Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/danhsach/06 ma hoa ung...

35
Ứng dụng mã hóa thông tin 1

Upload: others

Post on 25-Sep-2019

13 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Ứng dụng mã hóa thông tin

1

Page 2: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Mã hóa thông tin

• Giới thiệu mô hình mã hóa

Mã đối xứng

Mã hóa phi đối xứng

• Giới thiệu hàm băm• Giới thiệu hàm băm

• Giới thiệu mô hình truyền khóa

• Ứng dụng mã hóa, hàm băm trong bảo vệ và kiểm tra dữ liệu

2

Page 3: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Chữ ký điện tử

• Chữ ký điện tử

• Mô hình truyền khóa

3

Page 4: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Chữ ký điện tử

• Đánh dấu tính toàn vẹn của dữ liệu cung cấp

• Xác thực trách nhiệm của người phát hành

4

Page 5: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Chữ ký điện tử

• Chữ ký điện tử bao gồm bộ khóa

• (P, K, A, S, V) P: Tập hữu hạn thông điệp

A: Tập chữ ký có thể sử dụng được A: Tập chữ ký có thể sử dụng được

Với mỗi kK, tồn tại một chữ ký sigk S và thuậttoán xác định chữ ký verk V. sigk:P A, vàverk(P,A) {true, false}

5

Page 6: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Chữ ký điện tử RSA

• n=pq, p, q là hai nguyên tố lẻ phân biệt

• P=C=Zn

• K={((n, p, q, a, b): n=pq, ab 1 (mod (n))}

• n, b được công bố, giữ lại a, p, q• n, b được công bố, giữ lại a, p, q

• Sigk(s)= xa mod n

• Verk(x,y) = true, x yb (mod n)

6

Page 7: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Chữ ký điện tử ElGamal

• p là số nguyên tố lớn

• Zp* là phần tử sinh

• P=Zp*, A=Zp

* x Zp-1

• K={(p, , a, ): =a (mod p)}• K={(p, , a, ): =a (mod p)}

• Giá trị công bố: p, , và a bí mật

• Chọn một số ngẫu nhiên k Zp-1*

• sigK(x,k)=(,); =k (mod p)

• =(x-a)k-1 (mod p-1)

• verK(x, , )=true; x (mod p)7

Page 8: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Chữ ký điện tử DSS• p là số nguyên tố lớn (512-bit), q: nguyên tố

160 bit là ước số p-1

• Zp* là căn bậc q của 1 modulo p

• P=Zp*, A=Zp

* x Zp

• K={(p, q, , a, ): =a (mod p)}• K={(p, q, , a, ): =a (mod p)}

• Giá trị công bố: p, q, , và a bí mật

• K = (p, , a, ), k Zp*

• sigK(x,k)=(,); =(k mod p) mod q

• =(x+a)k-1 (mod q)

• verK(x, , )=true; (e1e2 mod p) mod q =

• e1 = x -1 mod q, e2= -1 mod q 8

Page 9: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Đa chữ ký số

• Mô hình cho phép nhiều cá nhân cùng ký trênmột văn bản (hợp đồng)

9

Page 10: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Mô hình trao đổi khóa

• Hệ thống khóa công khai: trao đổi khóa côngkhai

• Hệ thống mật: Sử dụng hệ thống khóa công khai để truyền khóa Sử dụng hệ thống khóa công khai để truyền khóa

Sử dụng mô hình truyền khóa chuyên biệt

10

Page 11: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Mô hình trao đổi khóa (t)

• Mô hình diffe-Hellman A, B thống nhất số nguyên tố p < g

A chọn số ngẫu nhiên m và tính QA=gm, gửi QA

B Chọn số ngẫu nhiên n và tính QB=gn, gửi QB B Chọn số ngẫu nhiên n và tính QB=g , gửi QB

Khi nhận được QB, A tính QBm

Khi nhận được QA, B tính Qan

Khi đó A, B đều có số K=gmn

11

Page 12: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Mô hình trao đổi khóa (t)

• Elliptic curve Diffie-Hellman

• Cùng nguyên lý của Diffie-Hellman nhưng sửdụng trên đường cong elliptic

• Thống nhất đường cong E, và điểm P(x,y)• Thống nhất đường cong E, và điểm P(x,y)

• A chọn giá trị ngẫu nhiên m, tính QA=mP, gửiQA

• B chọn giá trị ngẫu nhiên n, tính QB=nP, gửiQB

• A, B Tính K=nQA = mQB = mnP

12

Page 13: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Hạ tầng khóa công khai

• Mô hình truyền khóa giữa A, B và người thứ 3là C Khi B gửi khóa công cộng cho A

A Nhận và gửi khóa công khai cho B A Nhận và gửi khóa công khai cho B

• Tham gia của C Khi B gửi khóa cho A là x

C nhận và gửi cho A là y

Sau đó A gửi cho B khóa là z

Nhưng C gửi cho B khóa là y

C sẽ là người ở giữa trong quá trình truyền tin13

Page 14: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Hạ tầng khóa công khai (t)

• Mô hình khác để đảm bảo tin cậy hơn Gửi khóa cần bao gồm: Khóa, thông tin, chữ ký

Sử dụng mô hình truyền khóa tin cậy (đảm bảochứng thực – không cần mật)

14

Page 15: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Hạ tầng khóa công khai (t)

• Sử dụng khóa công cộng được ký bởi một cơquan trung gian có uy tín CA (CertificationAuthority)

15

Page 16: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Hạ tầng khóa công khai (t)

16

Page 17: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Hạ tầng khóa công khai (t)

17

Page 18: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Khóa công khai, thư điện tử

18

Page 19: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Khóa công khai, thư điện tử

19

Page 20: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Giao thức SSL

• Giới thiệu mô hình giao thức SSL

• Sử dụng mã hóa trong giao thức SSL

• Mô hình Cung cấp dịch vụ mã hóa Cung cấp dịch vụ mã hóa

• Chống lại truy xuất không được phép

• Chống lại thay đổi dữ liệu trong quá trình truyền

20

Page 21: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Giao thức SSL (t)

21

Page 22: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Giao thức SSL (t)

• CLIENT-HELLO

Client SSL version

The available cipher specifications

Session iD

22

Session iD

Challenge for authentication

Page 23: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Giao thức SSL (t)

• SERVER-HELLO

Server signed certificate

A list of bulk ciphers and specifications

A connection ID

23

A connection ID

A response for the supplied SESSION ID if provided by the server

Page 24: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Giao thức SSL (t)

• CLIENT-MASTER-KEY

Selected cipher chosen from the list provided by the server

Any elements of the master key in cleartext

24

Any elements of the master key in cleartext

An element of master key encrypted using server’s public key

Any data needed to initialize the key algorithm

Page 25: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Giao thức SSL (t)

• SERVER-VERIFY

Server xác nhận cơ chế bắt tay

25

Page 26: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Giao thức SSL (t)

• Các cơ chế mã hóa

RC4 and MD5

40-biy RC4 and MD5

RC2 with CBC and MD5

26

RC2 with CBC and MD5

40-biy RC2 with CBC and MD5

IDEA with CBC and MD5

Page 27: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Giao thức SSL (t)

• REQUEST-CERTIFICATE

The desired authentication type

A challenge

27

Page 28: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Giao thức SSL (t)

• CLIENT-CERTIFICATE

Certificate type

Certificate data

The response data

28

The response data

Page 29: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Giao thức SSL (t)

• Thông điệp không mã hóa

CLIENT-HELLO

SERVER-HELLO

CLIENT-MASTER-KEY

29

CLIENT-MASTER-KEY

CLIENT-FINISHED

SERVER-FINISHED

• Thông điệp không mã hóa

SERVER-VERIFY

REQUEST-CERTIFICATE

CLIENT-CERTIFICATE

Page 30: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

IPSec

• Tập hợp các giao thức để bảo vệ kết nối dựa trên mạng IP

• Sử dụng thêm các header mới để mô tả được thông tin

30

thông tin

Mã hóa trong gói tin

Thông tin về tính toàn vẹn

Sử dụng mô hình truyền khóa để thống nhất khóa

Page 31: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

IPSec (t)

• Sử dụng mã hóa

Sử dụng mô hình 3DES

Sử dụng mô hình AES

• Kiểm tra toàn vẹn

31

• Kiểm tra toàn vẹn

HMAC-MD5

HMAC-SHA1

Page 32: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

VPN

• Sự triển khai Ipsec kết nối

Kết nối site to site

Remote access

32

Page 33: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Trình bày

• Chữ ký điện tử

• Mô hình truyền khóa

• Ứng dụng truyền tin

SSL

33

SSL

IPsec

Page 34: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Bài tập

1. Tìm hiểu nguyên nhân các giao thức bảo mậtan toàn hơn? An toàn hơn trong vấn đề nào?

2. Mô tả kỹ thuật cách triển khai chữ ký số? Chữký số giúp cho đảm bảo tính mật của hệ thống

34

ký số giúp cho đảm bảo tính mật của hệ thốnghơn hay không?

3. Vì sao cần có mô hình truyền khóa? Ứng dụngmô hình truyền khóa trong thực tế, giao thứcbảo mật?

Page 35: Ứng dụng mã hóa thông tin - fit.mta.edu.vnfit.mta.edu.vn/files/DanhSach/06 Ma hoa ung dung.pdf · Mã hóa thông tin •Giới thiệu mô hình mã hóa Mã đối xứng

Nội dung chuẩn bị

1. Nêu các loại hình tấn công mạng máy tínhđược biết?

2. Các cách thức tấn công vào mật khẩu của mộthệ thống? Cách thức hạn hạn chế?

35

hệ thống? Cách thức hạn hạn chế?

3. Các loại mã độc đã được biết?