Đề xuất mô hình chữ ký số tập thể đa thành phần tổng quát và kết hợp với một số mô hình khác

Dựa trên một số công trình đã công bố về chữ ký số tập thể đa thành phần (MultiSignature MultiSection – MSMS), tác giả đưa ra định nghĩa tổng quát về mô hình này và đề xuất mô hình kết hợp giữa MSMS với hai mô hình ký số phổ biến là chữ ký số ủy nhiệm và chữ ký số mù. Với sự kết hợp này MSMS đưa ra
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề xuất mô hình chữ ký số tập thể đa thành phần tổng quát và kết hợp với một số mô hình khácNghiên cứu khoa học công nghệ ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH CHỮ KÝ SỐ TẬP THỂ ĐA THÀNH PHẦN TỔNG QUÁT VÀ KẾT HỢP VỚI MỘT SỐ MÔ HÌNH KHÁC Đặng Minh Tuấn* Tóm tắt: Dựa trên một số công trình đã công bố về chữ ký số tập thể đa thành phần (MultiSignature MultiSection – MSMS), tác giả đưa ra định nghĩa tổng quát về mô hình này và đề xuất mô hình kết hợp giữa MSMS với hai mô hình ký số phổ biến là chữ ký số ủy nhiệm và chữ ký số mù. Với sự kết hợp này MSMS đưa ra khả năng đáp ứng đa dạng và phong phú các ứng dụng về chữ ký số trong thực tiễn.Từ khóa: Chữ ký số, Chữ ký số tập thể, Chữ ký số tập thể đa thành phần. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Chữ ký số tập thể là mô hình ở đó có nhiều người cùng tham gia ký một văn bản,lần đầu tiên đưa ra bởi Nakamura và Itakura [1]. Năm 1999, Harn đưa ra khái niệmchữ ký số tập thể có phân biệt trách nhiệm [2], ở đó mỗi thành viện chịu trách nhiệmký vào một phần duy nhất của văn bản, tuy nhiên cũng như nhiều công bố sau đónhư [3], [4]…, mô hình này chỉ cho phép một người ký duy nhất một phần của vănbản, và một phần văn bản được ký duy nhất bởi một người. Trong thực tế một phầncủa văn bản có thể được ký bởi nhiều người và mỗi người có thể ký nhiều phần khácnhau của văn bản, các mô hình ký trước đây không thể đáp ứng yêu cầu này và đó làlý do đề xuất mô hình ký tập thể đa thành phần cho phép giải quyết vấn đề này. Chữ ký số tập thể đa thành phần lần đầu tiên được công bố vào năm 2011 trong[5] cho hệ mật dựa trên logarithm rời rạc, sau đó là [6] cho hệ mật dựa trên đườngcong elliptic tuy nhiên chưa có một định nghĩa tổng quát về chữ ký số tập thể đathành phần (MSMS). Trong bài báo này, tác giả đưa ra một định nghĩa tổng quátcho chữ ký số MSMS, đồng thời mở rộng khả năng ứng dụng của mô hình MSMSkhi kết hợp với mô hình chữ ký số ủy nhiệm và chữ ký số mù. Phần 2 là một số định nghĩa liên quan đến mô hình ký tập thể đa thành phầntổng quát. Phần 3 là đề xuất kết hợp giữa MSMS với ký ủy nhiệm dựa trên hệ mậtđịnh danh (song tuyến tính), đây là hệ mật có nhiều ưu việt khi sử dụng email haysố chứng minh thư làm khóa công khai, phần 3.2 là đề xuất mô hình kết hợp với kýmù dựa trên hệ mật đường cong elliptic là hệ mật có độ an toàn cao