a
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ
TRẦN XUÂN BAN
NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN MỘT SỐ THUẬT TOÁN
NÂNG CAO KHẢ NĂNG BẢO MẬT CHO CÁC THIẾT BỊ
TRONG MẠNG IoT
LUẬN ÁN TIẾN SĨ TOÁN HỌC
HÀ NỘI, 2024
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ
TRẦN XUÂN BAN
NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN MỘT SỐ THUẬT TOÁN
NÂNG CAO KHẢ NĂNG BẢO MẬT CHO CÁC THIẾT BỊ
TRONG MẠNG IoT
Ngành: CƠ SỞ TOÁN HỌC CHO TIN HỌC
Mã số: 9 46 01 10
LUẬN ÁN TIẾN SĨ TOÁN HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS NGUYỄN LINH GIANG
2. TS NGUYỄN NGỌC CƯƠNG
HÀ NỘI, 2024
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả được trình bày trong luận án này là trung thực và chưa được ai công bố
trong bất kỳ một công trình nghiên cứu nào khác, các dữ liệu tham khảo được
trích dẫn đầy đủ.
Hà Nội, ngày tháng năm 2024
Tác giả luận án
Trần Xuân Ban
ii
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện luận án tiến sĩ với đề tài: “Nghiên cứu, phát
triển một số thuật toán nâng cao khả năng bảo mật cho các thiết bị trong mạng
IoT” tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
- Tập thể giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Linh Giang - Đại học
Bách khoa Hà Nội và Thiếu tướng TS Nguyễn Ngọc Cương - Cục trưởng Cục
cảnh sát quản lý hành chính về trật tự xã hội (Bộ Công an).
- Tập thể Viện Khoa học và Công nghệ quân sự, Phòng Đào tạo, Viện
Công nghệ thông tin.
- Các thầy, cô giảng viên tại Viện Khoa học và Công nghệ quân sự và tại
các cơ sở đào tạo.
- Các đồng nghiệp tại Trường Đại học Kỹ thuật - Hậu cần Công an nhân
dân, gia đình và những người đã giúp đỡ tôi trong quá trình làm luận án.
Tác giả luận án
Trần Xuân Ban
iii
MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ............................................. v
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................. viii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ......................................................................... ix
MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 10
Chương 1 AN TOÀN BẢO MẬT MẠNG INTERNET OF THINGS ........... 17
1.1. Tổng quan mạng Internet of Things và giải pháp bảo mật ...................... 17
1.1.1. Khái quát về mạng Internet of Things và ứng dụng ............................. 17
1.1.2. Nguy cơ mất an toàn trong mạng Internet of Things ............................ 19
1.1.3. Ứng dụng mật mã nhẹ cho bảo mật trong mạng IoT ............................ 23
1.1.4. Nhận xét các điểm còn tồn tại ............................................................... 29
1.2. Thanh ghi dịch phản hồi tuyến tính ......................................................... 31
1.2.1. Cơ sở toán học ....................................................................................... 31
1.2.2. Sinh chuỗi bit bằng thanh ghi dịch phản hồi tuyến tính ............................. 34
1.2.3. Một số nghiên cứu liên quan ................................................................. 37
1.2.4. Nhận xét các điểm còn tồn tại ............................................................... 40
1.3. Khóa trong hệ mật mã dòng ..................................................................... 40
1.3.1. Một số khái niệm ................................................................................... 40
1.3.2. Tạo khóa cho mật mã dòng ................................................................... 43
1.3.3. Trao đổi khóa cho mật mã dòng ............................................................ 44
1.3.4. Một số nghiên cứu liên quan ................................................................. 46
1.3.5. Nhận xét các điểm còn tồn tại ............................................................... 51
1.4. Tiêu chuẩn đánh giá tính ngẫu nhiên của chuỗi bit ................................. 52
1.5. Kết luận chương 1 .................................................................................... 53
Chương 2 ĐỀ XUẤT THUẬT TOÁN MÃ HÓA NHẸ TRÊN CƠ SỞ THANH
GHI DỊCH PHẢN HỒI PHI TUYẾN ............................................................. 54
2.1. Bảng ký tự sử dụng cho hệ mã hóa .......................................................... 54
2.2. Xây dựng bộ mã biểu diễn ký tự từ điển .................................................. 55
