NGHIÊN CỨU HẠ TẦNG CƠ SỞ KHÓA CÔNG KHAI

NGHIÊN CỨU HẠ TẦNG CƠ SỞ KHÓA CÔNG KHAI luận văn được kết cấu gồm 3 chương: Chương 1: Tổng quan về PKI Chương 2: Cấu trúc của các PKI Chương 3: Các chuẩn và ứng dụng của khóa công khai PKI Chúng ta đã biết rằng hiện này Nhà nước ta đang tiến hành cải cách hành chính, trong đó việc xây dựng một chính phủ điện tử đóng một vai trò trọng tâm. Nói đến chính phủ điện tử là nói đến những vấn đề như về hạ tầng máy tính, về con người, về tổ chức, về chính sách, về an toàn – an ninh thông tin….

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG NGUYỄN CÔNG SƠN NGHIÊN CỨU HẠ TẦNG CƠ SỞ KHÓA CÔNG KHAI CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG Mã số: 60.52.02.08 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - NĂM 2014 Luận văn được hoàn thành tại: HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: GS-TS. NGUYỄN BÌNH Phản biện 1:……………………………………………. Phản biện 2:……………………………………………. Luận văn sẽ được bảo vệ trước hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Vào lúc:….giờ… ngày….tháng….năm… Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông 24 KẾT LUẬN Qua các vấn đề đã trình bày ở trên ta thấy rằng tất cả vấn đề đều liên quan đến an ninh bảo mật thông tin một vấn đề hết sức nhạy cảm, có liên quan mật thiết đến chính trị, an ninh, tình báo, kinh tế và đối ngoại… Hiện nay nước ta đang nghiên cứu, xây dựng và triển khai một hệ thống PKI gồm một số CA. Về CA có khóa tập trung dự kiến đặt Roof CA tại Ban Cơ yếu thuộc Bộ nội vụ, nó được sử dụng chủ yếu cho các cơ quan Nhà ước hoặc cơ quan ban ngành liên quan. Còn CA không mang khoá tập trung phục vụ cho tất cả lĩnh vực kinh tế - xã hội như thương mại điện tử, thì sẽ được đặt tại Bộ Thông tin và Truyền thông. Một câu hỏi tự nhiên đặt ra là: vậy ai sẽ chịu trách nhiệm kiểm soát, giám sát về sự an toàn thông tin khi PKI đi vào hoạt động? Để kiếm soát, giám sát an toàn thông tin trên hệ thống PKI, trước hết chúng ta cần nghiên cứu ngay từ bây giờ, những lỗ hổng của hệ thống và cách thức giám sat/kiểm soát như thế nào để đảm bảo yêu cầu đặt ra. Đây là nhiệm vụ rất khó khăn ví nó liên quan đến các kỹ thuật cao cũng như kiến thức toán học sâu sắc. Do đó chúng ta nên chuẩn bị trước như nhân lực, công nghệ và tổ chức thực hiện. Trên đây là một số ý kiến của em về vấn đề nghiên cứu hạ tầng khóa công khai tại Việt Nam. Tuy nhiên trong luận văn này vẫn còn nhiều điểm cần phải nghiên cứu và hoàn thiện hơn, nhưng do thời gian và trình độ nghiên cứu và tìm hiểu của bản thân có hạn nên không tránh khỏi những nhược điểm và sai sót. Vì thế em rất mong nhận được sự góp ý của các Thầy, Cô, Anh, Chị và các bạn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn GS.TS Nguyễn Bình đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ em hoàn thành luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn! 1 LỜI MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Chúng ta đã biết rằng hiện này Nhà nước ta đang tiến hành cải cách hành chính, trong đó việc xây dựng một chính phủ điện tử đóng một vai trò trọng tâm. Nói đến chính phủ điện tử là nói đến những vấn đề như về hạ tầng máy tính, về con người, về tổ chức, về chính sách, về an toàn – an ninh thông tin…. Trong đó đảm bảo an toàn – an ninh thông tin cho các dịch vụ đóng một vai trò quan trọng vì nếu thông tin mà