Tài liệu Giáo trình mật mã học phần 2 – hv bưu chính viễn thông

  • Số trang: 168 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 77 |
  • Lượt tải: 0
nguyen-thanhbinh

Đã đăng 10809 tài liệu

Mô tả:

164 Gi¸o tr×nh MËt m· häc 4.8.5. TÝnh toμn vÑn cña d÷ liÖu vμ x¸c thùc th«ng b¸o 4.8.5.1. §Þnh nghÜa 1 TÝnh toμn vÑn cña d÷ liÖu lμ tÝnh chÊt ®¶m b¶o d÷ liÖu kh«ng bÞ söa ®æi mét c¸ch bÊt hîp ph¸p kÓ tõ khi d÷ liÖu ®−îc t¹o ra, ®−îc ph¸t hoÆc ®−îc l−u gi÷ bëi mét nguån ®−îc x¸c ®Þnh. 4.8.5.2. §Þnh nghÜa 2 X¸c thùc tÝnh nguyªn b¶n cña d÷ liÖu lμ mét kiÓu x¸c thùc ®¶m b¶o mét bªn liªn l¹c ®−îc chøng thùc lμ nguån thùc sù t¹o ra d÷ liÖu ®ã ë mét thêi ®iÓm nμo ®ã trong qu¸ khø. X¸c thùc th«ng b¸o lμ mét thuËt ng÷ ®−îc dïng t−¬ng ®−¬ng víi x¸c thùc nguyªn gèc cña d÷ liÖu. Cã ba ph−¬ng ph¸p cung cÊp tÝnh toμn vÑn cña d÷ liÖu b»ng c¸ch dïng c¸c hμm b¨m. - ChØ dïng MAC Th«ng b¸o ThuËt to¸n MAC Khãa bÝ mËt Kªnh kh«ng an toµn Th«ng b¸o MAC H×nh 4.7 - Dïng MDC vμ m· hãa Th«ng b¸o Khãa bÝ mËt ThuËt to¸n MDC Th«ng b¸o ThuËt to¸n m· hãa MDC Kªnh kh«ng an toµn Th«ng b¸o MDC H×nh 4.8 Ch−¬ng 4: MËt m· khãa c«ng khai 165 - Sö dông MDC vμ kªnh tin cËy Th«ng b¸o ThuËt to¸n MDC Kªnh tin cËy MDC Kªnh kh«ng an toµn H×nh 4.9 4.8.5.6. C¸c ph−¬ng ph¸p ®¶m b¶o x¸c thùc tÝnh nguyªn vÑn cña d÷ liÖu - Dïng MAC. - Dïng c¸c s¬ ®å ch÷ ký sè. - G¾n (tr−íc khi m· hãa) mét gi¸ trÞ thÎ x¸c thùc bÝ mËt vμo v¨n b¶n ®−îc m·. 4.8.6. Trao ®æi vμ tháa thuËn khãa Gi¶ sö A vμ B muèn liªn l¹c sö dông hÖ mËt khãa bÝ mËt. §Ó tho¶ thuËn mËt khãa K chung cho c¶ hai bªn qua mét kªnh kh«ng an toμn mμ kh«ng ai kh¸c cã thÓ biÕt ®−îc, A vμ B cã thÓ dïng thñ tôc tháa thuËn khãa Diffie –Hellman sau: (1) Chän tr−íc mét sè nguyªn tè p thÝch hîp vμ mét phÇn tö sinh α cña Z *p (2 ≤ α ≤ p − 2) . C¸c gi¸ trÞ p vμ α ®−îc c«ng khai. (2) A göi cho B gi¸ trÞ α x mod p . (2.1) B göi cho A gi¸ trÞ α y mod p . (2.2) (3) Thùc hiÖn c¸c b−íc sau mçi khi cÇn cã khãa chung: 166 Gi¸o tr×nh MËt m· häc a) A chän mét sè nguyªn bÝ mËt x: 1 ≤ x ≤ p − 2 vμ göi cho B th«ng b¸o (2.1). b) B chän mét sè nguyªn bÝ mËt y: 1 ≤ y ≤ p − 2 vμ göi cho A th«ng b¸o (2.2). ( ) mod p vμ tÝnh khãa chung k: k = (α ) mod p c) B thu ®−îc α x vμ tÝnh khãa chung k: k = α x d) A thu ®−îc α y y y x VÝ dô: Gi¶ sö A vμ B chän p = 11 vμ α = 2 Nhãm nh©n xyclic sinh bëi α: {α i } , i = 0 , 9 = {1 , 2 , 4 , 8 , 5 ,10 , 9 , 7 , 3 , 6} (C¸c phÇn tö sinh cña nhãm nμy bao gåm c¸c phÇn tö sau: α = 2 , α 3 = 8 , α 7 = 7 , α 9 = 6 ). Gi¶ sö A chän gi¸ trÞ ngÉu nhiªn x = 4 vμ göi cho B gi¸ trÞ 2 4 mod 11 = 5 . Gi¶ sö B chän gi¸ trÞ ngÉu nhiªn y = 7 vμ göi cho A gi¸ trÞ 27 mod 11 = 7 . B nhËn ®−îc 5 vμ tÝnh khãa chung k = 5 7 mod 11 = 3 . A nhËn ®−îc 7 vμ tÝnh khãa chung k = 7 4 mod 11 = 3 . 4.8.7. Ch÷ ký sè Ch÷ ký sè ®−îc x©y dùng trªn c¬ së kÕt hîp m· ho¸ khãa c«ng khai víi hμm b¨m. C¸c b−íc t¹o ch÷ ký vμ kiÓm tra ch÷ ký ®−îc m« t¶ trªn h×nh sau: Ch−¬ng 4: MËt m· khãa c«ng khai Hîp ®ång kinh tÕ ... 167 ThuËt to¸n b¨m a3edbf5... Tãm l−îc th«ng b¸o B¶n tin gèc M· hãa khãa c«ng khai 3408scj... Tãm l−îc th«ng b¸o ®· m· hãa Khãa bÝ mËt cña ng−êi göi 3408scj... Hîp ®ång ®· ®−îc ký b»ng ch÷ ký sè Hîp ®ång kinh tÕ ... H×nh 4.10: T¹o mét th«ng b¸o cã ký b»ng ch÷ ký sè 3408scj... Gi¶i m· Tãm l−îc th«ng b¸o ®· m· hãa Khãa c«ng khai cña ng−êi göi Hîp ®ång kinh tÕ ... ThuËt to¸n b¨m a3edbf5... Tãm l−îc th«ng b¸o ®· ®−îc phôc håi a3edbf5... Tãm l−îc th«ng b¸o H×nh 4.11: C¸c b−íc kiÓm tra mét th«ng b¸o ®· ký VÝ dô: S¬ ®å ch÷ ký sè RSA Cã thÓ coi bμi to¸n x¸c thùc lμ bμi to¸n "®èi ngÉu" víi bμi to¸n b¶o mËt. V× vËy, sö dông ng−îc thuËt to¸n RSA ta cã thÓ cã ®−îc mét s¬ ®å ch÷ ký sè RSA nh− sau: 168 Gi¸o tr×nh MËt m· häc Gi¶ sö n = p.q , trong ®ã p vμ q lμ c¸c sè nguyªn tè lín cã kÝch th−íc t−¬ng ®−¬ng. { } K = (n , e , d ) : d ∈ Z *n , ed ≡ 1 mod 4(n ) Víi K = (n , e , d ) ta cã D = d lμ khãa bÝ mËt, E = (n , e ) lμ khãa c«ng khai, m lμ b¶n tin cÇn ký. T¹o ch÷ ký : S = sig D (m ) = m d mod n KiÓm tra ch÷ ký : verE (m , s ) = ®óng ⇔ m ≡ S e mod n . Ho¹t ®éng cña s¬ ®å ch÷ ký RSA cã thÓ m« t¶ nh− sau: a) Tr−êng hîp b¶n tin râ m kh«ng cÇn bÝ mËt (H×nh 4.12) A ký b¶n tin m vμ göi cho B. B kiÓm tra ch÷ ký cña A. Göi (m, SA ) cho B A B EA = (eB, nB ) DA = dA C«ng bè EA C«ng bè E B DB = dB EA = (eA, nA ) LÊy EA eA dA Ký: SA = m mod nA KiÓm tra: m = SA mod nA H×nh 4.12: S¬ ®å ch÷ ký sè RSA (kh«ng bÝ mËt b¶n tin) Gi¶ sö A muèn göi cho B b¶n tin râ m cã x¸c thùc b»ng ch÷ ký sè cña m×nh. Tr−íc tiªn A tÝnh ch÷ ký sè S A = sig DA (m ) = m d A mod n A Sau ®ã A göi cho B bé ®«i (m , S A ) . B nhËn ®−îc (m , S A ) vμ kiÓm tra xem ®iÒu kiÖn m ≡ SA eA mod n A cã tho¶ m·n kh«ng. NÕu tho¶ m·n, th× khi ®ã B kh¼ng ®Þnh r»ng verE A (m , S A ) nhËn gi¸ trÞ §óng vμ chÊp nhËn ch÷ ký cña A trªn m. Ch−¬ng 4: MËt m· khãa c«ng khai 169 b) Tr−êng hîp b¶n tin râ m cÇn gi÷ bÝ mËt (h×nh 4.13) Göi M cho B A B LÊy E B DA = dA C«ng bè EA EA = (eB, n B ) EA = (eA, nA ) C«ng bè E B DB = dB LÊy EA i. SA = mdA mod nA i. X = mdB mod nB ii. X = m SA ii. X = m SA eB iii. M = X mod nB eA iii. KiÓm tra: m = SA mod nA H×nh 4.13: S¬ ®å ch÷ ký sè RSA (cã bÝ mËt b¶n tin) A ký b¶n tin râ m ®Ó ®−îc ch÷ ký S A . Sau ®ã A dïng khãa m· c«ng khai E B cña B ®Ó lËp b¶n m· M = E B (m , S A ) råi göi ®Õn B. Khi nhËn d−îc b¶n m· M, B dïng khãa bÝ mËt D B cña m×nh ®Ó gi¶i m· cho M vμ thu ®−îc m , S A . TiÕp ®ã dïng thuËt to¸n kiÓm tra verE A ®Ó x¸c nhËn ch÷ ký cña A. 4.8.8. HÖ mËt dùa trªn ®Þnh danh 4.8.8.1. ý t−ëng c¬ b¶n HÖ mËt dùa trªn ®Þnh danh do Shamin ®Ò xuÊt [16] lμ mét hÖ mËt bÊt ®èi xøng trong ®ã th«ng tin ®Þnh danh cña thùc thÓ (tªn riªng) ®ãng vai trß khãa c«ng khai cña nã. Trung t©m x¸c thùc T ®−îc sö dông ®Ó tÝnh khãa riªng t−¬ng øng cña thùc thÓ nμy. Trong c¸c hÖ mËt khãa c«ng khai th«ng th−êng mçi ng−êi sö dông cã mét cÆp khãa (s, P) trong ®ã s lμ khãa bÝ mËt (chØ cã ng−êi dïng nμy biÕt) cßn P lμ khãa c«ng khai mμ mäi ng−êi ®Òu cã thÓ biÕt. Nh− vËy, c¸c khãa c«ng khai kh«ng cÇn ph¶i gi÷ kÝn mμ cÇn c«ng bè réng r·i. Tuy nhiªn tÝnh c«ng khai nμy l¹i trë thμnh ®èi t−îng cho c¸c tÊn c«ng tÝch cùc nh− viÖc thay khãa c«ng khai gi¶ vμo vÞ trÝ khãa c«ng khai thùc trong danh b¹. Bëi vËy, ngoμi cÆp khãa 170 Gi¸o tr×nh MËt m· häc (s, P) ta cÇn ph¶i cã chuçi ®Þnh danh I vμ kh«ng mét dÊu hiÖu ®¶m b¶o G ®Ó biÕt r»ng P thùc sù lμ khãa c«ng khai cña ng−êi dïng I vμ kh«ng ph¶i lμ mét kÎ gi¶ m¹o. Khi ta sö dông c¸c hÖ mËt dùa trªn ®Þnh danh, khãa c«ng khai sÏ t−¬ng ®−¬ng víi ®Þnh danh (P = I). Cßn dÊu hiÖu ®¶m b¶o sÏ t−¬ng ®−¬ng víi khãa bÝ mËt (tøc lμ G = s). HÖ thèng