Phát triển thuật toán xác lập khóa cho các hệ mật mã khóa đối xứng

Bài báo đề xuất xây dựng 2 dạng thuật toán xác lập khóa mới cho các hệ mật mã khóa đối xứng. Các thuật toán mới đề xuất có ưu điểm là việc thiết lập khóa được thực hiện chỉ sau một lần truyền thông tin thiết lập khóa. Hơn nữa, khóa bí mật còn được xác thực về nguồn gốc nên các thuật toán được đề xuất ở đây có thể chống lại các kiểu tấn công giả mạo rất hiệu quả. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phát triển thuật toán xác lập khóa cho các hệ mật mã khóa đối xứng Hội+ӝL7KҧR4XӕF*LDYӅĈLӋQ7ӱ7UX\ӅQ7K{QJYj&{QJ1JKӋ7K{QJ7LQ(&,7 Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) PHÁT TRIӆN THUҰT TOÁN XÁC LҰP KHÓA CHO CÁC Hӊ MҰT MÃ KHÓA ĈӔI XӬNG Hoàng Văn ViӋt1, NguyӉn Ĉӭc Thөy2, Bùi ThӃ TruyӅn3, Lѭu Hӗng DNJng3. 1 Bӝ tѭ lӋnh Thông tin liên lҥc, 2Trѭӡng Cao ÿҷng Kinh tӃ - Kӻ thuұt TP. Hӗ Chí Minh, 3Hӑc viӋn Kӻ thuұt Quân sӵ Email: viethv76@gmail.com, thuyphulam2013@gmail.com, buithetruyen@gmail.com, luuhongdung@gmail.com Abstract — Bài báo ÿӅ xuҩt xây dӵng 2 dҥng thuұt toán xác lұp trình thiӃt lұp khóa chung bҵng các thuұt toán này chӍ cҫn thӵc khóa mӟi cho các hӋ mұt mã khóa ÿӕi xӭng. Các thuұt toán mӟi hiӋn 1 lҫn truyӅn dӳ liӋu nên có thӇ sӁ phù hӧp vӟi các ӭng ÿӅ xuҩt có ѭu ÿiӇm là viӋc thiӃt lұp khóa ÿѭӧc thӵc hiӋn chӍ sau dөng ÿòi hӓi tӕc ÿӝ thӵc hiӋn cao. mӝt lҫn truyӅn thông tin thiӃt lұp khóa. Hѫn nӳa, khóa bí mұt còn ÿѭӧc xác thӵc vӅ nguӗn gӕc nên các thuұt toán ÿѭӧc ÿӅ xuҩt ӣ ÿây có thӇ chӕng lҥi các kiӇu tҩn công giҧ mҥo rҩt hiӋu quҧ. II. PHÁT TRIӆN THUҰT TOÁN XÁC LҰP KHÓA MӞI Bài báo cNJng trình bày các phân tích, ÿánh giá vӅ mӭc ÿӝ an toàn CHO CÁC Hӊ MҰT KHÓA ĈӔI XӬNG cӫa thuұt toán mӟi ÿӅ xuҩt, cho thҩy khҧ năng ӭng dөng cӫa nó 2.1 Thuұt toán xác lұp khóa dҥng 1 trong thӵc tӃ. 2.1.1 Thӫ tөc hình thành các tham sӕ hӋ thӕng và khóa công khai Keywords- Symmetrical Key Cryptography System, Key Establishment, Key Agreement Protocols, Key Exchange Protocol, Thӫ tөc bao gӗm các bѭӟc nhѭ sau: Key Transport Protocols. 1 - Chӑn mӝt nhóm Zp vӟi p là mӝt sӕ nguyên tӕ lӟn sao cho bài toán logarit trong Z ∗p là khó giҧi và g là phҫn tӱ I. ĈҺT VҨN Ĉӄ sinh cӫa Z ∗p . Trong lƭnh vӵc bҧo mұt thông tin, các hӋ mұt mã khóa ÿӕi xӭng (Symmetrical Key Cryptography System) có ѭu thӃ lӟn 2 - Khóa riêng x cӫa các ÿӕi tѭӧng tham gia trao ÿәi khóa vӅ tӕc ÿӝ thӵc hiӋn so vӟi các hӋ mұt mã khóa công khai ÿѭӧc FKӑn là mӝt sӕnguyên thӓa mãn: 1 < x < ( p − 1) . (Public Key Cryptography System), vì vұy chúng thѭӡng ÿѭӧc 3 - Khóa công khai tѭѫng ӭng y cӫa các ÿӕi tѭӧng tham sӱ dөng ÿӇ mã hóa các khӕi dӳ liӋu có kích thѭӟc lӟn, ÿһc biӋt gia trao ÿәi khóa ÿѭӧc tính theo công thӭc: là trong các giao dӏch trӵc tuyӃn. y = g x mod p (1.1) Trong các hӋ mұt mã khóa ÿӕi xӭng, viӋc thiӃt lұp mӝt 4- Công khai các giá trӏ: p, g, y. Giӳ bí mұt: x. khóa chung (Key Establishment) cho cҧ bên gӱi/mã hóa và bên 2.1.2 Thӫ tөc xác lұp khóa nhұn/giҧi mã là mӝt vҩn ÿӅ rҩt quan trӑng, phӭc tҥp và thѭӡng Giҧ sӱ các ÿӕi tѭӧng tham gia trao ÿәi khóa ӣ ÿây là A và ÿѭӧc hiӋn bҵng: a) các giao thӭc thӓa thuұn khóa (Key B. Giҧ thiӃt các ÿӕi tѭӧng A và B cNJng ÿã thӕng nhҩt sӱ dөng Agreement Protocols), ӣ ÿó mӛi bên tham gia sӁ tҥo ra thông mӝt thuұt toán mұt mã khóa ÿӕi xӭng (ví dө: DES, AES,...) ÿӇ tin ÿӇ thӓa thuұn cho viӋc thiӃt lұp 1 khóa bí mұt dùng chung mã hóa thông tin (văn bҧn, tài liӋu,...) cҫn trao ÿәi vӟi nhau. rӗi trao ÿәi cho nhau, vì thӃ các giao thӭc thӓa thuұn khóa còn Ĉӕi tѭӧng A có khóa riêng là xA, khóa công khai tѭѫng ӭng là ÿѭӧc gӑi là giao thӭc trao ÿәi khóa (Key Exchange Protocol) yA; ÿӕi tѭӧng B có khóa riêng là xB và khóa công khai cӫa B mà giao thӭc ÿҫu tiên thuӝc loҥi này ÿѭӧc ÿӅ xuҩt bӣi W. là yB. Khóa công khai cӫa A và B ÿѭӧc hình thành theo Thͯ Diffie và M. Hellman vào năm 1976 và ÿѭӧc gӑi là giao thӭc tͭc hình thành các tham s͙ h͏ th͙ng và khóa công khai ӣ Mͭc trao ÿәi khóa Diffie-Hellman (Diffie-Hellman Key Exchange 2.1.1. Ӣ ÿây yA và yB cҫn phҧi ÿѭӧc chӭng thӵc bӣi mӝt CA Protocol) [1]; b) các giao thӭc chuyӇn khóa (Key Transport (Certificate Authority) ÿáng tin cұy. Thuұt toán cho phép các Protocols), trong ÿó khóa bí mұt ÿѭӧc sinh bӣi mӝt trong hai ÿӕi tѭӧng A và B thiӃt lұp mӝt khóa bí mұt chung K, bao gӗm ÿӕi tѭӧng gӱi hoһc nhұn, rӗi ÿѭӧc mã hóa và truyӅn ÿӃn ÿӕi tѭӧng kia bҵng mӝt thuұt toán mұt mã khóa công khai nhѭ các bѭӟc nhѭ sau: RSA [2] hay ElGamal [3]. Tuy nhiên, thӓa thuұn khóa bҵng B˱ͣc 1: chӍ thӵc hiӋn bӣi A. giao thӭc Diffie-Hellman hay viӋc sӱ dөng các thuұt toán mұt 1 - Chӑn mӝt giá trӏ ngүu nhiên k thӓa mãn: mã khóa công khai nhѭ RSA hay ElGamal trong các giao thӭc 1 < k < ( p − 1) . Tính giá trӏ R theo công thӭc: chuyӇn khóa ÿӅu có chung mӝt nhѭӧc ÿiӇm căn bҧn là không k R = ( y A ) mod p (1.2) có khҧ năng chӕng lҥi mӝt sӕ dҥng tҩn công giҧ mҥo nhѭ tҩn 2 - Gӱi R cho B. công “kҿ ÿӭng giӳa” (Man-In-the-Middle Attack) [4-6], do B˱ͣc 2: ÿѭӧc thӵc hiӋn bӣi cҧ A ...