Xây dựng giao thức xác lập khóa cho các hệ mật mã khóa bí mật

Bài viết đề xuất một giao thức thiết lập khóa cho các hệ thống mật mã khóa bí mật; giao thức này có khả năng thiết lập và xác thực khóa; phân tích về tính an toàn của giao thức được đề xuất, đã chỉ ra khả năng áp dụng nó vào thực tế. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết để nắm chi tiết hơn nội dung nghiên cứu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây dựng giao thức xác lập khóa cho các hệ mật mã khóa bí mật Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập V-1, Số x (2x), tháng x/201x XÂY DỰNG GIAO THỨC XÁC LẬP KHÓA CHO CÁC HỆ MẬT MÃ KHÓA BÍ MẬT CONSTRUCTION OF KEY ESTABLISHMENT PROTOCOL FOR SECRET KEY CRYPTOGRAPHY SYSTEMS Lưu Hồng Dũng Abstract: This paper proposed a key establishment trong thực tế. Tuy nhiên, việc phát triển các protocol for secret key cryptography systems. This phương pháp mới để ứng dụng trong thực tế vẫn protocol has the capacity of key establishment and anthentication. The paper also offers analysis on the luôn là yêu cầu cần thiết được đặt ra. safety of the proposed protocol, has shown the ability to Bài báo đề xuất 2 phương pháp cho phép bảo apply it in practice. đảm đồng thời việc thiết lập khóa cho các hệ mật mã khóa bí mật và xác thực các đối tượng tham gia Từ khóa: Key Establishment, Key Agreement truyền thông, vì thế sẽ chống được các kiểu tấn Protocol, Key Transport Protocols, Secret Key công giả mạo trong thực tế. Cryptography System, Public Key Cryptography System. II. XÂY DỰNG GIAO THỨC XÁC LẬP KHÓA I. ĐẶT VẤN ĐỀ Phương pháp xác lập khóa cho các hệ mật mã Giao thức xác lập khóa được đề xuất ở đây bao gồm 2 thuật toán: thuật toán thỏa thuận khóa xây khóa bí mật được đề xuất đầu tiên bởi W. Diffie và dựng trên cơ sở bài toán logarit rời rạc trong M. Hellman vào năm 1976 và được gọi là giao trường hữu hạn nguyên tố và thuật toán chuyển thức trao thỏa thuận Diffie-Hellman (Diffie- khóa, mà thực chất là một thuật toán mật mã khóa Hellman Key Agreement Protocol) (gọi tắt là công khai được phát triển từ thuật toán thỏa thuận phương pháp Diffie-Hellman), sau đó đã mở ra khóa thứ nhất. Cả 2 thuật toán này đều sử dụng một lĩnh vực mới về khoa học mật mã: mật mã chung một thuật toán hình thành các tham số hệ thống và khóa. khóa công khai. Hiện tại nó vẫn được sử dụng rất phổ biến với nhiều biến thể khác nhau. Nhược 1. Thuật toán hình thành các tham số hệ thống và khóa công khai điểm cơ bản của phương pháp Diffie-Hellman là 1- Chọn một số nguyên tố lớn p và phần tử sinh không có cơ chế xác thực các đối tượng tham gia * truyền thông vì thế phương pháp này không có khả g của nhóm Zp sao cho bài toán logarit rời * năng chống lại một số dạng tấn công giả mạo trong rạc trong Zp là khó giải. thực tế. Một số phương pháp đã được phát triển 2- Chọn khóa riêng (x) là một số nguyên thỏa sau đó như ECDH (Elliptic Curve Diffie-Hellman mãn: 1 < x < p . Key Exchange), MQV (Menezes-Qu-Vanstone 3- Khóa công khai tương ứng (y) được tính theo Protocol), ECMQV (Elliptic Curve Menezes-Qu- công thức: Vanstone Protocol)... đã được ứng dụng phổ biến Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập V-1, Số x (2x), tháng x/201x y = (g ) mod p 3- Gửi giá trị RA cho đối tượng B. x + Đối tượng B thực hiện các bước: 4- Chứng nhận và công khai y bởi một Cơ 1- Chọn ngẫu nhiên một giá trị kB thỏa mãn: quan chứng thực – CA (Certificate Authority) đáng tin cậy. 1 < kB < p . 2. Thuật toán thỏa thuận khóa 2- Hình thành thông tin thỏa thuận khóa RB 2.1 Mô tả thuật toán theo công thức: RB = (g ) B mod p k Các đối tượng tham gia trao đổi thông tin mật cùng thống nhất chọn các tham số p và g, chọn 3- Gửi giá trị RB cho đối tượng A. khóa riêng và tính khóa công khai của mình theo Bước 2: Thuật toán hình thành các tham số hệ thống và 1- Đối tượng A hình thành khóa mã hóa theo khóa công khai ở Mục 1. Giả sử đối tượng gửi/mã công thức: hóa thông tin ký hiệu là A có khóa riêng là xA, K A = (RB ) A × ( y B ) A mod p k ...