- Impersonation attemps: Mạo danh Password cracking: phá password
3. Mã hóa đối xứng
Hay cịn gọi là các hệ thống mã hóa khóa đồng bộ (Symmetric Key Cryptography - SKC) là những hệ thống mã hóa được sử dụng trong suốt 4000 lịch sử mật mã học cho tới những thập niên 70s thế kỷ trước
SKC bao gồm hai thành phần quan trọng đó là thuật tốn và khóa (lock and key) để đảm bảo an tồn thơng tin trao đổi trong môi trường mở. Hai thành phần này được sử dụng để đánh giá độ an tồn của hệ thống mã hóa
Hình 8: Mã hóa đối xứng
Các hệ thống mã hóa khóa đối xứng là những hệ thống mà q trình mã hóa và giải mã sử dụng cùng một khóa, tức là các đối tác phải có cùng một khóa (trao đổi trước đó). Để đảm
Bài 3: Lý thuyết mã hóa và an tồn thơng tin Trang 13
bảo an tồn khóa này phải được giữ bí mật, mỗi cặp truyền tin phải có một bộ khóa riêng (Secret Key Cryptography)
Hình 9: Sơ đồ mã hóa và giải mã
3.1. Các nguyên lý mã hóa
Dữ liệu của các hệ thống mã hóa được thực hiện trên các bộ ký tự của các ngơn ngữ, hoặc các tín hiệu điện điện tử biểu diễn dữ liệu đó.
Tập thơng điệp, tập khóa và tập bảng mã là tập hợp của bộ ký tự hoặc tập hợp các tín hiệu sử dụng trong truyền tin. Ví dụ: trong bộ chữ cái Latin ta có 26 chữ cái, hoặc các tín hiệu nhị phân biểu diễn dữ liệu trên máy tính
Các hệ thống mã hóa dựa trên 2 nguyên lý cơ bản của mã hóa cổ điển đó là Nguyên lý mã thay thê (Substitution Cipher) và Nguyên lý mã chuyển vị (Transposition Cipher)
3.1.1. Nguyên lý thay thế a) Mã thay thế đơn a) Mã thay thế đơn
Ký hiệu Zn là tập các số nguyên từ 1 đến n-1, sử dụng cho vành số nguyên Zn với các phép cộng và nhân modulo m. Giả sử ta thực hiện trên bảng chữ cái Latin gồm 26 ký tự (Z26) được thay thế bới các số nguyên. Mã thay thế được mô tả như sau:
P = C = K = Z26
Với mỗi k K ta xác định
e E, ek(p) = c = p + k mod 26
d D, dk(c) = p = c – k mod 26
Bài 3: Lý thuyết mã hóa và an tồn thơng tin Trang 14
Ví dụ: mã thay thế đơn Caesar
• Có thể định nghĩa việc mã hố trên qua ánh xạ trên bảng chữ cái sau: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C
• Bằng cách gán thứ tự các ký bởi các giá trị tương ứng của Z a b c d e f g h i j k l m
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
n o p q r s t u v w x y z 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
• Ta có thể xem mã Ceasar được định nghĩa qua phép tịnh tiến:
c = E(p) = (p + k) mod (26) p = D(c) = (c – k) mod (26)
• Ở đây, p là số thứ tự của chữ trong bản rõ và c là số thứ tự của chữ tương ứng của bản mã; k là khố của mã Ceasar. Có 26 giá trị khác nhau của k, nên có 26 khố khác nhau. Thực tế độ dài khố ở đây chỉ là 1, vì mọi chữ đều tịnh tiến đi một khoảng như nhau.