01 phandinhdieu an toan bao mat thong tin

168 47 0
01 phandinhdieu an toan bao mat thong tin

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Đại học quốc gia hà nội Khoa công nghệ Phan Đình Diệu Lý thuyết mật mã & an toàn thông tin NXB đại học quốc gia hà nội - 2002 Lý thuyết mật mã & An toàn thông tin Lý thuyết mật mã & An toàn thông tin Phan Đình Diệu Đại học Quốc gia Hà Nội Khoa Công nghệ- ĐHQG Hà nội Nội dung Lời mở đầu .4 Chơng Giíi thiƯu chung vỊ mËt m· 1.1 S¬ lùoc lÞch sư vỊ khoa mËt m· 1.2 HÖ thèng mËt m· M· theo khối mã theo dòng 12 1.3 Mật mã khóa đối xứng mật mã có khóa công khai 15 1.4 Các toán an toàn thông tin 16 1.5 Thám mã tính an toàn hệ mật mã 18 Chơng Cơ sở toán học lý thuyÕt mËt m· 20 2.1.Sè häc c¸c sè nguyên.Thuật toán Euclide 20 2.2 Xác suất thuật toán xác suất 31 2.3 Độ phức tạp tính toán 36 2.4.Số nguyên tố Phân tích thành thừa số.Lôgarit rời rạc 42 Chơng Các hệ mật mã khoá đối xứng 55 3.1 Các hệ mật mã cổ điển 55 3.2 Thám mã hƯ mËt m· cỉ ®iĨn 63 3.3 Mật mã theo dòng dãy số giả ngÉu nhiªn 72 3.4 HƯ mËt m· chn DES 80 Chơng Các hệ mật mã khoá công khai 92 4.1 Giới thiệu mở đầu .92 4.1 Hệ mật mã khoá công khai RSA 97 4.2 Hệ mật mã khoá công khai Rabin 101 4.3 HÖ mËt mã khoá công khai ElGamal 103 4.4 Các hệ mật mã dựa toán NP-đầy ®đ 107 4.5 C¸c hƯ mËt m· x¸c st khoá công khai 111 Chơng Bài toán xác nhận Chữ ký điện tử 115 5.1 Bài toán xác nhận sơ đồ chữ ký 115 5.2 Sơ đồ chữ ký ElGamal chuẩn chữ ký điệ tử 118 5.3 Hàm băm chữ ký 122 5.4 Một số sơ đồ chữ ký khác 127 5.5.Chữ ký không phủ định đợc&không chối bỏ đợc 131 Chơng Các sơ đồ xng danh xác nhận danh tính 136 6.1 VÊn ®Ị x−ng danh 136 6.2 Sơ đồ xng danh Schnorr 137 6.3 Sơ đồ x−ng danh Okamoto 140 6.4 Sơ đồ xng danh Guillou-Quisquater 142 6.5 Giao thøc Feige-Fiat-Shamir .145 6.6 PhÐp chøng minh kh«ng lé tri thøc 147 Chơng Vấn đề phân phối khoá thoả thuận khoá 152 7.1 Quản trị khoá m¹ng trun tin .152 7.2 Mét sè hƯ phân phối khoá 153 7.3 Trao đổi khoá thoả thuận khoá 157 Chú dẫn tài liệu tham khảo 163 Lời mở đầu Từ ngời có nhu cầu trao đổi thông tin, th từ cho nhu cầu giữ bí mật bảo vệ tính riêng t thông tin, th từ đợc trao đổi nẩy sinh Hình thức thông tin đợc trao đổi phổ biến sớm dới dạng văn bản, để giữ bí mật thông tin ngời ta sớm nghĩ đến cách che dấu nội dung văn cách biến dạng văn để ngời không đọc hiểu đợc, đồng thời có cách khôi phục lại nguyên dạng ban đầu để ngời đọc hiểu đợc; theo cách gọi ngày dạng biến đổi văn đợc gọi mật mã văn bản, cách lập mật mã cho văn đợc gọi phép lập mật mã, cách khôi phục lại nguyên dạng ban đầu văn từ mật mã đợc gọi phép giải mã Phép lập mật mã phép giải mã đợc thực nhờ chìa khoá riêng mà ngời đợc biết, sau ta gọi khoá mật mã Ngời không đợc biết khoá mật mã, nên dù có "ăn cắp" đợc mật mã đờng truyền tin, nguyên tắc giải mã để hiểu đợc nội dung văn truyền Hiển nhiên, tiêu chuẩn mật mã tạo đợc tính bí mật cho văn bản; khái niệm bí mật khái niệm cốt lõi lý thuyết mật mã