÁN
N T .............................. 56
3.3.1. Gi i quy t bài toán: B o m t h
n t .............................. 56
3.3.2. Gi i quy t bài toán b o toàn h
n t ..................... 56
3.3.3. Gi i quy t bài toán: Xác th c h
n t ............................. 58
3.3.4. Gi i quy t bài toán: Phòng tránh ch i cãi h
ng thanh toán..................... 599
3.4.
TRÌNH TH NGHI M ................................ ................................ ...... 59

3.4.1. Th a thu n khóa ................................ ................................ ............................... 59
3.4.2. Mã hóa b n h
n t b n h mã hóa DES ................................ .......... 61
3.4.3. T o ch ký s b ng ch ký s RSA ................................ ................................ . 62
K T LU N ................................ ................................ ................................ ......................... 63
TÀI LI U THAM KH O ................................ ................................ ................................ . 64


v

TT

Hình v

Trang

1

Hình 1.1

mã hóa d li u

2

Hình 1.2

ho

3

Hình 1.3: Quy trình mã hóa c a h mã hóa DES

7

4

Hình 1.4: Quy trình l p mã DES

8

5

ng c

4
i x ng

6

tính khóa con trong h mã hóa DES

10
12

6

Hình 1.5

tính hàm

7

Hình 1.6

ho

8

Hình 1.7

mã hóa d li u c a h mã hóa khóa công khai RSA

16

9

Hình 1.8

gi i mã d li u c a h mã hóa khóa công khai RSA

16

10

Hình 2.1: Th a thu n khóa Diffie Hellman

34

11

Hình 2.2: K xâm nh p gi a cu c trong giao th c Diffie-Hellman

35

12

Hình 2.3: Th a thu n khóa tr m t i tr m

37

13

Hình 2.4: Giao th c tr m t i tr m có s xâm nh p gi

14
15

trong h mã hóa DES

ng c a mã hóa khóa b

i x ng

th a thu n khóa MTI
Hình 2.6: Giao th c MTI có s xâm nh p gi

14

ng

38
41

ng

42


vi

T

STT

T

VI T T T

1

nt

3

CA

Certification Authority

4

STS

Station To Station

5

MTI

Matsumoto, Takashima, Imai


1

Khi nhu c

i thông tin d li u qua m ng Internet ngày càng l

d ng, các ti n b v

n t - vi n thông và công ngh thông tin không ng

phát tri n ng d

nâng cao ch

ni

ul

ng truy n tin thì các quan

ng và bi n pháp b o v thông tin d li

toàn thông tin d li u là m t ch
th c t có th có r t nhi

r

i m i. B o v an
n nhi

c th c hi

c

c và trong

b o v an toàn thông tin

d li u:
+ B o v an toàn thông tin b ng các bi n pháp hành chính.
+ B o v an toàn thông tin b ng các bi n pháp k thu t (ph n c ng).
+ B o v an toàn thông tin b ng các bi n pháp thu t toán (ph n m m).
Ba nhóm trên có th
tin d li u n m

c ng d ng riêng r ho c ph i k t h p. Các thông

kho d li u h

ng truy

uc

c b o v , tuy

ng khó b o v an toàn thông tin nh
ng d xâm nh p nh

ng m ng và quá trình truy n tin.

Hi n nay có hai lo i h mã hóa chính:
khóa riêng) và mã hóa khóa b

i x ng (h mã hóa

i x ng (mã hóa khóa công khai). V i h mã khóa

i x ng, n u bi
khóa công khai

i

c l i. H mã
i x ng

ch : có th công khai thu t

toán mã hóa và khóa mã hóa (khóa công khai) cho nhi

i s d ng, và c n ph i

qu n lí t t khóa công khai.