hơn nhiều sovới hệ mật truyền thống RSA. 2. MÔ HÌNH CHỮ KÝ SỐ TẬP THỂ ĐA THÀNH PHẦN TỔNG QUÁTĐịnh nghĩa 2.1 [Mảng phân công ký V ] Giả sử có NSIG người ký U i ;1iNSIG cần ký văn bản m  {0,1}* . Chia m thành NSEC phần, sao cho cóthể biểu diễn m dưới dạng: m  (m1 || m2 || m3 ||  || mNSEC ) . Định nghĩa vector ký: Vi | Vi [1], ...,Vi [ j ], ...,Vi [NSEC] |, Vi [ j ]  {0,1}, 1jNSECNgười ký U i cần phải ký m j thì Vi [ j ]  1 , và Vi [ j ]  0 nếu U i không phải kýphần m j . Cho cả tập thể người ký, định nghĩa mảng V như sau: V  (V1 || V2 || ... || Vi || ... || VNSIG ).Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 45, 10 - 2016 91 Công nghệ thông tin & Cơ sở toán học cho tin họcĐịnh nghĩa 2.2 [Giá trị băm tổng hợp H e hoặc còn ký hiệu là e ] Từng thành viênU i sẽ chịu trách nhiệm ký một số phần của văn bản m , tính giá trị hàm bămhi (m j ) ; 1jNSEC và gửi cho người ủy nhiệm, người này sẽ tính giá trị băm chom j như sau: NSIG ej    V [ j ]  h (m ) ; i i j 1jNSEC i 1 H e  H (e1 || e2  || eNSEC )Định nghĩa 2.3 [Chữ ký số tập thể đa thành phần - MSMS] Giả sử văn bản mđược chia thành NSEC phần, có tập thể NSIG người ký. Lược đồ chữ ký số tậpthể đa thành phần là tập bộ 07 thành phần ( Setup , KeyGen , KeyGenPub ,Sign , SignPub , Verify , VerifyPub ) có thuật toán thực hiện trong thời gia đathức. Ba thuật toán đầu là thuật toán xác suất.  Bộ khởi tạo Setup : Đầu vào là tham số bảo mật k và R là nguồn ngẫu R nhiên, đầu ra là bộ tham số: params  Setup(1k ) .  Sinh khóa công khai và bí mật cho các thành viên U i , 1iNSIG . (PK i , SK i )  KeyGen(params,1k , i ) . Sau khi có khóa công khai của từng thành viên, sinh khóa công khai của cả tập thể bằng thuật toán: PK pub  {KeyGenPub(PK i , Vi )}NSIG i1  Ký văn bản: Từng thành viên U i tham gia ký văn bản theo thuật toán dưới đây:  i  Sign R (SK i , m, Vi ) . Người tổng hợp cần phải kiểm tra chữ ký của từng thành viên bằng thuật toán sau: NSIG {0,1}  {Verify (PK i , m,  i , Vi )}i 1 . Nếu tất cả đều hợp lệ thì tiến hành tính chữ ký của cả tập thể, nếu không thì yêu cầu thực hiện lại bước này.  pub  {SignPub R ( i )}NSIG i 1 .  Xác thực văn bản nhận được m : {0,1}  VerifyPub(PK pub , m,  pub , V) . 3. KẾT HỢP MÔ HÌNH MSMS VỚI MỘT SỐ MÔ HÌNH KHÁC3.1. Kết hợp chữ ký số MSMS với chữ ký số ủy nhiệm dựa trên hệ mật định danh3.1.1. Cài đặt Coi G1 là nhóm cộng cyclic có bậc là số nguyên tố q và phần tử sinh là P . G2là nhóm nhân cyclic có cùng bậc q . eˆ là một ánh xạ song tuyến tính: eˆ : G1  G1  G2 H1 , H 2 , H 3 là các hàm băm được sử dụng cho mục đích bảo mật và được địnhnghĩa như sau: H1 :{0,1}*  G1 , H 2 :{0,1}*  *q , H 3 :{0,1}*  {0,1}*  *q . 1. Với tham số bảo mật k chọn ngẫu nhiên s  *q .92 Đặng Minh Tuấn, “Đề xuất mô hình chữ ký số tập thể… kết hợp với một số mô hình khác.”Nghiên cứu ...