CHƯƠNG 1 : BÀI TỐN AN TỒN THÔNG TIN CHO DNVVN
2.1. Tổng quan về hệ mật mã
2.1.1. Định nghĩa
Hệ mật mã [7] được định nghĩa bởi bộ năm (P, C, K, E, D), trong đó: P: là tập hữu hạn các bản rõ có thể
C: là tập hữu hạn các bản mã có thể K: là tập hữu hạn các khố có thể E: là tập hữu hạn các hàm lập mã D: là tập các hàm giải mã.
Với mỗi k ∈ K có một hàm lập mã 𝑒𝑘 ∈ 𝐸, 𝑒𝑘 ∶ P → C và một hàm giải mã 𝑑𝑘 ∈ 𝐷, 𝑑𝑘: 𝐶 → 𝑃 sao cho 𝑑𝑘(𝑒𝑘(𝑥)) = 𝑥 với ∀𝑥 ∈ 𝑃
Hình 2. 1. Q trình mã hố và giải mã
2.1.2. Phân loại các hệ mật mã
Hệ mật mã có nhiều loại nhưng chia làm hai loại chính: Hệ mật mã khố đối xứng và Hệ mật mã khố cơng khai.
Hệ mật mã khoá đối xứng [9]: là hệ mật mã sử dụng khoá lập mã và khoá giải mã
giống nhau. Cứ mỗi lần truyền tin bảo mật cả người gửi A và người nhận B sẽ thoả thuận với nhau một khố chung k, sau đó người gửi dùng ek để mã hóa thơng báo gửi đi và người nhận sẽ dùng dk để giải mã thông điệp được nhận từ người gửi A. Một số thuật toán nổi tiếng trong mã hoá đối xứng là: DES, Triple DES(3DES), RC4, AES…
Hệ mật mã khố cơng khai [9]: Khố mã hố hay cịn gọi là khố cơng khai (public
key) dùng để mã hoá dữ liệu. Khoá giải mã hay cịn được gọi là khố bí mật (private key) dùng để giải mã dữ liệu. Trong hệ mật này, khoá mã hoá và khoá giải mã là khác nhau. Về mặt tốn học, khi biết khố cơng khai ta có thể tính được khố bí mật. Khố bí mật được giữ bí mật trong khi khố cơng khai được cơng khai. Người gửi thông điệp A sẽ dùng khố cơng khai của B để mã hố dữ liệu muốn gửi tới người B và người B sẽ dùng khố bí mật của mình để giải mã thơng điệp nhận được.
Có nhiều hệ mật mã sử dụng khóa cơng khai được triển khai rộng rãi như hệ mật RSA, hệ mật Elgamal sử dụng giao thức khoá Diffie-Hellman và nổi lên trong nhưng năm gần đây là hệ mật dựa trên giao thức đường cong Eliptic. Trong những hệ mật mã trên, thì hệ mật mã RSA được sử dụng nhiều nhất.
E Văn bản rõ (X) Y = Ek(X) Khoá k D Văn bản mã (Y) Khoá k X = Dk(Y) Văn bản rõ (X)
2.1.3. Một số khái niệm cơ bản về sử dụng mật mã [6].
1. Bản rõ X được gọi là là bản tin gốc. Bản rõ có thể được chia nhỏ có kích thước
phù hợp.
2. Bản mã Y là bản tin gốc đã được mã hoá. Ở đây ta thường xét phương pháp mã
hóa mà khơng làm thay đổi kích thước của bản rõ, tức là chúng có cùng độ dài. 3. Khố K là thơng tin tham số dùng để mã hố, chỉ có người gửi và nguời nhận
biết. Khóa là độc lập với bản rõ và có độ dài phù hợp với yêu cầu bảo mật. 4. Mã hoá là quá trình chuyển bản rõ thành bản mã, thơng thường bao gồm việc áp
dụng thuật tốn mã hóa và một số q trình xử lý thơng tin kèm theo.
5. Giải mã chuyển bản mã thành bản rõ, đây là q trình ngược lại của mã hóa.
6. Mật mã là chuyên ngành khoa học của Khoa học máy tính nghiên cứu về các
nguyên lý và phương pháp mã hoá. Hiện nay người ta đưa ra nhiều chuẩn an toàn cho các lĩnh vực khác nhau của công nghệ thông tin.
7. Thám mã nghiên cứu các nguyên lý và phương pháp giải mã mà khơng biết
khố. Thông thường khi đưa các mã mạnh ra làm chuẩn dùng chung giữa các người sử dụng, các mã đó được các kẻ thám mã cũng như những người phát triển mã tìm hiểu nghiên cứu các phương pháp giải một phần bản mã với các thông tin không đầy đủ.
8. Lý thuyết mã bao gồm cả mật mã và thám mã. Nó là một thể thống nhất, để đánh
giá một mã mạnh hay không, đều phải xét từ cả hai khía cạnh đó. Các nhà khoa học mong muốn tìm ra các mơ hình mã hóa khái qt cao đáp ứng nhiều chính sách an tồn khác nhau.