Bài giảng An toàn và bảo mật thông tin - Chương 6: Chữ ký số và ứng dụng

Chữ ký số và ứng dụng


Nội dung


Mã hóa công khai và ứng dụng chữ ký sô



Chứng thư sô – cơ sở cho ứng dụng chữ ký số



Phát hành chứng thư sô



Tem thời gian tin cậy


Vì sao cần chữ ký điện tử


Văn bản điện tử với các thuộc tính
◦ Soạn thảo nhanh và đơn giản
◦ Lưu trữ dễ dàng và thuận tiện
◦ Luân chuyển nhanh, an toàn
◦ Quảng bá nhanh, rộng khắp, …



Nhưng cho đến nay nó vẫn chưa thay thế được 
văn bản trên giấy, cho dù nó có những bất cập cố 
hữu về tính chậm, khó bảo mật, khó lưu trữ, dễ 
thất lạc.


Thuộc tính chữ ký truyền thống
1.

2.

3.
4.
5.

Là bằng chứng thể hiện người ký tán thành nội 
dung và có chủ định khi ký.
Thể hiện chủ quyền của người ký để nhận biết 
ai là người ký văn bản.
Không thể tái sử dụng
Nội dung văn bảng ký không thể thay đổi
Chữ ký không thể từ chối và cũng không thể giả 
mạo


Nguyên lý ký điện tử trong hệ 
mật mã công khai
1.

2.

Người gởi (chủ nhân văn bản): ký văn bản bằng 
cách mã hóa nó với khóa bí mật của mình, rồi 
gởi cho bên nhận.
Người nhận tiến hành kiểm tra chữ ký bằng 
cách sử dụng khóa công khai của người gởi để 
giải mã van bản. Nếu giải mã thành công thì 
văn bản ký là đúng người gởi


Nhận xét



Mô hình ký trên đảm bảo ký tá thông thường hay 
không???



Mô hình trên chỉ mang tính nguyên tắc, không 
khả thi trong thực tiễn.


Hàm băm mật mã


Dùng để chiết xuất đặc trưng của văn bản, đầu 
ra là một dãy số xác định gọi là mã băm.



Rất “nhạy” đối với các thay đổi trong văn bản.



Có tính kháng xung đột, tính một chiều và tốc độ 
nhanh.


Ký văn bản


Kiểm tra chữ ký


Nhận xét
Chữ ký không phải là nét vẽ ngoằn ngoèo khó bắt 
chước mà là một dãy số trích từ đặc trưng văn 
bản đã được mã hóa.
 So với chữ ký thông thường, chữ ký số có ưu thế 
vượt trội hơn chữ ký tay.


§
§

Chính xác tuyệt đối
Kiểm định dễ dàng và chính xác

“Chữ ký điện tử mở đường cho các dịch vụ có độ tin 
cậy cao”


Nhược điểm mô hình chữ ký số
Mô hình CKS ở trên chỉ đạt được nếu như mỗi 
người sở hữu đúng cặp chìa khóa của chính 
mình.
 Có thể xẩy ra hiện tượng “mạo danh” người gởi. 
Do đó, ta cần có cơ chế để xác định “ai là ai” trên 
toàn hệ thống.
 Giải pháp: chứng minh thư số



Chứng thư số
Là chứng thực để gắn một chìa khóa công khai với 
một thực thể (cá nhân, máy chủ, cty,…). Hay nói 
cách khác, CTS giúp xác định chìa khóa công khai 
thuộc về thực thể nào.
 Một CTS thường gồm chìa khóa công khai và một số 
thông tin khác về thực thể sở hữu chìa khóa đó.
 Chứng thư số thuộc sở hữu của nhà cc chứng thư 
số, viết tắt CA (certificate authority).


Cấp phát chứng thư số

Đăng ký chứng thực

CA
Cấp chứng thực cho người dùng

Sinh cặp chìa khóa bất đối xứng an toàn
 Tránh xung đột chứng thực
 Hoặc tránh định danh giống nhau



Sơ đồ tạo chứng thư số


Sơ đồ kiểm tra chứng thư 
số


Các mô hình hệ thống


Tem thời gian tin cậy
(trusted timestamping)
Là quá trình lưu trữ an toàn các dấu tích về thời 
gian tạo ra văn bản cùng với những lần sửa đổi 
nó.
 Được sử dụng để xác định thời điểm ký văn bản
 Được phát hành bởi bên thứ 3 tin cậy và đóng vai 

trò như cơ quan đóng dấu tem thời gian.



Tem thời gian tin cậy
(trusted timestamping)
Qui trình đóng dấu và kiểm định tem thời gian có sự 
tham gia của các đối tượng sau:
1.
2.
3.

4.
5.

Dữ liệu cần đóng dấu tem thời gian
Bên thứ 3 tin cậy (TSA­time stamp authority)
Dịch vụ gắn tem thời gian: cung cấp thẻ tem thời 
gian.
Người yêu cầu tem thời gian
Người kiểm tra tem thời gian


Sơ đồ đóng tem thời gian tin cậy cho dữ liệu


Kiểm tra tem thời gian tin cậy


Nhận xét

Do tính chất của hàm băm nên tem thời gian tin cậy 
không chỉ khẳng định dữ liệu đã tồn tại trước thời 
điểm ghi nhãn thời gian mà còn khẳng định dữ liệu 
không hề thay đổi kể từ khi được cấp phát tem thời 
gian.
 Tem thời gian chỉ khẳng định dữ liệu được sinh ra 
trước thời điểm cấp tem thời gian. Để xác định chính 
xác khoảng thời gian xẩy ra một sự kiện nào đó đối 
với dữ liệu, ta tiến hành đóng tem thời gian hai lần.



Tem thời gian bội
Công cụ mật mã mà TSA sử dụng sắp hết thời 
hạn sử dụng
 Bản thân TSA có thể sắp được thay thế bởi TSA 
khác
 Thuật toán băm thay đổi
Dữ liệu được cấp phát tem thời gian mới bao gồm 
dữ liệu gốc và con tem cũ
