HỌC VIỆN KỸ THUẬT MẬT MÃ KHOA AN TOÀN THÔNG TIN BÁO CÁO MÔN HỌC CHỨNG THỰC ĐIỆN TỬ Đề tài NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG ỨNG DỤNG KÝ SỐ, XÁC THỰC TỆP TÀI LIỆU BẤT KỲ SỬ DỤNG CHỨNG THƯ SỐ Giảng viên hướng dẫn Sin[.]
HỌC VIỆN KỸ THUẬT MẬT MÃ KHOA AN TỒN THƠNG TIN BÁO CÁO MÔN HỌC CHỨNG THỰC ĐIỆN TỬ Đề tài: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG ỨNG DỤNG KÝ SỐ, XÁC THỰC TỆP TÀI LIỆU BẤT KỲ SỬ DỤNG CHỨNG THƯ SỐ Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Hà Nội, 09-2022 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CHỨNG THƯ SỐ 1.1 Tổng quan chữ ký số chứng thư số 1.1.1 Chữ ký số 1.1.2 Chứng thư số 1.2 Nội dung chứng thư số 1.3 Định dạng chứng thư số 1.4 Các hoạt động chứng thư số 1.5 Nhiệm vụ Cơ quan chứng thực CHƯƠNG ỨNG DỤNG CHỨNG THƯ SỐ 2.1 Quy trình cấp chứng thư số 2.1.1 Chuẩn bị hồ sơ 2.1.2 Xác thực hồ sơ đăng ký 2.1.3 Phát hành chứng thư số 2.1.4 Chấp nhận, công bố thông báo chứng thư số 10 2.2 Ký số, xác thực tệp tài liệu 10 2.2.1 Tạo chữ ký số 10 2.2.2 Xác thực tệp tài liệu 11 CHƯƠNG XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH 12 3.1 Tổng quan 12 3.2 Kí số Java 13 3.3 Demo chương trình 14 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO 19 LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay, công nghệ thông tin ngày phát triển, giao dịch điện tử ngày trở nên phổ biến Để bảo đảm an toàn cho giao dịch này, cần phải sử dụng đến giải pháp ký số Việc sử dụng phương pháp ký số để bảo đảm tính bảo mật, tính tồn vẹn, tính chống chối bỏ thông tin giao dịch mạng Internet Chữ ký số tương đương với chữ ký tay nên có giá trị sử dụng ứng dụng giao dịch điện tử với máy tính mạng Internet cần tính pháp lý cao Hơn nữa, việc phương tiện điện tử pháp luật thừa nhận tính pháp lý, ký số cịn cơng nghệ mã hóa xác thực mạnh Nó giúp bảo đảm an toàn, bảo mật cao cho giao dịch trực tuyến, giao dịch chứa thông tin liên quan đến tài Trong mơi trường số khơng thể dùng chữ ký tay lại có nhiều ứng dụng phải cần đến chế ký xác thực người sử dụng chữ ký tay Các cơng nghệ mã hóa chữ ký số đời để giúp giải trường hợp giao dịch cần đến chữ ký tay lại phải thực môi trường số Chữ ký số thông tin kèm theo tài liệu điện tử Word, Excel, PDF…; hình ảnh; video…) nhằm mục đích xác nhận chủ sở hữu liệu Về mặt kỹ thuật công nghệ chữ ký số dựa hạ tầng mã hóa cơng khai (PKI), phần quan trọng thuật tốn mã hóa cơng khai RSA Công nghệ đảm bảo chữ ký số người dùng tạo nhất, khơng thể giả mạo có người sở hữu khóa bí mật tạo chữ ký số Để xác thực người tạo chữ ký số nhận tài liệu điện tử có chữ ký số cần phải có nhà cung cấp dịch vụ chứng thực đứng chứng nhận chữ ký người cụ thể tạo Tương tự tiến hành giao dịch điện tử công cộng khai báo thuế, lập tờ khai hải quan, người sử dụng cá nhân, quan hay tổ chức phải sử dụng chữ ký số công cộng nhà cung cấp dịch vụ chứng thực chữ ký số công cộng cấp Hiện Việt Nam có nhà cung cấp dịch vụ Để sử dụng chữ ký số cần phải đăng ký chứng thư số tạo khóa bí mật lưu vào PKI Token với nhà cung cấp dịch vụ chứng thực chữ ký số Chữ ký số khơng giống chữ ký bình thường chỗ lần ký, người sử dụng dùng khóa bí mật để tạo chữ ký lần ký chữ ký khác Dựa vào công cụ phần mềm cung cấp, đối tác kiểm tra chứng thư để xác định chữ ký.Chính thế, việc sử dụng chứng thư số quan trọng để xác nhận việc ký số có hay khơng Để tìm hiểu q trình ký số xác thực, chúng em tìm hiểu đề tài “ Nghiên cứu xây dựng ứng dụng ký số, xác thực tệp tài liệu sử dụng chứng thư số” Trong tập lớn này, chúng em tìm hiểu tổng quan chứng thư số, chữ ký số trình ký số, xác thưc tệp tài liệu sử dụng chứng thư số CHƯƠNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ CHỨNG THƯ SỐ Tổng quan chữ ký số chứng thư số 1.1.1 Chữ ký số "Chữ ký số" dạng chữ ký điện tử tạo biến đổi thông điệp liệu sử dụng hệ thống mật mã không đối xứng, theo đó, người có thơng điệp liệu ban đầu khóa cơng khai người ký xác định xác Ưu điểm chữ ký số: ● Khả xác định nguồn gốc Các hệ thống mật mã hóa khóa cơng khai cho phép mật mã hóa văn với khóa bí mật mà có người chủ khóa biết Để sử dụng chữ ký số văn cần phải mã hóa bằng hàm băm (văn "băm" thành chuỗi, thường có độ dài cố định ngắn văn bản) sau dùng khóa bí mật người chủ khóa để mã hóa, ta chữ ký số Khi cần kiểm tra, bên nhận giải mã (với khóa cơng khai) để lấy lại chuỗi gốc (được sinh qua hàm băm ban đầu) kiểm tra với hàm băm văn nhận Nếu giá trị (chuỗi) khớp bên nhận tin tưởng văn xuất phát từ người sở hữu khóa bí mật ● Tính tồn vẹn Cả hai bên tham gia vào q trình thơng tin tin tưởng văn khơng bị sửa đổi truyền văn bị thay đổi hàm băm thay đổi bị phát Q trình mã hóa sẽ ẩn nội dung gói tin bên thứ không ngăn cản việc thay đổi nội dung ● Tính khơng thể phủ nhận Trong giao dịch, bên từ chối nhận văn gửi Để ngăn ngừa khả này, bên nhận yêu cầu bên gửi phải gửi kèm chữ ký số với văn Khi có tranh chấp, bên nhận dùng chữ ký chứng để bên thứ ba giải Tuy nhiên, khóa bí mật bị lộ tính khơng thể phủ nhận khơng thể đạt hoàn toàn Chữ ký số người sử dụng tạo sau nhà cung cấp dịch vụ cung cấp chứng thư số Chữ ký số áp dụng cho nhiều loại tài liệu chứng số khác 1.1.2 Chứng thư số "Chứng thư số" dạng chứng thư điện tử tổ chức cung cấp dịch vụ chứng thực chữ ký số cấp nhằm cung cấp thông tin định danh cho khóa cơng khai quan, tổ chức, cá nhân, từ xác nhận quan, tổ chức, cá nhân người ký chữ ký số việc sử dụng khóa bí mật tương ứng Chứng thư số sở để đối tác xác nhận việc ký số có hay khơng chữ ký số đóng vai trị xác nhận thơng tin văn bản, cam kết cá nhân hay tổ chức Mối quan hệ chữ ký số chứng thư số mối quan hệ hỗ trợ ● Công dụng chứng thư số Loại chứng thư dùng công cụ điện tử giúp nhận diện cá nhân, máy chủ số đối tượng khác Nó gắn định danh đối tượng với “khóa cơng khai” cấp tổ chức có thẩm quyền ● Mối liên hệ chứng thư số với chữ ký số Chứng thư số chứa khóa cơng khai (public key), đó chữ ký số chứa khóa bí mật (private key) Chứng thư số chữ ký số kết hợp lại tạo thành cặp khóa Bạn sử dụng cặp khóa để ký số Khóa bí mật chữ ký số lưu trữ USB (gọi Token USB SmartCard) giúp khóa tránh bị chép bị cơng virus khiến hỏng hóc liệu) Chứng thư số chứa public key thông tin người dùng theo chuẩn X.509 1.2 Nội dung chứng thư số Chứng thư số Tổ chức cung cấp dịch vụ chứng thực chữ ký số quốc gia, tổ chức cung cấp dịch vụ chứng thực chữ ký số công cộng, tổ chức cung cấp dịch vụ chứng thực chữ ký số chuyên dùng Chính phủ, tổ chức cung cấp dịch vụ chứng thực chữ ký số chuyên dùng quan, tổ chức cấp phải bao gồm nội dung sau: ▪ Tên tổ chức cung cấp dịch vụ chứng thực chữ ký số ▪ Tên thuê bao ▪ Số hiệu chứng thư số ▪ Thời hạn có hiệu lực chứng thư số ▪ Khóa cơng khai th bao ▪ Chữ ký số tổ chức cung cấp dịch vụ chứng thực chữ ký số ▪ Các hạn chế mục đích, phạm vi sử dụng chứng thư số ▪ Các hạn chế trách nhiệm pháp lý tổ chức cung cấp dịch vụ chứng thực chữ ký số 1.3 ▪ Thuật toán mật mã ▪ Các nội dung cần thiết khác theo quy định Bộ Thông tin Truyền thông Định dạng chứng thư số Khi cấp chứng thư số, tổ chức cung cấp dịch vụ chứng thực chữ ký số công cộng tổ chức cung cấp dịch vụ chứng thực chữ ký số chuyên dùng quan, tổ chức cấp giấy chứng nhận đủ điều kiện đảm bảo an toàn cho chữ ký số chuyên dùng phải tuân thủ quy định định dạng chứng thư số theo quy chế chứng thực Tổ chức cung cấp dịch vụ chứng thực chữ ký số quốc gia 1.4 Các hoạt động chứng thư số Một chứng thư số gắn public key với cá nhân hay tổ chức, kết hợp tính xác thực đảm bảo nhà cung cấp chứng thư số Chứng thư số dựa thuật toán mã khóa cơng khai mà mơ hình việc dùng cặp khóa public key private key ● Private key sở hữu riêng người có chứng thư số dùng để tạo nên chữ ký điện tử Khóa ln ln phải giữ bí mật thuộc người sở hữu chứng thư số ● Public key cơng khai, dùng để chứng thực chữ ký Sự chứng thực chữ ký tức bạn muốn biết đích danh ký vào thông tin mà bạn nhận Cặp khóa public key private key vốn khơng gắn với danh nào, đơn giản cặp khóa mà giá trị số Chứng thư số kết hợp public key với danh Căn vào Chứng thư số bạn hệ thống kiểm tra xem bạn có đủ thẩm quyền truy cập vào hệ thống hay không, tránh khỏi mạo danh bạn để truy cập hệ thống trao đổi thơng tin Với việc mã hóa chứng thư số cung cấp cho bạn giải pháp thực đảm bảo giúp bạn hoàn toàn yên tâm tham gia trao đổi thông tin giao dịch Internet 1.5 Nhiệm vụ Cơ quan chứng thực Cơ quan chứng thực (Certification Authority - CA) thành phần hệ thống chứng thực.CA có thẩm quyền cấp phát, thu hồi, quản lý chứng thư số cho thực thể thực giao dịch an tồn Việc sử dụng chứng chỉ sớ trên thế giới hiện rất phổ biến, chủ yếu nhằm bảo mật các giao dịch điện tử Các đơn vị chứng thực (CA) được xây dựng ở nhiều quy mô, cấp độ khác nhau. Từ các cơ quan chính phủ đến các tổ chức doanh nghiệp, cá nhân đều có thể xây dựng CA, tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng Nhiệm vụ CA bảo đảm tính tồn vẹn chữ ký số tổ chức hợp pháp cung cấp Trong suốt tiến trình đăng ký chứng thư số, CA tập hợp thông tin nhà xuất ứng dụng di động để kiểm tra tính xác thực Tiến trình xác thực vài hay vài ngày vào thông tin cung cấp tùy vào mức độ kiểm tra thơng tin mức khó hay dễ CA kiểm tra tính xác thực tất chứng thực Chứng thực không hợp lệ CA không chứng nhận hợp lệ Để có chứng thực số, người dùng phải tạo cặp khóa cơng khai/riêng tư, sau khóa cơng khai đệ trình lên CA với thơng điệp chứng thực tạo sau CA kiểm tra tất chi tiết trả kết nguyên vẹn Tiếp theo, người dùng cài đặt chứng thực máy tính Để nhận biết chữ ký số thật, số tùy chọn để kiểm tra tính xác thực thơng qua trình duyệt web, email, máy chủ web hay ứng dụng khác số CA phổ biến Verisign, CommerceNet, COMODO, GobalSign,… CHƯƠNG 2.1 ỨNG DỤNG CHỨNG THƯ SỐ Quy trình cấp chứng thư số 2.1.1 Chuẩn bị hồ sơ Đối tượng có nhu cầu đăng ký chữ ký số cần phải chuẩn bị hồ sơ cấp chứng thư số bao gồm: ● Đối với cá nhân: Chứng minh nhân dân/Căn cước công dân hộ chiếu cá nhân đăng ký chữ ký số ● Đối với doanh nghiệp, tổ chức, quan: Quyết định thành lập định quy định chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn, cấu tổ chức, giấy chứng nhận đăng ký doanh nghiệp giấy chứng nhận đầu tư Kèm theo chứng minh nhân dân/căn cước cơng dân hộ chiếu người đại diện theo pháp luật tổ chức Cá nhân, tổ chức có quyền lựa chọn nộp từ sổ gốc, có chứng thực nộp xuất trình kèm để đối chiếu Ngồi ra, cá nhân tổ chức có nhu cầu đăng ký chữ ký số cần nộp đơn cấp chứng thư số theo mẫu đơn vị cung cấp dịch vụ chứng thực cho đơn vị để xác thực hồ sơ 2.1.2 Xác thực hồ sơ đăng ký Đơn vị cung cấp dịch vụ chứng thực chữ ký số thực nhận dạng xác thực hồ sơ người đăng ký trình cấp Chứng thư số thay đổi thông tin Sau xác thực, đơn vị cung cấp chấp nhận yêu cầu đăng ký trường hợp nhận dạng xác thực thành công thông tin yêu cầu đăng ký, đồng thời nhận khoản phí cần thiết để phát hành chứng thư số tạo lập chữ ký số Nếu không đáp ứng đủ điều kiện trên, đơn vị cung cấp có quyền từ chối yêu cầu đăng ký 2.1.3 Phát hành chứng thư số Khi yêu cầu cấp Chứng thư số đơn vị cung cấp chấp nhận, lúc chứng thư số tạo phát hành dựa theo thông tin yêu cầu cấp chứng thư số xác thực định danh Đơn vị cung cấp thông báo cho thuê bao việc tạo xong chứng thư số cho phép thuê bao truy xuất chứng thư số chứng thư số có hiệu lực 2.1.4 Chấp nhận, cơng bố thơng báo chứng thư số Sau nhận thông báo từ đơn vị cung cấp, thuê bao thực xác nhận thông tin Chứng thư số cấp xác Sau đó, đơn vị cung cấp công bố chứng thư số cấp cho thuê bao sở liệu chứng thư số sau có xác nhận th bao tính xác thơng tin CTS Việc thông báo việc cấp phát chứng thư số thuê bao đến tổ chức, cá nhân khác thực cách công bố chứng thư số thuê bao hệ thống trực tuyến chứng thư số đơn vị cung cấp 2.2 Ký số, xác thực tệp tài liệu 2.2.1 Tạo chữ ký số ● Người gửi chọn tệp tảng tài liệu ứng dụng ● Máy tính người gửi tính tốn giá trị băm nội dung tệp ● Giá trị băm mã hóa khóa riêng người gửi để tạo chữ ký số ● Tệp gốc với chữ ký số gửi đến người nhận ● Người nhận sử dụng ứng dụng tài liệu liên kết, ứng dụng xác định tệp ký số ● Máy tính người nhận giải mã chữ ký số khóa cơng khai người gửi, tính tốn băm tệp gốc so sánh băm mà tính tốn với băm giải mã tệp người gửi Điều xảy người gửi người nhận thay đổi tệp sau tệp ký số? Vì giá trị băm cho tệp nhất, thay đổi tệp tạo giá trị băm khác Do đó, máy tính người nhận so sánh hàm băm để xác thực tính tồn vẹn liệu, khác biệt giá trị băm cho thấy tệp bị thay đổi Do đó, chữ ký số hiển thị không hợp lệ 2.2.2 Xác thực tệp tài liệu ● Dùng khóa cơng khai người gửi để mã chữ ký số văn ● Dùng giải thuật băm để băm văn đính kèm ● So sánh kết bước trùng ta kết luận: liệu nhận có tính tồn vẹn ( kết băm chiều) liệu nhận người gửi gửi người gửi có khóa bí mật phù hợp với khóa cơng khai sử dụng để giải mã Vậy tính chồng chối bỏ tính xác thực kiểm tra xác nhận CHƯƠNG 3.1 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH Tổng quan Ký số sử dụng thuật toán public-key với chiều ngược lại thông thường, tức private-key sử dụng để mã hóa public-key sử dụng để giải mã Thuật toán thực sau: Bên gửi: + Bước 1: Tạo message digest thông điệp muốn gửi + Bước 2: Mã hóa message digest private-key để cung cấp digital signature thông điệp gửi Bên nhận: + Bước 1: Giải mã digital signature public-key để có message digest + Bước 2: Đem message digest so sánh với message digest tạo từ thơng điệp 3.2 Kí số Java ● Class Sign: cung cấp thực mặc định dành cho chữ ký số Đối tượng signature class tạo phương thức getInstance(Util.SIGNING_ALGORITHM), phương thức sử dụng thuật toán ký dùng SHA-256+ RSA ● Quá trình thực sau: tạo phiên để ký -> truyền liệu ký -> ký trả chữ ký số ● Class Verify: sau nhận tệp liệu từ người gửi, bên nhận sử dụng public key để xác thực chữ kí số Nếu thành cơng phương thức hiển thị " Xác thực chữ ký số thành công, file khơng bị sửa đổi", cịn ngược lại " Xác thực chữ ký số thất bại, file khơng tồn vẹn" 3.3 Demo chương trình Tạo cặp khóa lệnh genkeypair: keytool -genkeypair -alias senderKeyPair -keyalg RSA -keysize 2048 \ -dname "CNngoc" -storetype PKCS12 \ -keystore sender_keystore.p12 -storepass 123456 Kết trả cặp khóa bí mật khóa cơng khai tương ứng lưu tệp sender_keystore Để ký tin nhắn, ta cần phiên PrivateKey Sử dụng keystore file Keystore trước đó, sender_keystore, ta lấy đối tượng PrivateKey: KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance(STORE_TYPE); keyStore.load(new FileInputStream(SENDER_KEYSTORE), PASSWORD); return (PrivateKey) keyStore.getKey(SENDER_ALIAS, PASSWORD); Quá trình cấp chứng thư số cho cặp khóa vừa tạo, ta dùng lệnh: keytool -exportcert -alias senderKeyPair -storetype PKCS12 \ -keystore sender_keystore.p12 -file \ sender_certificate.cer -rfc -storepass 123456 Khóa cơng khai nhận từ CA, sender_certificate, khóa kí CA cung cấp cho khách hàng Quá trình phát hành khóa cơng khai Khi quyền truy cập vào khóa cơng khai, người nhận tải vào Keystore họ lệnh importcert: keytool -importcert -alias receiverKeyPair -storetype PKCS12 \ -keystore receiver_keystore.p12 -file \ sender_certificate.cer -rfc -storepass 123456 Sử dụng Keystore, nhận khóa cơng khai: KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance(STORE_TYPE); keyStore.load(new FileInputStream(RECEIVER_KEYSTORE), PASSWORD); Certificate certificate = keyStore.getCertificate(RECEIVER_ALIAS); return certificate.getPublicKey(); Bây có phiên bản PrivateKey ở phía người gửi phiên bản publickey ở phía người nhận, bắt đầu trình ký xác thực, kết hiển thị sau: Hiển thị thông báo sau xác thực thành công KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận: ● Như vậy, qua thơng tin trên, thấy chứng thư số chữ ký số mang vai trò khác Trong chứng thư số sở để đối tác xác nhận việc ký số có hay khơng chữ ký số đóng vai trị xác nhận thơng tin tệp tài liệu, cam kết cá nhân hay tổ chức ● Mối quan hệ chữ ký số chứng thư số mối quan hệ hỗ trợ Trong đó, chữ ký số xem chữ ký điện tử an toàn tạo thời gian chứng thư số có hiệu lực kiểm tra khóa cơng khai ● Hiện nay, hoạt động giao dịch trực tiếp quan, tổ chức, cá nhân chuyển dần sang phương thức giao dịch điện tử Thị trường chữ ký số Việt Nam có chuyển biến mạnh mẽ Việc ứng dụng chữ ký số giúp tổ chức tài giảm tỷ lệ sai sót đến 92%, giảm tỷ lệ thất lạc file tài liệu đến 66% giúp hiệu kiểm toán đạt 80% Hướng phát triển: ● Khi sử dụng dịch vụ chữ ký số tiết kiệm thời gian chi phí Tất có thực thơng qua mơi trường mạng Khơng bó hẹp phạm vi quốc gia, dịch vụ chứng thực chữ ký số cho phép tiếp cận hội đâu chữ ký số công nhận Mong muốn phạm vi tới hướng tới không chữ ký số tài liệu đơn giản mà cao hướng tới hợp đồng, BHXH doanh nghiệp phạm vi nước TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_Signature_Algorithm#3._Signing [2].https://viccrypto.com/chu-ky-so-nguyen-tac-hoat-dong-va-ung-dung-thuc-tien.html [3].https://luatminhkhue.vn/su-dung-chu-ky-so-va-chung-thu-so-cua-co-quan-to-chuc-vanguoi-co-tham-quyen-cua-co-quan-to-chuc.aspx? fbclid=IwAR0ZTC9cOEhhBylolDEnFTypxncXUedbNChB-mddvgqt_b-bR0mO3KxJpq4 [4].https://mifi.vn/ky-so-va-xac-thuc-tren-nen-tang-web/ ... tệp tài liệu sử dụng chứng thư số? ?? Trong tập lớn này, chúng em tìm hiểu tổng quan chứng thư số, chữ ký số trình ký số, xác thưc tệp tài liệu sử dụng chứng thư số CHƯƠNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ CHỨNG... CHỨNG THƯ SỐ 1.1 Tổng quan chữ ký số chứng thư số 1.1.1 Chữ ký số 1.1.2 Chứng thư số 1.2 Nội dung chứng thư số 1.3 Định dạng chứng thư số 1.4 Các hoạt động chứng thư số 1.5 Nhiệm vụ Cơ quan chứng. .. THƠNG TIN BÁO CÁO MÔN HỌC CHỨNG THỰC ĐIỆN TỬ Đề tài: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG ỨNG DỤNG KÝ SỐ, XÁC THỰC TỆP TÀI LIỆU BẤT KỲ SỬ DỤNG CHỨNG THƯ SỐ Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Hà Nội, 09-2022