Có thể có định nghĩa khoa học cho khái niệm bí mật hay không? Đã có nhiều cách tiếp cận để tìm hiểu nội dung khái niệm bí mật, nhng định nghĩa khoa học, hay nữa, định nghĩa toán học cho khái niệm cha có Một cách tiếp cận phổ biến gắn khái niệm bí mật với khái niệm "ngẫu nhiên", văn rõ có nội dung xác định điều ta mong muốn mật mã phải gồm ký tự đợc xếp hỗn độn, nh ngẫu nhiên khiến ngời nhìn vào xác định đợc nội dung văn gốc Tuy nhiên, "bí mật" khái niệm cha định nghĩa đợc, khái niệm "ngẫu nhiên", hay cụ thể hơn, khái niệm "dãy bit ngẫu nhiên", khó định nghĩa nh vậy, ta cha qui định đợc tiêu chuẩn toán học để xác định dãy bit có "ngẫu nhiên" hay không, mà tìm hiểu đợc số thuộc tính gần với "ngẫu nhiên", dùng làm để tạm xác định dãy bit có "giả ngẫu nhiên" theo nghĩa có thuộc tính hay không mà Từ thập niên gần đây, bớc vào kỷ nguyên máy tính, nh ®èi víi nhiỊu lÜnh vùc kh¸c, lÜnh vùc mËt m· có chuyển biến to lớn từ giai ®o¹n mËt m· trun thèng sang giai ®o¹n mËt m· máy tính; máy tính điện tử đợc sử dụng ngày phổ biến việc lập mật mã, giải mật mã, chuyển biến kích thích việc nghiên cứu giải pháp mật mã, biến việc nghiên cứu mật mã thành khoa học có đối tợng ngày rộng lớn đợc sử dụng có hiệu nhiều phạm vi hoạt động sống Vì nghiệp vụ chủ yếu mật mã đợc thực máy tính, nên khái niệm bí mật, ngẫu nhiên dần đợc "máy tính hoá", víi sù ®êi cđa Lý thut vỊ ®é phøc tạp tính toán vào năm 1960, khái niệm tìm đợc nội dung chung đợc nghiên cứu cách toán học tính phức tạp Bây ta nói, mật mã anh bí mật, từ mật mã để tìm rõ anh phải thực tiến trình tính toán mà độ phức tạp vợt lực tính toán (kể máy tính) anh; dãy bit xem ngẫu nhiên , dựa vào đoạn bit biết để tìm bit cđa d·y anh còng ph¶i thùc hiƯn mét tiÕn trình tính toán có độ phức tạp cực lớn tơng tự nh nói Việc chuyển sang giai đoạn mật mã máy tính trớc hết có tác dụng phát triển đại hoá nhiều hệ thống mật mã theo kiểu truyền thống, làm cho hệ thống có cấu trúc tinh tế hơn, đòi hỏi lập mật mã giải mã phức tạp hơn, hiệu giữ bí mật giải pháp mật mã đợc nâng cao trớc nhiều Tuy nhiên, bớc chuyển có tính chất cách mạng mà mật mã máy tính mang lại việc phát minh hệ mật mã có khoá công khai, cuối năm 1970, sở lý thuyết phát minh tồn hàm phía (one-way function), tức hàm sè sè häc y = f (x) mµ viƯc tÝnh theo phía thuận từ x tính y tơng đối dễ, nhng việc tính theo phía ngợc từ y tìm lại x (x = f 1(y)) phức tạp Các hệ mật mã có khoá công khai làm thay đổi chất việc tổ chức hệ truyền thông bảo mật, làm dễ dàng cho việc bảo mật hệ truyền thông công cộng, tính chất đặc biệt chúng sở cho việc phát triển nhiều giao thức an toàn thông tin khác sử dụng mạng truyền thông công cộng, chẳng hạn loại giao thức xác nhận nguồn tin định danh ngời gửi, chữ ký điện tử, giao thức xác nhận không để lộ thông tin khác việc xác nhận, giao thức trao đổi khoá tổ chức truyền tin bảo mật xác nhận, v.v , gần việc phát triển nhiều giao thức đặc thù khác giao dịch ngân hàng thơng mại điện tử, phát hành mua bán tiền điện tử, Cũng cần nói thêm lý thuyết mật mã đại, tức mật mã máy tính sở lý thuyết độ phức tạp tính toán có nhiều ứng dụng đặc sắc có triển vọng to lớn, nhng giai đoạn phát triển bớc đầu, phải khắc phục nhiều khó khăn tìm kiếm thêm nhiều sở vững để tiếp tục hoàn thiện phát triển Chẳng hạn, nh nói, sở quan trọng lý thuyết mật mã đại tồn hàm phía, nhng có thật tồn hàm phía hay không toán cha có câu trả lời! Ta ®ang cã mét sè hµm mét phÝa theo sù hiĨu biÕt cđa ng−êi hiƯn nay, nh−ng ch−a chøng minh đợc có hàm cụ thể chắn hàm phía! Tuy nhiên, theo quan điểm khoa học đại, ta không xem mục đích khoa học tìm chân lý chắn tuyệt đối, mà tìm cách giải vấn đề (problem solving) gặp thực tiễn, ta tin vào giải pháp "tơng đối" có hiệu mà lý thuyết đại mật m· ®ang cèng hiÕn cho ng−êi hiƯn TËp giáo trình Lý thuyết mật mã an toàn thông tin đợc soạn để phục vụ cho việc học tập sinh viên lớp theo chơng trình đại học cao học thuộc ngành Công nghệ thông tin Đại học Quốc gia Hà nội Trong khoảng mơi năm gần đây, giới xuất nhiều sách tài liệu có tính chất giáo khoa tham khảo lý thuyết mật mã đại ứng dụng Ngời viết tập giáo trình có cố gắng lựa chọn xếp số nội dung mà nghĩ cần thiết thích hợp để phạm vi hạn chế thời gian (và không gian) trình bày giới thiệu đợc cho ngời học cách tơng đối hệ thống kiến thức lý thuyết mật mã đại, bao gồm số kiến thức toán học cần thiết Giáo trình đợc giảng dạy cho sinh viên khoá cao học Công nghệ thông tin thuộc Đại học Bách khoa Hà nội khoa Công nghệ Đại học Quốc gia Hà nội từ năm 1997 đến 2004 Ngời viết chân thành cảm ơn bạn đồng nghiệp ngời đọc cho chỗ thiếu sót để kịp thời sửa chữa cho lần in sau, có Tháng 12 năm 2002 Phan Đình Diệu ... chúng vào vấn đề an toàn thông tin 1.4 Các toán an toàn thông tin Chúng ta sống thời đại bùng nổ thông tin Nhu cầu trao đổi thông tin phơng tiện truyền đa thông tin phát triển cách nhanh chóng Và... Chơng Các sơ đồ xng danh xác nhận danh tính 136 6.1 VÊn ®Ị x−ng danh 136 6.2 Sơ đồ xng danh Schnorr 137 6.3 Sơ đồ xng danh Okamoto 140 6.4 S¬ ®å x−ng danh Guillou-Quisquater... ®· giíi thiƯu số toán an toàn thông tin nói chung Các toán có hạt nhân tính an toàn hệ mật mã đó, việc nghiên cứu tính an toàn hệ mật mã góp phần giải vấn đề an toàn thông tin kể CHƯƠNG II Cơ së

Ngày đăng: 31/03/2020, 21:10

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • lythmatma0.pdf

    • Tháng 12 năm 2002

    • Thí dụ: 23 \( 8 \(mod 5 \), vì 23 

    • Phương trình đồng dư tuyến tính có dạng

  • lythmatma1.pdf

    • CHƯƠNG III

    • Thí dụ: Cho bản mã chreevoahmaeratbiaxxwtnxbeeophbsbqmqeqerb

  • lythmatma3.pdf

    • CHƯƠNG IV

      • Các hệ mật mã khoá công khai

  • lythmatma4.pdf

    • Bài toán xác nhận và

    • chữ ký điện tử

      • Khi đó, đồng dư thức (modp) đúng với xác suất 1/q , tức nếu

  • lythmatma5.pdf

    • CHƯƠNG VI

      • Các sơ đồ xưng danh và

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan