H C VI N CÔNG NGH B U CHÍNH VI N THÔNGỌ Ệ Ệ Ư Ễ
Khoa Vi n thông 1ễ
------------o0o------------
BÀI T P L N Ậ Ớ
M NG TRUY NH PẠ Ậ
MÃ HÓA B O M TẢ Ậ
TRONG WIMAX
Giáo viên h ng d nướ ẫ : Th.S Nguy n Vi tễ ệ
Hùng
Sinh viên : Văn Th Ngânị
Bùi Th Huy nị ề
Lê Thanh Bình
Nguy n Thành Ti nễ ế
Nhóm : Nhóm 3
L pớ: D05VT2
Hà N i, 11ộ- 2008
Mã hóa b o m t trong Wimaxả ậ
L i nói đ uờ ầ
L I NÓI Đ UỜ Ầ
Vi n thông là m t lĩnh v c phát tri n m nh m , không ch gia tăng vễ ộ ự ể ạ ẽ ỉ ề
m t d ch v mà v n đ công ngh cũng đ c quan tâm nh m đáp ng nhuặ ị ụ ấ ề ệ ượ ằ ứ
c u ngày càng cao c a ng i s d ng, đ c bi t là v n đ b o m t thông tinầ ủ ườ ử ụ ặ ệ ấ ề ả ậ
c a ng i s d ng trong môi tr ng truy n d n không dây wireless. Thôngủ ườ ử ụ ườ ề ẫ
tin không dây (wireless-hay còn đ c g i là vô tuy n) đang có m t t i kh pượ ọ ế ặ ạ ắ
m i n i và phát tri n m t cách nhanh chóng, các h th ng thông tin di đ ng tọ ơ ể ộ ệ ố ộ ế
bào s d ng công ngh GSM và CDMA đang d n thay th các h th ngử ụ ệ ầ ế ệ ố
m ng đi n tho i c đ nh h u tuy n.Các h th ng m ng LAN không dây- cònạ ệ ạ ố ị ữ ế ệ ố ạ
đ c bi t v i tên thông d ng h n là Wi-fi cũng đang hi n h u trên r t nhi uượ ế ớ ụ ơ ệ ữ ấ ề
tòa nhà văn phòng, các khu vui ch i gi i trí. Trong vài năm g n đây m t hơ ả ầ ộ ệ
th ng m ng MAN không dây (Wireless MAN) th ng đ c nh c nhi u đ nố ạ ườ ượ ắ ề ế
nh là m t gi i pháp thay th và b sung cho công ngh xDSL là Wimax.ư ộ ả ế ổ ệ
Wimax còn đ c g i là Tiêu chu n IEEE 802.16, nó đáp ng đ c nhi u yêuượ ọ ẩ ứ ượ ề
c u k thu t và d ch v kh t khe mà các công ngh truy nh p không dây thầ ỹ ậ ị ụ ắ ệ ậ ế
h tr c nó (nh Wi-fi và Bluetooth) ch a đ t đ c nh bán kính ph sóngệ ướ ư ư ạ ượ ư ủ
r ng h n, băng thông truy n d n l n h n, s khách hàng có th s d ng đ ngộ ơ ề ẫ ớ ơ ố ể ử ụ ồ
th i nhi u h n, tính b o m t t t h n,…ờ ề ơ ả ậ ố ơ
Wimax là công ngh s d ng truy n d n trong môi tr ng vô tuy n, tínệ ử ụ ề ẫ ườ ế
hi u s đ c phát qu ng bá trên m t kho ng không gian nh t đ nh nên d bệ ẽ ượ ả ộ ả ấ ị ễ ị
xen nhi u, l y c p ho c thay đ i thông tin do v y vi c b o m t trong côngễ ấ ắ ặ ổ ậ ệ ả ậ
ngh này c n đ c quan tâm tìm hi u, đánh giá và phân tích trên nhi u khíaệ ầ ượ ể ề
c nh. Đ tài: “Mã hóa b o m t trong Wimax” d i đây là m t ph n trong v nạ ề ả ậ ướ ộ ầ ấ
đ b o m t trong h th ng Wimax. Đ tài này bao g m nh sau:ề ả ậ ệ ố ề ồ ư
Ch ng 1ươ : Gi i thi u t ng quan v h th ng Wimax, đ c đi m, u nh cớ ệ ổ ề ệ ố ặ ể ư ượ
đi m c a h th ng, m t s chu n hóa và s qua các ph ng pháp b o m tể ủ ệ ố ộ ố ẩ ơ ươ ả ậ
trong h th ng Wimax đang đ c s d ng. ệ ố ượ ử ụ
Ch ng 2ươ : Gi i thi u,phân lo i các ph ng pháp mã hóa b o m t nhớ ệ ạ ươ ả ậ ư
ph ng pháp mã hóa không dùng khóa, mã hóa bí m t và mã hóa công khai vàươ ậ
m t s ng d ng c a mã hóa trong th c t .ộ ố ứ ụ ủ ự ế
Ch ng 3ươ : T p trung chi ti t v các ph ng pháp mã hóa đ c dùng trongậ ế ề ươ ượ
b o m t h th ng Wimax nh tiêu chu n mã hóa d li u DES và tiêu chu nả ậ ệ ố ư ẩ ữ ệ ẩ
1
Mã hóa b o m t trong Wimaxả ậ
L i nói đ uờ ầ
mã hóa tiên ti n AES. Và cu i cùng là k t lu n và xu h ng phát tri n ti pế ố ế ậ ướ ể ế
theo c a công ngh Wimax.ủ ệ
Công ngh Wimax v n đang đ c nghiên c u và phát tri n. B o m t làệ ẫ ượ ứ ể ả ậ
m t v n đ t ng đ i khó cùng v i kh năng hi u bi t h n ch c a nhómộ ấ ề ươ ố ớ ả ể ế ạ ế ủ
v v n đ mã hóa b o m t, do đó không tránh đ c nh ng sai sót trong bàiề ấ ề ả ậ ượ ữ
làm.Mong đ c s đóng góp ý ki n c a m i ng i quan tâm đ n v n đ b oượ ự ế ủ ọ ườ ế ấ ề ả
m t. ậ
2
Mã hóa b o m t trong Wimaxả ậ
M c l cụ ụ
M C L CỤ Ụ
L I NÓI Đ UỜ Ầ .....................................................................................................1
M C L CỤ Ụ ...........................................................................................................3
THU T NG VI T T TẬ Ữ Ế Ắ ..................................................................................6
DANH M C HÌNH VỤ Ẽ......................................................................................9
DANH M C B NG BI UỤ Ả Ể ...............................................................................11
CH NG I : GI I THI U V WIMAXƯƠ Ớ Ệ Ề ......................................................12
1.1. Gi i thi u v công ngh Wimaxớ ệ ề ệ ................................................................12
1.1.1. M t s đ c đi m c a Wimaxộ ố ặ ể ủ ........................................................14
1.1.2. C u hình m ng trong Wimaxấ ạ .........................................................15
1.1.2.1. C u hình đi m-đa đi mấ ể ể ......................................................15
1.1.2.2. C u hình MESHấ..................................................................16
1.2. Gi i thi u các chu n Wimaxớ ệ ẩ ......................................................................17
1.2.1. M t s chu n Wimax đ u tiênộ ố ẩ ầ ......................................................18
1.2.1.1. Chu n IEEE 802.16d-2004ẩ..................................................20
1.2.1.2. Chu n IEEE 802.16e-2005ẩ..................................................20
1.2.2. M t s chu n IEEE 802.16 khácộ ố ẩ ...................................................21
1.3. L p con b o m t trong Wimaxớ ả ậ ...................................................................26
1.4. K t lu nế ậ .......................................................................................................27
CH NG II : CÁC PH NG PHÁP MÃ HÓA B O M TƯƠ ƯƠ Ả Ậ .....................28
2.1. Gi i thi u v mã hóa b o m tớ ệ ề ả ậ ....................................................................28
2.2. Các ph ng pháp mã hóa b o m tươ ả ậ .............................................................28
2.2.1.Mã hóa không dùng khóa.................................................................28
2.2.1.1. Hàm mũ r i r cờ ạ ....................................................................28
2.2.1.2. Hàm bình ph ng moduleươ ...................................................30
2.2.1.3. B t o bít ng u nhiênộ ạ ẫ ..........................................................30
Mã hóa b o m t trong Wimaxả ậ
M c l cụ ụ
2.2.2. Mã hóa khóa bí m tậ........................................................................33
2.2.2.1. M t mã Ceasarậ.....................................................................34
2.2.2.2. M t mã Affineậ......................................................................35
2.2.2.3. M t mã thay th (Substitution cipher)ậ ế .................................36
2.2.2.4. Các mã hoán v (Transposition cipher)ị................................37
2.2.2.5. M t mã Hillậ..........................................................................39
2.2.2.6. M t mã Vigenereậ.................................................................40
2.2.2.7. One time pad.........................................................................42
2.2.2.8. Mã RC4................................................................................43
2.2.2.9. DES (Data Encryption Standard).........................................44
2.2.2.10. AES (Advanced Encryption Standard)...............................46
2.2.3. Mã hóa khóa công khai...................................................................46
2.2.3.1. Mã RSA................................................................................47
2.2.3.2. H m t Rabinệ ậ ......................................................................49
2.2.3.3. H m t ElGamalệ ậ ..................................................................50
2.2.3.4. H m t Mekle-Hellmanệ ậ .......................................................51
2.2.3.5. H m t Mc Eliceệ ậ .................................................................51
2.2.3.6. M t mã đ ng cong Elipậ ườ .....................................................51
2.2.3.7. Các hàm băm và tính toàn v n c a d li uẹ ủ ữ ệ ........................52
2.2.3.8. MD4 và MD5.......................................................................55
2.2.3.9. SHA và SHA-1.....................................................................55
2.3. So sánh – ng d ng – Xu h ng phát tri n c a mã hóa b o m tỨ ụ ướ ể ủ ả ậ ............55
2.3.1. So sánh mã hóa khóa bí m t và mã hóa khóa công khaiậ................55
2.3.2. M t s ng d ng tiêu bi uộ ố ứ ụ ể ............................................................57
2.3.3. Xu h ng c a mã hóa trong t ng laiướ ủ ươ ...........................................60
2.4. K t lu nế ậ .......................................................................................................64
CH NG III : MÃ HÓA D LI U TRONG WIMAXƯƠ Ữ Ệ ...............................65
3.1. Tiêu chu n mã hóa d li u DES – Data Encryption Standardẩ ữ ệ ....................65
3.1.1. Gi i thi u v mã hóa DESớ ệ ề .............................................................65
3.1.2. Thu t toán mã hóa DESậ..................................................................67