Chương 4 " Hàm băm và các kỹ thuật xác thực thông tin"

CHNG 4

M BMCÁC K THUT C THC THÔNG TIN

I-XÁC THC THÔNG TIN

I.1-Yêu cu xác thc thông tin

c nguy c o mt i vi thông tin trao i trên ng bao gm:

• Tit l thông tin (Disclosure): Hacker c c thông tin  không cn 

a i .

• Phân ch lu lng ng (Traffic analysis): phân ch c i d li u trên

ng !"m d#u vt $a thông tin.

• %o thông tin (Masquerade):&n thông tin o 'o lung thông tin

ang trao i.

• Thay i ni dung thông tin (Content modification): Thêm ho(c s)a, *a thông

tin ang trao i.

• Thay i th+t,(Sequence modification):-m thay i th+t,c i dli u

ang trao i b.ng ch *a /, &n thêm, lu '0t 1i...

• Thay i th2i gian (Timing modification):1m 3"4n vi c truy5n thông tin

trên ng

• T6chi ngun gc (Source repudiation): T6chi ngun gc $a thông tin.

• T6chi nhn (Destination repudiation): T6 chi vi c ch#p nhn thông tin 7

0a nhn.

Trong 8 nguy c 7trên, "hai nguy c u tiên c ng n nh o mt $a thông

tin, c i quyt b.ng c thut 4n mt . c nguy c t63 n 6 c ng n s,4n

'8n v5ni dung thông tin, c i quyt b.ng c $9c *c th,c thông tin. :cui ;ng,

hai nguy c <n 1i c ng n s,4n '8n v5ngun gc thông tin, c kh=c 09c b7i

b.ng ch >;ng ch?s'c giao th+c chuyên >9ng c.

Nh vy, c thc thông tin (message authentication)  c ch m o thông tin

truyn i gia c thc th(thng thông qua hthng ng) không o, thay i ni

dung, tht thi gian truyn  !"a.

Cn phân bi t hai m+c *c th,c thông tin:

• @c th,c thông tin m+c th#p: >;ng c c chnh a, m bAm, ch?

s!*c th,c ni dung 'ngun gc $a t6ng n tin (message) riêng 1B.

• @c th,c thông tin m+c cao: d,a trên c s7*c th,c m+c th#p !xây d,ng c

giao th+c *c th,c ph+c p ('>9nh Kerberos 'mt sgiao th+c *c th,c

c).

Phn Cy D5cp n c c ch*c th,c m+c th#p, vi hai Ethut c n 1m

bAm 'ch?s.

I.2- Các k thut xác thc thông tin

I.2.1-Dùng các thut tóan mt mã:

Nguyên t=c c$a mt mã là chD có nhng i tng hp l mi khôi ph9c c thông

tin gc t6 thông tin mt.

Nu >;ng mt i x+ng, khi bên A mun g7i thông tin M cho bên B, t"A 0i

th,c hi n a M b.ng a mt K >;ng chung gia A 'B !o ra thông tin mt C.

Bên B khi nhn c thông tin C FG>;ng a K !i . Nu kt HIi 1

Jng, "th!khKng Lnh r.ng thông tin nhn c 1do A g7i 'không Lthay i trong

HI3"nh truy5n d,a trên 1?lun: DA 'B a K nên không nh phn th+3 Co

th!o c thông tin mt C, do không th!thay i thông tin gc Mnh M’ !

o ra thông tin mt C’ hp l .

Tuy nhiên, v#n 5 1 1m th Co ! *c Lnh kt HI i  1 “Jng”? Thông

th2ng, i5u Cy D1m c khi bên B bit trc c#u trc c#u 3Jc thông tin A FGg7i

cho "nh. Nu mt s,thay i ;y ?Co i vi thông tin C, "kt HIi FG

không <n Jng nh c#u 3Jc ban u.

Mt '>9i!n "nh 1thông tin gc 1mt 4n vAn n c vit theo J0p 't6

v,ng $a mt ngôn ngt,nhiên Co (ting Anh hay Vi t). Trong th,c t, th!kt hp

gia Ethut a 'c Ethut ki!m tra sai (Frame Check Sequence) m+c th#p !th,c

hi n ch+c nAng *c th,c.

Nu >;ng mt b#t i x+ng, "bên A trc khi g7i thông tin cn 0i a M

b.ng a riêng (PR) $a nh "nh. M0a nhn, B cNng FGth,c hi n i thông tin

b.ng a công khai $a A. C ch*c th,c Cy Nng d,a trên nguyên t=c 1bên B bit trc

c#u 3Jc thông tin M, ! có th! xác Lnh kt qu mã hóa là úng hay không úng. Ong th2i

thit r.ng a PR $a bên A 4n 4n không Ltit l.

Nh vy, c ch xác th,c thông tin dùng mt mã d,a trên các gi thit c s7 sau ây:

• Khóa bí mt (ho(c khóa riêng) hoàn toàn không bL tit l cho mt bên th+ 3.

• Phía nhn thông tin phi bit trc c#u trúc c$a thông tin gc.

I.2.2-Dùng mã xác thc:

Mã xác th,c MAC (Message Authentication Code) c sinh ra t6 t hp gm mt

khi thông tin gc có  dài b#t kP và mt khóa bí mt theo mt thut toán bin i C Lnh

trc. Kích thc c$a MAC là c nh, không ph9 thuc vào kích thc c$a khi d li u gc

và th2ng nh/ hn d li u gc.

Phía g7i thông tin sG g7i kèm giá trL MAC i cùng vi thông tin gc. Phía nhn sau

khi nhn c thông tin gc cùng vi giá trL MAC g7i kèm sG th,c hi n thao tác to ra giá trL

MAC mi t6 thông tin gc cùng vi khóa bí mt ã thng nh#t gia hai bên. Nu giá trL MAC

v6a to ra ging vi giá trL MAC nhn c t6 phía g7i, phía nhn có th! ch=c ch=n r.ng

thông tin gc không bL thay i trong quá trình truy5n (hình 2.25).

Vi c dùng MAC ! xác th,c thông tin d,a vào các gi thit c s7:

• Qng vi mt khi thông tin gc M và mt khóa bí mt K, hàm C chD to ra duy

nh#t mt mã xác th,c MAC.

• ChD có phía g7i và phía nhn hp l mi c bit khóa K.

Ni gi thông tin Ni nhn thông tin

a- Dùng mt mã i xng

b- Dùng mt mã b#t i xng

Hình 2.24: Xác thc thông tin dùng mt mã

M: thông tin gc E: thut tóan mt mã D: Thut tóan gii mã

C: Thông tin mt K: Khóa bí mt dùng chung gia bên g7i và bên nhn

PRa: Khóa bí mt c$a bên g7i. PUa: Khóa công khai c$a bên g7i

• Mã xác th,c MAC c truy5n t6 bên g7i n bên nhn mt cách chính xác.

Có hai kE thut to ra mã xác th,c MAC: kE thut th+ nh#t dùng c ch mt mã khi

(Cipher Block Chaining)* và c gi là CMAC hay CBC-MAC. KE thut th+ hai d,a trên

các hàm bAm bo mt và c gi là HMAC.

Mã xác th,c MAC c +ng d9ng trong các tr2ng hp thông tin chD yêu cu m bo

tính xác th,c mà không cn m bo tính bí mt.

I.2.3-Dùng các hàm b$m bo mt:

Hàm bAm bo mt (secure hash function) là mt trong nhng kE thut mã hóa c

dùng ph bin trong các +ng d9ng xác th,c thông tin. Ging nh mã xác th,c MAC, hàm

bAm cNng x) lý khi thông tin gc có  dài b#t kP theo mt thut toán bin i H xác Lnh

trc. Kt qu c$a thut toán bin i H là mt khi thông tin ng=n có  dài c Lnh gi là

mã bAm (hash code ho(c message digest).

Tuy nhiên, khác vi MAC, hàm bAm chD d,a vào thông tin gc ! to ra mã bAm mà

không dùng thêm b#t kP khóa bí mt nào. Do vy, ! có th! s) d9ng nh mt c ch xác th,c

thông tin, hàm bAm phi c dùng kèm vi mt thut tóan mt mã nào ó (i x+ng ho(c b#t

i x+ng) nh.m ch o v Jp bAm không Lthay i.

Hình 2.26 trình bày mt +ng d9ng i!n hình c$a hàm bAm trong xác th,c thông tin.

Theo c ch này, mã bAm sau khi c to ra sG c mã hóa b.ng mt thut tóan mt mã i

x+ng vi khóa bí mt K chD có bên g7i và bên nhn bit. Oan mã bAm ã c mt mã hóa

c g7i i kèm vi thông tin gc và quá trình ki!m tra 7 phía nhn cNng c tin hành theo

trình t, ngc li, t+c là gii mã an mã bAm b.ng khóa bí mt, sau ó to ra mã bAm mi t6

thông tin gc và so sánh hai an mã bAm.

Có nhi5u cách áp d9ng kt hp các thut tóan mt mã vào hàm bAm ! xác th,c thông

tin:

* Xem li các ch  th,c hi n mã khi 7 phn Mt mã i x+ng

Ni gi thông tin Ni nhn thông tin

Mã xác thc (MAC)

So sánh

M: thông tin gc C: Hàm to mã xác th,c

K: Khóa bí mt dùng chung gia bên g7i và bên nhn

| |: Ni mã xác th,c vào thông tin gc

Hình 2.25: Xác thc thông tin dùng MAC

• Dùng mã i x+ng ! mã hóa mã bAm ri g7i kèm vi thông tin gc.

• Dùng mã b#t i x+ng ! mã hóa mã bAm ri g7i kèm vi thông tin gc.

• Dùng mã i x+ng ! mã hóa t hp thông tin gc cùng vi mã bAm.

• Dùng mã b#t i x+ng ! mã hóa t hp thông tin gc cùng vi mã bAm.

Trong các tr2ng hp dùng mã b#t i x+ng, thì bên g7i sG mã hóa thông tin gc ho(c

mã bAm dùng khóa công khai c$a bên nhn.

II- CÁC HÀM BM BO MT

II.1- Tng quan v hàm bm

II.1.1- C ch c%a hàm b$m:

Nguyên t=c c$a hàm bAm là bin i khi thông tin gc có  dài b#t kP thành mt

on thông tin có  dài c Lnh gi là mã bAm (hash code hay message digest). Mã bAm

c dùng ! ki!m tra tính chính xác c$a thông tin nhn c.

Mt hàm bAm H áp d9ng cho khi thông tin M to ra kt qu m, trong tài li u này,

c ký hi u là H(M) = m.

Thông th2ng, mã bAm c g7i kèm vi thông tin gc, ;ng vi mt c cho v 

Co Jp bAm không Lthay i ho(c nh 1i. M phía nhn, hàm bAm li c áp d9ng

i vi thông tin gc ! tìm ra mã bAm mi, giá trL này c so sánh vi mã bAm i kèm vi

thông tin gc. Nu hai mã bAm ging nhau, nghRa là thông tin g7i i không bL thay i.

ChD có th! dùng hàm bAm ! to ra mã bAm t6 thông tin gc ch+ không th! ph9c hi

c thông tin gc t6 mã bAm. Do (c tính này, các hàm bAm bo mt cNng còn c gi là

hàm bAm mt chi5u (one way hash funtion).

Hình 2.27 mô t mt +ng d9ng xác th,c thông tin n gin dùng hàm bAm.

Ni gi thông tin Ni nhn thông tin

Mã bm ã ưc mã hóa

So sánh

M: thông tin gc H: hàm bAm E: thut tóan mã hóa

D: thut tóan gii mã K: khóa bí mt dùng chung gia phía g7i và phía nhn.

| |: ni mã bAm ã c mã hóa vào thông tin gc

Hình 2.26: Xác thc thông tin dùng hàm b$m

Chương 4 " Hàm băm và các kỹ thuật xác thực thông tin"

Nguyên tắc mật mã là chỉ có những đối tượng hợp lệ mới khôi phục được thông tin gốc từ thông tin mật, nếu sử dụng khóa đối xứng muốn gửi từ bên A sang bên B thì phải mã hóa mật mã bất đối xứng.

Chủ đề:

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi