Nghiên cứu đảm bảo an toàn thông tin trong giao dịch rút tiền điện tử

An toàn thông tin bằng mã hóa

Để bảo vệ thông tin trên đường truyền người ta thường biến đổi nó từ dạng nhận thức được sang dạng không nhận thức được trước khi truyền trên mạng, quá trình này gọi được gọi là mã hóa thông tin (encryption). Ở trạm nhận phải thực hiện quá trình ngược lại, tức là biến đổi thông tin từ dạng không nhận thức được(dữ liệu đã được mà hóa) về dạng nhận thức được (dạng gốc), quá trình này gọi là giải mã. Đây là một lớp bảo vệ thông tin rất quan trọng và được sủ dụng rộng rãi trong môi trường mạng.

Theo cách thứ nhất, thông tin được mã hóa để bảo vệ trên đường truyền giữa hai nút mà không quan tâm đến nguồn và đích của thông tin đó. Ở đây ta lưu ý rằng thông tin chỉ được bảo vệ trên đường truyền, tức là ở mỗi nút đều có quá trình giải mã sau đó mã hóa để truyền đi tiếp, do đó các nút cần phải được bảo vệ tốt. Theo cách thứ hai, thông tin trên mạng được bảo vệ trên toàn đường truyền từ nguồn đến đích.

Thông tin sẽ được mã hóa ngay sau khi mới tạo ra và chỉ được giải mã khi về đến đích. Cách này mắc phải nhược điểm là chỉ có dữ liệu của người dùng thì mới có thể mã hóa được, còn dữ liệu điều khiển thì giữ nguyên để có thể xử lý tại các nút.

Vai trò của hệ mã hóa

- Tổ chức các sơ đồ chữ ký điện tử, đảm bảo không có hiện tượng giả mạo, mạo danh để gửi thông tin trên mạng. Ưu điểm lớn nhất của bất kỳ hệ mã hóa nào đó là có thể đánh giá được độ phức tạp tính toán mà “kẻ địch” phải giải quyết bài toán để có thế lấy được thông tin của dữ liệu đã được mã hóa. Tuy nhiên mỗi hệ khóa có một số ưu và nhược điểm khác nhau, nhưng nhờ đánh giá được độ phức tạp tính toán mà ta có thể áp dụng các thuật toán mã hóa khác nhau cho từng ứng dụng cụ thể tùy theo độ yêu cầu về độ an toàn.

- P là một tập hợp hữu hạn cỏc bản rừ(Plain Text), nú được gọi là khụng gian bản rừ. - C là tập các hữu hạn các bản mã (Crypto), nó còn được gọi là không gian các bản mã. Mỗi phần tử của C có thể nhận được bằng cách áp dụng phép mã hóa Ek lên một phần tử của P, với k K.

Số lượng của không gian khóa phải đủ lớn để “kẻ địch” không có đủ thời gian thử mọi khóa có thể(phương pháp vét cạn).

MỘT SỐ KHÁI NIỆM TRONG SỐ HỌC 1. Ƣớc chung lớn nhất, bội chung nhỏ nhất

Ta nói rằng a và b “đồng dư” với nhau theo modulo m, nếu chia a và b cho m, ta nhận được cùng một số dư. Cho số nguyên dương n, số lượng các số nguyên dương bé hơn n và nguyên tố cùng nhau với n được ký hiệu (n) và gọi là hàm Euler. Phương trình đồng dư ax b mod n có nghiệm x nếu và chỉ nếu d chia hết cho b, trong trường hợp các nghiệm d nằm trong khoảng [0, n-1].

Vì vậy, phép cộng modulo (và phép trừ modulo) có thể được thực hiện mà không cần thực hiện các phép chia dài. Phép nhân modulo của a và b được thựchiện bằng phép nhân thông thường a với b như các số nguyên bình thường, sau đó lấy phần dư của kết quả sau khi chia cho n. Chi phí phải trả cho một quá trình tính toán gồm chi phí thời gian và bộ nhớ.

+ Chi phí thời gian của một quá trình tính toán là thời gian cần thiết để thực hiện một quá trình tính toán. + Chi phí bộ nhớ của một quá trình tính toán là số ô nhớ cần thiết để thực hiện một quá trình tính toán.

CÁC HỆ MÃ HểA

- Hệ mã hóa khóa đối xứng (hay còn gọi là mã hóa khóa bí mật): là những hệ mã hóa dung chung mội khóa cả trong quá trình mã hóa dữ liệu và giải mã dữ liệu. - Hệ mã hóa khóa bất đối xứng (hay còn gọi là mã khóa công khai): Hệ mật này dung 1 khóa để mã hóa, dung một khóa khác để giải mã, nghĩa là khóa để mã hóa và giải mã là khác nhau. Các khóa này tạo nên từng cặp chuyển đổi ngược nhau và không có khóa nào có thể “dễ” suy được từ khóa kia.

Còn nếu dựa vào cách thức tiến hành mã thì hệ mã hóa còn được chia làm hai loại là mã dòng (tiến hành mã từng khối dữ liệu, mỗi khối lại dựa vào các khóa khác nhau, các khóa này được sinh ra từ hàm sinh khóa, được gọi là dòng khóa) và mã khối (tiến hành mã từng khối dữ liệu với khóa như nhau). Độ an toàn của Hệ mật RSA dựa vào khả năng giải bài toán phân tích số nguyên dương n thành tích của 2 số nguyên tố lớn p và q. Chọn số nguyên tố p sao cho bài toán logarit rời rạc trong Zp là “khó” giải.

- Hệ mó húa Elgamal là khụng tất định, tức là với một bản rừ x và 1 khúa bớ mật a, thì có thể có nhiều hơn một bản mã y, vì trong công thức lập mã còn có thành phần ngẫu nhiên r. - Độ an toàn của Hệ mật mã Elgamal dựa vào khả năng giải bài toán logarit rời rạc trong Zp. Như vậy muốn xỏc định bản rừ xtừ cụng thức y2 , thám mã phải biết được r, Giá trị này có thể tính được từ công thức y1 , nhưng lại gặp bài toán logarit rời rạc.

- Hệ mã hóa đối xứng đã được dùng từ rất sớm, nên còn được gọi là Hệ mã húa đối xứng – cổ điển. Nếu khóa gồm m ký tự khác nhau, mỗi ký tự có thể được ánh xạ vào trong m ký tự có thể, do đó hệ mật này được gọi là thay thế đa biểu. Ngoại trừ các bảng S, mọi tính toán trong DES đều tuyến tính, tức là việc tính phép hoặc loại trừ của hai đầu ra cũng giống như phép hoặc loại trừ của hai đầu vào, rồi tính toán đầu ra.

Các bảng S chứa đựng nhiều thành phần phi tuyến của hệ mật, là yếu tố quan trọng nhất đối với độ mật của hệ thống. Khi mới xây dựng hệ mật DES, thì tiêu chuẩn xây dựng các hộp S không được biết đầy đủ. Nhiều thiết bị chuyên dụng đã được đề xuất nhằm phục vụ cho phép tấn công với bản rừ đó biết.

MỘT SỐ BÀI TOÁN

MỘT SỐ BÀI TOÁN AN TOÀN THÔNG TIN TRONG GIAI ĐOẠN RÚT TIỀN ĐIỆN TỬ.

PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT

Khi gửi đi yêu cầu rút tiền, người có tiền xác thực yêu cầu bằng chữ ký vào bản mã, ngân hàng sẽ dựa vào đó để xác thực yêu cầu. Khi nhận được yêu cầu rút tiền ngân hàng cần kiểm tra thông tin yêu cầu rút tiền (thông tin tài khoản của người dùng). Sau khi người có tiền gửi yêu cầu rút tiền đến ngân hàng và được ngân hàng chấp nhận, người có tiền tạo một đồng tiền như trong yêu cầu rồi gửi tới ngân hàng.

Vì thông tin về đồng tiền cần đảm bảo bí mật nên đồng tiền khi gửi tới ngân hàng cần được “Ẩn danh” ở đây ta sử dụng chữ ký mù. Ngân hàng ký vào đồng tiền đã bị làm mù (ký mù), sau đó gửi đồng tiền lại cho người rút tiền. -Bước 3: Người rút tiền sau khi nhận được đồng tiền thì xóa mù trên đồng tiền và sẽ nhận được chứ ký thật trên đồng tiền thật.

* Cách 1: Ngân hàng sử dụng một số chìa khóa ký, cụ thể là cho mỗi giá trị đồng tiền sẽ có một loại khóa ký riêng. - Người rút tiền yêu cầu rút 10 triệu và gửi đồng tiền đến ngân hàng, ngân hàng sẽ dùng khóa k10 để ký mù trên đồng tiền. - Người rút tiền nhận được đồng tiền và xóa mù sẽ nhận được chữ ký thật trên đồng tiền thật.

- Khi người rút tiền tiêu tiền, người nhận được đồng tiền sẽ dùng khóa công khai của ngân hàng tương ứng với giá trị trên đồng tiền để kiểm tra. Ví Dụ: Người rút tiền xin rút 10 triệu nhưng lại tạo đồng tiền có giá trị 100 triệu, ngân hàng dùng khóa k10 để ký. Vì trên giá trị đồng tiền ghi 100 triệu nên người nhận được đông tiền sẽ dùng q100 để kiểm tra => không đúng với khóa ký => đồng tiền sai.

- Ngân hàng sẽ chọn ngẫu nhiên 9 trong số 10 đồng tiền đó để yêu cầu người có tiền tiết lộ thông tin để xóa mù chúng. - Nếu cả 9 đồng tiền đều hợp lệ về mặt giá trị, thì ngân hàng sẽ ký mù lên đồng tiền còn lại và gửi về cho người rút tiền. - Bảo toàn : để thông tin về đồng tiền không bị sửa đổi trái phép trên đường truyền Giống như bài toán 1 ở đây chúng ta cũng dùng phương pháp mã hóa để đảm bảo bảo mật vào bảo toàn đồng tiền trên đường truyền.