không đảm bảo an ninh – an toàn, đặc biệt là những thông tin nhạy cảm thì việc xây dựng chính phủ điện tử, thương mại điện tự trở nên vô nghĩa vì lợi bất cập hại. Xây dựng một chính sách, đảm bảo an ninh – an toàn thông tin liên quan chặt chẽ đến việc xây dựng một hệ thống cơ sở hạ tầng mật mã khoá công khai, viết tắt là PKI (Public Key Infrastrueture). Trong thời đại công nghệ thông tin thì giấy tở không phải là cách duy nhất chứng nhận thoả thuận giữa các bên. Ở nhiều nước tiên tiến, các thoả thuận thông qua hệ thống thông tin điện tử giữa các bên đã được hợp pháp hoá và có giá trị tương đương với các thoả thuận thông thường về mặt pháp lý. Sự kiện này đánh dấu một bước nhảy quan trọng trong việc phát triển chính phủ điện tử, thương mại điện tử. Tuy nhiên cho đến nay các dự án vẫn chưa được triển khai rộng rãi, do nhiều nguyên nhân khác nhau. Một trong những nguyên nhân quan trọng đó là người dùng vẫn luôn cảm thấy không an tâm khi sử dụng hệ thống. Chẳng hạn khi gửi mẫu tin có thể là văn bản, hình ảnh, video….người nhận có quyền nghi ngờ: Thông tin đó có phải là của đối tác không, nó có bị xâm phạm và những người khác có thể giải mã nó được không…. Những vấn đề đặt ra này thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học trong lĩnh vực nghiên cứu bảo mật thông tin. 2 Đây cũng chính là nguyên nhân giải thích tại sao PKI ngày càng được chú trọng nghiên cứu, phát triển. Đến nay các nước tiên tiến trên thế giới đã ứng dụng thành công PKI. Ở châu Á nhiều nước cũng đã có những ứng dụng tuy mức độ khác nhau như ở Singapore, Hàn Quốc, Trung Quốc, Thái Lan… Trong đó Sigapore, Hàn Quốc sẵn sàng tài trợchính, kỹ thuật, chuyên gia trong lĩnh vực mật mã sang giúp Việt Nam xây dựng hệ thống PKI. Do đây là một vấn đề mới, nhạy cảm, gắn liền với bảo mật thông tin nên chúng ta cần những tìm hiểu sâu sắc và thận trọng về vấn đề này. Đây là vấn đề cấp thiết nên chúng ta không thể không tiến hành nghiên cứu. Xuất phát từ lý do trên, được sự nhất trí của nhà trường và thầy giáo hướng dẫn, em đã chọn đề tài “Nghiên cứu hạ tầng khóa công khai” làm đề tài khoá luận tốt nghiệp của mình. 2. Mục đích nghiên cứu - Tìm hiểu vài trò, cấu trúc, chức năng của PKI trong thương mại điện tử. - Tìm hiểu các chuẩn thông dụng của PKI 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Hạ tầng khóa PKI và các chuẩn 4. Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu các lý thuyết cơ bản liên quan đến mã hoá, mật mã. - Tham khảo tài liệu, tổng hợp, đánh giá. 5. Kết cấu luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận và danh mục tài liệu tham khảo, luận văn được kết cấu gồm 3 chương: Chương 1: Tổng quan về PKI Chương 2: Cấu trúc của các PKI Chương 3: Các chuẩn và ứng dụng của khóa công khai PKI 23 3.4.4 Liên bang nhận dạng (Federate identity) 3.4.5 Sự không từ chối (non-repudiation) 3.4.6 Các nghi thức 3.5 Kết luận chương III Chương III đã trình bầy những khái niệm cơ bản, các phương pháp, công nghệ và kỹ thu ật sử dụng mã hóa khóa công khai để cung cấp một cơ sở hạ tầng bảo mật. Một cơ sở hạ tầng khóa công khai cho phép một tổ chức tận dụng tốc độ của mạng Internet trong khi vẫn bảo vệ các thông tin quan trọng khỏi việc nghe trộm, giả mạo, và truy cập trái phép. 22 đường đi từ một trong những chìa khóa gốc của hệ thống vào một khóa EE không phải là một vấn đề khó khăn miễn là số lượng giấy chứng nhận tổ chức trong bộ nhớ của RP vẫn còn nhỏ. Vấn đề khó khăn hơn có thể là làm sao để nhận được tất cả các chứng chỉ trong đường dẫn mong muốn vào bộ nhớ của RP để nó có thể làm phát hiện chuỗi. Có ba phương pháp cơ bản để làm điều này: 1. Có yêu cầu đi vào là một chuỗi hoàn chỉnh. 2. Có một thư mục giấy chứng nhận riêng nơi người ta có thể tìm kiếm tất cả các giấy chứng nhận cho một khóa EE nhất định, để cho phép lấy các chuỗi mong muốn từ dưới lên. 3. Có một URL trong một chứng chỉ trỏ đến một dịch vụ mà sẽ cung cấp giấy chứng nhận mẹ 3.3.9 Multiple Roots, Cross-Certification, và Bridge Cas 3.3.10 EV certificate Giấy chứng nhận Extended Validation (EV) là một trong những giấy chứng nhận mà tổ chức phát hành đã được chăm chút hơn về mặt xác minh danh tính của một EE muốn được chứng nhận. Giấy chứng nhận EV không làm tăng các rào cản để đăng nhập đối với giấy chứng nhận phát hành kinh doanh. Đây là mối quan tâm của những người trong kinh doanh cấp giấy chứng nhận và do đó chứng chỉ EV có giá trị kinh doanh. Giấy chứng nhận EV được công nhận bởi các trình duyệt và có một dấu hiệu hiển thị được đưa ra cho người dùng khi một chứng chỉ EV được sử dụng. Điều này cũng làm tăng giá trị kinh doanh của nó bởi vì người dùng thích thấy chỉ dẫn có thể nhìn thấy. 3. 4 Những thành phần cơ bản 3. 4. 1 Sự thu hồi 3. 4. 2 Các ID có ý nghĩa 3.4.3 Phân loại chứng nhận ID bằng sự chỉ định của ID 3 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ PKI 1.1 Tìm hiểu mật mã học khóa công khai 1.1.1 Mật mã học khóa công khai Để giải quyết vấn đề phân phối và thoả thuận khoá của mật mã khoá đối xứng, năm 1976 Diffie và Hellman đã đưa ra khái niệm về hệ mật mã khoá công khai và một phương pháp trao đổi công khai để tạo ra một khoá bí mật chung mà tính an toàn được bảo đảm bởi độ khó của một bài toán toán học cụ thể (là bài toán tính “logarit rời rạc”). Hệ mật mã khoá công khai hay còn được gọi là hệ mật mã phi đối xứng sử dụng một cặp khoá, khoá mã hoá còn gọi là khoá công khai (public key) và khoá giải mã được gọi là khoá bí mật hay khóa riêng (private key). Trong hệ mật này, khoá mã hoá khác với khoá giải mã. Về mặt toán học thì từ khoá công khai rất khó tính được khoá riêng. Biết được khoá này không dễ dàng tìm được khoá kia. Khoá giải mã được giữ bí mật trong khi khoá mã hoá được công bố công khai. Một người bất kỳ có thể sử dụng khoá công khai để mã hoá tin tức, nhưng chỉ có người nào có đúng khoá giải mã mới có khả năng xem được bản rõ.  Ưu và nhược điểm của hệ mật mã khoá công khai Vấn đề còn tồn đọng của hệ mật mã khoá đối xứng được giải quyết nhờ hệ mật mã khoá công khai. Chính ưu điểm này đã thu hút nhiều trí tuệ vào việc đề xuất, đánh giá các hệ mật mã công khai. Nhưng do bản thân các hệ mật mã khoá công khai đều dựa vào các giả thiết liên quan đến các bài toán khó nên đa số các hệ mật mã này đều có tốc độ mã dịch không nhanh lắm. Chính nhược điểm này làm cho các hệ mật mã khoá công khai khó được dùng một cách độc lập. Một vấn đề nữa nảy sinh khi sử dụng các hệ mật mã khóa công khai là việc xác thực mà trong mô hình hệ mật mã đối xứng không đặt ra. Do các khoá mã công khai được công bố một cách công 4 khai trên mạng cho nên việc đảm bảo rằng “khoá được công bố có đúng là của đối tượng cần liên lạc hay không?” là một kẽ hở có thể bị lợi dụng. Vấn đề xác thực này được giải quyết cũng chính bằng các hệ mật mã khoá công khai. Nhiều thủ tục xác thực đã được nghiên cứu và sử dụng như Kerberos, X.509… Một ưu điểm nữa của các hệ mật mã khoá công khai là các ứng dụng của nó trong lĩnh vực chữ ký số, cùng với các kết quả về hàm băm, thủ tục ký để bảo đảm tính toàn vẹn của một văn bản được giải quyết. 1.1.2. Ứng dụng 1.2 Thuật toán và phân tích thuật toán 1.2.1 Thuật toán 1.2.2 Phân tích thuật toán 1.3 . Cơ sở hạ tầng khóa công khai (PKI) 1.3.1 PKI là gì? Khái niệm hạ tầng khóa công khai (PKI) thường được dùng để chỉ toàn bộ hệ thống bao gồm nhà cung cấp chứng thực số (CA) cùng các cơ chế liên quan đồng thời với toàn bộ việc sử dụng các thuật toán mã hóa công khai trong trao đổi thông tin. Một cơ sở hạ tầng khóa công khai bao gồm:  Một nhà cung cấp chứng thực số (Certificate Authority: CA) chuyên cung cấp và xác minh các chứng chỉ số. Một chứng chỉ bao gồm khóa công khai hoặc thông tin về khóa công khai.  Một nhà quản lý đăng ký (Registration Authority: RA) đóng vai trò như người thẩm tra cho CA trước khi một chứng chỉ số được cấp phát tới người yêu cầu.  Một hoặc nhiều danh mục nơi các chứng chỉ số (với khóa công khai của nó) được lưu giữ, phục vụ cho các nhu cầu tra cứu, lấy khóa công khai của đối tác cần thực hiện giao dịch chứng thực số.  Một hệ thống quản lý chứng chỉ. 21 Hình 3.9 minh họa một hệ thống phân cấp giấy chứng nhận X.509 bình thường Nó là một cấu trúc cây, với một phím chữ ký vào thư mục gốc của cây. Các lá của cây là chứng chỉ EE những cấp không - CA Ở giữa có thể là số lượng bất kì các lớp chứng chỉ trung gian. Những trung gian CA có thể được triển khai vì lý do an ninh, khả năng chịu lỗi, hoặc cả hai.  An ninh: Một CA gốc (trong đó chứa chìa khóa riêng cho phím chữ ký gốc trong hình 3.9) cần bảo vệ khoá đó khỏi bị tổn hại. Nếu nó đã bị tổn hại thì chữ ký đó phải bị huỷ bỏ, hiệu qủa nhất là thu hồi các chứng chỉ ở tất cả các nhánh cây dưới nó. Nó là cách phổ biến để một phím chữ ký gốc của một CA lớn được lưu giữ trong các lớp của phần cứng và bảo vệ vật lý, không có kết nối mạng và được truy cập bởi nhiều người. Mặt khác, CA áp chót có thể hoạt động như một dịch vụ web trực tuyến. Nếu một trong số đó bị tổn hại, những chứng chỉ EE đã ban hành sẽ phải được phát hành lại từ một CA thay thế. Bằng cách trải tải ra trong số các CA áp chót, việc phục hồi lại các tổn thương sẽ dễ dàng hơn.  Khả năng chịu lỗi: Một CA chạy trên phần cứng máy tính (thường là một máy chủ, nhưng đôi khi một thiết bị phần cứng đặc biệt) và giữ khóa riêng của mình trong bảo vệ lưu trữ. Nó dễ bị một số sự cố: mất điện, mất mạng, hỏng hóc, và một loạt các sự cố khác, những thảm hoạ môi trường (động đất, lửa, lũ lụt, tấn công quân sự…) 3.3.6 Những chi tiết của chứng chỉ X.509 3.3.8 Chuỗi Discovery Mặc dù vấn đề chung của việc gửi một con đường mạch hở thông qua một đồ thị có hướng tùy ý là một vấn đề khoa học máy tính phức tạp, trong thực tế người ta thường có một số lượng nhỏ giấy chứng nhận trong một cửa hàng địa phương. Mỗi chứng chỉ tạo thành một cạnh trong đồ thị có hướng và các nút là chìa khóa. Khám phá một 20 ASN.1 DER có lợi thế là một định dạng nhị phân. Để so sánh XML được mã hóa trong ASCII và bất kỳ dữ liệu nhị phân thực trong XML phải được mã hóa thành ASCII (ví dụ, bằng Base64). CSEXP là một định dạng nhị phân nhưng vẫn giữ được các yếu tố ngữ nghĩa của ngôn ngữ S – expression. 3.3.3 Cơ sở dữ liệu X.500 X.500 là một cấu trúc dữ liệu hình cây, nơi mỗi nút được xác định tại địa phương bằng một tập hợp các thuộc tính được đặt tên và trên toàn cầu bởi trình tự của những thuộc tính đặt từ thư mục gốc của cơ sở dữ liệu xuống nút đó. Chuỗi các bộ thuộc tính đó được gọi là tên phân biệt của nút. nội dung của một mục X.500 được xác định bằng giản đồ của nó. Một giản đồ đủ linh hoạt để ta có thể xây dựng một cơ sở dữ liệu X.500 mà các thành phần của nó mang bất kì một dạng thông tin nào, không chỉ văn bản mà còn là hình ảnh, âm thanh… 3.3.5 Những cấp của X.509 root CA1 CA2 CA3 CA4 EE1 EE2 EE3 Hình 3.9: Chuỗi chứng chỉ 5 1.3.2 Nhà cung cấp chứng thực số CA (Certificate Authority) 1.3.3 Chứng chỉ số 1.4 Một vài kiến trúc PKI hiện hành 1.4.1 Một số ứng dụng 1.4.2 Một số hệ thống PKI 1.5 Kết luận Một vài năm trở lại đây PKI là một chủ đề nóng đối với các doanh nghiệp lớn. Ở Việt Nam đây vẫn là một đề tài khá mới mẻ. Do vậy tìm hiểu và xây dựng hạ tầng cơ sở xác thực khóa công khai (PKI) là một cách tiếp cận cho một nền tảng mới. Từ đó nêu rõ vai trò và ứng dụng của hạ tầng khóa công khai trong thương mại điện tử. Tìm hiểu về các thuật toán sinh số ngẫu nhiên trong việc tạo khóa, hàm băm, mã hóa, tạo chữ ký số Trong chương này em đã trình bày về mật mã hóa khóa công khai, ứng dụng và thuật toán từ đó khái quát hạ tầng khóa công khai và một số ứng dụng. Đó là nội dung chính em trình bày ở trên. 6 CHƯƠNG II CẤU TRÚC CỦA PKI 2.1. Hàm băm mật mã học 2.1.1. Hàm băm Một hàm h được gọi là hàm băm nếu nó thỏa mãn một trong hai tính chất sau: a) Tính chất nén: h sẽ ánh xạ một đầu vào x có độ dài bit hữu hạn tùy ý tới một đầu ra h(x) có độ dài bit n hữu hạn. b) Tính chất dễ dàng tính toán: với h cho trước và một đầu vào x, có thể dễ dàng tính được h(x). 2.1.2. Hàm băm mật mã học 2.1.3. Đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu 2.1.4. Một số hàm băm thông dụng 2.1.4.1 Hàm băm MD4 Hàm băm MD4 (Message Digest Algorithm 4): Là một hàm băm 128bit được thiết kế bởi Ronald Rivest vào năm 1990. Mục tiêu thiết kế của MD4 là để tìm được hai thông điệp có cùng mã băm thì cần khoảng 2 64 phép toán, và để tìm được tiền ảnh của một hàm băm thì cần khoảng 2 128 phép toán. Nhưng đến nay mục tiêu đó đã bị thất bại. Xung đột của MD4 có thể tìm thấy với khoảng 2 20 phép toán. 2.1.4.2 Hàm băm MD5 Hàm băm MD5 là một hàm băm có độ dài 128 bit. Nó là hàm băm cải tiến của MD4. Đầu vào là những khối 512bit, được chia cho 16 khối con 32bit. Đầu ra của thuật toán là một thiết lập của 4 khối 32bit để tạo thành một hàm băm 128bit duy nhất. 2.1.4.3 Họ hàm băm SHA Thuật toán SHA là thuật toán băm mật được phát triển bởi cục an ninh quốc gia Mỹ và được xuất bản thành chuẩn của chính phủ Mỹ bởi viện công nghệ và chuẩn quốc gia Mỹ. Họ hàm băm SHA bao gồm 5 thuật toán băm an toàn là: SHA – 1, SHA – 224, 19 X.500 đã được sản xuất như một thư mục đơn trên toàn thế giới của tất cả mọi người và các thiết bị có thể tiếp cận được bởi các mạng lưới thông tin liên lạc khác nhau. Có những sản phẩm khác nhau được xây dựng trên cơ sở dữ liệu của X.500. Tiêu chuẩn X.509 đã được tạo ra để chuẩn hóa các chứng chỉ ID trong các thư mục X.500 toàn cầu. Nó đã vượt qua những giấc mơ của một thư mục X.500 toàn cầu và được sử dụng phổ biến hiện nay, mặc dù một số giả định thiết kế của nó đã được vô hiệu bởi sự thiếu hụt của thư mục toàn cầu. 3.3.1 Ngôn ngữ cấu trúc dữ liệu X.509 và cấu trúc dữ liệu có liên quan được phân loại trong bảng tóm tắt ký hiệu cú pháp ASN.1. ASN1 nắm bắt được cấu trúc của các kiểu dữ liệu phức tạp (SET, SQUENCE, dãy các loại, vv) trong một hình thức nhỏ gọn. ASN1 khác biệt với kiểu ngôn ngữ S - expresion ở chỗ nó chỉ nắm bắt cú pháp. Hai cấu trúc chuẩn này, dành cho các ngữ nghĩa khác nhau có sự diễn đạt gần giống nhau. Dạng ngôn ngữ S expression xác định những cấu trúc có tên mà những tên này có thể truyền tải những ý nghĩa về mặt ngữ nghĩa. Một hiệu quả cụ thể của sự khác biệt này là người ta có thể viêt một cú pháp duy nhất cho một ngôn ngữ S - epression, tạo ra một mã trong bộ nhớ có thể sử dụng trực tiêp trong khi một phân tích cú pháp cho ASN phải được tạo ra đặc biệt cho một đơn vị giao thức giữ liệu. Khi các định dạng PDU thay đổi, phân tích cú pháp ASN.1 phải được thay đổi theo và khi một thông báo ASN.1 được nhận và được phân tích, phân tích cú pháp chính xác phải được đưa ra. 3.3.2 Mã hoá cấu trúc dữ liệu. Một tập hợp các quy tắc mã hóa cho ASN.1 bao gồm một cú pháp trừu tượng đối với một số PDU vào một trình tự cụ thể của byte. Quy định mã hóa phân biệt (DER) được sử dụng cho chứng chỉ X509 và các cấu trúc liên quan. Tiền đề của DER là chỉ có một mã hóa cho bất kỳ đối tượng nào. 18 3.2.5 Các phạm vi Một phạm vi là một tập hợp các nguồn lực (hay phạm vi khác) mà các chính sách kiểm soát truy cập giống nhau áp dụng, có nghĩa là các chủ thể giống nhau thì được cấp quyền truy cập giống nhau. Như một định nghĩa nhóm, một định nghĩa phạm vi có thể được duy trì trong một cơ sở dữ liệu hoặc thể hiện như các chứng nhận. Các đồ họa đại diện của một phạm vi thành viên tương tự như đối với một nhóm (hình 3.5), nhưng nơi mà nhóm trải từ trái sang phải, phạm vi tách ra, như minh họa trong hình 3.6. 3.2.6 Ưu điểm của các nhóm và các phạm vi 3.2.7 Thống nhất ký hiệu và các quy tắc bảo mật 3.2.8 quyết định ủy quyền 3.3 Chứng nhận X.509 Ngày nay hầu hết mọi người cho rằng PKI được giới hạn trong các chứng nhận X.509 và các giao thức khác nhau và các dịch vụ hỗ trợ sử dụng của nó. 7 SHA – 256, SHA – 384 và SHA – 512. Bốn thuật giải sau thường được gọi chung là SHA – 2. 2.2 Chữ ký số 2.2.1 Giới thiệu 2.2.2 Định nghĩa 2.3 Mô hình PKI 2.3.1 Mô hình đơn Đây là một mô hình tổ chức CA cơ bản và đơn giản nhất. Trong mô hình CA đơn chỉ có một CA xác nhận tất cả các thực thể cuối trong miền PKI. Mỗi người sử dụng trong miền nhận khóa công khai của CA gốc (root CA) theo một số cơ chế nào đó. Trong mô hình này không có yêu cầu xác thực chéo. Chỉ có một điểm để tất cả người sử dụng có thể kiểm tra trạng thái thu hồi của chứng chỉ đã được cấp. Mô hình này có thể được mở rộng bằng cách có thêm các RA ở xa CA nhưng ở gần các nhóm người dùng cụ thể. Hình 2.8: Mô hình CA đơn Ưu điểm: Mô hình này dễ triển khai và giảm tối thiểu được những vấn đề về khả năng tương tác. 8 Nhược điểm: - Không thích hợp cho miền PKI lớn vì một số người sử dụng ở những miền con có những yêu cầu khác nhau đối với những người ở miền khác. - Có thể không có tổ chức nào tình nguyện vận hành CA đơn hoặc một sô tổ chức lại có thể không tin tưởng vào những người vận hành CA này vì một vài lý do nào đó. - Việc quản trị và khối lượng công việc kỹ thuật của việc vận hành CA đơn sẽ rất cao trong cộng đồng PKI lớn. - Chỉ có 1 CA sẽ gây ra thiếu khả năng hoạt động và CA này có thể trở thành mục tiêu tấn công. 2.3.2 Mô hình phân cấp Mô hình này tương ứng với cấu trúc phân tầng với CA gốc và các CA cấp dưới. CA gốc xác nhận với CA cấp dưới, các CA này lại xác nhận các CA cấp thấp hơn. Các CA cấp dưới không cần xác nhận các CA cấp trên. Hình 2.9: Mô hình phân cấp PKI 17 cơ bản nhất là của người giữ khóa cá nhân – định danh rõ ràng là đại diện tiện lợi của khóa công khai. 3.2.4 Các nhóm Vì các hệ thống mở rộng, các định danh của những người giữ khóa riêng lẻ không còn đủ nữa. Quản trị viên và người dùng bình thường không có khả năng lưu giữ trong tâm trí hàng trăm, ít hơn nhiều hàng ngàn người giữ khóa cá nhân. Không phải là họ sẵn sàng tham gia tất cả các yêu cầu chỉnh sửa cá nhân để có một lớp đồ thị logic kiểm soát truy cập đơn – với mỗi cá thể được liệt kê trong một ACL cho mỗi tài nguyên mà cá nhân có thể cần phải truy cập. Để việc quản lý dễ dàng hơn, hầu hết hệ thống sử dụng các nhóm có tên(tập hợp các chủ thể/ người giữ khóa) và sử dụng một số tên phạm vi (tập hợp các tài nguyên chia sẻ một chính sách kiểm soát truy cập). Một nhóm được định nghĩa như một tập hợp các ID. Tập hợp đó có thể được duy trì trong một cơ sở dữ liệu tại địa phương trên máy tính của RP hoặc trong một số thư mục thường có sẵn hoặc nó có thể được thể hiện bằng một tập hợp chứng nhận, mỗi chứng nhận chỉ rõ một thành viên. Trong văn bản, cả chứng nhận thành viên hoặc mục nhập cơ sở dữ liệu có thể được biểu diễn như sau: Bằng đồ thị: Sự khác biệt duy nhất giữa một định nghĩa định danh (hình 3. 5) và một nhóm thành viên (hình 3.5) là có sự đặc trưng hơn là lập bản đồ cho cùng một nhóm ID. Tuy nhiên, đó là một hạn chế nhân tạo, và chương này bỏ qua sự phân biệt đó từ đây. (K 1 ,N) (K A ,G) (K 1 , N) (K A, G) Hình 3.5: Nhóm thành viên [...]... tiếp liệt kê các khóa công khai của các công ty cho phép truy cập Những mẫu như vậy được sử dụng trong ANSI X9 59, trong đó, một ngân hàng lưu trữ trực tiếp từng khóa công khai của khách hàng trong chính cơ sở dữ liệu tài khoản của chính khách hàng đó và từ những khóa công khai đó để nhận thực khách hàng Với cách đặc thù hơn, chuỗi suy luận cũng dài hơn, bao gồm cả tên cho những người giữ khóa hay thuộc... chứng nhận hay người lập ra một thư mục hay cơ sở dữ liệu mà bao gồm ID hay thuộc tính có thể được bao hàm trong chứng nhận  End Entity (EE) – chủ thể của chứng nhận – người nắm giữ chìa khóa mật, người mà có khóa lien kết công khai ở trong chứng chỉ được cấp  Relying party (RP) – thực thể đọc các chứng nhận (hay lấy thông tin từ một thư mục tương đương hay cơ sở dữ liệu nhập vào) và sử dụng các thông... gặp phải một số vấn đề khi tìm chuỗi chứng chỉ  Để tìm chuỗi chứng chỉ CRLs với những mô hình khác thì việc sử thư mục có thể trở nên khó hơn 2.4 Ứng dụng của hạ tầng khóa công khai 2.4.1 Mã hóa Khi người gửi đã mã hóa thông tin bằng khóa công khai của một người thì chắc chắn chỉ có người đó mới giải mã được thông tin để đọc Trong quá trình truyền thông tin qua internet, dù có đọc được các gói thông... tưởng lẫn nhau Xác thực chéo liên kết các miền khác nhau bằng việc sử dụng thuộc tính BasicConstraints, Name Constraints, PolicyMapping và PolicyConstraints của X.509 v3 mở rộng CHƯƠNG III CƠ SỞ HẠ TẦNG KHÓA CÔNG KHAI Hình 2.10: Mô hình mắt lưới Ưu điểm:  Linh hoạt hơn và phù hợp hơn với nhu cầu giao dịch hiện nay  Cho phép những nhóm người sử dụng khác nhau có thể tự do phát triển và thực thi những... khả năng tương tác  Chỉ có một CA gốc nên có thể gây ra một số vấn đề như thiếu khả năng hoạt động Thêm vào đó, trong trường hợp khóa bí mật của CA bị xâm phạm, khóa công khai mới của CA gốc phải được phân phối đến tất cả các người sử dụng cuối trong hệ thống theo một số cơ chế khác nhau Mặc dù có những nhược điểm song mô hình này vẫn thích hợp với yêu cầu của tổ chức chính phủ vì cấu trúc phân cấp... Cả những người quản trị và những người dùng thông thường đều không có khả năng xử lý những khóa công khai như các chuỗi số và có ý nghĩa trong số chúng Người sử dụng cần một định danh có thể tiêu hóa được để xử trí trong khi thiết lập chính sách Định danh Trong mô hình này, mỗi thực thể sẽ giữ bản sao khóa công khai của Root CA và kiểm tra đường dẫn của chứng chỉ bắt đầu từ chữ ký của CA gốc Đây là mô... sớm nhất Ưu điểm: - Mô hình này có thể dùng được trực tiếp cho những doanh nghiệp phân cấp và độc lập, cũng như những tổ chức chính phủ quân đội - Cho phép thực thi chính sách và chuẩn thông qua hạ tầng cơ sở - Dễ vận hành giữa các tổ chức khác nhau Nhược điểm:  Có thể không thích hợp đối với môi trường mà mỗi miền khác nhau cần có chính sách và giải pháp PKI khác nhau  Có thể không thích hợp cho... hơn, bao gồm cả tên cho những người giữ khóa hay thuộc tính của người giữ khóa hay tên của các nhóm Điều này nhằm hỗ trợ những chuỗi suy luận dài hơn đó, mà PKI được sử dụng 3.2.2 Kiểm soát truy cập tại nguồn Có rất nhiều cách để mô tả cách thực hiện để đưa tới một quyết định ủy quyền, nhưng chương này sẽ bắt đầu với cơ chế cơ bản nhất: danh sách kiểm soát truy cập (ACL) Có hai dạng thông thường của... KFTC, MIC Mô hình này được thiết kế dựa trên quy hoạch và định hướng của nhà nước Các CA chịu sự quản lý và giám sát từ các cơ quan nhà nước, cụ thể là Bộ thông tin truyền thông và Bộ nội vụ Đối với những CA công cộng, Bộ thông tin truyền thông quy hoạch 1 root CA (KISA) và 6 CA công cộng (SignGate, SignKorea, Yesign, NCASign, CrossCert, TradeSign) Bộ nội vụ phụ trách root CA Chính phủ, quản lý và cấp... thông tin trao đổi giữa bạn và khách hàng có thể bị lộ Để tránh nguy cơ này bạn có thể dùng chứng chỉ số SSL server để bảo mật cho website Chứng chỉ số SSL server sẽ cho phép bạn lập cấu hình website của mình theo giao thức bảo mật SSL Các tính năng nổi bật:  Thực hiện mua bán bằng thẻ tín dụng  Bảo vệ những thông tin cá nhân nhạy cảm của khách hàng  Đảm bảo Hacker không thể dò tìm được mật khẩu . trình bầy những khái niệm cơ bản, các phương pháp, công nghệ và kỹ thu ật sử dụng mã hóa khóa công khai để cung cấp một cơ sở hạ tầng bảo mật. Một cơ sở hạ tầng khóa công khai cho phép một tổ chức. 1.3 . Cơ sở hạ tầng khóa công khai (PKI) 1.3.1 PKI là gì? Khái niệm hạ tầng khóa công khai (PKI) thường được dùng để chỉ toàn bộ hệ thống bao gồm nhà cung cấp chứng thực số (CA) cùng các cơ. VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG NGUYỄN CÔNG SƠN NGHIÊN CỨU HẠ TẦNG CƠ SỞ KHÓA CÔNG KHAI CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG Mã số: 60.52.02.08 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC