Một lược đồ tạo khóa cho bảo mật thoại tương tư

Lược đồ tạo khóa đóng vai trò quan trọng trong bảo mật tín hiệu thoại tương tự. Lược đồ Raymond có nhiều ưu điểm nhưng lược đồ này gặp khó khăn khi phải tính toán và lưu trữ số nguyên lớn. Bài báo này đề xuất một giải pháp cải tiến lược đồ này ứng dụng trong thực tế, giải quyết được nhược điểm của lược đồ Raymond và mã hóa mỗi khung tiếng nói ban đầu một khóa khác nhau. Mời các bạn tham khảo!

Kỹ thuật điện tử & Khoa học máy tính Một lược đồ tạo khóa cho bảo mật thoại tương tự LA HỮU PHÚC Tóm tắt: Lược đồ tạo khóa đóng vai trò quan trọng bảo mật tín hiệu thoại tương tự Lược đồ Raymond có nhiều ưu điểm lược đồ gặp khó khăn phải tính tốn lưu trữ số nguyên lớn Bài báo đề xuất giải pháp cải tiến lược đồ ứng dụng thực tế, giải nhược điểm lược đồ Raymond mã hóa khung tiếng nói ban đầu khóa khác Tõ khãa: Bảo mật thoại, Xáo trộn, Hốn vị, Tạo khóa MỞ ĐẦU Bảo mật thoại tương tự thực thông qua xáo trộn thành phần tiếng nói ban đầu [1] Lược đồ hốn vị đóng vai trò định đến tính bảo mật mã hóa Nếu S biểu diễn tập khóa hốn vị S-1 tập khóa đảo hốn vị Khi S cần thỏa mãn điều kiện sau [4]: i) Tất khóa S phải tạo tiếng nói khơng hiểu được; ii) Đối với khóa, Pi S, tồn khóa P-1i S-1 mà P-1i giải mã tiếng nói mã hóa Pi Để I biểu diễn ma trận nhận dạng, nghĩa ma trận với tất phần tử nằm vị trí ban đầu Có thể giả thiết rằng, độ che lấp tiếng nói mã hóa tạo ma trận, Pi, liên quan đến tham số, D(Pi,I) đo khoảng cách từ Pi tới I Giá trị lớn tham số D(Pi,I), tạo tiếng nói mã hóa có độ che lấp lớn xáo trộn sử dụng Pi Do vậy, yêu cầu chuyển đổi thành: D Pi , I  Dth (1) đó, Dth giá trị ngưỡng lựa chọn cho giới hạn che lấp tín hiệu tiếng nói mã tới mức chấp nhận Đòi hỏi thứ hai yêu cầu hai vấn đề: 1) Ánh xạ hoán vị phải 1-1, nghĩa là: (2) P 1 ( P(i ))  i, i  1,2, , N N chiều dài khung hoán vị 2) Sự so sánh hai khóa,khoảng cách cặp khóa ngưỡng: (3) D Pi , P j  D th i  j     Đòi hỏi thứ hai nghiêm khắc so với đòi hỏi thứ nhất, phụ thuộc vào khoảng cách cần thiết khóa với nhau, khơng phải với ma trận nhận dạng I Tuy nhiên, yêu cần thứ khó đáp ứng Rất khó khăn để thiết lập thuật tốn xây dựng lý thuyết tập S từ n! hoán vị, hiểu tiếng nói hồn tồn vấn để chủ quan Do vậy, để định lượng tham số D theo giải tích khơng xác định Thay nó, nhà nghiên cứu sử dụng tham số khác thu xấp xỉ ảnh hưởng tạo tham số D lý tưởng Trong [5], hoán vị hoán vị giả ngẫu nhiên đề xuất với thước đo khoảng cách thời gian hai mẫu liền khung tín hiệu tiếng nói mã hóa Trong [3], hốn vị giả ngẫu nhiên với thước đo khoảng cách Hamming đề xuất Trong [4], Raymond đề xuất lược đồ hoán vị với thước đo bậc thay (OD, Order of Displacement) khoảng cách hốn vị trung bình (MPD, Mean Permution Distance) Lược đồ Raymond cần phải lưu trữ tính tốn số ngun có giá trị cỡ (N-1)!, vậy, gặp nhiều khó khăn thực Bài báo trình bày giải pháp cải tiến lược đồ Raymond ứng dụng thực tế cho hiệu suất tương đương loại bỏ nhược điểm lược 22 La Hữu Phúc, "Một lược đồ tạo khóa cho bảo mật thoại tương tự." Nghiên cứu khoa học công nghệ Raymond, đồng thời cho phép mã hóa khung tiếng nói ban đầu với khóa khác LƯỢC ĐỒ HOÁN VỊ CỦA RAYMOND Hệ thống hệ số nhân (Factorial Number System)[2] phát biểu: Mỗi số nguyên  f  t! viết cách theo công thức: (4) f  (t  1)!ct 1  (t  2)!ct    2!c2  1!c1 đó, số thừa số, c j số nguyên thỏa mãn:  c j  j,  j  t (5) Thuộc tính thừa số c  [ct 1 , ct  , , c1 ] ngụ ý có ánh xạ 1-1 số nguyên f tập c hay hoán vị t phần tử tới số f khoảng  f n! Từ (4) nhận thấy: (6) f  f 2  c1 với c1  f mod f2 ước lượng f   f / 2 Tương tự (7) f  f 3  c2 với c2  f mod f   f / 3 Những giá trị ci lại tính tương tự Trên sở thuật tốn tạo hoán vị phát biểu: Thuật toán P [2]: Đưa số f khoảng  f  n! , hoán vị n phần tử (U1,U2, ,Un) tạo phần tử (U1,U2, ,Un) có trật tự cho số nguyên f: Khởi tạo chuỗi (U1,U2,…,Un) theo thứ tự tăng dần Với i=2 to n: a Đặt ci 1  f mod i ; m  ci 1  ; f   f / i  ; b Đổi chỗ Um Ui Với số ngun 0