Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo mật và an toàn thông tin cho hệ thống mạng cục bộ của cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh bắc ninh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ
Học phần: Phân tích thiết kế hệ thống an toàn thông tin

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO MẬT VÀ AN
TOÀN THÔNG TIN TRONG HỆ THỐNG MẠNG CỤC
BỘ CỦA CƠ QUAN NHÀ NƯỚC TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH
BẮC NINH
Nhóm học viên: Nguyễn Văn Sáng
Cao Văn Tài
Hoàng Hồng Quân
Vũ Trường Thành

Bắc Ninh, tháng 9 năm 2019


TRƯỜNG ĐẠI HỌC
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ
Học phần: Phân tích thiết kế hệ thống an toàn thông tin

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO MẬT VÀ AN
TOÀN THÔNG TIN TRONG HỆ THỐNG MẠNG CỤC
BỘ CỦA CƠ QUAN NHÀ NƯỚC TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH
BẮC NINH

Nhóm học viên: Nguyễn Văn Sáng
Cao Văn Tài

Hoàng Hồng Quân
Vũ Trường Thành

Bắc Ninh, tháng 9 năm 2019


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO MẬT THÔNG TIN VÀ TỔNG
QUAN VỀ HỆ MẬT MÃ ................................................................................ 4
Vấn đề bảo mật, an toàn thông tin ...................................................... 4
1.1.1. Bảo vệ an toàn thông tin dữ liệu trong các cơ quan nhà nước ......... 4
1.1.2. Các nguyên tắc bảo vệ an toàn cho hệ thống mạng máy tính ........... 5
1.1.3. Quản trị mạng ................................................................................. 7
1.1.4. An toàn thông tin bằng mật mã ....................................................... 7
1.1.5. Vai trò của hệ mật mã ..................................................................... 7
Giới thiệu về hệ mật mã ....................................................................... 8
1.2.1. Định nghĩa hệ mật mã ..................................................................... 8
1.2.2. Tính chất của hệ mật mã ................................................................. 8
1.2.3. Phân loại hệ mật mã ....................................................................... 9
Mã hóa đối xứng (mã hóa khóa bí mật) .............................................. 9
Mã hóa bất đối xứng (mã hóa khóa công khai) ................................ 10
1.4.1. Giới thiệu chung ........................................................................... 10
1.4.2. Giới thiệu chung về hệ mật RSA .................................................... 11
Hàm Băm ............................................................................................ 12
1.5.1. Khái niệm hàm băm ...................................................................... 12
1.5.2. Đặc tính quan trọng của hàm băm ................................................ 13
1.5.3. Tính chất của hàm băm ................................................................. 13
1.5.4. Ý nghĩa của hàm băm .................................................................... 14
Chữ ký số ............................................................................................ 15

1.6.1. Giới thiệu chung về chữ ký số ....................................................... 15
1.6.2. Đặc điểm của chữ ký số ................................................................ 16
1.6.3. Phân loại chữ ký số ....................................................................... 16
1.6.4. Yêu cầu của chữ ký số ................................................................... 16
1.6.5. Ứng dụng của chữ ký số ................................................................ 16


1.6.6. Vai trò của chữ ký số..................................................................... 17
TIỂU KẾT CHƯƠNG 1................................................................................ 18
CHƯƠNG 2. CHỨNG CHỈ SỐ VÀ HẠ TẦNG KHÓA CÔNG KHAI ...... 19
Chứng chỉ số ....................................................................................... 19
2.1.1. Khái niệm chứng chỉ số ................................................................. 19
2.1.2. Cơ quan chứng thực chữ ký số (Certificate Authority-CA) ............ 19
2.1.3. Thành phần của chứng chỉ số........................................................ 20
2.1.4. Cấu trúc của một chứng chỉ số ...................................................... 20
2.1.5. Phân loại chứng chỉ số .................................................................. 21
2.1.6. Thời hạn tồn tại và việc thu hồi chứng chỉ số ................................ 21
2.1.7. Vai trò của chứng chỉ số ............................................................... 22
Tổng quan về cơ sở hạ tầng khóa công khai ..................................... 24
2.2.1. Khái niệm ..................................................................................... 24
2.2.2. Thành phần của PKI ..................................................................... 25
2.2.3. Chức năng của PKI ....................................................................... 25
2.2.4. Dịch vụ CA trên môi trường windows server 2008 ........................ 26
TIỂU KẾT CHƯƠNG 2................................................................................ 27
CHƯƠNG 3. BẢO MẬT VÀ AN TOÀN THÔNG TIN CỦA CƠ QUAN
NHÀ NƯỚC TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BẮC NINH....................................... 28
Thực trạng về sử dụng mạng cục bộ cơ quan nhà nước trên địa bàn
tỉnh Bắc Ninh ........................................................................................ 28
3.1.1. Các thiết bị tin học được sử dụng .................................................. 28
3.1.2. Các phần mềm bảo mật được sử dụng ........................................... 28

3.1.3. Mô hình hệ thống mạng ở Công an tỉnh Bắc Ninh ......................... 29
3.1.4. Quản lý mạng................................................................................ 29
3.1.5. Công nghệ và lựa chọn thiết bị sử dụng ........................................ 30
3.1.6. Thực trạng an toàn thông tin trên địa bàn tỉnh .............................. 30
Kiến trúc và hoạt động của hệ thống thư điện tử trên địa bàn tỉnh 31
3.2.1. Tài khoản thư điện tử .................................................................... 31
3.2.2. Đường đi của thư điện tử .............................................................. 31


3.2.3. Các thành phần hệ thống trong thư điện tử ................................... 31
3.2.4. Gửi, nhận và chuyển thư điện tử ................................................... 32
Các mối hiểm họa trong thư điện tử.................................................. 34
3.3.1. Lỗ hổng trong các thành phần thư điện tử ..................................... 35
3.3.2. Hiểm họa bị đọc lén và phân tích đường truyền ............................ 37
3.3.3. Giả mạo và lừa đảo thư điện tử..................................................... 38
3.3.4. Thư rác ......................................................................................... 40
Phương thức lây nhiễm của mã độc qua thư điện tử ........................ 43
3.4.1. Giới thiệu về Mã độc ..................................................................... 43
3.4.2. Tổng quan phương thức lây nhiễm ................................................ 43
TIỂU KẾT CHƯƠNG 3................................................................................ 48
CHƯƠNG 4. GIẢI PHÁP BẢO MẬT CHO HỆ THỐNG THƯ ĐIỆN TỬ
CỦA CƠ QUAN NHÀ NƯỚC TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BẮC NINH .......... 49
Giải pháp bảo mật cho thư điện tử.................................................... 49
4.1.1. Phòng chống mã độc ..................................................................... 49
4.1.2. Người dùng sử dụng thư điện tử .................................................... 50
4.1.3. Sử dụng phần mềm diệt virus ........................................................ 55
4.1.4. Trạm thư an toàn .......................................................................... 59
Cài đặt và sử dụng phần mềm PGP .................................................. 60
4.2.1. Giới thiệu về PGP ......................................................................... 60
4.2.2. Cài đặt ứng dụng mã hóa PGP ..................................................... 61

4.2.3. Quản lý khóa................................................................................. 67
4.2.4. Trao đổi các chìa khóa công cộng................................................. 75
4.2.5. Xác nhận và ký chìa khóa công khai.............................................. 77
4.2.6. Mã hóa và giải mã các email ........................................................ 79
4.2.7. Đánh giá PGP............................................................................... 82
TIỂU KẾT CHƯƠNG 4................................................................................ 83
KẾT LUẬN.................................................................................................... 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. 86


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Các mức độ bảo vệ trên mạng máy tính ........................................ 6
Hình 1.2. Sơ đồ hệ mật mã đối xứng .............................................................. 9
Hình 1.3. Sơ đồ mô tả bản băm thông điệp .................................................. 12
Hình 1.4. Đường đi đúng của thông tin ........................................................ 13
Hình 1.5. Thông tin bị lấy trộm và thay đổi trên đường truyền ................. 13
Hình 1.6. Sơ đồ tạo chữ ký số ....................................................................... 14
Hình 1.7. Sơ đồ xác thực chữ ký số............................................................... 15
Hình 2.1. Chu trình sống của một chứng chỉ số ........................................... 22
Hình 3.1. Sơ đồ hệ thống mạng công an tỉnh Bắc Ninh ............................... 29
Hình 3.2. Các thành phần của thư điện tử ................................................... 32
Hình 3.3. Truy vấn DNS trong thư điện tử .................................................. 33
Hình 3.4. Thư điện tử được gửi qua các trạm.............................................. 34
Hình 3.5. Phân tích gói tin trên đường truyền bằng Wireshark ................. 38
Hình 3.6. Ví dụ về lừa đảo trong thư điện tử ............................................... 39
Hình 3.7. Mô hình MAPI .............................................................................. 44
Hình 3.8. Mô hình đối tượng của Outlook ................................................... 44
Hình 3.9. Nội dung email giả mạo “Goi trong Cong an Nhan dan Viet Nam
” là Mã độc tống tiền GandCrab 5.2 ............................................................ 45
Hình 3.10. Liên kết trong email chứa mã độc .............................................. 46

Hình 3.11. Ransomware WannaCry ............................................................ 47
Hình 4.1. Email lừa đảo với tiêu đề “Quà tặng giáng sinh” ........................ 54
Hình 4.2. Mô hình Firewall tích hợp ứng dụng quét virus .......................... 56
Hình 4.3. Mô hình quét virus trên chính máy chủ thư ................................ 57
Hình 4.4. Quét virus được thực hiện trên các trạm của người sử dụng ..... 58
Hình 4.5. Giao diện cài đặt GPG4win. ......................................................... 62
Hình 4.6. Cài đặt GPG4win hoàn thành. ..................................................... 62
Hình 4.7. Giao diện cài đặt Mozilla Thunderbird. ...................................... 63
Hình 4.8. Cài đặt Mozilla Thunderbird hoàn thành.................................... 63
Hình 4.9. Giao diện chính của Mozilla Thunderbird. ................................. 64
Hình 4.10. Điền thông tin email và lựa chọn cấu hình. ................................ 64
Hình 4.11. Giao diện chính sau khi thêm tài khoản email. .......................... 65
Hình 4.12. Quản lý tiện ích. .......................................................................... 65


Hình 4.13. Tìm kiếm Enigmail. ..................................................................... 66
Hình 4.14. Thêm Enigmail vào Thunderbird. ............................................. 66
Hình 4.15. Enigamil đã được thêm vào Thunderbird. ................................ 67
Hình 4.16. Quản lý Khóa của Enigmail. ....................................................... 68
Hình 4.17. Nhập thông tin tạo khóa. ............................................................ 69
Hình 4.18. Tạo chứng nhận thu hồi. ............................................................. 69
Hình 4.19. Lưu chứng nhận thu hồi ............................................................. 69
Hình 4.20. Yêu cầu nhập Passphrase. .......................................................... 70
Hình 4.21. Hoàn tất tạo chứng chỉ thu hồi. .................................................. 70
Hình 4.22. Dạng chứng chỉ thu hồi. .............................................................. 70
Hình 4.23. Cài đặt tài khoản Email. ............................................................. 71
Hình 4.24. Các thiết lập OpenPGP của Enigmail cho tài khoản email trên
Thunderbird. ................................................................................................. 71
Hình 4.25. Quản lý khóa ............................................................................... 72
Hình 4.26. Bảng thuộc tính của Khóa. ......................................................... 72

Hình 4.27. Thay đổi mật khẩu khóa. ............................................................ 73
Hình 4.28. Nhập mật khẩu cũ của khóa ....................................................... 73
Hình 4.29. Nhập mật khẩu mới của khóa..................................................... 73
Hình 4.30. Xuất khóa ra Tập tin................................................................... 74
Hình 4.31. Cửa sổ xác nhận Enigmail. ......................................................... 74
Hình 4.32. Gửi khóa công khai. .................................................................... 75
Hình 4.33. Viết thư gửi khóa công khai. ....................................................... 76
Hình 4.34. Nhập khóa công khai từ email gửi đến....................................... 76
Hình 4.35. Nhấn OK để đồng ý nhập khóa .................................................. 76
Hình 4.36. Nhập khóa thành công và thông tin về khóa của đối tác. .......... 77
Hình 4.37. Khóa công khai của đối tác đã được thêm vào. ......................... 77
Hình 4.38. Xem dấu vân tay của khóa công khai. ........................................ 78
Hình 4.39. Ký tên khóa. ................................................................................ 79
Hình 4.40. Ký tên khóa. ................................................................................ 79
Hình 4.41. Xác nhận Passphrase. ................................................................. 79
Hình 4.42. Soạn thư gửi email mã hóa. ........................................................ 80
Hình 4.43. Chọn khóa công khai để mã hóa email....................................... 80
Hình 4.44. Xác nhận Passphrase. ................................................................. 80


Hình 4.45. Nội dung email đã được mã hóa. ................................................ 81
Hình 4.46. Nhập Passphrase để xem email mã hóa. .................................... 81
Hình 4.47. Nội dung email mã hóa. .............................................................. 82


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Nghĩa tiếng anh

Nghĩa tiếng việt

AC

Attribute Certificates

Chứng chỉ thuộc tính

CA

Certificate Authority

Tổ chức chứng thực

CRC

Cyclic Redundancy Check

Phương pháp kiểm tra

EMAIL

Electronic Email

Thư điện tử

Internet Message Access

Giao thức sử dụng để nhận mail

Protocol

(port 143)

PGP

Pretty Good Privacy

Công cụ hỗ trợ mã hóa dữ liệu và
xác thực

PKI

Public Key Infrastructure

Cơ sở hạ tầng khóa công khai

POP

Post Office Protocol

Giao thức sử dụng để nhận mail
(port 110)

RSA

Rivest-Shamir-Adleman

Hệ mật mã khóa công khai

RA

Registration Authorities

Trung tâm đăng kí thông tin

SSL

Secure Sockets Layer

Giao thức an ninh thông tin

SMTP

Simple Mail Transfer Protocol

Giao thức sử dụng để gửi email
(port 25)

S/MIME

Secure / Multipurpose Internet
Mail Extensions

Công cụ hỗ trợ mã hóa dữ liệu và
xác thực

TCP/IP

Transmission Control Protocol

/ Internet Protocol

Giao thức hỗ trợ truyền thông tin
trên mạng

VPN

Vitual Private Network

Mạng riêng ảo

IMAP


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Bảo mật và bảo đảm an toàn thông tin dữ liệu đang là vấn đề thời sự được
nhiều nhà khoa học tập trung nghiên cứu, là một chủ đề rộng có liên quan đến
nhiều lĩnh vực, trong thực tế có thể có nhiều phương pháp được thực hiện để đảm
bảo an to àn thông tin dữ liệu. Ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng của hạ tầng
truyền thông, người sử dụng dựa trên nền tảng này để truyền các thông tin trên mạng
thì các nguy cơ xâm nhập vào các hệ thống thông tin, các mạng dữ liệu ngày càng
gia tăng. Nhiều chuyên gia đang tập trung nghiên cứu và tìm mọi giải pháp để đảm
bảo an to àn, an ninh cho hệ thống, đặc biệt là các hệ thống mạng máy tính trong
các c ơ quan nhà nước. Việc bảo mật cho hệ thống mạng máy tính có thể thực
hiện theo nhiều phương diện, ở nhiều tầng khác nhau, bao gồm từ ph ương diện kiểm
soát truy nhập vật lý vào hệ thống; thực hiện sửa chữa, cập nhật, nâng cấp hệ điều hành
cũng như vá mọi lỗ hổng về an ninh, quản lý các hoạt động gửi/nhận Email và truyền
tải văn bản trên mạng (Giám sát qua tường lửa, các bộ định vị Router, phát hiện và
phòng ngừa sự xâm nhập,…); xây dựng các giải pháp bảo mật ở mỗi phần mềm để

quản lý người dùng thông qua việc cấp quyền sử dụng, mật khẩu, mật mã, mã hóa dữ
liệu để che giấu thông tin. Nếu không có sự bảo vệ phụ trợ như mã hóa dữ liệu thì
môi trường Internet thực sự không phải là nơi an toàn để trao đổi dữ liệu và các tài liệu
thông tin mật.
Với sự phát triển ngày càng nhanh và mạnh của Internet như hiện nay thì
việc sử dụng chữ ký số càng có nhiều ứng dụng trong thực tế. Việc sử dụng chữ
ký số là hết sức quan trọng và cần thiết trong việc gửi/nhận các văn bản gửi qua hệ
thống thư điện tử, qua hệ thống hỗ trợ quản lý, điều h ành, tác nghiệp. Chữ ký số, cơ
sở hạ tầng khóa công khai (PKI) c ùng các tiêu chuẩn và ứng dụng của nó có thể làm
thay đổi phương thức và nâng cao hiệu quả làm việc của cán bộ trong các c ơ quan
nhà nước để đáp ứng công tác điều hành, quản lý trong giai đoạn hiện nay. Mô hình
chữ ký số đảm bảo an toàn dữ liệu khi gửi, nhận trên mạng và đươc sử dụng để tạo
chứng nhận điện tử trong các thông tin được truyền đi trên mạng Internet.
Bắc Ninh là một tỉnh thuộc vùng đồng bằng Sông Hồng, nằm trong tam giác
vàng kinh tế trọng điểm Hà Nội- Hải Phòng- Quảng Ninh và là cửa ngõ phía Đông Bắc
của Thủ đô Hà Nội. Nằm ở vị trí địa lý quan trọng như vậy thì các loại tội phạm cũng
xuất hiện ngày càng nhiều. Hoạt động trao đổi thông tin, truyền và nhận thư điện tử,
chữ ký số, chữ ký điện tử giữa các cơ quan nhà nước trên địa bàn cũng được sử dụng
thường xuyên nhằm nâng cao hiệu lực, hiệu quả làm việc của cán bộ. Vì vậy vấn đề
1


bảo mật và an toàn thông tin trong hệ thống mạng cục bộ của cơ quan nhà nước trên
địa bàn tỉnh Bắc Ninh cũng được chú trọng hàng đầu. Ngày 24 tháng 10 năm 2014 Ủy
ban nhân dân tỉnh Bắc Ninh đã ban hành quyết định số 456/2014/QĐ-UBND quy định
về quy chế đảm bảm an toàn thông tin trong hoạt động ứng dụng công nghệ thông tin
của cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh.
Ngày nay, hệ mã hóa thường được sử dụng để xây dựng các l ược đồ chữ
ký số, đó là hệ mã hóa RSA. Chính vì những vấn đề thực tiễn trên, báo cáo: ”Nghiên
cứu đề xuất giải pháp bảo mật và an toàn thông tin trong hệ thống mạng cục

bộ của cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh ” tập trung nghiên cứu một
trong những phương pháp bảo vệ an toàn thông tin dữ liệu có tính an toàn cao hiện
nay, đó là dùng hệ mã hóa khóa công khai, các ch ứng chỉ số, chữ ký số trong việc
xác thực thông tin truyền tải trên mạng và cài đặt ứng dụng để đảm bảo an toàn
thông tin trong hệ thống mạng máy tính của cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh Bắc
Ninh .
2. Mục đích nghiên cứu
Bài báo cáo tập trung nghiên cứu về các giải pháp an toàn thông tin, hệ mật
mã, chú trọng nghiên cứu khóa công khai, chữ ký số và ứng dụng của chữ ký số, mã
hoá dữ liệu để bảo mật, an toàn thông tin của các cơ quan nhà nước hiện nay trong các
giao dịch gửi, nhận thư điện tử và truyền tải văn bản trong hệ thống mạng cục bộ trên
địa bàn tỉnh Bắc Ninh.
3. Đối tượng nghiên cứu
Báo cáo nghiên cứu các khái niệm của lý thuyết mật mã, thuật toán mã hóa đối
xứng, bất đối xứng (như mật mã khóa công khai RSA), chữ ký số, chứng chỉ số, ứng
dụng chữ ký số trong gửi/nhận Email và truyền tải văn bản qua mạng.
4. Phương pháp nghiên cứu
+ Tiếp cận phân tích và tổng hợp: Đọc tài liệu, tổng hợp lý thuyết, phân tích lý
thuyết về Hệ mật mã đối xứng, hệ mật mã bất đối xứng (hệ mật mã khóa công khai),
chữ ký số, sử dụng chữ ký số để bảo mật các hệ thống dùng chung đang được quản lý
tại Trung tâm tích hợp dữ liệu của tỉnh với một số tính năng cơ bản như: có cơ chế phân
bổ khóa tự động, mã hóa các thông tin cần thiết khi gửi/nhận các thông tin.
+ Tiếp cận theo định tính và định lượng: Nghiên cứu cơ sở khoa học của mã hóa,
chữ ký số của các tác giả trong và ngoài nước, các bài báo, thông tin trên mạng, tìm
hiểu các mô hình bảo mật, chứng chỉ số…từ đó trình bày theo ý tưởng của mình và đề
2


xuất các giải pháp bảo mật, an toàn thông tin trong gửi/nhận dữ liệu qua mạng Internet
của các cơ quan nhà nước trên địa bàn.

+ Tìm hiểu cài đặt phần mềm ứng dụng bảo mật PGP để làm nổi bật tính ứng
dụng của hệ mã hóa gửi/nhận Email qua Hệ thống thư điện tử của tỉnh Bắc Ninh.
5. Bố cục của bài báo cáo
Bài báo cáo được trình bày trong bốn chương:
Chương 1: Các phương pháp bảo mật thông tin và tổng quan về hệ mật mã.
Chương 2: Chứng chỉ số và hạ tầng khóa công khai.
Chương 3: Bảo mật và an toàn thông tin của cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh
Bắc Ninh
Chương 4: Giải pháp bảo mật cho hệ thống thư điện tử của cơ quan nhà nước
trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh.

3


CHƯƠNG 1. CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO MẬT THÔNG TIN VÀ TỔNG QUAN
VỀ HỆ MẬT MÃ
Vấn đề bảo mật, an toàn thông tin
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin việc ứng dụng các
công nghệ bảo mật trên mạng máy tính càng trở nên phổ cập và vô cùng cần thiết. Sự
xuất hiện mạng Internet cho phép mọi người có thể truy cập, chia sẻ và khai thác thông
tin một cách dễ dàng và hiệu quả. Sự phát triển mạnh mẽ của Internet về mặt bản chất
chính là việc đáp ứng lại sự gia tăng không ngừng của nhu cầu gửi/nhận Email và truyền
tải văn bản trên hệ thống mạng toàn cầu. Các giao dịch trên Internet trong các cơ quan
nhà nước chủ yếu là để gửi/nhận Email và truyền tải văn bản như tệp văn bản, massage,
trao đổi tài liệu thông qua Hệ thống quản lý văn bản, điều hành, tác nghiệp. Nhu cầu
gửi/nhận Email và truyền tải văn bản, dữ liệu trong các cơ quan nhà nước ngày càng lớn
và đa dạng; cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin trong các cơ quan nhà nước cũng không
ngừng được phát triển, mở rộng để nâng cao chất lượng và lưu lượng truyền tin thì các
biện pháp bảo vệ an toàn thông tin dữ liệu khi trao đổi trên mạng cũng ngày càng được
đổi mới.

Tuy nhiên vấn đề an toàn thông tin càng trở nên cấp bách hơn khi có Internet.
Internet có những kỹ thuật cho phép mọi người truy cập, khai thác và chia sẻ thông tin
với nhau. Nhưng nó cũng là nguy cơ chính dẫn đến thông tin dễ bị hư hỏng hay bị phá
hủy hoàn toàn. Sở dĩ có lí do đó là vì việc truyền thông tin qua mạng Internet hiện nay
chủ yếu sử dụng giao thức TCP/IP. TCP/IP cho phép các thông tin từ máy tính này tới
máy tính khác phải đi qua một loạt các máy tính trung gian hoặc các mạng riêng biệt
trước khi nó tới được đích. Chính vì vậy, giao thức TCP/IP đã tạo cơ hội cho bên thứ ba
có thể thực hiện các hành động gây mất an toàn thông tin trong khi thực hiện việc truyền
thông tin trên mạng.
Để vừa đảm bảo tính bảo mật của thông tin và tăng cường sự trao đổi, quản lý,
điều hành giữa các cơ quan nhà nước trong việc gửi/nhận Email và truyền tải văn bản
qua mạng, giảm bớt giấy tờ thì chúng ta phải có các giải pháp phù hợp. Hiện có rất nhiều
giải pháp cho vấn đề an toàn thông tin trên mạng như mã hóa thông tin, chữ ký điện tử,
chứng chỉ số, sử dụng tường lửa, bảo vệ vật lý, dùng mật khẩu để kiểm soát quyền truy
cập …
1.1.1. Bảo vệ an toàn thông tin dữ liệu trong các cơ quan nhà nước
Chủ yếu theo 03 phương pháp sau:
- Bảo vệ an toàn thông tin bằng các biện pháp hành chính.
4


