Hệ mật khóa công khai

Hệ mật khóa công khai
Nguyễn Linh Giang
Khoa CNTT, ĐHBK
HN
Chương III. Các hệ mật khóa công khai
z Nguyên lý hệ mật khoá công khai
z Sơ đồ trao đổi khoá Diffie-Hellman
z Thuật toán RSA
z Một số hệ mật khóa công khai
Nguyên lý hệ mật khoá công khai
z Đặc điểm
– Mật mã công khai dựa trên cơ sở của các hàm toán
học chứ không phải dựa trên phép thay thế và đổi
chỗ như trong phương pháp mã hoá đối xứng.
– Mã mật công khai là bất đối xứng. Trong cơ chế mã
mật khoá công khai sử dụng hai khoá: khoá mật và
khoá công khai. Việc sử dụng hai khoá không đối
xứng đưa đến những hệ quả sâu sắc trong lĩnh vực
an toàn thông tin: tính toàn vẹn, tính xác thực, phân
phối khoá.
Nguyên lý hệ mật khoá công khai
z Xuất xứ:
– Hệ mã mật khoá công khai được phát triển nhằm
giải quyết hai vấn đề phức tạp nảy sinh từ
phương pháp mã hoá đối xứng:
z Vấn đề thứ nhất: bài toán phân phối khoá:
– Duy trì kênh mật để trao đổi khóa;
– Độ an toàn của hệ mật phụ thuộc vào độ an toàn của
khóa ⇒ độ an toàn của kênh mật
z Vấn đề thứ hai: chữ ký điện tử: dấu hiệu đặc trưng
cho từng bên trao đổi thông tin
– Dấu hiệu này không thể bị giả mạo
Nguyên lý hệ mật khoá công khai
z Vấn đề phân phối khóa: trong sơ đồ mã
hoá truyền thống, quá trình phân phối
khoá đưa ra yêu cầu hai phía tham gia
vào trao đổi thông tin:
– Phải chia sẻ trước khoá ( khóa chính), khoá
này phải được phân phối bằng một cách nào
đó cho họ.:
– Phải sử dụng trung tâm phân phối khoá KDC:
nơi tạo và phân phối khóa phiên
z Độ an toàn của toàn bộ hệ mật phụ thuộc
vào độ an toàn của KDC.
Nguyên lý hệ mật khoá công khai
z Vấn đề thứ hai là chữ ký điện tử:
– Chữ ký điện tử phải được sử dụng trong các thông điệp
điện tử;
– Phải có hiệu lực tương đương với chữ ký trên giấy.
Nguyên lý hệ mật khoá công khai
z Hệ mật khoá công khai.
– Sơ đồ mã mật khoá công khai sử dụng một khoá
để mã hoá và một khoá khác có liên quan để
giải mã. Các thuật toán mã hoá và giải mã có
một số đặc điểm quan trọng sau:
z Không thể xác định được khoá giải mã nếu chỉ biết
thuật toán mã hoá và khoá mã hoá.
z Một số hệ mã mật khoá công khai ( như RSA ) còn
cung cấp khả năng sử dụng bất kỳ một khoá trong cặp
khoá làm khoá mã hoá thì khoá còn lại sẽ được dùng
làm khoá giải mã.
Nguyên lý hệ mật khoá công khai
– Sơ đồ mã hoá công khai:
z Mỗi hệ thống đầu cuối tạo một cặp khoá để mã hoá và giải
mã các thông điệp.
z Mỗi hệ thống đầu cuối công bố một khoá trong cặp khoá
còn khoá còn lại được giữ mật.
z Nếu A muốn gửi thông điệp cho B, A sẽ mã hoá văn bản
bằng khoá công khai của B.
z Khi B nhận được thông điệp, B sẽ giải mã bằng khoá mật.
Không một bên thứ ba có thể giải mã được thông điệp vì
chỉ có B biết khoá mật của B.
Nguyên lý hệ mật khoá công khai
Kho¸ c«ng Kho¸ mËt
khai cña B cña B
Văn bản rõ Mã hóa Văn bản m· mËt Giải mã Văn bản rõ
A B
Sơ đồ đảm bảo tính riêng tư bằng pp mã hóa công khai