Đề xuất giao thức mã hóa giả xác suất có thể chối từ sử dụng mã hóa Vernam kết hợp thuật toán ElGamal

Bài báo đề xuất phương pháp mã hóa có thể chối từ kết hợp giữa thuật toán mã hóa khóa công khai ElGamal và thuật toán mã hóa Vernam tạo thành một phương pháp mã hóa hai lần, quá trình truyền tin được thiết kế dựa trên giao thức ba bước Shamir như một mô hình kết hợp mã hóa khóa bí mật không trao đổi khóa với mã hóa khóa công khai.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề xuất giao thức mã hóa giả xác suất có thể chối từ sử dụng mã hóa Vernam kết hợp thuật toán ElGamal Đề xuất giao thức mã hóa giả xác suất có thể chối từ sử dụng mã hóa Vernam kết hợp thuật toán ElGamal Nguyễn Đức Tâm và Lê Mỹ Tú Học viện Kỹ thuật mật mã, Ban Cơ yếu Chính phủ Email:nguyenductamkma@gmail.com, tulemy@hotmail.com Abstract— Bài báo đề xuất phương pháp mã hóa có thể chối từ tăng khối lượng tính toán trong quá trình mã hóa và giải mã. kết hợp giữa thuật toán mã hóa khóa công khai ElGamal và Nhằm khắc phục các hạn chế này, bài báo này đề xuất một thuật toán mã hóa Vernam tạo thành một phương pháp mã hóa phương pháp MHCTCT (với quá trình truyền tin dựa trên giao hai lần, quá trình truyền tin được thiết kế dựa trên giao thức ba thức ba bước Shamir) dùng thuật toán mã hóa khóa bí mật sử bước Shamir như một mô hình kết hợp mã hóa khóa bí mật dụng một lần Vernam như một mã hóa giao hoán kết hợp với không trao đổi khóa với mã hóa khóa công khai. Phương pháp đề xuất đảm bảo an toàn trước các ngữ cảnh tấn công cưỡng ép bên thuật toán mã hóa xác suất khóa công khai ElGamal. Phương gửi hoặc tấn công cưỡng ép bên nhận, vì vậy nó có thể ứng dụng pháp đề xuất đảm bảo an toàn trong truyền tin mật sử dụng mã được trong thực tiễn. hóa kép nhưng độ phức tạp tính toán gia tăng không đáng kể so với mã hóa Elgamal (vì một trong hai thuật toán mã hóa là Keywords- Mã hóa có thể chối từ, thuật toán mã hóa khóa công thuật toán mã hóa Vernam sử dụng phép XOR đơn giản), đồng khai ElGamal, thuật toán mã hóa Vernam, giao thức ba bước thời chống lại được tấn công cưỡng ép bên gửi, cưỡng ép bên Shamir, mã hóa xác suất. nhận. Trong nội dung bài báo, Phần II mô tả kịch bản truyền I. GIỚI THIỆU tin và ngữ cảnh tấn công, Phần III giới thiệu các thuật toán cụ thể sử dụng trong phương pháp đề xuất. Phần IV đề xuất giao Mã hóa có thể chối từ (MHCTCT) là phương pháp mã hóa thức MHCTCT. Phần V kết luận. mà khi giải mã một bản mã cho ra hai bản rõ có ý nghĩa khác nhau, với khả năng chống lại tấn công cưỡng ép (trong kịch II. KỊCH BẢN TRUYỀN TIN VÀ NGỮ CẢNH TẤN CÔNG bản mà kẻ thứ ba đã chặn thu được bản mã truyền qua kênh Kịch bản sử dụng MHCTCT trong truyền tin được mô tả như công cộng và cưỡng ép bên gửi hoặc bên nhận hoặc cả hai bên sau: phải trình ra bản rõ và các khóa đã sử dụng), MHCTCT tăng - Giả sử hai bên A và B truyền thông điệp bí mật T và ngụy cường thêm một lớp bảo mật khi sử dụng để mã hóa và truyền trang một thông điệp giả mạo M (trên cùng một bản mã C). Kẻ tin. Khái niệm MHCTCT được Canetti và cộng sự công bố lần tấn công có trong tay các bản mã thu được trên kênh truyền, đầu tại bài báo [1]. Ngoài việc chống lại tấn công cưỡng ép sau đó cưỡng ép A (hoặc B) trình ra thông điệp rõ, các khóa mã trong truyền tin mật, MHCTCT còn ứng dụng trong lưu trữ ẩn sử dụng và thuật toán mã hóa/giải mã. giấu hoặc có khả năng chối từ các hệ thống tệp dữ liệu nhạy - Khi bị cưỡng ép, A hoặc B để bảo vệ thông điệp bí mật T, sẽ cảm [2-4], ứng dụng trong bỏ phiếu điện tử [5]. trình ra thông điệp giả mạo M phù hợp hoàn toàn với bản mã MHCTCT đã được nghiên cứu và đề xuất cụ thể một số C, khóa mã và thuật toán mã hóa/giải mã. giao thức sử dụng khóa công khai [6] hoặc khóa bí mật chia sẻ - Thông điệp đầu vào phù hợp với quá trình mã hóa và các bản trước [7]. Gần đây, một giải pháp MHCTCT được đề xuất sử mã là T hoặc M thay vì chỉ là T như mã hóa thông thường, cách dụng thuật toán mã hóa giao hoán và khóa bí mật dùng chung thức thực hiện này yêu cầu thuật toán mã hóa phải là mã hóa trong [8]. Nhưng dù ứng dụng thuật toán nào để thiết kế giao xác suất. thức MHCTCT đều phải quan tâm đến điểm quan trọng nhất là Các tình huống tấn công được đặt ra là: khả năng chống tấn công cưỡng ép bởi kẻ tấn công thụ động. - Đối thủ đã chặn thu được mọi bản mã gửi trên kênh truyền; Bài toán đảm bảo an toàn của các giao thức MHCTCT chống - Đối thủ tấn công cưỡng ép một trong hai bên sau khi các bản tấn công cưỡng ép được thảo luận trong các bài báo [9-10], vấn mã đã được gửi/nhận; đề đảm bảo an toàn chống lại các tấn công cưỡng ép chủ động - Mỗi bên đều buộc phải trình ra: thông điệp rõ, khóa bí mật sử bằng cách bổ sung thủ tục xác thực bên gửi và bên nhận cũng dụng, thuật toán thực hiện trong quá trình truyền tin và phải được đề cập trong [10]. đảm bảo các bản mã đã gửi/nhận phù hợp hoàn toàn với những Trong các bài báo [10-11] đã giới thiệu phương pháp thành phần này. MHCTCT dựa trên kết hợp các nguyên thủy mật mã với giao thức ba bước Shaimir như một hình thức truyền tin mật mà III. MỘT SỐ THUẬT TOÁN SỬ DỤNG không cần quá trình trao đổi khóa trước (giao thức không 3.1 Giao thức ba bước Shamir khóa), tuy nhiên với việc mã hóa xác suất bằng cách mã hóa Để thực hiện giao thức ba bước Shamir, thuật toán sử dụng đồng thời thông điệp giả mạo và thông điệp mật (có độ dài phải có tính chất giao hoán một cách liên tiếp [13], nghĩa là nó bằng nhau) làm giảm hiệu suất truyền tin đồng thời làm gia cho phép một thông điệp được mã hóa hai bước với bất kỳ một ...