nμy cã nhiÒu ®Æc tÝnh tèt do kh«ng ph¶i l−u tr÷ chøng chØ ®Ó kiÓm tra. Sau khi tÝnh khãa riªng cña mét ng−êi dïng T sÏ chuyÓn khãa riªng cho ng−êi dïng ®ã trªn mét kªnh riªng an toμn. khãa riªng nμy ®−îc tÝnh kh«ng chØ tõ th«ng tin ®Þnh danh cña thùc thÓ mμ cßn ph¶i lμ mét hμm cña mét th«ng tin riªng nμo ®ã chØ cã T míi biÕt (khãa riªng cña T). §©y lμ ®iÒu cÇn thiÕt nh»m tr¸nh gi¶ m¹o vμ b¾t ch−íc. §iÒu chñ yÕu lμ chØ T míi cã kh¶ n¨ng t¹o c¸c khãa riªng hîp lÖ phï hîp víi th«ng tin ®Þnh danh. 4.8.8.2. S¬ ®å trao ®æi khãa Okamoto-Tanaka PhÇn nμy m« t¶ tãm l−îc s¬ ®å trao ®æi khãa OkamotoTanaka [17] lμ mét hÖ thèng ph©n phèi khãa dùa trªn ®Þnh danh. S¬ ®å nμy gåm 3 pha sau: a) Pha chuÈn bÞ Trung t©m x¸c thùc tin cËy chän 2 sè nguyªn tè p vμ q vμ ®−a c«ng khai c¸c gi¸ trÞ n, g vμ e, trong ®ã n = p.q, g lμ phÇn tö sinh cña c¶ Z *q vμ Z *q , cßn e ∈ Z*λ( n ) . ë ®©y, hμm Carmichael cña n ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau: λ(n) = BCNN(p – 1, q – 1) Ch−¬ng 4: MËt m· khãa c«ng khai 171 Cho d ∈ Z*λ( n ) lμ khãa bÝ mËt cña trung t©m tháa m·n ®iÒu kiÖn: ed ≡ 1(modλ(n)) Trung t©m T Ng−êi dïng Alice Ng−êi dïng Bob xA = sA .grA xB = sB .grB r WKAB = (IDB xeB ) A r WKBA = (IDA xeA ) B H×nh 4.14: S¬ ®å trao ®æi khãa Okamoto-Tanaka b) Pha tham gia cña ng−êi dïng Cho IDi lμ th«ng tin ®Þnh danh cña ng−êi dïng thø i (i = A, B, C,...). Cho si lμ khãa bÝ mËt cña ng−êi dïng i tháa m·n: si ≡ IDi−d (mod n ) Sau ®ã trung t©m T sÏ c«ng bè (e, n, g, IDi) vμ ph©n ph¸t si tíi mçi ng−êi dïng i qua mét kªnh an toμn (hoÆc b»ng c¸ch dïng thÎ). c. Pha t¹o khãa chung Ta gi¶ sö ë ®©y r»ng hai ng−êi dïng Alice vμ Bob muèn chia sÎ mét khãa chung (ch¼ng h¹n ®Ó dïng cho mét hÖ mËt khãa bÝ mËt). Tr−íc tiªn Alice t¹o mét sè ngÉu nhiªn rA vμ tÝnh: x A ≡ sA g rA ( mod n ) vμ göi nã cho Bob. 172 Gi¸o tr×nh MËt m· häc T−¬ng tù, Bob t¹o mét sè ngÉu nhiªn rB vμ tÝnh: x B ≡ sB grB ( mod n ) vμ göi nã cho Alice. TiÕp theo, Alice tÝnh: ( ) WK AB = ID B x eB rA ( mod n ) rB ( mod n ) T−¬ng tù, Bob tÝnh ( WK BA = ID A x eA ) WKAB vμ WKBA sÏ dïng lμm khãa chung v×: ( WK AB = ID B .x eB ) rA ( ⎛ = ⎜ ID B sB .g rB ⎝ ( ⎛ = ⎜ ID B ID B− d ⎝ ) ) ⎟⎠ e⎞ e rA r ⎞A .g rB e ⎟ ⎠ = g e.rB .rA = WK BA ( mod n ) bμi tËp 1. VÝ dô vÒ hÖ mËt RSA. Cho p = 7 vμ q = 17. a. TÝnh n. b. Cho e (sè mò m· hãa) b»ng 5. H·y tÝnh sè mò gi¶i m· d. c. H·y m· hãa vμ gi¶i m· cho c¸c sè 49 vμ 12. 2. Ng−êi ta biÕt r»ng ®èi víi hÖ mËt RSA, tËp c¸c b¶n râ b»ng tËp c¸c b¶n m·. Tuy nhiªn b¹n cã cho r»ng mét sè gi¸ trÞ trong kh«ng gian th«ng b¸o (b¶n râ) lμ kh«ng mong muèn? Ch−¬ng 4: MËt m· khãa c«ng khai 173 3. Trong hÖ mËt Rabin, gi¶ sö p = 199, q = 211. a. X¸c ®Þnh 4 c¨n bËc hai cña 1 mod n, trong ®ã n = p.q. b. TÝnh b¶n m· cña 32767. c. X¸c ®Þnh 4 b¶n gi¶i m· cã thÓ cña b¶n m· trªn. 4. XÐt tr−êng hîp ®¬n gi¶n cña hÖ mËt Merkle-Hellman sö dông phÐp to¸n ho¸n vÞ ®ång nhÊt. Gi¶ sö d·y siªu t¨ng ®−îc chän lμ (2, 3. 6, 13, 27, 52) gi¸ trÞ ngÉu nhiªn w ®−îc chän lμ 31, modulo M ®−îc chän lμ 105. a. H·y x¸c ®Þnh khãa bÝ mËt. b. B¶n tin ë d¹ng nhÞ ph©n cã d¹ng 011000_110101_101110. H·y tÝnh b¶n m· vμ h·y gi¶i m· ®Ó t×m l¹i b¶n tin ban ®Çu. ( ) 5. §©y lμ mét vÝ dô vÒ hÖ mËt ElGamal ¸p dông trong GF 33 . §a thøc x3 + x2 + 1 lμ mét ®a thøc bÊt kh¶ quy trªn Z3 [ x ] vμ bëi vËy ( Z3 [ x ] x3 + x 2 + 1 ) chÝnh lμ GF(33). Ta cã thÓ g¾n 26 ch÷ c¸i cña b¶ng ch÷ c¸i tiÕng Anh víi 26 phÇn tö kh¸c kh«ng cña tr−êng vμ nh− vËy cã thÓ m· hãa mét v¨n b¶n th«ng th−êng theo c¸ch truyÒn thèng. Ta sÏ dïng thø tù theo tõ ®iÓn cña c¸c ®a thøc kh¸c kh«ng ®Ó thiÕt lËp sù t−¬ng øng. A ↔1 B↔2 C↔x D ↔ x +1 E ↔ x+2 F ↔ 2x G ↔ 2x + 1 H ↔ 2x + 2 I ↔ x2 J ↔ x2 + 1 K ↔ x2 + 2 L ↔ x2 + x M ↔ x2 + x + 1 N ↔ x2 + x + 2 O ↔ x 2 + 2x P ↔ x 2 + 2x + 1 Q ↔ x 2 + 2x + 2 R ↔ 2x 2 S ↔ 2x 2 + 1 T ↔ 2x 2 + 2 U ↔ 2x 2 + x V ↔ 2x 2 + x + 1 W ↔ 2x 2 + x + 2 X ↔ 2x 2 + 2x Y ↔ 2x2 + 2x + 1 Z ↔ 2x 2 + 2x + 2 174 Gi¸o tr×nh MËt m· häc Gi¶ sö Bob dïng α = x vμ a = 11 trong hÖ mËt ElGamal, khi ®ã α a = x + 2 . H·y chØ ra c¸ch mμ Bob sÏ gi¶i m· cho b¶n m· sau: (K, H) (P,X) (N,K) (H, R) (T, F) (V, Y) (E, H) (F, A) (T, W) (J, D) (V, J). 6. M· BCH (15, 7, 5) cã ma trËn kiÓm tra sau: ⎛1 ⎜ ⎜0 ⎜0 ⎜ 0 H=⎜ ⎜1 ⎜ ⎜0 ⎜0 ⎜⎜ ⎝0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1⎞ ⎟ 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0⎟ 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0⎟ ