Luận văn: Bảo mật và an toàn thông tin trong thương mại điện tử

Chia sẻ: Phạm Kim Tiên | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:84

Thêm vào BST

Báo xấu

561
lượt xem 151
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo luận văn - đề án 'luận văn: bảo mật và an toàn thông tin trong thương mại điện tử', luận văn - báo cáo, thạc sĩ - tiến sĩ - cao học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn: Bảo mật và an toàn thông tin trong thương mại điện tử

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ----------------------------------- VŨ ANH TUẤN BẢO MẬT VÀ AN TOÀN THÔNG TIN TRONG THƯƠNG MẠI ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Chuyên ngành : Khoa học máy tính Mã số : 60 . 48 . 01 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN GIA HIỂU THÁI NGUYÊN – 2008
Môc lôc Trang Néi dung Lêi nãi ®Çu................................................................................................ 2 I. Nội dung nghiên cứu của đề tài ......................................................... 3 1. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài..................................... 3 2. ý nghĩa khoa học của đề tài................................................................. 3 3. Phƣơng pháp nghiên cứu.................................................................... 3 4. Phạm vi nghiên cứu............................................................................. 3 5. Các kết quả nghiên cứu dự kiến cần đạt đƣợc.................................. 4 II. Bố cục của luận văn............................................................................ 5 Chƣơng I : CÁC KHÁI NIỆM VÒ TMĐT VÀ CÁC ĐẶC TRƢNG CỦA 6 TMĐT 1. Khái niệm về TMĐT........................................................................... 6 2. Lợi ích của thƣơng mại điện 6 tử........................................................... 3. Các đặc trƣng cơ bản của TMĐT....................................................... 8 4. Các loại thị trƣờng điện tử.................................................................. 9 5. Các hệ thống thanh toán trong TMĐT.............................................. 10 6. Công nghệ thanh toán điện tử............................................................ 11 7. Quy trình thanh toán điện tử............................................................. 12 Ch-¬ng II : hÖ mËt m·, m· kho¸ ®èi xøng, m· kho¸ c«ng 14 khai, ch÷ ký sè I. tæng quan vÒ c¸c hÖ mËt m·.................................................................. 14 1. Mật mã học cổ điển.............................................................................. 14 2. Mật mã học hiện đại............................................................................ 15 3. Thuật ngữ............................................................................................ 16 4. Tiêu chuẩn mật mã............................................................................. 17 ii. c¸c ph-¬ng ph¸p m· ho¸ 19 1. Mã hoá đối xứng (mã hoá khoá bí mật)............................................ 19 2. Mã hóa không đối xứng (Mã hóa khóa công khai)........................... 29 iii. CHỮ KÝ Sè 36 1. Chữ kí số.............................................................................................. 36 2. Phân loại các sơ đồ chữ kí số.............................................................. 37 3. Một số sơ đồ chữ ký cơ bản................................................................. 40 3.1. Sơ đồ chữ ký RSA............................................................................. 40 3.2. Sơ đồ chữ ký DSA (Digital Signature Standard)............................. 42 4. Các sơ đồ chữ kí số khả thi................................................................. 46 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2
Néi dung Trang 5. Các cách tấn công chữ kí điện tử........................................................ 47 Ch-¬ng III : b¶o mËt vµ an toµn th«ng tin trong tm®t 49 i. vÊn ®Ò an toµn th«ng tin.......................................................................... 49 II. chøng chØ sè vµ c¬ chÕ m· ho¸..................................................... 51 1. Giới thiệu về chứng chỉ số................................................................... 51 2. Xác thực định danh............................................................................. 52 3. Chứng chỉ khóa công khai................................................................... 54 4. Mô hình CA.......................................................................................... 57 5. Một số giao thức bảo mật ứng dụng trong TMĐT........................... 57 CHƢƠNG IV: cµi ®Æt b¶o mËt vµ an toµn th«ng tin trªn 74 website mua b¸n c¸c linh kiÖn m¸y tÝnh trªn m¹ng internet I. C¸c chøc n¨ng c¬ b¶n vµ ho¹t ®éng cña hÖ thèng website 74 1. Tổ chức dữ liệu.................................................................................... 74 2. Quản trị thông tin............................................................................... 75 3. Mã hóa RSA và áp dụng trong hệ thống........................................... 75 4. Thực hiện mua hàng........................................................................... 75 5.Cách thức thực hiện mã hóa và giải mã.............................................. 76 II. cµi ®Æt c¸c chøc n¨ng b¶o mËt vµ an toµn th«ng tin trªn 77 web site mua b¸n linh kiÖn m¸y tÝnh 1. Thủ tục đăng kí thành viên ................................................................ 77 2. Khách hàng lựa chọn và mua hàng trên website............................. 79 kÕt luËn................................................................................................. 82 Tµi liÖu tham kh¶o............................................................................. 83 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3
lêi nãi ®Çu Với sự phát triển mang tính toàn cầu của mạng Internet và TMĐT, con ngƣời có thể mua bán hàng hoá và dịch vụ thông qua mạng má y tính toàn cầu một cách dễ dàng trong mọi lĩnh vực thƣơng mại rộng lớn . Tuy nhiên đối với các giao dịch mang tính nhạy cảm này cần phải có những cơ chế đảm bảo bảo mật và an toàn vì vậy vấn đề bảo mật và an toàn thông tin trong thƣơng mại điện tử là một vấn đề hết sức quan trọng. Đề tài sẽ đề cập đến các kỹ thuật chính của lĩnh vực Bảo mật và an toàn thông tin trong thƣơng mại điện tử. Hiện nay vấn đề Bảo mật và an toàn thông tin trong TMĐT đã và đang đƣợc áp dụng phổ biến và rộng rãi ở Việt Nam và trên phạm vi toàn cầu. Vì thế vấn đề Bảo mật và an toàn đang đƣợc nhiều ngƣời tập trung nghiên cứu và tìm mọi giải pháp để đảm bảo Bảo mật và an toàn cho các hệ thống thông tin trên mạng. Tuy nhiên cũng cần phải hiểu rằng không có một hệ thống thông tin nào đƣợc bảo mật 100% bất kỳ một hệ thống thông tin nào cũng có những lỗ hổng về bảo mật và an toàn mà chƣa đƣợc phát hiện ra Vấn đề bảo mật và an toàn thông tin trong TMĐT phải đảm bảo bốn yêu cầu sau đây: - Đảm bảo tin cậy : Các nội dung thông tin không bị theo dõi hoặc sao chép bởi những thực thể không đƣợc uỷ thác. - Đảm bảo toàn vẹn : Các nội dung thông tin không bị thay đổi bởi những thực thể không đƣợc uỷ thác - Sự chứng minh xác thực : Không ai có thể tự trá hình nhƣ là bên hợp pháp trong quá trình trao đổi thông tin - Không thể thoái thác trách nhiệm : Ngƣời gửi tin không thể thoái thác về những sự việc và những nội dung thông tin thực tế đã gửi đi Xuất phát từ những khả năng ứng dụng trong thực tế và những ứng dụng đã có từ các kết quả của nghiên cứu trƣớc đây về lĩnh vực Bảo mật và an toàn trong TMĐT. Đề tài sẽ đi sâu nghiên cứu các kỹ thuật và các phƣơng pháp Bảo mật và an toàn thông tin trong thƣơng mại điện tử Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4
I. Nội dung nghiên cứu của đề tài 1. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài - Đề tài nghiên cứu các kỹ thuật và phƣơng pháp để thực hiện nhiệm vụ Bảo mật và an toàn trong thƣơng mại điện tử, quá trình thực hiện và các kiến thức khoa học và thuật toán liên quan nhƣ: Xác thực, Bảo mật, Bảo toàn dữ liệu, Mật mã, Chữ ký số... - Áp dụng các kết quả đã nghiên cứu để triển khai hệ thống Bảo mật và an toàn trong TMĐT 2. ý nghĩa khoa học của đề tài Áp dụng các kết quả đã nghiên cứu để xây dựng các kỹ thuật Bảo mật và  an toàn trong thƣơng mại điện tử với một số tính năng cơ bản nhƣ: Hệ thống chứng thực, Các cơ chế phân bố khoá tự động, Mã hoá các thông tin cần thiết, kỹ thuật ngăn ngừa các rui ro trong TMĐT. Vấn đề Bảo mật và an toàn trên mạng là một trong những vấn đề nóng hổi  trong hoạt động thực tiễn của TMĐT, giải quyết tốt vấn đề bả o mật và an toàn trong TMĐT sẽ mang lại ý nghĩa hết sức to lớn nhƣ: Làm cho khách hàng tin tƣởng khi thực hiện các giao dịch trên mạng, và các nhà cung cấp dịch vụ giao dịch trực tuyến cũng nhƣ các ISP đảm bảo đƣợc những thông tin của khách hàng giao dịch trên mạng đƣợc an toàn. 3. Phương pháp nghiên cứu Thu thập, phân tích các tài liệu và những thông tin liên quan đến đề tài.  Tìm hiểu các giao dịch trong thƣơng mại điện tử của một số Website  trong và ngoài nƣớc, thu thập các thông tin về bảo mật các giao dịch thƣơng mại điện tử đã có. Kết hợp các nghiên cứu đã có trƣớc đây của các tác giả trong nƣớc cùng  với sự chỉ bảo, góp ý của thầy hƣớng dẫn để hoàn thành nội dung nghiên cứu 4. Phạm vi nghiên cứu Các vấn đề về bảo mật chứng thực trong thƣơng mại điện tử Hàm băm,  các thuật toán mã hoá đối xứng DES và và bất đối xứng nhƣ mã khoá công khai RSA, sử dụng chữ ký số DSA và RSA, các giao thức bảo mật trên mạng nhƣ: SSL, TLS, SET... Các kỹ thuật sử dụng và các phƣơng pháp kết hợp các hệ mật mã trong  bảo mật. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5
Do có những hạn chế nhất định về cơ sở vật chất và điều kiện tiếp cận  thực tế với lĩnh vực an toàn và bảo mật trong thƣơng mại điện tử nên việc cài đặt các ứng dụng chủ yếu mang tính thử nghiệm. 5. Các kết quả nghiên cứu dự kiến cần đạt được Các vấn đề về bảo mật chứng thực trong thƣơng mại điện tử, sử dụng chữ  ký số, Các kỹ thuật sử dụng và các phƣơng pháp kết hợp các hệ mật mã trong bảo mật. Cài đặt thử nghiệm vấn đề về bảo mật và an toàn trong thƣơng mại điện tử  đã nghiên cứu. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 6
II, Bố cục của luận văn Chƣơng I : CÁC KHÁI NIỆM VÒ TMĐT VÀ CÁC ĐẶC TRƢNG CỦA TMĐT 1. Khái niệm về TMĐT 2. Lợi ích của thƣơng mại điện tử 3. Các đặc trƣng cơ bản của TMĐT 4. Các loại thị trƣờng điện tử. 5. Các hệ thống thanh toán trong TMĐT 6. Công nghệ thanh toán điện tử 7. Quy trình thanh toán điện tử Chƣơng II : HỆ MẬT MÃ, MÃ KHOÁ ĐỐI XỨNG, MÃ KHOÁ CÔNG KHAI, CHỮ KÝ Sè I, Tổng quan về các hệ mật mã 1. Mã hoá khoá đối xứng: Thuật toán và quá trình tạo khoá 2. Mã hoá khoá công khai: Hoạt động, tạo khoá, mã hoá, giải mã, chuyển đổi văn bản rõ II, Chữ ký số 1. Khái niệm chữ ký số 2. Phân loại chữ ký số 3. Một số sơ đồ chữ ký số cơ bản 4. Đánh giá tính an toàn của các sơ đồ chữ ký số Chƣơng III : BẢO MẬT VÀ AN TOÀN TRONG TMĐT 1. An toàn thông tin 2. Cơ chế mã hoá 3. Chứng thực số hoá 4. Một số giao thức bảo mật ứng dụng trong TMĐT - Các vấn đề bảo mật ứng dụng WEB - Cơ chế bảo mật SSL và TSL - Cơ chế bảo mật SET Chƣơng IV: CÀI ĐẶT VÀ PHÁT TRIỂN CÁC ỨNG DỤNG - Cài đặt ứng dụng bảo mật và an toàn thông tin, chøng thùc sè ho¸, ch÷ ký sè trên WEBSITE mua b¸n m¸y tÝnh trªn m¹ng INTERNET Kết luận Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7
ch-¬ng i : c¸c kh¸i niÖm vÒ TM§T vµ c¸c ®Æc tr-ng cña TM§T 1. Khái niệm về TMĐT Thƣơng mại điện tử là hình thức mua bán hàng hoá và dịch vụ thông qua mạng máy rính toàn cầu. TMĐT theo nghĩa rộng đƣợc định nghĩa trong luật mẫu về thƣơng mại điện tử của Uỷ ban LHQ về luật thƣơng mại quốc tế: “Thuật ngữ thương mại cần được diễn giải theo nghĩa rộng để bao quát các vấn đề phát sinh từ mọi quan hệ mang tính chất thương mại dù có hay không có hợp đồng. Các quan hệ mang tính chất thương mại bao gồm các giao dịch sau đây: Bất cứ giao dịch nào về thương mại nào về cung cấp hoặc trao đổi hàng hoá hoặc dịch vụ, thoả thuận phân phối, đại diện hoặc đại lý t hương mại, uỷ thác hoa hồng, cho thuê dài hạn, xây dựng các công trình, tư vấn, kỹ thuật công trình, đầu tư, cấp vốn, ngân hàng, bảo hiểm, thoả thuận khai thác hoặc tô nhượng, liên doanh các hình thức khác về hợp tác công nghiệp hoặc kinh doanh, chuyên chở hàng hoá hay hành khách bằng đường biển, đường không, đường sắt hoặc đường bộ” Nhƣ vậy, có thể thấy rằng phạm vi của Thƣơng mại điện tử rất rộng, bao quát hầu hết các lĩnh vực hoạt động kinh tế, việc mua bán hàng hoá và dịch vụ chỉ là một trong hàng ngàn lĩnh vực áp dụng của Thƣơng mại điện tử. Theo nghĩa hẹp TMĐT chỉ gồm các hoạt động thƣơng mại đƣợc tiến hành trên mạng máy tính mở nhƣ Internet. Trên thực tế chính các hoạt động thƣơng mại thông qua mạng Internet đã làm phát sinh thuật ngữ Thƣơng mại điện tử. Thƣơng mại điện tử gồm các hoạt động mua bán hàng hoá và dịch vụ qua phƣơng tiện điện tử, giao nhận các nội dung kỹ thuật số trên mạng, chuyển tiền điện tử, mua bán cổ phiếu điện tử, vận đơn đơn điện tử, đấu giá thƣơng mại, hợp tác thiết kế, tài nguyên mạng, mua sắm công cộng, tiếp thị trực tuyến tới ngƣời tiêu dùng và các dịch vụ sau bán hàng. Thƣơng mại điện tử đƣợc thực hiện đối với cả thƣơng mại hàng hoá (ví dụ nhƣ hàng tiêu dùng, các thiết bị y tế chuyên dụng) và thƣơng mại dịch vụ (ví dụ nhƣ dịch vụ cung cấp thông tin, dịch vụ pháp lý, tài chính). Các hoạt động truyền thống nhƣ chăm sóc sức khoẻ, giáo dục và các hoạt động mới (nhƣ siêu thị ảo). Thƣơng mại điện tử đang trở thành một cuộc cách mạng làm thay đổi cách thức mua săm của con ngƣời. 2. Lợi ích của TMĐT Xuất phát từ những kinh nghiệm thực tế trong quá trình hoạt động của thƣơng mại điện tử thì TMĐT đã mang lại cho con ngƣời và xã hội các lợi ích sau: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 8
2.1. Thu thập được nhiều thông tin TMĐT giúp cho mỗi cá nhân khi tham gia thu đƣợc nhiều thông tin về thị trƣờng, đối tác, giảm chi phí tiếp thị và giao dịch, rút ngắn thời gian sản xuất, tạo dựng và củng cố quan hệ bạn hàng. Các doanh nghiệp nắm đƣợc các thông tin phong phú về kinh tế thị trƣờng, nhờ đó có thể xây dựng đƣợc chiến lƣợc sản xuất và kinh doanh thích hợp với xu thế phát triển của thị trƣờng trong nƣớc, trong khu vực và quốc tế. Điều này đặc biệt có ý nghĩa đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ, hiện nay đang đƣợc nhiều nƣớc quan tâm coi là một trong những động lực phát triển kinh tế. 2.2. Giảm chi phí sản xuất TMĐT giúp giảm chi phí sản xuất, trƣớc hết là chi phí văn phòng. Các văn phòng không giấy tờ chiếm diện tích nhỏ hơn rất nhiều, chi phí tìm kiếm chuyển giao tài liệu giảm nhiều lần trong đó khâu in ấn gần nhƣ bỏ hẳn. Theo số liệu của hãng General Electricity của Mỹ tiết kiệm trên lĩnh vực này đạt tới 30 %. Điều quan trọng hơn, với góc độ chiến lƣợc là các nhân viên có năng lực đƣợc giải phóng khỏi nhiều công đoạn sự vụ và có thể tập trung vào nghiên cứu phát triển, sẽ đƣa đến những lợi ích to lớn lâu dài. 2.3. Giảm chi phí bán hàng, tiếp thị và giao dịch TMĐT giúp giảm thấp chi phí bán hàng và chi phí tiếp thị. Bằng phƣơng tiện Internet / Web một nhân viên bán hàng có thể giao dịch với rất nhiều khách hàng, catalogue điện tử trên web phong phú hơn nhiều so với catalogue in ấn chỉ có khuôn khổ giới hạn và luôn luôn lỗi thời, trong khi đó catalogue điện tử trên web đƣợc cập nhật thƣờng xuyên. TMĐT qua Internet / Web giúp ngƣời tiêu thụ và các doanh nghiệp giảm đáng kể thời gian và chi phí giao dịch. Thời gian giao dịch qua Internet chỉ bằng 7% thời gian giao dịch qua FAX, và bằng khoảng 0.5 phần nghìn thời gian giao dịch qua bƣu điện chuyển phát nhanh, chi phí thanh toán điện tử qua Internet chỉ bằng 10% đến 20% chi phí thanh toán theo lối thông thƣờng. 2.4. Xây dựng quan hệ đối tác Thƣơng mại điện tử tạo điều kiện cho việc thiết lập và củng cố mối quan hệ giữa các thành viên tham gia quá trình thƣơng mại thông qua mạng Internet các thành viên tham gia có thể giao tiếp trực tiếp (liên lạc trực tuyến) và liên tục với nhau, có cảm giác nhƣ không có khoảng cách về địa lý và thời gian nữa, nhờ đó sự hợp tác và quản lý đều đƣợc tiến hành nhanh chóng một cách liên tục, các bạn hàng mới, các cơ hội kinh doanh mới đƣợc phát hiện nhanh chóng trên phạm vi toàn thế giới và có nhiều cơ hội để lựa chọn hơn. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 9
2.5. Tạo điều kiện sớm tiếp cận kinh tế tri thức Trƣớc hết TMĐT sẽ kích thích sự phát triển của nghành CNTT tạo cơ sở cho phát triển kinh tế tri thức. Lợi ích này có một ý nghĩa lớn đố i với các nƣớc đang phát triển, nếu không nhanh chóng tiếp cận nền kinh tế tri thức thì sau khoảng một thập kỷ nữa nƣớc đang phát triển có thể bị bỏ rơi hoàn toàn. Khía cạnh lợi ích này mang tính chiến lƣợc công nghệ và tính chính sách phát triển cần cho các nƣớc công nghiệp hoá. 3. Các đặc trƣng cơ bản của TMĐT So với các hoạt động thƣơng mại truyền thống, TMĐT có một số các đặc trƣng cơ bản sau: 3.1. Các bên tiến hành giao dịch trong thương mại điện tử không tiếp xúc trực tiếp với nhau và không đòi hỏi phải biết nhau từ trước. Trong thƣơng mại truyền thống các bên thƣờng gặp gỡ nhau trực tiếp để tiến hành giao dịch. Các giao dịch đƣợc thực hiện chủ yếu theo nguyên tắc vật lý nhƣ chuyển tiền, séc, hoá đơn, vận đơn, gửi báo cáo. Các phƣơng tiện viễn thông nhƣ: Fax, telex,... chỉ đƣợc sử dụng để chao đổi số liệu kinh doanh. Tuy nhiên việc sử dụng các phƣơng tiện điện tử trong thƣơng mại truyền thống chỉ để chuyển tải thông tin một cách trực tiếp giữa 2 đối tác của cùng một giao dịch. Thƣơng mại điện tử cho phép tất cả mọi ngƣời cùng tham gia từ các vùng xa xôi hẻo lánh đến các khu vực đô thị rộng lớn, tạo điều kiện cho tất cả mọi ngƣời ở khắp mọi nơi đều có cơ hội ngang nhau tham gia vào thị trƣờng giao dịch toàn cầu và không đòi hỏi nhất thiết phải có mối quen biết với nhau. 3.2. Các giao dịch thương mại truyền thống được thực hiện với sự tồn tại của khái niệm biên giới quốc gia, còn thương mại điện tử được thực hiện trong một thị trường không có biên giới (thị trường thống nhất toàn cầu). T hương mại điện tử trực tiếp tác động tới môi trường cạnh tranh toàn cầu. Thƣơng mại điện tử càng phát triển thì máy tính cá nhân trở thành cửa sổ cho doanh nghiệp hƣớng ra thị trƣờng trên khắp thế giới. Với TMĐT một doanh nhân dù mới thành lập đã có thể kinh doang ở Nhật Bản, Đức và Chi lê..., mà không hề phải bƣớc ra khỏi nhà, một công việc trƣớc kia phải mất nhiều năm. 3.3. Trong hoạt động giao dịch TMĐT đều có sự tham gia của ít nhất ba chủ thể, trong đó có một bên không thể thiếu được là người cung cấp dịch vụ mạng, các cơ quan chứng thực. Trong TMĐT ngoài các chủ thể tham gia quan hệ giao dịch giống nhƣ giao dịch thƣơng mại truyền thống đã xuất hiện một bên thứ 3 đó là nhà cung cấp dịch vụ mạng, các cơ quan chứng thực... là những ngƣời tạo môi trƣờng c ho các giao Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10
dịch thƣơng mại điện tử. Nhà cung cấp dịch vụ mạng và cơ quan chứng thực có nhiệm vụ chuyển đi, lƣu giữ các thông tin giữa các bên tham gia giao dịch TMĐT, đồng thời họ cũng xác nhận độ tin cậy của các thông tin trong giao dịch TMĐT. 3.4. Đối với thương mại truyền thống thì mạng lưới thông tin chỉ là phương tiện để trao đổi dữ liệu, còn đối với TMĐT thì mạng lưới thông tin chính là thị trường Thông qua TMĐT nhiều loại hình kinh doanh mới đƣợc hình thành. Ví dụ: Các dịch vụ gia tăng giá trị trên mạng máy tính hình thành nên các nhà trung gian ảo làm các dịch vụ môi giới cho giới kinh doanh và tiêu dùng, các siêu thị ảo đƣợc hình thành để cung cấp hàng hoá và dịch vụ trên mạng máy tính. Các chủ cửa hàng thông thƣờng ngày nay cũng đang đua nhau đƣa thông tin lên Web để tiến tới khai thác mảng thị trƣờng rộng lớn trên Web bằng cách mở cửa hàng ảo. 4. Các loại thị trƣờng điện tử Tuỳ thuộc vào đối tác kinh doanh mà ngƣời ta gọi đó là thị trƣờng B2B, B2C, C2B hay C2C. Thị trƣờng mở là những thị trƣờng mà tất cả mọi ngƣời có thể đăng ký và tham gia. Tại một thị trƣờng đóng chỉ có một số thành viên nhất định đƣợc mời hay cho phép tham gia. Một thị trƣờng ngang tập trung vào một quy trình kinh doanh riêng lẻ nhất định, ví dụ nhƣ lĩnh vực cung cấp: nhiều doanh nghiệp có thể từ các nghành khác nhau tham gia nhƣ là ngƣời mua và liên hệ với một nhóm nhà cung cấp. Ngƣợc lại thị trƣờng dọc mô phỏng nhiều quy trình kinh doanh khác nhau của một nghành duy nhất hay một nhóm ngƣời dùng duy nhất. Sau khi làn sóng lạc quan về TMĐT của những năm 1990 qua đi, thời gian mà đã xuất hiện nhiều thị trƣờng điện tử, ngƣời ta cho rằng sau một quá trình tập trung chỉ có một số ít thị trƣờng lớn là sẽ tiếp tục tồn tại. Thế nhƣng bên cạnh đó là ngày càng nhiều những thị trƣờng chuyên môn nhỏ. Ngày nay tình hình đã khác hăn đi, công nghệ để thực hiện một thị trƣờng điện tử đã rẻ đi rất nhiều. Thêm vào đó là xu hƣớng kết nối nhiều thông tin chào hàng khác nhau thông qua các giao diện lập trình ứng dụng để thành lập một thị trƣờng chung có mật độ chào hàng cao. Ngoài ra các thị trƣờng độc lập trƣớc đây còn đƣợc tích hợp ngày càng nhiều bằng các giải pháp phần mềm cho một cổng Web toàn diện. Thƣơng mại điện tử đƣợc phân loại theo tƣ cách của ngƣời tham gia giao dịch nhƣ sau: • Ngƣời tiêu dùng: C2C (Consumer – To – Consumer): Ngƣời tiêu dùng với ngƣời tiêu dùng C2B (Consummer – To – Business): Ngƣời tiêu dùng với doanh nghiệp C2G (Consumer – To – Government): Ngƣời tiêu dùng với chính phủ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 11
• Doanh nghiệp: B2C (Bussiness – To – Consumer): Doanh nghiệp với ngƣời tiêu dùng B2B (Bussiness – To – Business ): Doanh nghiệp với doanh nghiệp B2G (Bussiness – To – Government): Doanh nghiệp với chính phủ B2E (Bussiness – To – Employee): Doanh nghiệp với nhân viên • Chính phủ G2C (Government – To – Consumer): Chính phủ với ngƣời tiêu dùng G2B (Government – To – Business): Chính phủ với doanh nghiệp G2G (Government – To – Government): Chính phủ với chính phủ 5. Các hệ thống thanh toán trong TMĐT Thanh toán điện tử là một khâu quan trọng trong TMĐT. Hiểu một cách khái quát thì thanh toán điện tử là một quá trình thanh toán tiền giữa ngƣời mua và ngƣời bán. Điểm cốt lõi của vấn đề này là việc ứng dụng các công nghệ thanh toán tài chính (ví dụ nhƣ mã hoá số thẻ tin dụng, séc điện tử, hoặc tiền điện tử) giữa ngân hàng, nhà trung gian và các bên tham gia hoạt động thƣơng mại. Các ngân hàng và tổ chức tín dụng hiện nay sử dụng các phƣơng pháp này nhằm mục đích nâng cao hiệu quả hoạt động trong bối cảnh phát triển của nền kin h tế số, với một số lợi ích nhƣ giảm chi phí xử lý, chi phí công nghệ và tăng cƣờng thƣơng mại trực tuyến. Thanh toán điện tử là việc trả tiền thông qua các thông điệp điện tử thay vì trao tay trực tiếp. Việc trả lƣơng bằng cách chuyển tiền vào tài khoản n gân hàng, trả tiền mua hàng bằng thẻ tín dụng, bằng thẻ mua hàng... thực chất cũng là những ví dụ đơn giản của thanh toán điện tử. Hình thức thanh toán điện tử có một số hệ thống thanh toán cơ bản sau: Thanh toán bằng thẻ tín dụng: Thực tế cho thấy, khách hàng trên mạng không thể trả tiền hoặc séc để thanh toán. Điều cần thiết là Website bán hàng cần phải tạo ra đƣợc các hình thức thanh toán trên mạng. Hệ thống thanh toán phổ biến hiện nay trên mạng là thanh toán bằng thẻ tín dụng. Một số thẻ tín dụng phổ biến hiện nay là Visa, MasterCard, American Express, JBC. Để tiến hành giao dịch thẻ tín dụng từ Website bán hàng cần thiết phải liên kết tới một dịch vụ tiến hành thanh toán thẻ tín dụng trên mạng nhƣ CyberCard hay PaymentNet,... Dịch vụ thanh toán này cung cấp phần mềm định vị trên máy chủ dịch vụ an toàn tới dịc vụ thực hiện thanh toán. Dịch vụ thực hiện thanh toán xác nhận thông qua thẻ tín dụng để có thể hoàn tất giao dịch với khách hàng. Sau đó chuyển đến bộ phận xác nhận. Dịch vụ thanh toán bằng thẻ tín dụng đảm bảo rằng tiền đƣợc thực hiện ở tài khoản ngân hàng. Để tiến hành sử dụng dịch vụ thanh toán bằng thẻ tín dụng trên Website cần đăng ký một tài khoản giao dịch Internet với ngân hàng (acquier). Hiện tại không phải ngân hàng nào cũng cung cấp dị ch vụ tài khoản giao dịch trên Internet. Tài khoản giao dịch Internet đƣợc thiết kế cho Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 12
phép nhà kinh doanh thực hiện giao dịch thanh toán qua thẻ tín dụng trên Internet thông qua dịch vụ thẻ tín dụng trên mạng. Thanh toán vi điện tử (Electronic Cash MicroPayment): Đƣợc sử dụng cho những giao dịch quá nhỏ đối với yêu cầu thanh toán qua thẻ tín dụng (dƣới 10 USD). Micropayment vi thanh toán đƣợc duy trì qua biên nhận điện tử, khách hàng mở tài khoản với máy cung cấp biên nhận điện tử tự động. Máy cung cấp biên nhận điện tử tự động. Máy cung cấp biên nhận điện tử tự động sẽ cấp cho khách hàng tiền kỹ thuật số (digital money), do đó khách hàng có thể mua trực tiếp từ Website. Trƣớc khi khách hàng thanh toán tiền kỹ thuật số đến ngƣời bán, nó xác nhận cả ngƣời mua và máy bán hàng tự động để đảm bảo rằng tiền đi đến đúng nơi cung cấp tiền điện tử Cyberrcash. Chi phiếu điện tử (Electronic Check) : Đây là một dịch vụ cho phép khách hàng trực tiếp chuyển tiền điện tử từ ngân hàng đến ngƣời bán hàng. Chi phiếu điện tử đƣợc sử dụng thanh toán hoá đơn định kỳ. Các công ty nhƣ điện, nƣớc, ga, điện thoại... đƣa ra hình thức thanh toán này để cải thiện tỉ lệ thu, giảm chi phí và dễ dàng hơn cho khách hàng trong việc quản lý hoá đơn. Từ triển vọng của khách hàng khi một khách hàng đăng kí với nhà cung cấp thì khách hàng sẽ nhận đƣợc thông tin thanh toán (số tài khoản, ngân hàng...). Khách hàng với tên đăng kí sử dụng và mật khẩu họ có thể truy nhập vào Website của công ty phát hành chi phiếu để kiểm tra số dƣ của họ. Khách hàng cũng có thể nhận những hoá đơn điện tử và gửi thƣ điện tử thông báo đã nhận đƣợc hoá đơn điện tử từ công ty cung cấp gửi đến. Khi khách hàng truy cập hoá đơn của mình trên Internet sau khi xem xét tất cả các hoá đơn khách hàng có thể chọn để thanh toán từ tiền của mình trong tài khoản tại ngân hàng. Quá trình thanh toán đƣợc thực hiện thông qua dịch vụ nhƣ dịch vụ thanh toán chi phiếu điện tử trên Cybercash’s Paynow (thanh toán nhanh) của Cybercash. Thƣ điện tử (Email): Có thể dùng để cho phép đối tác kinh doanh nhận thanh toán từ tài khoản khách hàng hoặc để lập tài khoản với nhà cung cấp. Với những lợi ích nêu trên, tăng cƣờng khả năng thanh toán điện tử sẽ là một giải pháp cắt giảm đáng kể các chi phí hoạt động. Theo tính toán của các ngân hàng thì việc giao dịch bằng tiền và séc rất tốn kém, do đó họ tìm kiếm các giải pháp khác với chi phí thấp hơn. Hiện nay ở Mỹ thì các giao dịch bằng tiền mặt chiếm khoảng 54% và bằng séc là 29% các giao dịch điện tử chiếm khoảng 17%. Dự báo con số này sẽ tăng lên trong thời gian tới. 6. Công nghệ thanh toán điện tử Các công nghệ thanh toán điện tử bắt đầu phát triển với dịch vụ chuyển tiền bằng điện tử ví dụ nhƣ dịch vụ chuyển tiền của Western Union giúp một cá nhân có thể chuyển tiền cho ngƣời nào đó ở địa điể m khác thông qua lệnh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 13
chuyển tiền của họ từ một quầy cung cấp dịch vụ của Western Union. Tiền chỉ có thể chuyển giao cho khách hàng sau khi đáp ứng đƣợc các yêu cầu nhận điện. Trong trƣờng hợp này, không có sự tham gia của bất kỳ ngân hàng nào cả, Western chỉ đơn thuần là một công ty điện tín. Sự an toàn phụ thuộc vào khả năng tài chính của hãng, và sự an toàn của dịch vụ này đƣợc kiểm soát qua các thông điệp gửi đi trong từng giao dịch riêng lẻ. Các thông tin này không đƣợc công bố rộng rãi mà chỉ khách hàng và ngƣời nhận đƣợc biết khoản tiền đƣợc chuyển. Chữ ký đƣợc sử dụng nhƣ một công cụ xác nhận nhằm mục đích cho biết quá trình chuyển giao đã hoàn thành khi khách hàng nhận đƣợc tiền. Các sáng kiến trong thanh toán điện tử hiện nay đều nhằm mục đích tạo ra một cách thức đơn giản, thuận lợi cho khách hàng trong giao dịch thanh toán và mang tính tức thời. Trong một giao dịch điện tử, các khâu kiểm tra hối đoái, tiến hành thủ tục thanh toán sẽ diễn ra ngay lập tức khi khách hàng gửi lệnh yêu cầu chuyển tiền để thanh toán cho một giao dịch mua bán trên mạng. Hệ thống thanh toán điện tử dành cho khách hàng phát triển rất nhanh chóng. 7. Quy trình thanh toán điện tử Một quy trình thanh toán điện tử bao gồm có 6 công đoạn cơ bản sau: 1. Khách hàng, từ một máy tính tại một nơi nào đó, điền những thông tin thanh toán và địa chỉ liên hệ vào đơn đặt hàng (Order Form) của Website bán hàng. Doanh nghiệp nhận đƣợc yêu cầu mua hàng hoá hay dịch vụ của khách hàng và phản hồi xác nhận tóm tắt lại những thông tin cần thiết nh ƣ mặt hàng đã chọn, địa chỉ giao nhận và số phiếu đặt hàng… 2. Khách hàng kiểm tra lại các thông tin và click chọn “đặt hàng”, để gởi thông tin trả về cho Doanh nghiệp. 3. Doanh nghiệp nhận và lƣu trũ thông tin đặt hàng đồng thời chuyển tiếp thông tin thanh toán (số thẻ tín dụng, ngày đáo hạn, chủ thẻ…) đã đƣợc mã hoá đến máy chủ (Server, thiết bị xử lý dữ liệu) của Trung tâm cung cấp dịch vụ xử lý thẻ trên mạng Internet. Với quá trình mã hoá các thông tin thanh toán củ a khách hàng đƣợc bảo mật an toàn nhằm chống gian lận trong các giao dịch (ngay cả doanh nghiệp sẽ không biết đƣợc thông tin về thẻ tín dụng của khách hàng). 4. Khi Trung tâm xử lý thẻ tín dụng nhận đƣợc thông tin thanh toán, sẽ giải mã thông tin và xử lý giao dịch đằng sau tƣờng lửa (Fire Wall) và tách rời mạng Internet (off the Internet), nhằm mục đích bảo mật tuyệt đối cho các giao dịch thƣơng mại, định dạng lại giao dịch và chuyển tiếp thông tin thanh toán đến Ngân hàng của Doanh nghiệp (Acquirer) theo một đƣờng dây thuê bao riêng (một đƣờng truyền số liệu riêng biệt). 5. Ngân hàng của Doanh nghiệp gởi thông điện điện tử yêu cầu thanh toán (authorization request) đến ngân hàng hoặc Công ty cung cấp thẻ tín dụng của khách hàng (Issuer). Và tổ chức tài chính này sẽ phản hồi là đồng ý hoặc từ chối thanh toán đến trung tâm xử lý thẻ tín dụng trên mạng Internet. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 14
6. Trung tâm xử lý thẻ tín dụng trên Internet sẽ tiếp tục chuyển tiếp những thông tin phản hồi trên đến doanh nghiệp và tuỳ theo đó doanh nghiệp thông báo cho khách hàng đƣợc rõ là đơn đặt hàng sẽ đƣợc thực hiện hay không. ch-¬ng II : hÖ mËt m·, m· kho¸ ®èi xøng m· kho¸ c«ng khai, ch÷ ký sè i. tæng quan vÒ c¸c hÖ mËt m· Mật mã học là một linh vực liên quan vói các kỹ thuật n gôn ngữ và toán học để đảm bảo an toàn thông tin, cụ thể là thông tin liên lạc. Về phƣơng diện lịch sử, mật mã học gắn liền với quá trình mã hóa; điều này có nghĩa là nó gắn với các cách thức để chuyển đổi thông tin từ dạng này sang dạng khác nhƣng ở đây là từ dạng thông thƣòng có thể nhận thức đƣợc thành dạng không thể nhận thức đƣợc, làm cho thông tin trở thành dạng không thể đọc đƣợc nếu nhƣ không có các kiến thức bí mật. Quá trình mã hoá đƣợc sử dụng chủ yếu để đảm bảo tính bí mật của các thông tin quan trọng , chẳng hạn trong công tác tình báo, quân sự hay ngoại giao cũng nhƣ các bí mật về kinh tế, thƣơng mại. Trong những năm gần đây, lĩnh vực hoạt động củ mật mã hoá đã dƣợc mở rộng; mật mã hoá hiện đại cung cấp cơ chế nhiều hoạt đông hơn là chỉ duy nhấ t việc giữ bí mật và có một loạt các ứng dụng nhƣ : chứng thực khoá công khai, chữ ký số, bầu cử điện tử hay tiền điện tử. Ngoài ra những ngƣời không có nhu cầu thiết yếu đặc biệt về tính bí mật cũng sử dụng các công nghệ mật mã hoá, thông thƣờng đƣợc thiết kế và tạo lập sẵn trong các cơ sở hạ tầng của công nghệ tính toán và liên lạc viễn thông. Mật mã học là một nghành có lịch sử từ hàng nghìn năm nay. Trong phần lớn thời gian phát triển của mình ( ngoại trừ vài thập kỉ trở lại đây ), lịch sử mật mã học chính là lịch sử của những phƣơng pháp mật mã học cổ điển – các phƣơng pháp mật mã hoá với bút và giấy, đôi khi có hỗ trợ từ những dụng cụ cơ khí đơn giản. Vào đầu thế kỉ 20, sự xuất hiện của các cơ cấu cơ khí và điện cơ, chẳng hạn nhƣ máy Enigma, đã cung cấp những những cơ chế phức tạp và hiệu quả hơn cho việc mật mã hoá. Sự ra đời và phát triển mạnh mẽ của ngành điên tử và máy tính trong thập niên gần đây đã tạo điều kiện để mạt mã học phát triển nhảy vọt lên một tầm cao mới. 1. Mật mã học cổ điển Những bằng chứng sớm nhất về sử dụng mật mã học là các chữ tƣơng hình không tiêu chuẩn tìm thấy trên các bức tƣờng Ai Cập cổ đại (cách đây khoảng 4500). Những kí hiệu tỏ ra không phải để phục vụ mục đích truyền thông tin bí mật mà có vẻ nhƣ là nhằm mục đích gợi nên những điều thần bí, trí tò mò hoặc thậm trí để tạo sự thích thú cho ngƣời xem. Ngoài ra còn rất nhiều ví dụ khác về Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 15
những ứng dụng của mật mã học hoặc là những điều tƣơng tự. Muộn hơn, các học giả về tiếng Hebrew có sử dụng một phƣng pháp mã ho á thay thế bảng chữ cái đơn giản chẳng hạn nhƣ mật mã hoá Atbash ( khoảng năm 500 đến năm 600). Mật mã học từ lâu đã đƣợc sử dụng trong các tác phẩm tôn giáo để che giấu thông tin với chính quyền hoặc nền văn hoá thống trị. Ví dụ tiêu chuẩn nhất là “số chỉ kẻ thù của chúa” (Tiếng Anh number of the beast) xuất hiện trong kinh Tân Ƣớc của cơ đốc giáo. ở đây số 666 có thể là cách mã hoá để chỉ đến đế chế La Mã hoặc là đến hoàng đế nero của đế chế này. Việc không đề cập trực tiếp sẽ đỡ gây rắc rối khi chính sách bị chính quyền chú ý. Đối với cơ độc giáo chính thống thi việc che dấu này kết thúc khi constantine cải đạo và chấp nhận đạo cơ đốc là chính thống của đế chế. Hình 1: Scytale, một thiết bị mật mã hóa cổ đại Ngƣời Hy Lạp cổ đại cũng đƣợc biết đến là s ử dụng các kỹ thuật mật mã (chẳng hạn nhƣ mật mã scytale ). Cũng có những bằng chứng tỏ ngƣời La Mã nắm đƣợc các kĩ thuật mật mã (mật mã caesar và các biện thể). Thậm trí đã có những đề cập đến một cuốn sách nói về mật mã trong quân đội La Mã, tuy nhiên cu ốn sách này đã thất truyền. 2. Mật mã học hiện đại Nhiều ngƣời cho rằng kỷ nguyên của mật mã học hiện đại đƣợc bắt đầu với Claude Shannon, ngƣời đƣợc coi là cha đẻ của mật mã toán học. Năm 1949 ông dã công bố bài lý thuyết về truyền trhống trong các hệ thố ng bảo mật (Communication Theory of secrecy system ) trên tập san bell system technical journal _ tập san kỹ thuật của hệ thống bell_ và một thời gian ngắn sau đó, trong cuốn mathematical theory of communication _ lý thuyết toán học trong truyền thông _ cùng với tác giả warren weaver. Những công trình này, cùng với nhũng công trình nghiên cứu khác của ông về lí thuyết về tin học và truyền thông ( information and communication theory), đã thiết lập một nền tảng lí thuyết cơ bản cho mật mã học và thám mã học. Với ảnh hƣởng đó, mật mã học hầu nhƣ bị thâu tóm bởi các cơ quan truyền thông mật của chính phủ, chẳng hạn nhƣ NSA, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 16
và biến mất khỏi tầm hiểu biết của công chúng. Rất ít các công trình đƣợc tiếp tục công bố, cho đến thời kì giữa thập niên 1970, khi mọi sự đƣợc thay đổi. 3. Thuật ngữ Việc nghiên cứu tìm các phƣơng thức để phá vỡ việc sử dụng mật mã đƣợc gọi là phân tích mật mã, hay phá mã. Mật mã hoá và phân tích mật mã đôi khi đƣợc nhóm lại cùng nhau dƣới tên gọi chung mật mã học, nó bao bọc toàn bộ các chủ đề liên quan đến mật mã. Trong thực tế, thuật ngữ mật mã hoá thông thƣờng đƣợc sử dụng để nói đến ngành này một cách tổng thể. Trong một số ngôn ngữ nhƣ tiếng anh nó là cryptography, có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp kryptos tức là "ẩn" và graphein, "viết ra". Việc sử dụng từ "cryptography" lần đầu tiên có lẽ diễn ra trong bài diễn thuyết của Sir Thomas Browne năm 1658 có tên gọi The garden of cyrus: "The strange cryptography of gaffarel in his starrie booke of heaven". Mật mã hoá là quá trình chuyển đổi các thông tin thông thƣờng (văn bản thƣờng hay văn bản rõ ) thành dạng không đọc trực tiếp đƣợc, là văn bản mã. Giải mật mã, là quá trình ngƣợc lại, phục hồi lại văn bản thƣơng từ văn bản mã. Mật mã là thuật toán để mật mã hoá và giải mật mã. Hoạt động chín h xác của mật mã thông thƣờng đựoc kiểm soát bởi khoá _ một đoạn thông tin bí mật nào đó cho phép tuỳ biến cách thức tạo ra văn bản mã. Các giao thức mật mã chỉ rõ các chi tiết về việc mật mã (và các nền tảng mật mã hoá khác) đƣợc sử dụng nhƣ thế nào để thu đƣợc các nhiệm vụ cụ thể. Một bộ các giao thức, thuật toán, cách thức quản lý khoá và các hành động quy định trứơc bởi ngƣời sử dụng thi hành cùng nhau nhƣ một hệ thống tạo ra hệ thống mật mã. Trong cách nói thông thƣờng, "mã" bí mật thông thƣờng đƣợc s ử dụng đồng nghĩa với "mật mã". Trong mật mã học, thuật ngữ này có ý nghĩa kỹ thuật đặc biệt: Các mã là các phƣơng pháp lịch sử tham gia vào việc thay thế các đơn vị văn bản lớn hơn, thông thƣờng là các từ hay câu (ví dụ, "qua tao" thay thế cho "tan cong luc rang dong"). Ngƣợc lại, mật mã hoá cổ điển thong thƣờng thay thế hoạc sắp xếp lại các chữ riêng biệt (hoặc một nhóm nhỏ các chữ cái) ví dụ, " tan cong luc rang dong" trở thành "ubo dpoh mvd sboh epoh" bằng cách thay thế. Thám mã: Mục tiêu của thám mã (phá mã ) là tìm những điểm yếu hoặc không an toàn trong phƣơng thứ mật mã hoá. Thám mã có thể đƣợc thực hiện bởi những kẻ tấn công ác ý, nhằm làm hỏng hệ thống; hoặc bởi những ngƣời thiết kế ra hệ thống (hoặc những ngƣời khác ) với ý định đánh giá độ an toàn của hệ thống. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 17
Có rất nhiều loại hình tấn công thám mã, và chung có thể đƣợc phân loại theo nhiều cách khác nhau. Một trong những đặc điểm liên quan là những ngƣời tấn công có thể biết và làm những gì để hiểu đƣợc thông tin bí mật. Ví dụ, những ngƣời thám mã chỉ truy cập đƣợc văn bản mã hoá không ? hoặc thậm chí: Anh ta có chọn lựa các văn bản ngẫu nhiên để mã hoá ? Các kịch bản này tƣơng ứng với tấn công văn bản mã, tấn công biết bản rõ và tấn công chọn lựa bản rõ. Trong công việc thám mã thuần tuý sử dụng các điểm yếu trong các thuật toán mật mã hoá, những cuộc tấn công khác lại dựa trên sự thi hành, đƣợc biết đến nhƣ là các tấn công side _channel. Nếu ngƣời thám mã biết lƣợng thời gian mà thuật toán cần để mã hoá một lƣợng bản rõ nào đó, anh ta có t hể sử dụng phƣơng thức tấn công thời gian để mã hoá mà nếu không thì chúng chịu đƣợc phép thám mã. Ngƣời tấn công cũng có thể nghiên cứu các mẫu và độ dài của thông điệp để rút ra các thông tin hữu ích cho việc phá mã; điều này đƣợc biết đến nhƣ là thám mã lƣu thông. Nếu nhƣ hệ thống mật mã sử dụng khoá xuất phát từ mật khẩu, chúng có nguy sơ bị tấn công kiểu duyệt toàn bộ (brute force ), vì kích thƣớc không đủ lớn cũng nhƣ thiếu tính ngẫu nhiên của mật khẩu. Đây là điểm yếu chung trong hệ thông mật mã. Đối với các ứng dụng mạng, giao thức thoả thuận khoá chứng thực mật khẩu có thể giảm đi một số các giới hạn của mật khẩu. Đối với các ứng dụng độc lập, hoặc là biện pháp an toàn để lƣu trữ các dữ liệu chứa mật khẩu và/hoặc các cụm từ kiểm soat truy cập thông thƣờng đƣợc gợi ý nên sử dụng. Thám mã tuyến tính và Thám mã vi phân là các phƣơng pháp chung cho mật mã hoá khoa đối xứng. Khi mật mã hoá dựa vào các vấn đề toán tin nhƣ độ khó NP, giống nhƣ trong trƣờng hợp của thuật toán khoá đối xứng, các thuật toán nhƣ phân tích ra thừa số nguyên tố trở thành công cụ tiềm năng cho thám mã. 4. Tiêu chuẩn mật mã Thời kỳ giữa thập niên kỷ 1970 đƣợc chứng kiến hai tiến bộ cong chính lớn ( công khai ). Đầu tiên là sự công đề xuất tiêu chuẩn mật mã hoá dữ liệu (data encryption standard) trong "công báo liên bang " ( federal register ) ở nƣớc Mỹ vào ngày 17 tháng 3 năm 1975. Với đề cử của cục tiêu chuẩn quốc gia (national bureau of standards _NBS ), (hiện là NIST ), bản đề xuất DES đƣợc công ty IBM ( international business machines ) đệ trình trở thành một trong những cố gắng trong việc xây dựng các công cụ tiện ích cho thƣơng mại,nhƣ cho các nhà băng và cho các tổ chức tài chính lớn. Sau nhƣng chỉ đạo và thay đổi của NSA, vào năm 1977, nó đã đƣợc chấp thuận và đƣợc phát h ành dƣới cái tên bản công bố về tiêu chuẩn xử lý thông tin của liên bang (federal information processing standard publication _FIPS) (phiên bản hiện nay là FIPS 46_3). DES Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 18
là phƣơng thức mật mã công khai đầu tiên đƣợc một cơ quan quốc gia nhƣ NSA "tôn sùng". Sự phát hành bản đặc tả của nó bởi NBS đã khuyến khích sự quan tâm chú ý của công chúng cũng nhƣ của các tổ chức nghiên cứu về mật mã học. Năm 2001, DES đã chính thức đƣợc thay thế bởi AES ( viết tắt của advanced encryption standard _ tiêu chuẩn mã hoá tiên tiến) khi NIST công bố phiên bản FIPF 197. Sau một cuộc thi tổ chức công khai, NIST đã chọn Rijndael, do hai nhà mật mã ngƣời Bỉ đệ trình, và nó trở thành AES và một số biến thể của nó nhƣ tam phần DES (Triple Des), vẫn còn đƣợc sử dụng, do trƣớc đây nó đƣợc gắn liền với nhiều tiêu chuẩn quốc gia và các tổ chức. với chiều dài khoá chỉ là 56 bit, nó đã đƣợc chứng minh là không đủ sức chống lại những tấn công kiểu vét cạn (brute force attack- tấn công dùng bạo lực). Một trong những kiểu tấn công loại này đƣợc thực hiện bởi nhóm “ nhân quyền cyber” (cyber civil - rights group) tên là tổ chức tiền tuyến điện tử (electronic frontier foundation) vào năm 1997, và đã phá mã thành công trong 56 tiếng đồng hồ - câu truyện này đƣợc nhắc đến trong cuốn cracking DES( phá vỡ DES), đƣợc suất bản bởi “ O’reilly and Associates”. Do kết quả này mà hiện nay việc sử dụng phƣơng pháp mật mã hoá DES nguyên dạng, có thể đƣợc khẳng định một cách không nghi ngờ, là một việc làm mạo hiểm, không an toàn và những thông điệp ở dƣới sự bảo vệ của những hệ thống mã hoá trƣớc đây dùng DES, cũng nhƣ tất cả các thông điệp đƣợc truyền gửi từ năm 1976 trở đi sử dụng DES, đều ở tronh tình trạng rất đáng lo ngại. Bất chấp chất lƣợng vốn có của nó, một số sự kiện sảy ra trong năm 1976, đặc biệt là sự kiện công khai nhất của Whitfield Diffie, chỉ ra rằngchiều dài khoá mà DES sử dụng (56-bit) là một khoá quá nhỏ). Đã có một số nghi ngờ xuất hiện nói rằng mọt số các tổ chức của chính phủ, ngay tại thời điểm bấy giờ, cũng đã có đủ công suất máy tính để phá mã các thông diệp dùng DES; rõ ràng là những cơ quan khác cũng đã có khả năng làm việc nay rồi. Mật mã hoá đƣợc sử dụng để đảm bảo an toàn cho thông tin liên lạc.Các thuộc tính đƣợc yêu cầu là:  Tính bí mật: chỉ có ngƣời nhận đã xác thực có thể lấy ra đƣợc nội dung của thông tin chứa đựng trong dạng đã mật mã hoá của nó. Nói khác đi, nó không thẻ cho phép thu lƣợm đƣợc bất kì thông tin đáng kể nào về nội dung của thông điệp.  Nguyên vẹn: ngƣời nhân cần có khả năng xác định đƣợc thông tin có bị thay đổi trong quá trình truyền hay không.  Tính xác thực: ngƣời nhận cần có khả năng xác định ngƣời gửi và kiểm tra xem ngƣời gửi có thực sự gửi tin đi hay không.  Không bị từ chối: ngƣời gửi không bị (không thể) từ chối việc đã gửi thông tin đi.  Chống lặp lại: không cho phép bên thứ ba copy lại văn bản và gửi nhiều lần đến ngƣời nhận mà ngƣời gửi không hề hay biết. Mật mã học có thể cung cấp cơ chế để giúp đỡ thực hiện điều này.Tuy nhiên, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 19
một số mục tiêu không phải bao giờ cũng là cần thiết, trong nghĩa cảnh của t hực tế hay mong muốn. Ví dụ, ngƣời gửi thông tin có thể mong muốn giữ mình là nặc danh; trong trƣờng hợp này sự không từ chối thực hiện rõ ràng là không thích hợp. ii. c¸c ph-¬ng ph¸p m· ho¸ 1. Mã hoá đối xứng (mã hoá khoá bí mật) 1.1. Định nghĩa Thuật toán đối xứng hay là thuật toán mà tại đó khoá mã hoá có thể tính toán ra đƣợc từ khoá giải mã.Trong rất nhiều trƣờng hợp, khoá mã hoá và khoá giải mã là giống nhau. Thuật toán này còn có nhiều tên gọi khác nhƣ thuật toán khoá bí mật, thuật toán khoá đơn giản, thuật toán một khoá. Thuật toán này yêu cầu ngƣời gửi và ngƣời nhận phải thoả thuận một khoá trƣớc khi thông báo đƣợc gửi đi, và khoá này phải đƣợc cất giữ bí mật. Độ an toàn của thuật toán này phụ thuộc vào khoá, nếu để lộ ra khoá này nghĩa là bất kì ngƣời nào cũng có thể mã hoá và giải mã thông báo trong hệ thống mã hoá. Sự mã hoá và giải mã của thuật toán đối xứng biểu thị bởi: EK (K) = C và DK (C ) = P H×nh2: M· ho¸ víi kho¸ m· vµ gi¶i m· gièng nhau 1.2. Các vấn đề đối với phƣơng pháp mã hóa đối xứng Phƣơng mã hóa đối xứng đòi hỏi ngƣời mã hóa và ngƣời giải mã phải cùng chung một khóa. Khi đó khóa phải đƣợc giữ bí mật tuyệt đối, do vậy ta dễ dàng xác định một khóa nếu biết khóa kia. Hệ mã hóa đối xứng không an toàn nếu khóa bị lộ với xác s uất cao. Trong hệ này, khóa phải đƣợc gửi đi trên kênh an toàn. Vấn đề quản lý và phân phối khóa là khó khăn và phức tạp khi sử dụng hệ mã hóa đối xứng. Ngƣời gửi và nhận phải luôn thống nhất với nhau về khóa. Việc thay đổi khóa là rất khó và dễ bị lộ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 20