Nghiên cứu thiết kế xây dựng và phát triển hệ phần mềm mã hóa giải mã tự động văn bản word, đảm bảo an toàn cho tài liệu

MỤC LỤC Nội dung Trang MỞ ĐẦU - Lý chọn đề tài - Mục đích nghiên cứu: - Phương pháp nghiên cứu: .3 NỘI DUNG .4 2.1 Cơ sở lý luận tính thực tiễn đề tài: 2.2 Thực trạng vấn đề thực tế 2.2.1 Thất lạc vật mang tin (USB, thẻ nhớ, máy tính ) 2.2.2 Truy cập trái phép phần mềm quan trọng 2.2.3 Mất an toàn gửi/nhận thư điện tử 2.2.4 Sao chép bất hợp pháp văn quan trọng 2.3 Đề xuất giải pháp bảo đảm an toàn liệu 2.4 Phần mềm mã hóa/ giải mã văn dạng Word 2.4.1.Thử nghiệm modul phần mềm mã hóa/giải mã văn dạng word 2.4.2 Kết thử nghiệm: 10 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 12 3.1 Dùng khóa cứng để lưu giữ mã khóa 12 3.2 Dùng khóa cứng để khóa máy tính, dùng USB có bảo vệ truy cập13 3.3 Dùng khóa cứng để bảo vệ phần mềm có quyền phần mềm quan trọng 13 TÀI LIỆU THAM KHẢO 15 1 MỞ ĐẦU - Lý chọn đề tài Ngày nay, với phát triển nhanh chóng cơng nghệ mạng giao dịch toàn cầu, việc lưu trữ liệu trao đổi thông tin ngày đơn giản thuận tiện hơn, bên cạnh nảy sinh yêu cầu cao bảo mật thông tin hệ thống ứng dụng điện tử Các kết khoa học mật mã ngày triển khai nhiều lĩnh vực khác đời sống - xã hội, phải kể đến nhiều ứng dụng đa dạng lĩnh vực dân sự, thương mại Các thiết bị mang tin đa dạng chủng loại ngày sử dụng phổ biến (như nhớ USB, thẻ nhớ, ổ cứng di động, máy tính xách tay ) thuận tiện sử dụng, dễ an toàn bị thất lạc, chép trộm Các phần mềm gián điệp, mã độc hại lấy cắp liệu trở nên ngày phổ biến, đặc biệt an ninh quốc phòng Một vấn đề khác việc an toàn gửi/nhận thư điện tử chép, in ấn kết nối mạng thường xuyên xảy Các văn dạng Word, báo cáo định dạng PowerPoint, bảng biểu định dạng Excel tạo mới, soạn thảo, lưu trữ đơn vị, quan, tổ chức ngày lớn Nhiều văn số có chứa thơng tin độ mật cao có ý nghĩa lớn kinh tế, công nghệ Làm để bảo vệ tài sản số khỏi bị thất lạc không bị chép bất hợp pháp? Làm để chứng thực cá nhân, đơn vị soạn thảo, gửi, hay nhận được, chứng thực nguồn gốc nội dung văn bản? Làm để đảm bảo an toàn cho tài liệu trình trao đổi qua đường truyền thơng khác nhau? Mã hóa giải pháp đề xuất để đảm bảo an toàn lưu trữ, trao đổi luân chuyển công văn, tài liệu Các ứng dụng mã hóa thơng tin cá nhân, trao đổi thơng tin kinh doanh, thực giao dịch điện tử qua mạng trở nên gần gũi quen thuộc với người Với mong muốn áp dụng phương pháp mã hóa vào việc bảo mật liệu, tác giả chọn đề tài SKKN “Nghiên cứu thiết kế xây dựng phát triển hệ phần mềm mã hóa/giải mã tự động văn dạng word, đảm bảo an toàn cho tài liệu” nhằm nghiên cứu xây dựng phần mềm mã hóa liệu - Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu, xây dựng module phần mềm thực mã hóa/giải mã tự động văn máy tính nhằm đảm bảo an tồn cho tài liệu - Phương pháp nghiên cứu: - Đọc tài liệu để xây dựng sở lý thuyết, thực nghiệm, điều tra khảo sát thực tế NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lý luận tính thực tiễn đề tài: Xuất phát từ vai trò mật mã giải pháp an tồn thơng tin – đề cập đến vấn đề nghiên cứu ứng dụng mật mã để bảo vệ thơng tin Cụ thể sở mã hóa khóa cơng khai RSA phương pháp mã hố Rijndael (chuẩn AES Advanced Encryption Standard) Viện Tiêu chuẩn Cơng nghệ Hoa Kỳ (NIST) thức cơng bố ngày 02/10/2000; mơ hình thực mã khối cơng nghệ nhúng Kết đề tài góp phần làm rõ phương pháp mã hóa có tính bảo mật cao, đưa giải pháp cho việc bảo vệ văn dạng Word máy tính từ phát triển hệ phần mềm mã hóa tất liệu đưa ứng dụng vào thực tiễn 2.2 Thực trạng vấn đề thực tế 2.2.1 Thất lạc vật mang tin (USB, thẻ nhớ, máy tính ) Các thiết bị mang tin đa dạng chủng loại ngày sử dụng phổ biến (như nhớ USB, thẻ nhớ, ổ cứng di động, máy tính xách tay ) thuận tiện sử dụng, dễ an toàn bị thất lạc, chép trộm khơng có biện pháp bảo vệ liệu thiết bị mang tin di động, gặp phải rắc rối nghiêm trọng USB thiết bị lưu trữ liệu phổ biến nay, Ưu điểm lớn sử dụng USB thiết bị nhớ di động người sử dụng mang liệu theo bên đâu Nhưng nhược điểm lớn thiết bị này: dễ bỏ quên đánh mất, chí bị đánh cắp người dùng khơng để ý Nếu USB chứa nhiều liệu quan trọng hay riêng tư rơi vào tay người khác dẫn đến nhiều hậu khơng đáng có Laptop tiện dụng dễ bị đánh cắp, laptop bị đánh cắp “cơn ác mộng” mà phải đối mặt vào lúc Khi laptop bị đánh cắp, bạn không tài sản mình, mà quan trọng hết, liệu chứa “vơ giá” mà khơng thể tìm lại liệu mà bị lộ gây hậu khơn lường 2.2.2 Truy cập trái phép phần mềm quan trọng Các phần mềm quan trọng đòi hỏi tính bảo mật cao phần mềm sử dụng an ninh, quốc phòng cài đặt máy tính đặc biệt máy tính dùng chung bị truy cập sử dụng trái phép người khơng có thẩm quyền, dẫn đến việc lộ thơng tin, liệu bí mật bí mật qn sự, bí mật quốc gia Điều đòi hỏi phải có giải pháp bảo vệ phần mềm giải pháp sử dụng username password phần mềm 2.2.3 Mất an toàn gửi/nhận thư điện tử Một vấn đề khác việc an toàn gửi/nhận thư điện tử thường xuyên xảy Khi gửi thư điện tử đường truyền mạng, người gửi sử dụng biện pháp mã hóa để bảo đảm bí mật nội dung thư 2.2.4 Sao chép bất hợp pháp văn quan trọng Ngày nay, văn dạng Word tạo mới, soạn thảo, lưu trữ đơn vị, quan, tổ chức ngày lớn Nhiều văn số có chứa thơng tin độ mật cao có ý nghĩa lớn kinh tế, công nghệ Việc đảm bảo tài sản số khỏi bị thất lạc không bị chép bất hợp pháp vấn đề quan trọng 2.3 Đề xuất giải pháp bảo đảm an tồn liệu Mã hóa liệu việc quan trọng để bảo vệ thiết bị di động Với thiết bị quản lý, người sử dụng phân phối liệu tn thủ sách mã hố liệu định Theo chuyên gia tư vấn: thư mục liệu, hộp thư điện tử, liệu người dùng, danh bạ, chứng thực thứ nên mã hóa, hầu hết mức mã hóa giúp gửi email an tồn so với việc gửi email khơng mã hóa lẽ khơng thể kiểm sốt thứ xảy q trình gửi Việc mã hóa thiết bị lưu trữ tháo rời được, chẳng hạn thẻ nhớ SD, USB, ổ cứng di động cần người sử dụng cân nhắc để mã hố 2.4 Phần mềm mã hóa/ giải mã văn dạng Word Trong phạm vi thời gian nghiên cứu, đề tài nghiên cứu thiết kế phần mềm mã hóa/giải mã văn dạng Word sử dụng ngơn ngữ lập trình Visual Basic sử dụng thuật tốn AES – chuẩn mã hóa nâng cao, ưu điểm thuật tốn mức độ an tồn cao Phần mềm cài đặt Add-in vào phần mềm MS Word Đề phần mềm thể phơng chữ tiếng Việt, máy tính cần cài đặt phần mềm Vietkey, sau chọn phơng chữ hệ thống vntime Hình Quy trình thực mã hóa file Hình Quy trình thực giải mã file 2.4.1.Thử nghiệm modul phần mềm mã hóa/giải mã văn dạng word Sau cài đặt, phần mềm add-in vào Word sau: Add-in Menu chương trình: Sau cài đặt phần mềm, người sử dụng thực menu: Tạo văn mới; Thêm mẫu văn mới; Sửa mẫu văn bản; Thiết lập thơng tin mặc định; Mã hóa tài liệu; Mở tài liệu mã hóa; Quản lý tài liệu sử dụng Ở đề tài, tơi trình bày menu: Mã hóa tài liệu; Mở tài liệu mã hóa; Quản lý tài liệu sử dụng Mã hóa liệu: Người sử dụng thực việc mã hố file liệu để bảo file mật liệu trường hợp cần thiết, nhằm khơng cho xem thơng tin chứa file liệu quan trọng Thực thông qua giao diện sau: Sau soạn thảo xong văn bản, click chuột vào menu VISL Tools chọn Ma hoa tai lieu: Xuất hộp thoại: Chọn đường dẫn chứa tên file Gõ tên file - Chọn ổ đĩa chứa tên file - Chọn thư mục chứa tên file - Gõ tên file cần mã hoá - Gõ enter Xuất hiệp hộp thoại: Có lựa chọn: - Nếu chọn mã hóa theo phiên phần mềm: sau mã hố tên file đổi thành *.doc.sfk - Nếu chọn mã hóa theo ID máy: sau mã hố tên file đổi thành đuôi *.doc.hrk Giải mã liệu Sau mã hố liệu tên file liệu có thêm đuôi * doc.hrk * doc.sfk Để giải mã file liệu người sử dụng chọn tên file cần giải mã thực giải mã, file liệu trở lại trạng thái file liệu thông thường ban đầu Các bước thực hiện: VISL Tools chọn Mo tai lieu ma hoa: Xuất hộp thoại: Chọn đường dẫn chứa tên file Chọn tên file mã hóa - Chọn ổ đĩa chứa tên file - Chọn thư mục chứa tên file - Chọn tên file mã hố - Gõ enter Ngồi menu trình bày người sử dụng thực menu khác như: Thêm mẫu văn mới; Sửa mẫu văn bản; Thiết lập thông tin mặc định; phần mềm để tiện sử dụng 2.4.2 Kết thử nghiệm: Thực thử nghiệm Modul phần mềm mã hóa/giải mã liệu máy tính dùng thuật tốn AES máy tính laptop ASUS K42E, cấu sau: - CPU: Intel Core i3 2310M, 2.10 GHz - Bộ nhớ: DDR3, GB - Hệ điều hành: Windows XP File liệu thực thử nghiệm gồm loại: văn với kích thước file khác nhau, kết thu sau: Thời gian mã hóa giải mã tương đương nhau, dung lượng file mã hóa khơng thay đổi so với dung lượng file gốc Kết cụ thể thể bảng sau: 10 TT Loại file Dung lượng (MB) Thời gian mã hóa (s) Word 0,7 Word 10 1,48 Word 38 2,62 Word 75 5,1 Kết thử nghiệm cho thấy Modul thực mã/giải với thời gian thực tương đối nhanh, thích hợp cho việc mã/giải mã file liệu cần bảo mật lưu trữ máy tính thiết bị mang tin 11 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ Đề tài thực vấn đề sau: - Tìm hiểu số nguy gây an tồn, bảo mật liệu chưa mã hóa - Thực thử nghiệm phần mềm mã hóa/giải mã văn dạng word lưu trữ máy tính - Với thời gian ngắn thực đề tài, tác giả đề xuất xây dựng phần mềm mã hóa/giải mã cho văn dạng word, từ xây dựng hệ phần mềm mã hóa/giải mã cho tất loại liệu khác máy tính như: tệp ảnh, âm thanh, video, loại file nén(.rar, zip, 7z, ), file chương trình(.exe) trao đổi thư điện tử (email) Đề xuất giải pháp sử dụng khóa cứng kết hợp với thuật tốn mã hóa để bảo đảm an tồn, bảo mật liệu: Mã hóa liệu việc quan trọng để bảo vệ liệu, mã hóa thơi chưa đủ mã khóa bị đánh cắp, bị thất lạc liệu mã hóa khơng bí mật Chính vậy, tơi đề xuất giải pháp sử dụng khóa cứng: 3.1 Dùng khóa cứng để lưu giữ mã khóa Đối với phần mềm mã hóa giải mã thơng thường, tiến hành mã hóa giải mã liệu, mã khóa đánh trực tiếp từ bàn phím người sử dụng, loại mã khóa người sử dụng phải nhớ đầu ghi vào giấy để lưu trữ; mã khóa lấy từ file khóa bảo vệ mật khẩu, loại mã khóa dạng file khóa lưu trữ máy tính vật mang tin Các mã khóa mật file khóa dễ dàng bị đánh cắp phần mềm gián điệp (như Keylogger ) mã khóa bị quên nhớ đầu, bị xem trộm, lấy cắp ghi giấy Giải pháp dùng khóa cứng để lưu giữ mã khóa giải vấn đề nêu Sử dụng khóa cứng để lưu giữ mã khóa muốn mã hóa hay giải mã liệu mã hóa cần phải sử dụng khóa cứng (USB chuyên dụng), sau cắm khóa cứng vào máy, khai báo username password người sử dụng, phần mềm mã hóa lấy mã khóa lưu trữ USB để thực 12 yêu cầu người sử dụng Như vậy, người có khóa cứng tài khoản người dùng hợp lệ mã hóa hay giải mã liệu với mã khóa lưu trữ khóa cứng Trong q trình truyền thơng khóa cứng máy tính liệu mã hóa chèn thêm chuỗi liệu ngẫu nhiên để đảm bảo an tồn tránh đọc trộm mã khóa phần mềm đọc, giám sát truyền thông qua cổng USB, phần mềm Minimoon, 3.2 Dùng khóa cứng để khóa máy tính, dùng USB có bảo vệ truy cập Khi máy tính bị mất, máy tính bảo vệ mật đăng nhập Windows! Điều đủ chưa? Thực tế, mật đăng nhập Windows dễ dàng bị phá Thêm sử dụng máy tính đủ lâu để khởi động hệ thống từ đĩa CD chép tồn liệu máy mà không cần đến mật Trong trường hợp họ mang máy tính khoảng thời gian định, chủ nhân gặp nhiều rắc rối Khơng mật đăng nhập Windows bị phá mà tin cậy mật trình soạn thảo Microsoft Word hay Adobe Acrobat Vì vậy, để bảo đảm bí mật liệu nên sử dụng USB có chế độ bảo vệ, tức đăng nhập vào USB người sử dụng phải khai báo username password; nên sử dụng khóa cứng để bảo vệ máy tính liệu lưu máy tính Khi thiết bị ngun nhân bị rơi vào tay kẻ khác khó khăn để đọc nội dung liệu 3.3 Dùng khóa cứng để bảo vệ phần mềm có quyền phần mềm quan trọng Để bảo vệ phần mềm có quyền nói chung hay phần mềm quan trọng nói riêng, từ thiết kế phần mềm, người thiết kế xây dựng modul xác định diện khoá cứng Khi đưa phần mềm cho khách hàng sử dụng có kèm theo khố cứng Khi khách hàng kích hoạt phần mềm, mơdul kiểm tra diện khố cứng kích hoạt liên tục hoạt động Nếu mơdul phát khơng có khố cứng phần mềm khơng kích hoạt phần mềm ngưng hoạt động Với giải pháp thực mục tiêu sau: 13 Bảo vệ chống lại việc chép bất hợp pháp phần mềm, có phần mềm mà khơng có khố cứng, phần mềm khơng hoạt động Bảo vệ phần mềm quan trọng dùng an ninh, quốc phòng ngăn chặn xâm phạm người khơng có khố cứng tới phần mềm Tuy nhiên, vấn đề khó, đòi hỏi nhiều kiến thức phần cứng, cơng nghệ lập trình nhúng, kiến thức mã hóa, lý thuyết số, kiến thức bảo mật thông tin Trong thời gian ngắn, đề tài chưa thể thực giải pháp Bản thân tác giả tham gia vào lĩnh vực nghiên cứu này, nên đề tài khơng tránh khỏi chỗ hạn chế thiếu sót Kính mong nhận đóng góp q thầy cô, hội đồng khoa học nhà trường trung tâm GDTX Nông Cống hội đồng khoa học Sở GD&Đt Thanh Hóa Xin chân thành cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 25 tháng 05 năm 2016 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Lê Hồng Điệp Trần Thị Hường 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hồ Văn Canh, Nguyễn Viết Thế (2010), Nhập mơn phân tích thơng tin có bảo mật, Thơng tin truyền thơng, Hà Nội Phan Đình Diệu (2002), Lý thuyết mật mã An tồn thơng tin, Đại học Quốc Gia Hà Nội Dương Anh Đức - Trần Minh Triết (2005), Mã hóa ứng dụng, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh Hồng Tuấn Hảo (2012), Bài giảng môn Lý thuyết mật mã, Học viện Kỹ thuật Quân Sự, Hà Nội Trường Đại học Hàng Hải (2008), Giáo trình An tồn bảo mật thơng tin, Hải Phòng 15 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HĨA TRUNG TÂM GDTX NƠNG CỐNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM \ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ XÂY DỰNG VÀ PHÁT TRIỂN HỆ PHẦN MỀM MÃ HÓA/GIẢI MÃ TỰ ĐỘNG VĂN BẢN DẠNG WORD, ĐẢM BẢO AN TOÀN CHO TÀI LIỆU Người thực hiện: Trần Thị Hường Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực: Tin học THANH HÓA NĂM 2016 16 17 ... đề tài SKKN Nghiên cứu thiết kế xây dựng phát triển hệ phần mềm mã hóa/ giải mã tự động văn dạng word, đảm bảo an toàn cho tài liệu nhằm nghiên cứu xây dựng phần mềm mã hóa liệu - Mục đích nghiên. .. GDTX NƠNG CỐNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ XÂY DỰNG VÀ PHÁT TRIỂN HỆ PHẦN MỀM MÃ HÓA/GIẢI MÃ TỰ ĐỘNG VĂN BẢN DẠNG WORD, ĐẢM BẢO AN TOÀN CHO TÀI LIỆU Người thực hiện: Trần Thị Hường... Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu, xây dựng module phần mềm thực mã hóa/ giải mã tự động văn máy tính nhằm đảm bảo an tồn cho tài liệu - Phương pháp nghiên cứu: - Đọc tài liệu để xây dựng sở lý thuyết,