TÌM HIỂU VỀ CHỮ KÝ ĐIỆN TỬ RSA VÀ VIẾT ỨNG DỤNG MINH HỌA,AN TOÀN BẢO MẬT THÔNG TIN, BÀI TẬP LỚN,Đề tài này chúng ta cần nắm vững được cách mã hóa thông tin bằng hệ mã hóa RSA và cách áp dụng chữ ký điện tử trong an toàn và bảo mật thông tin.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - BÀI TẬP LỚN Môn: An tồn bảo mật thơng tin TÌM HIỂU VỀ CHỮ KÝ ĐIỆN TỬ RSA VÀ VIẾT ỨNG DỤNG MINH HỌA CBHD: ThS Trần Phương Nhung Nhóm: 10 Hà Nội – Năm 2022 LỜI CẢM ƠN Nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô Trần Phương Nhung Cám ơn cô tạo điều kiện cho nhóm thực đề tài Qua chúng em dùng kiến thức học trường áp dụng vào dự án thực tế Hơn nữa, chúng em học thêm nhiều kiến thức phát triển thêm số kỹ mềm kỹ làm việc nhóm, quản lý thời gian… Cảm ơn tận tình bảo, hướng dẫn nhóm trình học tập thực đề tài Để hồn thiện đề tài này, nhóm chúng em thảo luận, nghiên cứu, áp dụng kiến thức học tìm hiểu thực tế Với khoảng thời gian chưa nhiều, chúng em nỗ lực tất khả để hồn thành sản phẩm này, mong bạn đóng góp thêm ý kiến để dề tài hồn thiện Chúng em xin trân thành cảm ơn! LỜI MỞ ĐẦU Với phát triển mạng Internet nay, công nghệ ứng dụng hầu hết lĩnh vực đời sống Bên cạnh cách làm truyền thống xuất công nghệ áp dụng đem lại hiệu đáng kể Bên cạnh việc áp dụng công nghệ để đem lại hiệu cao nhu cầu bảo mật thơng tin đặt lên hàng đầu Để giải vấn đề xác nhận chữ ký truyền thống văn giao dịch, việc áp dụng công nghệ thông tin thay đổi giúp tối ưu việc xử lý bảo mật Cách giải hiệu đưa áp dụng chữ ký điện tử vào công việc Đề tài “Tìm hiểu chữ ký điện tử RSA viết ứng dụng minh họa” tìm hiểu vấn đề nêu cài đặt chương trình minh họa Nội dung báo cáo bao gồm chương, đó: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Kết nghiên cứu Chương 3: Kiến thức lĩnh hội học kinh nghiệm MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU DANH MỤC HÌNH ẢNH Chương Tổng quan 1.1 Mục đích chọn đề tài 1.2 Xác định nội dung nghiên cứu 1.3 Tổng quan chữ ký số 1.3.1 Khái niệm 1.3.2 Vị trí, vai trị chữ ký số 1.3.3 Sơ đồ tổng quan chữ ký số 1.3.4 Ưu điểm chữ ký số 1.3.5 Sử dụng chữ ký số Chương Kết nghiên cứu 2.1 Giới thiệu 11 11 2.1.1 Tên đề tài thực 11 2.1.2 Các bước thực triển khai đề tài 11 2.2 Nội dung thuật toán 11 2.3 Thiết kế, cài đặt chương trình đề mơ thuật toán 12 2.4 Cài đặt triển khai 12 2.5 Thực tốn 14 2.5.1 Phân cơng cơng việc 14 2.5.2 Lê Văn Hà – Các nội dung tìm hiểu 14 2.5.3 Lê Minh Hiển – Các nội dung tìm hiểu 25 2.5.4 Nguyễn Quỳnh Giao – Các nội dung tìm hiểu 26 2.5.5 Phạm Văn Giang & Nguyễn Mạnh Duy– Các nội dung tìm hiểu 29 Chương Kiến thức lĩnh hội học kinh nghiệm 33 3.1 Nội dung thực 33 3.2 Xây dựng hướng phát triển đề tài 33 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Kiến trúc chữ ký điện tử tổng qt Hình 2: Q trình vịng Hình 3: Quá trình tạo băm MD5 Hình 4: Lược đồ thuật toán MD5 17 19 20 Chương Tổng quan 1.1 Mục đích chọn đề tài Ngày nay, với phát triển không ngừng công nghệ thông tin, công nghệ ứng dụng hầu hết lĩnh vực đời sống Công nghệ đóng vai trị vơ to lớn vào phát triển lĩnh vực Vì vậy, công nghệ bảo mật thông tin quan trọng Ví dụ ngân hàng hay giao dịch điện tử việc bảo mật thông tin cá nhân người dùng vô quan trọng Cho nên nhóm chúng em chọn đề tài nghiên cứu chữ ký điện tử bảo mật thông tin kết hợp với hệ mã hóa RSA ứng dụng chữ ký điện tử RSA báo cáo môn An tồn bảo mật thơng tin Đề tài cần nắm vững cách mã hóa thơng tin hệ mã hóa RSA cách áp dụng chữ ký điện tử an toàn bảo mật thông tin 1.2 Xác định nội dung nghiên cứu Dựa kiến thức tự tìm hiểu học học phần An tồn bảo mật thơng tin, nhóm chúng em áp dụng hiểu biết mã hóa thơng tin bảo mật liên quan đến hệ mật mã RSA nội dung sau để hoàn thành báo cáo: ● Chữ ký điện tử, chữ ký điện tử RSA ● Thuật tốn bình phương nhân ● Hàm băm MD5 ● Phương pháp mã hóa bất đối xứng Các chương trình ứng dụng nghiên cứu báo cáo nhóm thực việc xây dựng giao diện thuật toán xử lý tạo chữ ký điện tử theo phương pháp hệ mã RSA sử dụng để tạo chữ ký điện tử cho nội dung sử dụng chữ ký 1.3 Tổng quan chữ ký số 1.3.1 Khái niệm Trong đời sống hàng ngày, chữ ký văn minh chứng “bản quyền” tán đồng, thừa nhận nội dung văn Chẳng hạn việc ký vào phiếu nhận tiền từ ngân hàng, hợp đồng mua bán, … Chữ ký viết tay tay người ký nên khơng thể chụp Thông thường chữ ký viết tay văn dùng để xác nhận người ký Những yếu tố làm nên sức thuyết phục nó? Ta xem xét yếu tố sau: - Chữ ký chứng thể người ký có chủ định ký văn - Chữ ký thể chủ quyền, làm cho người nhận văn biết người ký văn - Văn ký thay đổi - Chữ ký giả mạo thứ khơng thể chối bỏ Trong đời sống bình thường, việc tạo mơ hình lý tưởng khơng dễ dàng việc ký văn giấy giả mạo chữ ký, với khả kiểm định sát việc làm thay đổi dễ Tuy nhiên giới máy tính vấn đề ký gặp phải nhiều khó khăn: dịng thơng tin máy tính thay đổi dễ dàng, hình ảnh chữ ký tay người dễ dàng chép từ văn sang văn khác, việc thay đổi nội dung văn điện tử chẳng để lại dấu vết phương diện tẩy, xóa Để có đặc tính trên, giao thức ký giới điện tử cần phải có hỗ trợ cơng nghệ mã hóa Sơ đồ chữ ký số phương pháp ký thông báo lưu dạng điện tử Giao thức chữ ký số dựa ý tưởng Diffie Hellman: - Người ký văn cách mã hóa với khóa bí mật - Người gửi chuyển văn cho người nhận - Người nhận văn kiểm tra chữ ký việc sử dụng chìa khóa cơng khái người gửi để giải mã văn ⇨ Khái niệm: Chữ ký số mơ hình sử dụng kỹ thuật mã hóa mật mã để gắn với người sử dụng cặp khóa cơng khai – bí mật qua ký văn điện tử trao đổi thơng tin mật Khóa cơng khai thường phân phối thơng qua chứng thực khóa cơng khai 1.3.2 Vị trí, vai trị chữ ký số Xu hướng quốc tế hóa tồn cầu hóa ảnh hưởng đến phát triển giới Việc trao đổi thơng tin từ u cầu nhanh gọn, xác đặc biệt phải an tồn Việc trao đổi thông tin, chứng thực thông tin theo phong cách truyền thống làm giảm tốc độ, xác thơng tin Những cơng việc mang tính chất thủ cơng gây chậm chễ thiếu xác trao đổi Chính khó khăn nảy sinh phát triển mạnh mẽ cơng nghệ thơng tin cơng nghệ mã hóa Hiện tất nước phát triển phát triển, mạng máy tính ngày đóng vai trò thiết yếu lĩnh vực hoạt động tồn xã hội nhu cầu bảo mật thơng tin đặt lên hàng đầu Điển hình việc mã hóa bảo mật thơng tin số doanh nghiệp, dùng chữ ký số xác thực email trao đổi thông tin, kiểm soát truy cập vào sàn thương mại điện tử đơn đặt hàng, ngân hàng điện tử, mua sắm trực tuyến… mà vai trò chủ yếu chữ kí số điện tử Trên thực tế chữ kí số khơng thực cho giao dịch điện tử mạng internet mà qua hệ thống mạng viễn thông di động Đặc biệt, nhiều nước giới không triển khai ứng dụng chữ ký số mạng máy tính mà cịn áp dụng mạng điện thoại di động để thực giao dịch điện tử Hướng giúp đẩy nhanh giao dịch, đơn giản hóa mua sắm trực tuyến giúp người dùng truy cập lúc nơi Sự đời chữ kí số khẳng định lợi ích to lớn chiến lược kinh tế, đồng thời vấn đề liên quan đến chữ kí số chủ đề quan trọng mật mã học 1.3.3 Sơ đồ tổng quan chữ ký số - Chữ ký số điện tử bao gồm thành phần: thuật tốn tạo khóa, hàm tạo chữ ký hàm kiểm tra chữ ký - Hàm tạo chữ ký hàm tính tốn chữ ký sở khóa mật liệu cần ký - Hàm kiểm tra chữ ký hàm kiểm tra xem chữ ký cho có với khóa cơng cộng khơng Khóa người có quyền truy cập người kiểm tra chữ ký Định nghĩa: Sơ đồ chữ ký bao gồm thành phần sau: ● Không gian rõ M ● Không gian chữ ký S ● Không gian khóa K để tạo nên chữ ký, khơng gian khóa K’ để kiểm tra chữ ký ● Thuật tốn hiệu để tạo nên khóa Gen: , K K’ tương ứng với khơng gian khóa mật khóa cơng cộng ● Thuật tốn tạo chữ ký Sign: ● Thuật toán kiểm tra chữ ký Verify: Đối với khóa tạo chữ ký tin lệnh ký điện ký hiệu: s←Sign sk (m) Biểu thức đọc sau: s-là chữ ký tin m tạo nhờ thuật tốn Sign khóa mật sk Đối với khóa mật chữ ký sk ∈K , tương ứng với khóa cơng cộng để kiểm tra chữ ký pk∈K ' , tin m∈M chữ ký s∈S cần thỏa mãn điều kiện sau: Verify pk(m,s)=¿ {True,if ¿¿¿¿ s=Sign sk( m ) s≠Sign sk( m ) Bởi tài liệu cần ký thường có chiều dài dài Một biện pháp để ký chia tài liệu đoạn nhỏ sau ký lên đoạn ghép lại Nhưng phương pháp có nhược điểm chữ ký lớn, thứ hai ký chậm hàm ký hàm mũ, thứ ba chữ ký bị đảo loạn vị trí khơng đảm tính ngun vẹn tài liệu Chính điều mà ký người ta ký lên giá trị hàm hash tài liệu, giá trị hàm hash ln cho chiều dài xác định Hàm hash xem chương sau Có nhiều cách để tạo chữ kí Ta sử dụng sơ đồ sau: