Luận văn Thạc sĩ Khoa học máy tính: Nghiên cứu hai hệ mật mã hạng nhẹ giành chiến thắng trong cuộc thi CAESAR ACORN và Aascon

Luận văn lựa chọn nghiên cứu về hai hệ mật mã có xác thực hạng nhẹ ACORN và Ascon. Phân tích, đánh giá và cài đặt thực nghiệm, so sánh với mật mã đang được sử dụng phổ biến hiện nay là AES-GCM. Từ đó, đưa ra những kết quả về tính khả thi cũng như ưu điểm trong việc ứng dụng các hệ mật mã mới này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học máy tính: Nghiên cứu hai hệ mật mã hạng nhẹ giành chiến thắng trong cuộc thi CAESAR ACORN và Aascon ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ KHUẤT QUANG DUYNGHIÊN CỨU HAI HỆ MẬT MÃ HẠNG NHẸ GIÀNH CHIẾN THẮNG TRONG CUỘC THI CAESAR ACORN VÀ ASCON LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngành: Khoa học máy tính HÀ NỘI - 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ KHUẤT QUANG DUYNGHIÊN CỨU HAI HỆ MẬT MÃ HẠNG NHẸ GIÀNH CHIẾN THẮNG TRONG CUỘC THI CAESAR ACORN VÀ ASCON Ngành: Khoa học máy tính Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 8480101.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngành: Khoa học máy tính CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS. Lê Phê Đô HÀ NỘI - 2019 i TÓM TẮTTóm tắt: Mật mã có xác thực và mật mã nhẹ đang là những chủ đề nóng trong cộng đồngmật mã những năm gần đây. Nhu cầu về mật mã nhẹ, có xác thực xuất phát từ sự pháttriển bùng nổ của hệ thống vạn vật kết nối (Internet of Things – IoT), nơi mà rất nhiềuthiết bị nhỏ gọn, năng lực tính toán thấp và giới hạn về tài nguyên được kết nối với nhau.Cùng với đó là sự xuất hiện của các lỗ hổng bảo mật trên các giao thức phổ biến hiện nay.Một số cuộc tấn công thực tế được đưa vào các giao thức (bao gồm SSL/TLS) là do thiếuxác thực và kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu. Do đó, cần có những tiêu chuẩn mật mãmới để đảm bảo được tính xác thực dữ liệu, đồng thời có khả năng thực thi trên nhữngthiết bị hạn chế về tài nguyên. Cuộc thi CAESAR nhằm kêu gọi cộng đồng mật mã thiếtkế các chương trình mật mã có xác thực mới đã được khởi xướng năm 2013. Trong đó córất nhiều ứng viên là các hệ mật mã nhẹ. Luận văn này sẽ tập trung nghiên cứu hai ứngviên giành chiến thắng ở hạng mục mật mã nhẹ của cuộc thi CAESAR là ACORN vàAscon. Phân tích, đánh giá các đặc trưng an toàn và hiệu suất của các thuật toán. Đồngthời cài đặt thực nghiệm những thuật toán này trên điện thoại thông minh chạy hệ điềuhành Android.Từ khóa: mật mã nhẹ, mật mã có xác thực, ACORN, Ascon, CAESAR ii LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới tiến sĩ Lê Phê Đô, người đãluôn tận tình hướng dẫn tôi nghiên cứu đề tài này. Nếu không có sự định hướng, nhữnglời dạy bảo của thầy thì luận văn này tôi rất khó có thể hoàn thiện được. Tôi xin cảm ơn Khoa công nghệ thông tin, Trường Đại học Công nghệ đã tạo điềukiện, môi trường thuận lợi cho học viên trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thiệnluận văn thạc sĩ. Tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới các thầy, cô, bạn bè trong khoaCông nghệ thông tin, ngành Khoa học máy tính, đã luôn nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốtquá trình học tập và nghiên cứu. Cuối cùng, tôi muốn gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân, những người luôn quantâm, động viên để giúp tôi có động lực học tập, nghiên cứu và hoàn thiện đề tài nghiêncứu này. Bước đầu đi vào nghiên cứu, tìm hiểu các vấn đề về An toàn thông tin với kiến thứccòn hạn chế, do vậy tôi không tránh khỏi những thiếu sót trong luận văn này. Tôi rấtmong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô và bạn bè để hoàn thiện luận vănhơn nữa. Tôi xin chân thành cảm ơn! iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các kết quả trong luận văn này là do tôi thực hiện dưới sự hướngdẫn của tiến sĩ Lê Phê Đô. Tất cả các tham khảo từ những nghiên cứu liên quan đều được trích dẫn nguồn gốcmột cách rõ ràng từ danh mục tài liệu tham khảo trong luận văn. Luận văn không sao chéptài liệu, công trình nghiên cứu của người khác mà không chỉ rõ về mặt tài liệu tham khảo.Các kết quả thực tế của luận văn đều được tiến hành thực nghiệm. Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước hộiđồng, cũng như kết quả luận văn tốt nghiệp của mình. Hà Nội, ngày tháng năm , Học viên iv MỤC LỤCTÓM TẮT .........................................................................................................................iLỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. iiLỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................... iiiMỤC LỤC ....................................................................................................................... ivDANH MỤC HÌNH VẼ...................................................................................................viDANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................................viiDANH MỤC VIẾT TẮT .............................................................................................. viiiMỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 1Chương 1: TỔNG QUAN ................................................................................................. 3 1.1. Mật mã nhẹ .......................................................................................................... 3 1.1.1. Khái niệm ..................................................................................................... 3 1.1.2. Nguyên lý thiết kế .......... ...