Bài giảng An toàn mạng máy tính: Bài 3 - ThS. Tô Nguyễn Nhật Quang

Bài 3 trình bày về các giải thuật mã hoá dữ liệu. Chương này gồm có các nội dung chính như: Giới thiệu về mật mã hoá, lịch sử của mật mã, giải thuật mã hoá cổ điển, giải thuật mã hoá hiện đại, bẻ gãy một hệ thống mật mã. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng An toàn mạng máy tính: Bài 3 - ThS. Tô Nguyễn Nhật QuangTrường Đại Học Công Nghệ Thông TinKhoa Mạng Máy Tính và Truyền Thông AN TOÀN MẠNG MÁY TÍNH ThS. Tô Nguyễn Nhật Quang NỘI DUNG MÔN HỌC1. Tổng quan về an ninh mạng2. Các phần mềm gây hại3. Các giải thuật mã hoá dữ liệu4. Mã hoá khoá công khai và quản lý khoá5. Chứng thực dữ liệu6. Một số giao thức bảo mật mạng7. Bảo mật mạng không dây8. Bảo mật mạng vành đai9. Tìm kiếm phát hiện xâm nhập ATMMT - TNNQ 2BÀI 3CÁC GIẢI THUẬTMà HOÁ DỮ LIỆUCác giải thuật mã hoá dữ liệu1. Giới thiệu về mật mã hoá2. Lịch sử của mật mã3. Giải thuật mã hoá cổ điển4. Giải thuật mã hoá hiện đại5. Bẻ gãy một hệ thống mật mã6. Bài tập ATMMT - TNNQ 4 1. Giới thiệu về mật mã hoᄠGiới thiệu – Mật mã hoá được sử dụng kể từ cổ đại cho đến tận ngày nay. – Hiện nay, các giao dịch tài chính, chuyển khoản, mua sắm hàng hoá, thư từ, tài liệu… được thực hiện nhiều qua môi trường mạng đòi hỏi dữ liệu phải được bảo mật tốt => phải được mã hoá. ATMMT - TNNQ 5 1. Giới thiệu về mật mã hoᄠMột số khái niệm – Thông báo, văn bản: là một chuỗi hữu hạn các ký hiệu lấy từ một bảng chữ cái Z nào đó và được ký hiệu là m. – Mật mã hoá: là việc biến đổi một thông báo sao cho nó không thể hiểu nổi đối với bất kỳ người khác ngoài người nhận được mong muốn. – Phép mật mã hoá thường được ký hiệu là e(m), với m là thông báo cần mã hoá. ATMMT - TNNQ 6 1. Giới thiệu về mật mã hoᄠMột số khái niệm – Khoá: là một thông số đầu vào của phép mã hoá hoặc giải mã. Khoá dùng để mã hoá ký hiệu là ke, khoá dùng để giải mã ký hiệu là kd. – Chuỗi mật mã: là chuỗi nguỵ trang, tức là chuỗi thông báo qua phép mật mã hoá và thường được ký hiệu là c: c=e(m,ke). – Phép giải mã d(c,kd) là quá trình xác định thông báo gốc (m) từ chuỗi mật mã c và khoá giải mã kd, và thường được ký hiệu là d(c,kd): d(c,kd)=m. ATMMT - TNNQ 71. Giới thiệu về mật mã hoá ATMMT - TNNQ 8 2. Lịch sử của mật mãMật mã học là ngành có lịch sử hàng ngàn năm.Mật mã học cổ điển với bút và giấy.Mật mã học hiện đại với điện cơ, điện tử, máy tính.Sự phát triển của mật mã học đi liền với sự phát triểncủa phá mã (thám mã):– Phát hiện ra bức điện Zimmermann khiến Hoa Kỳ tham gia Thế chiến I– Việc phá mã thành công hệ thống mật mã của Đức Quốc xã góp phần đẩy nhanh thời điểm kết thúc thế chiến II.Hai sự kiện khiến cho mật mã học trở nên đại chúng:– Sự xuất hiện của tiêu chuẩn mật mã hóa DES.– Sự ra đời của các kỹ thuật mật mã hóa khóa công khai. ATMMT - TNNQ 9 2. Lịch sử của mật mㄠMật mã học cổ điển – Các chữ tượng hình không tiêu chuẩn tìm thấy trên các bức tượng Ai Cập cổ đại (cách đây khoảng 4500 năm tr.CN). – Mã hóa thay thế bảng chữ cái đơn giản như mật mã hóa Atbash (khoảng năm 500-600 tr.CN). – Người La Mã xây dựng mật mã Caesar. ATMMT - TNNQ 10 2. Lịch sử của mật mㄠMật mã học trong thế chiến thứ 2 – Người Đức sử dụng rộng rãi một hệ thống máy rôto cơ điện tử có tên gọi là máy Enigma. – Phe Đồng minh sử dụng máy TypeX của Anh và máy SIGABA của Mỹ, đều là những thiết kế cơ điện dùng rôto tương tự như máy Enigma, song với nhiều nâng cấp hơn. ATMMT - TNNQ 11Máy Enigma ATMMT - TNNQ 12Máy Enigma ATMMT - TNNQ 13 2. Lịch sử của mật mㄠMật mã học hiện đại – Cha đẻ của mật mã học hiện đại là Claude Shannon. – Tiêu chuẩn mật mã hóa dữ liệu (Data Encryption Standard) là một phương thức mã hoá công khai được công bố tại Mỹ vào ngày 17.03.1975. – Với chiều dài khoá chỉ là 56-bit, DES đã được chứng minh là không đủ sức chống lại những tấn công kiểu vét cạn (brute force attack - tấn công dùng bạo lực). ATMMT - TNNQ 14 2. Lịch sử của mật mㄠMật mã học hiện đại – Năm 2001, DES đã chính thức được thay thế bởi AES (Advanced Encryption Standard - Tiêu chuẩn mã hóa tiên tiến). – Trước thời kỳ này, hầu hết các thuật toán mật mã hóa hiện đại đều là những thuật toán khóa đối xứng (symmetric key algorithms), trong đó cả người gửi và người nhận phải dùng chung một khóa, và cả hai người đều phải giữ bí mật về khóa này. – Đối với mật mã hóa dùng khóa bất đối xứng, người ta phải có một cặp k ...