An ninh mạng - Chương 6: Mật mã (Crytography)

Chương 6: Mật mã
(Crytography)
Gậy mật mã của người Hy Lạp là một 
trong những dụng cụ đầu tiên trong ngành 
mật mã hoá
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Giới thiệu về mật mã
• Mật mã học
– Là một lĩnh vực liên quan với các kỹ thuật ngôn ngữ
và toán học để đảm bảo an toàn thông tin, cụ thể là
trong thông tin liên lạc.
– Về phương diện lịch sử, mật mã học gắn liền với quá
trình mã hóa và giải mã (thám mã)
• Mã hóa:
– Là các cách thức để chuyển đổi thông tin từ dạng
thông thường có thể nhận thức được thành dạng
không thể nhận thức được
– làm cho thông tin trở thành dạng không thể đọc được
nếu như không có mật mã.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Giới thiệu về mật mã
– Lĩnh vực có liên quan với mã hóa là steganography
• là lĩnh vực nghiên cứu về việc che giấu sự tồn tại của thông
điệp mà không nhất thiết phải che giấu nội dung của thông
điệp đó
• Ví dụ: mực không màu.
• Thám mã
– là tìm những điểm yếu hoặc không an toàn trong
phương thức mật mã hóa.
– Thám mã có thể được thực hiện bởi những kẻ tấn
công ác ý, nhằm làm hỏng hệ thống; hoặc bởi những
người thiết kế ra hệ thống (hoặc những người khác)
với ý định đánh giá độ an toàn của hệ thống.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Các phương pháp mã hóa
• Mã hóa đối xứng:
– là một dạng mật mã hóa cho phép người sử dụng
trao đổi các thông tin mật thông qua khóa chung bí
mật trước đó.
– dùng cùng một key cho mã hóa và giải mã
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Các phương pháp mã hóa
• Nền tảng mật mã học khác đôi khi cũng được phân loại
như là mật mã học khóa đối xứng:
– Các hàm băm mật mã
• Sản sinh ra sự băm thông điệp.
• Rất dễ tính toán nhưng nó lại rất khó để đảo
ngược – giải mã (hàm một chiều)
• VD: MD5 và SHA-1 là các hàm băm nổi tiếng nhất.
– MAC (mã xác thực thông điệp)
• Là hàm băm có khóa, tương tự như các hàm băm,
ngoại trừ việc cần có khóa để tính toán việc băm.
• Được sử dụng rộng rãi để xác thực thông điệp.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Các phương pháp mã hóa
– Mã hóa khóa đối xứng có một số trở ngại không
thuận tiện:
• hai người muốn trao đổi các thông tin bí mật cần
phải chia sẻ khóa bí mật.
• Khóa cần phải được trao đổi theo một cách thức
an toàn, mà không phải bằng các phương thức
thông thường vẫn dùng để liên lạc.
 mật mã hóa khóa công khai (hay khóa bất đối
xứng) được đưa ra như là một giải pháp thay thế.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Các phương pháp mã hóa
• Mã hóa khóa công khai:
– Sử dụng hai khóa: khóa công khai (hay khóa công
cộng-public key) được phổ biến công khai và khóa bí
mật (hay khóa cá nhân-private key) được giữ bí mật .
– Khóa công khai dùng để mật mã hóa còn khóa bí mật
dùng để giải mật mã (cũng có thể thực hiện ngược
lại).
– Sử dụng Public/Private key authentification bạn có
thể tránh được:
• tấn công dò mật khẩu (bruce password scan)
• bảo vệ mật khẩu root
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Các phương pháp mã hóa
– Hệ thống mã hóa khóa công khai có thể sử dụng với
các mục đích:
• Mã hóa: giữ bí mật thông tin và chỉ có người có
khóa bí mật mới giải mã được.
• Tạo chữ ký số: cho phép kiểm tra một văn bản có
phải đã được tạo với một khóa bí mật nào đó hay
không (nhận thực).
– VD: Tí mã hóa văn bản với khóa bí mật của mình. Nếu
Tèo có thể giải mã với khóa công khai của Tí thì có thể
tin rằng văn bản thực sự xuất phát từ Tí.
• Thỏa thuận khóa: cho phép thiết lập khóa dùng
để trao đổi thông tin mật giữa 2 bên.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Các phương pháp mã hóa
• Case study:
Alice và Bob trao đổi thông tin mật thông
qua hệ thống bưu chính. Alice cần gửi
một bức thư có nội dung cần giữ bí mật
tới cho Bob và sau đó nhận lại thư trả
lời (cũng cần giữ bí mật) từ Bob.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Các phương pháp mã hóa
• Trong hệ thống mật mã hóa khóa đối xứng:
– Alice sẽ cho bức thư vào hộp và khóa lại rồi gửi hộp
theo đường bưu chính bình thường tới cho Bob.
– Khi Bob nhận được hộp, anh ta dùng một khóa giống
hệt như khóa Alice đã dùng để mở hộp, đọc thông tin
và gửi thư trả lời theo cách tương tự.
– Vấn đề đặt ra là Alice và Bob phải có 2 khóa giống
hệt nhau bằng một cách an toàn nào đó từ trước
(chẳng hạn như gặp mặt trực tiếp).
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Các phương pháp mã hóa
• Trong hệ thống mật mã hóa khóa bất đối xứng:
– Bob và Alice có hai khóa khác nhau.
– Đầu tiên, Alice yêu cầu Bob gửi cho mình khóa công
khai theo đường bưu chính bình thường và giữ lại
khóa bí mật.
– Khi cần gửi thư, Alice sử dụng khóa nhận được từ
Bob để khóa hộp.
– Khi nhận được hộp đã khóa bằng khóa công khai của
mình, Bob có thể mở khóa và đọc thông tin.
– Để trả lời Alice, Bob cũng thực hiện theo quá trình
tương tự với khóa của Alice.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Các phương pháp mã hóa
• Ưu điểm mật mã hóa khóa bất đối xứng là:
– Bob và Alice không cần phải gửi đi khóa bí mật của mình.
– Điều này làm giảm nguy cơ một kẻ thứ 3 (chẳng hạn như một
nhân viên bưu chính biến chất) làm giả khóa trong quá trình vận
chuyển và đọc những thông tin trao đổi giữa 2 người trong
tương lai.
– Thêm vào đó, trong trường hợp Bob do sơ suất làm lộ khóa của
mình thì các thông tin do Alice gửi cho người khác vẫn giữ bí
mật (vì sử dụng các cặp khóa khác).
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Chọn một số ngẫu nhiên lớn
để sinh cặp kkhóa
Dùng khoá công khai để mã hóa, nhưng
dùng khoá bí mật để giải mã.
Tổ hợp khoá bí mật mình với khoá bí 
mật của người khác tạo ra khoá dùng 
chung chỉ hai người biết.
Dùng khoá bí mật để ký một thông 
báo;dùng khoá công khai để xác 
minh chữ ký.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt