Báo-cáo-NCKH-Chính

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NĂM 2020 Nghiên cứu hệ mã hóa cơng khai ứng dụng chữ ký điện tử Sinh viên thực hiện: Đoàn Trọng Thăng Lớp: KTTT & TT K58 Khoa: Điện – Điện tử Trần Quốc Trung Lớp: KTTT & TT K58 Khoa: Điện – Điện tử Nguyễn Đình Lợi Lớp: KTTT & TT K58 Khoa: Điện – Điện tử Trương Quang Hiệp Lớp: KTTT & TT K58 Khoa: Điện – Điện tử Hoàng Hải Bằng Lớp: KTDT-VT Khoa: Điện – Điện tử Người hướng dẫn: ThS Phạm Hồng Quân TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NĂM 2020 Nghiên cứu hệ mã hóa cơng khai ứng dụng chữ ký điện tử Sinh viên thực hiện: Đoàn Trọng Thăng Nam, Nữ: Nam Lớp: KTTT & TT K58 Khoa: Điện – Điện tử Dân tộc: Kinh Năm thứ: 3/4,5 Ngành học: Kỹ thuật Điện tử -Truyền Thông Trần Quốc Trung Lớp: KTTT & TT K58 Nam, Nữ: Nam Khoa: Điện – Điện tử Dân tộc: Kinh Năm thứ: 3/4,5 Ngành học: Kỹ thuật Điện tử -Truyền thơng Nguyễn Đình Lợi Lớp: KTTT & TT K58 Nam, Nữ: Nam Khoa: Điện – Điện tử Dân tộc: Kinh Năm thứ: 3/4,5 Ngành học: Kỹ thuật Điện tử -Truyền thông Trương Quang Hiệp Lớp: KTTT & TT K58 Nam, Nữ: Nam Khoa: Điện – Điện tử Dân tộc: Kinh Năm thứ: 3/4,5 Ngành học: Kỹ thuật Điện tử -Truyền thơng Hồng Hải Bằng Lớp: KTDT-VT Nam, Nữ: Nam Khoa: Điện – Điện tử Người hướng dẫn: ThS Phạm Hồng Quân Dân tộc: Kinh Năm thứ: 2/4,5 Mục Lục CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ AN TOÀN VÀ BẢO MẬT THÔNG TIN 1.1 Một số khái niêm mã hóa 1.2 Nội dung an tồn bảo mật thơng tin 1.3 Các chiến lược để bảo vệ an toàn hệ thống 1.3.1 Giới hạn quyền tối thiểu 1.3.2 Bảo vệ theo chiều sâu .4 1.3.3 Điểm nối yếu 1.3.4 Tính tồn cục 1.3.5 Tính đa dạng bảo vệ 1.4 Đánh giá độ an tồn bảo vệ thơng tin liệu 1.4.1 Tổng quan .5 1.4.2 An toàn phần mềm 1.4.3 An toàn người .6 1.4.4 Sự phát triển cơng nghệ ảnh hưởng 1.5 Các mối đe dọa hệ thống bảo mật 1.5.1 Các xâm nhập thụ động 1.5.2 Các xâm nhập tích cực 1.5.3 Các phương pháp bảo vệ 10 1.6 Các mức bảo vệ mạng 10 1.6.1 Mức quyền truy nhập 11 1.6.2 Mật .11 1.6.3 Mã hóa liệu 11 1.6.4 Bảo vệ vật lý 11 1.6.5 Tường lửa .11 1.6.6 Người quản trị mạng .12 1.7 An tồn thơng tin mật mã .12 1.8 Vai trò hệ mật mã 13 1.9 Tiêu chuẩn đánh giá hệ mật mã 13 1.9.1 Độ an toàn .13 1.9.2 Tốc độ mã hóa giải mã 14 1.9.3 Phân phối khóa .14 1.10 Phân loại hệ mật mã 14 1.11 Đánh giá chung phương pháp mã hóa bí mật 15 1.12 Tổng kết chương I: 16 CHƯƠNG II: MẬT MÃ CÔNG KHAI 17 2.1 Giới thiệu chung mã hóa cơng khai 17 2.2 Nguyên tắc cấu tạo hệ mật mã khóa cơng khai 18 2.3 Một số hệ mã hóa cơng khai: 19 2.4 Hệ mã ElGamal 19 2.4.1 Giới thiệu 19 2.4.2 Tạo khóa .20 2.4.3 Mã hóa giải mã .20 2.4.4 Thám mã hệ Elgamal 21 2.4.5 Quản lý khóa 25 2.4.6 Độ an toàn .26 2.4.7 Ưu, nhược điểm hệ mã Elgamal .27 2.5 Hệ mã RSA 27 2.5.1 Giới thiệu 27 2.5.3 Thuật tốn mã hóa giải mã .28 2.5.4 Một số thuật toán triển khai RSA 29 2.5.5 Độ an toàn hệ mật mã RSA 31 2.5.6 Các thuật toán phân tích số 32 2.6 Tổng kết chương II 40 Chương III: ỨNG DỤNG MÃ HĨA CƠNG KHAI TRONG CHỮ KÝ SỐ 42 3.1 Chữ ký số 42 3.1.1 Tổng quan .42 3.1.2 Một số khái niệm 43 3.2 Chữ ký số RSA 43 3.2.1 Kiến trúc chữ ký số RSA .43 3.2.2 Giải thuật RSA dùng việc tạo khóa, mã hóa, giải mã 45 3.3 Ưu điểm chữ ký số .47 3.4 Ứng dụng chữ ký số 48 3.4.1 Đặt vấn đề .48 3.4.2 Ứng dụng chữ ký số thực tế 48 3.4.3 Ứng dụng chữ ký số cho người dùng cá nhân 49 3.4.4 Ứng dụng chữ ký số doanh nghiệp 49 3.5 Tổng kết chương III 49 Chương 4: MÔ PHỎNG 50 4.1 Giới thiệu phần mềm mô 50 4.2 Giao diện sử dụng 51 4.3 Kết luận .54 Danh Mục Các Từ Viết Tắt Từ viết tắt (Tiếng anh) Nghĩa tiếng anh Nghĩa tiếng việt ATM Asynchronous Transfer Chế độ truyền khơng đồng Mode DECRYPTION Decryption Q trình giải mã DIGITAL Digital Signature Chữ ký số ENCRYPTION Encryption Quá trình mã hóa ETHERNET Ethernet Là họ cơng nghệ mạng SIGNATURE máy tính thường dùng mạng LAN ISDN KEY Integrated Services Dịch vụ tích hợp mạng liệu Data Digital Network kĩ thuật số Key Distribution Phân phối khóa Key generation Q trình tạo khóa mật DISTRIBUTION KEY GENERATION mã MD Message Digest Tóm lược thơng điệp PIVATE KEY Pivate Key Khóa bí mật PKC Public Key Mật mã khóa cơng khai Cryptosystems PROTOCOL Protocol Là giao thức mạng tập quy tắc hội thoại RSA Rivest Shamir Adleman Thuật tốn mật mã hóa công khai SHA Secure Hash Algorithm Thuật giải băm an toàn SIGNED Signed Message Tin nhắn ký MESSAGE STM Synchronous Transfer chế độ truyền tải đồng STM Mode IDE Integrated Development Environment Mơi trường phát triển tích hợp Danh Mục Hình Ảnh Hình 1.1: Mơ tả xâm nhập tích cực 10 Hình 1.2: Các mức bảo vệ mạng 12 Hình 1.3: Mơ hình ngun lý hoạt động phương pháp mã hóa bí mật 15 Hình 2.1: Mơ hình sử dụng hệ mã hóa cơng khai PKC 18 Hình 2.2: Mơ hình sử dụng hệ mã hóa cơng khai PKC 18 Hình 2.3: Mơ hình hệ mật bất đối xứng 26 Hình 3.1: Dịch vụ chữ ký số trực tuyến 42 Hình 3.2: Mơ hình trình tạo chữ ký số RSA 44 Hình 3.3: Mơ hình trình thẩm định chữ ký số RSA .44 Hình 3.4: Sơ đồ giải thuật RSA .45 Hình 3.5: Sơ đồ khóa cơng khai khóa bí mật thuật tốn RSA 46 Hình 4.1: Visual Stadio 50 Hình 4.2: Giao diện khởi động mô .51 Hình 4.3: Nhập hai số nguyên tố p q, sau tiến hành “Tạo khóa “ .51 Hình 4.4: Đưa vào nội dung “Bản Rõ “sau tiến hành “Mã hóa” 52 Hình 4.5: Đưa vào nội dung “Bản rõ” sau tiến hành Giải mã” 52 Hình 4.6: Kết chữ ký nhập .53 Hình 4.7: Kết chữ ký nhập sai 53 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu hệ mã hóa cơng khai ứng dụng chữ ký điện tử - Sinh viên thực hiện: Đoàn Trọng Thăng Trần Quốc Trung Nguyễn Đình Lợi Trương Quang Hiệp - Lớp: KTTT&TT K58 Khoa: Điện – Điện tử Năm thứ: Năm thứ: Số năm đào tạo: 4,5 năm Hoàng Hải Bằng - Lớp: KTDT-VT K59 Khoa: Điện – Điện tử Số năm đào tạo: 4,5 năm - Người hướng dẫn: ThS Phạm Hồng Quân Mục tiêu đề tài: Nghiên cứu hệ mã hóa cơng khai ứng dụng hệ mã công khai chữ ký điện tử Tính sáng tạo: Kết nghiên cứu: - Kết phân tích, đánh giá vai trị hệ mã hóa cơng khai việc tạo chữ ký điện tử - Chương trình mơ hệ mã hóa cơng khai Đóng góp mặt kinh tế - xã hội, giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: - Chữ ký số áp dụng vào giao dịch thương mại điện tử, cá nhân, doanh nghiệp giúp giao dịch thuận tiện nhanh chóng cho bên, thủ tục hành để giảm thủ tục hành rườm ra, nhanh chóng, tiết kiệm nhân lực, nguồn lực Công bố khoa học sinh viên từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ họ tên tác giả, nhan đề yếu tố xuất có) nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu (nếu có): Ngày 06 tháng 07 năm 2020 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài Đồn Trọng Thăng Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài: Ngày tháng năm Người hướng dẫn Phạm Hồng Quân