CẢI THIỆN KHẢ NĂNG BẢO MẬT CỦA KỸ THUẬT STEGANOPHY BẰNG THUẬT TOÁN RSA

CẢI THIỆN KHẢ NĂNG BẢO MẬT
CỦA KỸ THUẬT STEGANOGRAPHIC
BẰNG THUẬT TOÁN RSA


I . Tổng quan về ẩn mã
II . Hệ mật mã RSA
III. Mơ hình HYBRID
IV. Phân tích
V. Tổng kết


I . Tổng quan về ẩn mã
II . Hệ mật mã RSA
III. Mơ hình HYBRID
IV. Phân tích
V. Tổng kết


Theo xu hướng phát triển của các kỹ thuật giấu tin hiện nay, và dựa
trên mục đích sử dụng khác nhau, kỹ thuật giấu tin có thể được ra
làm 2 loại lớn:
➢ Ẩn mã
➢ Thủy vân số.
Ẩn mã (Steganography): Che
giấu thơng tin bí mật vào mơi
trường gốc, địi hỏi dung lượng
tin cần giấu càng lớn và độ an
toàn càng cao càng tốt.
➢ Ẩn mã thuần túy (Pure Steganography)
➢ Ẩn mã có xử lý (Intrinsic Steganography)

Khái niệm ẩn mã
● Steganography có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp: Stegos có
nghĩa là “Cover” - Che đậy,
Grafia có nghĩa là “Writing” – Văn bản. Cover Writing được
hiểu là văn bản được che đậy.
● Do vậy, Steganography là khoa học và nghệ thuật về thơng
tin liên lạc vơ hình. Kỹ thuật này được thực hiện thông qua
việc che giấu sự tồn tại của thơng tin bằng việc ẩn nó vào một
thông tin khác.


Ngun lý cơ bản của ẩn mã học

Mơ hình cơ bản của kỹ thuật giấu tin


I . Tổng quan về ẩn mã
II . Hệ mật mã RSA
III. Mơ hình HYBRID
IV. Phân tích
V. Tổng kết


1. Hệ thống mật mã khố cơng khai

2. Hệ mật mã RSA

1. Hệ thống mật mã khố cơng khai

2. Hệ mật mã RSA


Hệ thống mật mã khố cơng khai
Giới thiệu
● Trong hệ mật khóa đối xứng thì khóa phải được chia sẻ
giữa hai bên trên một kênh an toàn trước khi gửi một bản
mã bất kì. Trên thực tế điều này rất khó đảm bảo.
● Ý tưởng về một hệ mật khố công khai được Diffie và
Hellman đưa ra vào năm 1976.
● Rivesrt, Shamir và Adleman hiện thực hóa ý tưởng trên
vào năm 1977, họ đã tạo nên hệ mật nổi tiếng RSA..


Hệ thống mật mã khố cơng khai
Mã bất đối xứng là một dạng của hệ thống mật mã mà trong đó mã
hóa (encryption) và giải mã (decryption) được thực hiện bằng cách
dùng hai khóa (Key) khác nhau.
Đặc điểm của hệ mật khố cơng khai :
● Mỗi bên có một khố cơng khai và một khố bí mật.
● Bên gửi dùng khố cơng khai của bên nhận để mã hố.
● Bên nhận dùng khố bí mật của mình để giải mã.

Có hai mode làm việc :
➢ Bảo mật : Mã bằng public key -> giải mã bằng private key
➢ Xác thực : Mã bằng private key -> giải mã bằng public key

Hệ thống mật mã khố cơng khai

Sơ đồ mã hóa bất đối xứng


Hệ thống mật mã khố cơng khai


Hệ thống mật mã khố cơng khai
● Mã đối xứng có thể dùng để bảo mật (Confidentiality),
chứng thực (Authentication), hoặc cả hai.
● Hiện nay, mã hóa khóa cơng khai được ứng dụng rộng rãi
trong nhiều lĩnh vực, trong đó bao gồm: trao đổi, phân phối
khóa, chữ ký số, bảo mật dữ liệu.
● Một số thuật tốn mã hóa đối xứng: Diffie-Hellman, ElGamal, RSA, ECC …
Mã hóa khóa cơng khai được dùng rộng rãi nhất là mã


Hệ thống mật mã khố cơng khai
Ưu điểm :
● Đơn giản trong việc lưu chuyển khóa: Chỉ cần đăng ký một khóa cơng khai -> mọi người sẽ
lấy khóa này để trao đổi thông tin với người đăng ký -> khơng cần thêm kênh bí mật truyền
khóa.
● Mỗi người chỉ cần một cặp khóa (PR, KU) là có thể trao đổi thông tin với tất cả mọi người.
● Là tiền đề cho sự ra đời của chữ ký số và các phương pháp chứng thực điện tử.

Hạn chế :
● Tốc độ xử lý
○ Các giải thuật khóa cơng khai chủ yếu dùng các phép nhân chậm hơn nhiều so với các
giải thuật đối xứng.

○ Khơng thích hợp cho mã hóa thơng thường.
○ Thường dùng trao đổi khóa bí mật đầu phiên truyền tin.
● Tính xác thực của khóa cơng khai
○ Bất cứ ai cũng có thể tạo ra một khóa công khai.
○ Chừng nào việc giả mạo chưa bị phát hiện có thể đọc được nội dung các thơng báo gửi
cho người kia.
○ Cần đảm bảo những người đăng ký khóa là đáng tin.


1. Hệ thống mật mã khố cơng khai

2. Hệ mật mã RSA


Hệ mật mã RSA
Thuật tốn mã hóa RSA thoả mãn 5 yêu cầu của một
hệ mã hiện đại:
1. Độ bảo mật cao (nghĩa là để giải mã được mà không
biết khố mật thì phải tốn hàng triệu năm).
2. Thao tác nhanh(thao tác mã hố và giải mã tốn ít thời
gian).
3. Dùng chung được.
4. Có ứng dụng rộng rãi.
5. Có thể dùng để xác định chủ nhân (dùng làm chữ ký
điện tử)


Hệ mật mã RSA
Thuật tốn RSA có hai Khóa:
● Khóa công khai (Public key):

được công bố rộng rãi cho mọi
người và được dùng để mã hóa
● Khóa bí mật (Private key):
Những thơng tin được mã hóa
bằng khóa cơng khai chỉ có thể
được giải mã bằng khóa bí mật
tương ứng


Hệ mật mã RSA
Mô tả hoạt động


Hệ mật mã RSA
Tạo khóa


Hệ mật mã RSA
Mã hóa và giải mã


Hệ mật mã RSA
Độ an tồn mã hóa RSA
● Độ an toàn của hệ thống RSA dựa trên 2 vấn đề: bài
tốn phân tích ra thừa số ngun tố các số ngun lớn
và bài tốn RSA.
● Vì vậy muốn xây dựng hệ RSA an tồn thì n=p*q phải
là một số đủ lớn, để khơng có khả năng phân tích nó
về mặt tính tốn. Để đảm bảo an tồn nên chọn các
sốnguyên tố p và q từ 100 chữ số trở lên.

Hệ mật mã RSA
Độ an tồn mã hóa RSA
● Cách thức phân phối khóa cơng khai là một trong những yếu tố
quyết định đối với độ an toàn của RSA.

● Vấn đề này nảy sinh ra 1 lỗ hổng gọi là Man-in-the-middle attack
(tấn công vào giữa)
○ Khi A và B trao đổi thơng tin thì C có thể gửi cho A một khóa bất
kì để A tin rằng đó là khóa cơng khai của B gửi.
○ Sau đó C sẽ giải mã và đánh cắp được thông tin. Đồng thời mã
hóa lại thơng tin theo khóa cơng khai của B và gửi lại cho B.
○ Về nguyên tắc, cả A và B đều không phát hiện được sự can thiệp
của C


Hệ mật mã RSA
Ứng dụng của hệ mã hóa RSA
● Bảo mật thơng điệp : Sử dụng khố cơng khai của
bên nhận để mã, khoá riêng của bên nhận để giải
mã.
● Xác thực thơng điệp : Dùng khố cá nhân của bên
gửi để mã , khố cơng khai của bên gửi để giải mã.


I . Tổng quan về ẩn mã
II . Hệ mật mã RSA
III. Mơ hình HYBRID
IV. Phân tích

V. Tổng kết