- Bảo vệ an toàn thông tin bằng các biện pháp kỹ thuật (phần cứng).
- Bảo vệ an toàn thông tin bằng các biện pháp thuật toán (phần mềm).
Ba phương pháp trên có thể được ứng dụng riêng rẽ hoặc phối kết hợp. Môi
trường khó bảo vệ an toàn thông tin nhất là môi trường mạng và truyền tin. Biện pháp
hiệu quả nhất hiện nay trên mạng truyền tin và mạng máy tính là biện pháp dùng thuật
toán để mã hóa. Trong thực tế không có một biện pháp bảo vệ an toàn thông tin dữ liệu
nào là an toàn tuyệt đối cả.
1.1.2. Các nguyên tắc bảo vệ an toàn cho hệ thống mạng máy tính
- Thực hiện nguyên tắc bất kỳ một máy tính nào cùng chỉ được sử dụng một số

tài nguyên mạng nhất định trong hệ thống.
- Trong một hệ thống mạng nên tạo nhiều cơ chế an toàn để tương hỗ lẫn nhau.
- Cần tạo ra nút thắt trong hệ thống để cho phép thông tin đi vào hệ thống bằng
con đường duy nhất vì vậy phải tổ chức một cơ cấu kiểm soát và điều khiển thông tin đi
qua nút thắt này song phải chú ý đến mức độ an toàn vật lý của hệ thống mạng máy tính
- Cần phải sử dụng nhiều biện pháp bảo vệ khác nhau cho hệ thống và cho cả các
hệ thống khác nhau nếu không một hệ thống bị tấn công thì các hệ thống khác cũng dễ
dàng bị tấn công.
- Các mức độ bảo vệ trên mạng: Sử dụng đồng thời nhiều mức bảo vệ khác nhau
tạo thành nhiều hàng rào chắn. Việc bảo vệ thông tin trên mạng máy tính chủ yếu là bảo
vệ thông tin cất giữ trong máy tính, đặc biệt là các máy chủ của hệ thống. Bởi thế ngoài
một số biện pháp nhằm chống thất thoát thông tin trên đường truyền cần tập trung vào
việc xây dựng các rào chắn cho các hệ thống kết nối vào mạng. Thông thường có các
mức bảo vệ sau:
1.1.2.1. Quyền truy cập
Lớp bảo vệ trong cùng là quyền truy nhập nhằm mục đích: kiểm soát các tài
nguyên của mạng và quyền hạn của các máy tính trên tài nguyên đó. Dĩ nhiên là kiểm
soát được các cấu trúc dữ liệu càng chi tiết càng tốt. Hiện tại việc kiểm soát thường ở
mức tệp.
1.1.2.2. Đăng ký tên/mật khẩu
Thực ra đây cũng là mức kiểm soát quyền truy nhập, nhưng không phải truy nhập
ở mức thông tin mà ở mức hệ thống. Đây là phương pháp bảo vệ phổ biến nhất vì nó
đơn giản và cũng rất hiệu quả. Khi người sử dụng muốn được tham gia vào hệ thống để
sử dụng tài nguyên đều phải đăng ký tên và mật khẩu trước. Người quản trị hệ thống có
5


trách nhiệm quản lý, kiểm soát mọi hoạt động của hệ thống và xác định quyền truy nhập
của những người sử dụng khác.
1.1.2.3. Mã hóa dữ liệu

Để bảo mật thông tin trên đường truyền người ta sử dụng các phương pháp mã
hoá. Đây là lớp bảo vệ thông tin rất quan trọng. Việc bảo vệ các kênh truyền thông là
một thành phần rất quan trọng đồng nghĩa với việc đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu và
tính sẵn sàng của kênh truyền thông.
1.1.2.4. Bảo vệ vật lý
Ngăn cản các truy nhập vật lý vào hệ thống đồng thời có nội quy ngăn cấm người
không có phận sự vào phòng đặt máy chủ.
1.1.2.5. Tường lửa
Để ngăn chặn những thâm nhập trái phép trên mạng Internet, người ta thường
thiết lập các điểm truy cập tới một mạng cục bộ và kiểm tra tất cả các luồng truyền tin
vào/ra khỏi điểm truy nhập đó. Phần cứng và phần mềm giữa mạng Internet và mạng
cục bộ dùng để kiểm tra tất cả dữ liệu vào/ra, được gọi là tường lửa. Tường lửa đơn giản
nhất là một bộ lọc gói tin kiểm tra từng gói tin vào/ra khỏi mạng trên nguyên tắc sử dụng
một tập hợp các quy tắc để kiểm tra xem luồng truyền tin có được phép vào/ra khỏi
mạng hay không? Kỹ thuật lọc gói tin thường dựa trên các địa chỉ mạng và các số hiệu
cổng để bảo vệ một máy tính và cả hệ thống.
Sau đây là sơ đồ các mức độ bảo vệ trên hệ thống mạng:

Hình 1.1. Các mức độ bảo vệ trên mạng máy tính
6


1.1.3. Quản trị mạng
Công tác quản trị mạng cần phải được thực hiện một cách khoa học đảm bảo các
yêu cầu sau:
- Toàn bộ hệ thống hoạt động bình thường trong giờ làm việc.
- Có hệ thống dự phòng khi xảy ra sự cố về phần cứng hoặc phần mềm.
- Sao lưu (Backup) dữ liệu quan trọng theo định kỳ.
- Bảo dưỡng mạng theo định kỳ.
- Bảo mật dữ liệu, phân quyền truy cập, tổ chức nhóm làm việc trên hệ thống

mạng.
1.1.4. An toàn thông tin bằng mật mã
Mật mã là một ngành khoa học chuyên nghiên cứu các phương pháp truyền tin
bí mật bao gồm hai quá trình: mã hóa và giải mã. Để bảo vệ thông tin trên đường truyền
người ta thường biến đổi thông tin trước khi truyền đi trên mạng gọi là mã hoá thông tin
(encryption), ở trạm nhận phải thực hiện quá trình ngược lại được gọi là giải mã thông
tin.
Để bảo vệ thông tin bằng mật mã người ta thường tiếp cận theo hai hướng: theo
đường truyền (Link_Oriented_Security) và từ nút đến nút (End_to_End).
Theo cách thứ nhất thông tin được mã hoá để bảo vệ trên đường truyền giữa hai
nút mà không quan tâm đến nguồn và đích của thông tin đó. Lưu ý rằng đối với cách
này thông tin chỉ được bảo vệ trên đường truyền, tức là ở mỗi nút đều có quá trình giải
mã sau đó mã hoá để truyền đi tiếp, do đó các nút cần phải được bảo vệ tốt.
Ngược lại theo cách thứ hai thông tin trên mạng được bảo vệ trên toàn đường
truyền từ nguồn đến đích. Thông tin sẽ được mã hoá ngay sau khi mới tạo ra và chỉ được
giải mã khi về đến đích. Cách này có nhược điểm là chỉ có dữ liệu của người dùng thì
mới có thể mã hóa được, còn dữ liệu điều khiển thì giữ nguyên để có thể xử lý tại các
nút.
1.1.5. Vai trò của hệ mật mã
- Dùng để che giấu nội dung của văn bản rõ: để đảm bảo sao cho chỉ người chủ
hợp pháp của thông tin mới có quyền truy cập thông tin hay nói cách khác là chống truy
nhập không đúng quyền hạn.

7


- Tạo các yếu tố xác thực thông tin: đảm bảo thông tin lưu hành trong hệ thống
đến người nhận hợp pháp là xác thực. Tổ chức các sơ đồ chữ ký điện tử, đảm bảo không
có hiện tượng giả mạo, mạo danh để gửi thông tin trên mạng.
Ưu điểm lớn nhất của bất kỳ hệ mật mã nào đó là có thể đánh giá được độ phức

tạp tính toán phải giải quyết bài toán để có thể lấy được thông tin của dữ liệu đã được
mã hoá.
Giới thiệu về hệ mật mã
Trong mô hình hệ mật mã, yếu tố quan trọng nhất là khóa, nó quyết định đến độ
mật của hệ mật mã và độ đo về tính an toàn của hệ mật mã liên quan đến nỗ lực tính
toán cần thiết để phá mã của hệ mật và được tiến hành theo phương thức quy độ an toàn
của hệ mật mã đó về một bài toán có độ phức tạp tính toán không thuộc lớp P.
1.2.1. Định nghĩa hệ mật mã
Một hệ mật là bộ 5 (R, M, K, E, D) thoả mãn các điều kiện sau:
1) R là tập hữu hạn các bản rõ có thể.
2) M là tập hữu hạn các bản mã có thể.
3) K là tập hữu hạn các khoá có thể.
4) Đối với mỗi k K có một quy tắc mã Ek: R  M và một quy tắc giải mã tương
ứng Dk  D. Mỗi Ek: R  M và Dk: M  R là những hàm mà:
Dk(Ek (R)) = R với mọi bản rõ x  R.
Chúng ta đã biết một thông tin thường được tổ chức dưới dạng bản rõ. Người gửi
sẽ làm nhiệm vụ 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 tìm hiểu nội dung. Thuật toán dùng khi sử dụng định nghĩa hệ mật mã: Ek(R) =M
, Dk(M) = R.
1.2.2. Tính chất của hệ mật mã
- Độ tin cậy: Cung cấp sự 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.

8

- Tính xác thực: Người nhận có thể xác minh được nguồn tin mình nhận được là
đúng đối tác của mình gửi hay không.
1.2.3. Phân loại hệ mật mã
Dựa vào cách truyền khóa có thể phân các hệ mật mã thành hai loại:
- Hệ mật đối xứng (hay còn gọi là mật mã khóa bí mật): là những hệ mật dùng
chung một khoá cả trong quá trình mã hoá dữ liệu và giải mã dữ liệu. Do đó khoá phải
được giữ bí mật tuyệt đối.
- Hệ mật mã bất đối xứng (hay còn gọi là mật mã khóa công khai) các hệ mật này
dùng một khoá để mã hoá sau đó dùng một khoá khác để giải mã, nghĩa là khoá để mã
hoá và giải mã là khác nhau. Các khoá này tạo nên từng cặp chuyển đổi ngược nhau và
không có khoá nào có thể suy được từ khoá kia. Khoá dùng để mã hoá có thể công khai
nhưng khoá dùng để giải mã phải giữ bí mật. Trong hệ mật này việc phân phối khóa và
thỏa thuận khóa được giải quyết một cách tự động, nếu An trong hệ thống muốn gửi
thông điệp cho Bình, An phải lấy khóa công khai của Bình trên mạng để mã hóa thông
điệp và gửi đến cho Bình, Bình dùng khóa bí mật để giải mã thành thông điệp ban đầu.
Mã hóa đối xứng (mã hóa khóa bí mật)
Thuật toán khóa đối xứng là thuật toán trong đó các khóa dùng cho việc mã hóa
và giải mã có quan hệ rõ ràng với nhau (Có thể dễ dàng tìm được một khóa nếu biết
khóa kia).
Trong rất nhiều trường hợp khóa để mã hóa và khóa giải mã là giống nhau hoặc
chỉ khác nhau nhờ một biến đổi giữa hai khóa. Thuật toán này còn có nhiều tên gọi khác
như thuật toán khóa bí mật, thuật toán khóa đơn giản,...Thuật toán này yêu cầu người
gửi và người nhận phải thỏa thuận một khóa trước khi văn bản được gửi đi và khóa này
phải được cất giấu bí mật. Độ an toàn của thuật toán này vẫn phụ thuộc vào khóa, nếu
để lộ ra khóa này nghĩa là bất kì người nào cũng có thể mã hóa và giải mã các văn bản
trong hệ thống mã hóa. Sự mã hóa và giải mã của thuật toán được mô tả như sau: Ek(R)
= M và Dk(M) = R.

Hình 1.2. Sơ đồ hệ mật mã đối xứng

9


Các vấn đề đối với phương pháp mã hóa đối xứng:
Phương pháp mã hóa đối xứng đòi hỏi người mã và người giải mã phải cùng dùng
chung một khóa. Khi đó khóa phải được giữ bí mật tuyệt đối, do vậy ta dễ dàng xác định
một khóa nếu biết khóa kia.
Hệ mã hóa khóa đối xứng không an toàn nếu khóa bị lộ với xác suất cao. Trong
hệ này, khoá phải được gửi đi trên kênh an toàn. Do vậy, vấn đề quản lý và phân phối
khóa là khó khăn và phức tạp khi sử dụng hệ mã hóa khóa đối xứng. Người gửi và người
nhận luôn phải thống nhất với nhau về khóa. Việc thay đổi khóa là rất khó và dễ bị lộ.
Các hệ mật mã đối xứng (hệ mật khóa bí mật) thường dùng: Mã dịch vòng, Mã
thay thế thường, Mã Vigenere, Mã Affine, Mã Hill
Mã hóa bất đối xứng (mã hóa khóa công khai)
1.4.1. Giới thiệu chung
Trong mật mã hóa khóa công khai có hai khóa được sử dụng, là khóa công khai
và khóa bí mật trong đó khóa công khai dùng để mã hóa còn khóa bí mật dùng để giải
mã (cũng có thể thực hiện ngược lại). Rất khó để có thể thu được khóa bí mật từ khóa
công khai. Điều này có nghĩa là một người nào đó có thể tự do gửi khóa công khai của
họ ra bên ngoài theo các kênh không an toàn mà vẫn chắc chắn rằng chỉ có họ có thể
giải mã các thông điệp được mã hóa bằng khóa đó.
Vì lý do nào đó, các hệ thống mật mã hóa lai ghép được sử dụng trong thực tế;
khóa được trao đổi thông qua mật mã khóa công khai và phần còn lại của thông tin được
mật mã hóa bằng cách sử dụng thuật toán khóa đối xứng (điều này về cơ bản là nhanh
hơn). Mật mã hóa đường cong eliptic là một dạng thuật toán khóa công khai có thể có
một số ưu điểm hơn so với các hệ thống khác.
Trong mật mã hóa khóa công khai, khóa cá nhân phải được giữ bí mật trong khi
khóa công khai được phổ biến công khai. Trong 2 khóa, một dùng để mã hóa và khóa
còn lại dùng để giải mã. Điều quan trọng đối với hệ thống là không thể tìm ra khóa bí
mật nếu chỉ biết khóa công khai.

Hệ thống mật mãkhóa công khai có thể sử dụng với các mục đích:
- Mã hóa: giữ bí mật thông 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 không.
- Thỏa thuận khóa: cho phép thiết lập khóa dùng để gửi/nhận Email và truyền tải
văn bản mật giữa 2 bên.
10


Về khía cạnh an toàn, các thuật toán mật mã khóa bất đối xứng cũng không khác
nhiều với các thuật toán mã khóa đối xứng. Có những thuật toán được dùng rộng rãi, có
thuật toán chủ yếu trên lý thuyết; có thuật toán vẫn được xem là an toàn, có thuật toán
đã bị phá vỡ... Cũng cần lưu ý là những thuật toán được dùng rộng rãi không phải lúc
nào cũng đảm bảo an toàn. Một số thuật toán có những chứng minh về độ an toàn với
những tiêu chuẩn khác nhau. Nhiều chứng minh gắn việc phá vỡ thuật toán với những
bài toán nổi tiếng vẫn được cho là không có lời giải trong thời gian đa thức. Nhìn chung,
chưa có thuật toán nào được chứng minh là an toàn tuyệt đối (như hệ thống mật mã sử
dụng một lần). Vì vậy, cũng giống như tất cả các thuật toán mật mã nói chung, các thuật
toán mã hóa khóa công khai vẫn cần phải được sử dụng một cách thận trọng tuy cặp
khóa bí mật và khóa công khai được tạo ra bởi các tính toán rất phức tạp.
Ứng dụng rõ ràng nhất của mật mã hóa khóa công khai là bảo mật: một văn bản
được mã hóa bằng khóa công khai của một người sử dụng thì chỉ có thể giải mã với khóa
bí mật của người đó. Các thuật toán tạo chữ ký số khóa công khai còn dùng để nhận
thực. Người gửi thông điệp có thể mã hóa văn bản và gửi kèm chữ ký số được tạo ra bởi
khóa bí mật của mình. Nếu người nhận thông điệp có thể kiểm tra chữ ký số bằng khóa
công khai của người gửi thì giải mã được văn bản gửi kèm có thể tin chắc chắn rằng văn
bản thực sự là của người gửi gắn với khóa công khai của người đó.
1.4.2. Giới thiệu chung về hệ mật RSA
1.4.2.1. Lịch sử ra đời
Hệ mật mã RSA là hệ mật mã khoá công khai được phát minh bởi Ron Rivest,

Adi Shamir và Len Adleman, được công bố năm 1977. RSA được dùng để bảo mật dữ
liệu trên đường truyền, bảo đảm tính riêng tư và xác thực của Email, bảo đảm phiên
đăng nhập truy cập từ xa.
RSA đáp ứng đầy đủ yêu cầu bảo mật thông tin nên được sử dụng trong nhiều
phần mềm bảo mật của hệ thống thư điện tử và hệ thống quản lý, điều hành, tác nghiệp.
Hiện tại hệ mật mã RSA đủ để đảm bảo tính riêng tư và xác thực dữ liệu số. Để đảm bảo
an toàn thông tin trong quá trình gửi/nhận Email và truyền tải văn bản qua mạng thì sử
dụng hệ mật mã RSA là giải pháp tốt và an toàn nhất hiện nay.
1.4.2.2. Mô tả thuật toán
Sinh khoá:
- Chọn ngẫu nhiên hai số nguyên tố lớn p và q, với p#q
- Tính n = pq
11


- Ta có  (n) = (p-1)(q-1) là hàm Euler của n
- Chọn một số tự nhiên e sao cho 1 < e <  (n) và e nguyên tố cùng nhau với

 (n)
- Ta tìm được duy nhất d = e-1 mod  (n) khóa công khai là <n, e>, khóa bí mật
là <n, d>
Mã hóa:
Để gửi dữ liệu cần mã hóa thì người gửi thực hiện:
- Thu nhận khóa công khai của người nhận <n,e>
- Biến đổi thông điệp muốn gửi R thành những số nguyên M < n theo một hàm
có thể đảo ngược (Từ M có thể xác định được R) được thỏa thuận trước.
- Tính M = Re mod n
Giải mã:
Để khôi phục lại thông điệp M ban đầu, người nhận thực hiện các bước
sau:

-Tính R= Md mod n
Hàm Băm
1.5.1. Khái niệm hàm băm
Hàm băm là các thuật toán không sử dụng khóa để mã hóa (ở đây ta thường dùng
thuật ngữ “băm” thay cho “mã hóa”), nó có nhiệm vụ băm thông điệp và đưa vào theo
một thuật toán một chiều nào đó, rồi đưa ra một bản băm–văn bản đại diện –có kích
thước cố định.

Hình 1.3. Sơ đồ mô tả bản băm thông điệp
12


1.5.2. Đặc tính quan trọng của hàm băm
Hàm băm h là hàm một chiều có các đặc tính sau:
-Với thông điệp đầu vào X thu được bản băm Y = h(X) là duy nhất.
- Nếu dữ liệu trong thông điệp X thay đổi hay bị xóa để thành thông điệp X’ thì
h(X’) ≠ h(X). Cho dù chỉ có một sự thay đổi nhỏ hay chỉ là xóa đi một bits dữ liệu của
thông điệp thì giá trị băm cũng vẫn thay đổi. Điều này có nghĩa là: hai thông điệp khác
nhau thì giá trị hàm băm hoàn toàn khác nhau.
- Nội dung của thông điệp gốc không thể bị suy ra từ giá trị hàm băm. Nghĩa là
với thông điệp X thì dễ dàng tính được Y = h(X), nhưng lại không thể tính suy ngược
lại được X nếu chỉ biết hàm băm h(X).
1.5.3. Tính chất của hàm băm
Việc đưa hàm băm h vào dùng trong sơ đồ chữ ký số không làm giảm sự an toàn
của sơ đồ chữ ký số vì nó là bản tóm lược văn bản – văn bản đại diện cho thông điệp
được ký chứ không phải là thông điệp gốc. Điều cần thiết là hàm băm cần thỏa mãn một
số tính chất sau để tránh bị giả mạo:
Tính chất 1: Hàm băm h không va chạm yếu: h là hàm băm không có tính va
chạm yếu nếu khi cho trước một thông điệp X, không thể tiến hành về mặt tính toán để
tìm ra một thông điệp X’ ≠ X mà h(X’)=h(X).

Xét một kiểu tấn công: Thông tin cần phải truyền từ A đến B. Nhưng trên đường
truyền, thông tin bị lấy trộm và thay đổi.

Hình 1.4. Đường đi đúng của thông tin

Hình 1.5. Thông tin bị lấy trộm và thay đổi trên đường truyền

Người A gửi cho B (X, Y) với Y = sigK(h(X)). Nhưng trên đường truyền, thông
tin bị lấy trộm. Hacke bằng cách nào đó tìm được một bản thông điệp X’ có h(X’) =
h(X) mà X’≠ X. Sau đó Hacker đưa X’thay thế X rồi truyền tiếp cho B. Người B nhận
được và thông tin vẫn được xác thực là đúng đắn.
13


Tính chất 2: Hàm băm h là không va chạm mạnh: h là hàm băm không va chạm
mạnh nghĩa là ta khó có thể tìm được cặp thông điệp X và X’ thỏa mãn h(X)=h(X’).
Tính chất 3: Hàm băm h là hàm một chiều: h là hàm một chiều nếu cho trước
một bản tóm lược của văn bản Y thì không thể thực hiện về mặt tính toán để tìm ra thông
điệp ban đầu X sao cho h(X) =Y.
Một số hàm băm phổ biến: HAVAL, MD2, MD4, MD5, PANAMA, RIPEMD,
SHA…
1.5.4. Ý nghĩa của hàm băm
Hàm băm trợ giúp cho các sơ đồ chữ ký số nhằm giảm dung lượng của dữ liệu
cần thiết để truyền qua mạng điều này tương đương với việc giảm thời gian truyền tin
qua mạng.
Hàm băm thường kết hợp với chữ ký số để tạo một loại chữ ký điện tử vừa an
toàn vừa dùng để kiểm tra tính toàn vẹn của thông điệp.
1.5.4.1. Sơ đồ tạo chữ ký số và xác thực chữ ký số sử dụng hàm băm

Hình 1.6. Sơ đồ tạo chữ ký số

14


1.5.4.2. Sơ đồ xác thực chữ ký số

Hình 1.7. Sơ đồ xác thực chữ ký số

Chữ ký số
1.6.1. Giới thiệu chung về chữ ký số
Chữ ký số (digital signature) là một dạng chữ ký điện tử được tạo ra bằng sự biến
đổi một thông điệp dữ liệu sử dụng hệ mật mã khóa công khai, theo đó người có thông
điệp dữ liệu ban đầu và khóa công khai của người ký có thể xác thực được chữ ký số
vừa ký.
Chữ ký số là một chuỗi số liên quan đến thông điệp và do vậy khi thông điệp thay
đổi thì chữ ký số cũng thay đổi, chính vì vậy chữ ký số đảm bảo tính toàn vẹn của thông
điệp, chữ ký số không thể sử dụng lại và cũng không thể giả mạo được. Hai thuộc tính
không thể làm giả được và xác thực không chối bỏ của người ký chữ ký số là nguyên
tắc để đảm bảo an toàn cho các hệ thống sử dụng chữ ký số trong truyền tải thông tin và
dữ liệu qua mạng.
+ So sánh chữ ký số với chữ ký thông thường:
- Về tài liệu được ký: Chữ ký thông thường tài liệu thường được đặt ở cuối văn
bản để xác định nguồn gốc hay trách nhiệm của người ký với tài liệu đó. Còn chữ ký số
không gắn theo kiểu vật lý vào thông điệp nên không nhìn thấy trên văn bản được.
- Về kiểm tra chữ ký: Để kiểm tra chữ ký thông thường ta so sánh chữ ký này
với chữ ký mẫu xem có giống nhau không vì vậy chữ ký thông thường là không an toàn

15

và dễ có thể bị người khác giả mạo. Ngược lại chữ ký số được kiểm tra thông qua thuật
toán nên không thể bị giả mạo được.
1.6.2. Đặc điểm của chữ ký số
- Tính xác thực: Đảm bảo người tạo ra thông điệp chính là người ký thông điệp
đó.
- Tính an toàn: Bảo đảm tính toàn vẹn của dữ liệu được truyền đi.
- Không thể dùng lại: Một chữ ký chỉ đƣợc sử dụng cho một tài liệu.
- Không thể phủ nhận: Bảo đảm được tính không thể phủ nhận của thông tin đã
ký.
- Tính hiệu quả: Thông tin được ký và xác minh nhanh chóng, dễ dàng.
1.6.3. Phân loại chữ ký số
Có 2 loại chữ ký số: chữ ký kèm thông điệp và chữ ký khôi phục thông điệp.
Chữ ký kèm thông điệp là kỹ thuật ký mà chữ ký số là một phần đính vào thông
điệp gửi đi, cả hai đều là đầu vào cho quá trình xác minh tính đúng đắn của một chữ ký.
Chữ ký khôi phục thông điệp là loại chữ ký mà từ nó có thể phục hồi lại thông
điệp ban đầu trước khi ký, thông điệp ban đầu này không phải là đầu vào cho quá trình
xác minh chữ ký.
1.6.4. Yêu cầu của chữ ký số
- Chữ ký chỉ chứa thông tin của người gửi để tránh giả mạo.
- Chứa thông điệp được ký.
- Dễ dàng tạo và xác nhận chữ ký số.
- Đảm bảo bí mật, khó giả mạo chữ ký.
1.6.5. Ứng dụng của chữ ký số
- Bạn có thể sử dụng chữ ký số trong các giao dịch thư điện tử, ký vào các email
để các đối tác, khách hàng của bạn biết có phải bạn là người gửi thư không.
- Bạn có thể sử dụng dụng chữ ký số này để đầu tư chứng khoán trực tuyến, mua
bán hàng trực tuyến, thanh toán online, chuyển tiền trực tuyến mà không sợ bị mất cắp
tiền như với đối với các tài khoản VISA, Master.
- Bạn có thể sử dụng với các ứng dụng chính phủ điện tử, các cơ quan nhà nước
trong tương lai sẽ làm việc với nhân dân hoàn toàn trực tuyến và một cửa. Khi cần làm

16