Ứng dụng thuật toán DES và lược đồ chia sẻ bí mật vào thi tuyển sinh ,Trong những năm gần đây, việc để lộ đề thi trước các kì thi tuyển sinh không còn quá xa lạ nữa. Đề thi bị lộ ảnh hưởng tới rất nhiều tới việc xét tuyển học sinh, sinh viên vào các trường. Để khắc phục điều đó, ta có thể áp dụng thuật toán “DES và sơ đồ chia sẻ bí mật vào thi tuyển sinh.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ======***====== BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC: AN TỒN VÀ BẢO MẬT THƠNG TIN ĐỀ TÀI: Ứng dụng thuật tốn DES lược đồ chia sẻ bí mật vào thi tuyển sinh GVHD: ThS Trần Phương Nhung Hà nội, 2023 LỜI MỞ ĐẦU Với bùng nổ mạnh công nghệ thông tin phát triển mạng Internet nên việc trao đổi thông tin trở nên dễ dàng hết Tuy nhiên, phát sinh thêm vấn đề ngày trở nên cấp bách cần thiết yêu cầu an toàn mạng, an ninh liệu bảo mật thông tin môi trường mạng thực tiền Trên giới có nhiều quốc gia nhà khoa học nghiên cứu đề bảo mật, đưa nhiều thuật toán giúp thông tin không bị đánh cäp bị lấy cắp không sử dụng Trong giải pháp an tồn thơng tin mật mã Ở đề tài nhóm em đề cập tới thuật tốn mã hóa DES (Data Encryption Standard) Liên bang Mỹ nhiều quốc gia giới sử dụng Tuy DIES khơng cịn đánh giá cao độ an tồn tuyệt đối, ứng dụng nhiều lĩnh vực thực tiễn Bên cạnh mã hóa thơng tin, lược đồ chia sẻ bí mật dùng để chia nhỏ thông tin q trình truyền để đảm bảo an tồn liệu Sơ đồ chia sẻ bí mật thường sư dụng đề chia sẻ mật khóa mã hóa có khóa mã hóa DES Đề ứng dụng phương pháp vào thực tiễn, hướng dẫn cô Trần Phương Nhung chúng em lựa chọn đề tài “Ứng dụng mã hóa bảo mật DES lược đồ chia sẻ bí mật vào thi tuyển sinh” với mong muốn áp dụng kiến thức học giải toán bảo mật đề thi thi tuyển sinh MỤC LỤC Chương Tổng Quan Về Đề Tài 1.1 Giới thiệu đề tài 1.2 Sơ lược thuật tốn DES 1.2.1 Mơ tả thuật toán Des 1.3 Các vấn đề xung quanh DES 1.3.1 DES thực tế 1.3.2 Một vài kết luận mã DES 1.4 Tổng quan chia sẻ bí mật 10 1.4.1 Khái niệm chia sẻ bí mật 10 1.4.2 Mục đích chia sẻ bí mật 10 1.4.3 Sơ đồ chia sẻ bí mật 10 1.4.4 Khái niệm “ sơ đồ chia sẻ bí mật” 11 1.4.5 Định nghĩa sơ đồ chia sẻ bí mật hồn thiện 11 1.5 Quy trình thực 12 1.5.1 Các bước thực 12 Chương Kết Quả Nghiên Cứu 14 2.1 Giới thiệu 14 2.2 Thuật tốn chương trình 14 2.2.1 Giao diện chương trình demo 14 2.2.2 Luồng hoạt động chương trình 14 2.3 Thiết kế cài đặt chương trình demo 15 2.3.1 Chương trình demo ngơn ngữ Javascript 15 2.3.2 Chương trình demo ngơn ngữ PHP 19 2.3.3 Chương trình demo ngơn ngữ C# 23 2.3.4 Chương trình demo ngơn ngữ Python 24 2.3.5 Chương trình demo ngơn ngữ java 35 2.4 Phân cơng công việc 40 Chương Kiến Thức Lĩnh Hội Và Bài Học Kinh Nghiệm 3.1 Nội dung thực 41 41 3.1.1 Các kiến thức lĩnh hội 41 3.1.2 Các kỹ tiếp thu 41 3.1.3 Bài học kinh nghiệm 41 3.2 Hướng phát triển 43 3.2.1 Tính khả thi đề tài 43 3.2.2 Những thuận lợi khó khăn nhóm gặp phải 43 Chương Tổng Quan Về Đề Tài 1.1 Giới thiệu đề tài Trong năm gần đây, việc để lộ đề thi trước kì thi tuyển sinh khơng cịn xa lạ Đề thi bị lộ ảnh hưởng tới nhiều tới việc xét tuyển học sinh, sinh viên vào trường Để khắc phục điều đó, ta áp dụng thuật tốn “DES sơ đồ chia sẻ bí mật vào thi tuyển sinh thuật tốn DES sơ đồ chia sẻ bí mật ứng dụng nhiều chẳng hạn đấu thầu từ xa, mã thẻ ATM, thi tuyển sinh… Ở ta nghiên cứu ứng dụng thi tuyển sinh, có tốn đưa là: Trong kì thi, nơi đề thi nơi tổ chức thi cách xa nhau, ta phải thực việc chuyển đề thi từ nơi đề tới nơi tổ chức thi mạng máy tính cho đảm bảo tính bảo mật Cùng với đó, cần phải có nhiều người có mảnh khóa ghép vào với tạo nên khóa Điều tạo nên an tồn việc bảo mật thơng tin lúc mở đề có nhiều người chứng kiến Nếu đề thi bị lộ có nhóm người đưa Lúc vấn đề tìm đối tượng kỉ luật dễ dàng 1.2 Sơ lược thuật toán DES Sau năm 70 kỉ trước, nhà toán học nghiên cứu tạo nhiều phương thức mật mã với tốc độ mã hóa nhanh (hàng trục chí hàng trăm kilo Byte giây) người ta cầm giữ bí mật khóa mã mã hóa liệu tùy ý Đó bước tiến vĩ đại kỹ thuật mật mã Trong mã DES (Data Encryption Standard) điển hình bước tiến 1.2.1 Mô tả thuật tốn Des DES mã hóa xâu bít x: Khóa k độ dài 64 bit có 56 bit dùng để mã hóa bit để kiểm tra Bản mã y nhận xâu bit có độ dài rõ x Thuật tốn Với rõ cho trước x, xâu bit x tạo cách hoán vị bit x theo phép hoán vị cố định ban đầu IP Ta viết : x0=IP(X)=L0R0, L0 gồm 32 bit đầu R0 32 bit cuối Sau tính tốn 16 lần lặp theo hàm xác định Ta tính L iRi, ≤ i ≤ 16 theo quy tắc sau: Li = Ri-1 Ri = Li-1 Trong đó: f (Ri-1, Ki) ký hiệu cộng theo modulo xâu bit f hàm mà Ri-1, ki mô tả sau ki xâu bit độ dài 48 bit tính hàm khóa k (Trên thực tế ki phép chọn hoán vị bit k) Áp dụng phép hoán vị ngược IP-1 cho xâu bit R16L16 ta thu mã y Tức y = IP-1(R16 L16) Li-1 Ri-1 A f + Li Ri J Ki Giải mã DES Tương tự mã hóa, để giải mã chuỗi ký tự bị mã hóa ta làm tương tự theo bước trên, nhiên hệ thống khóa lúc tạo theo chiều ngược lại 10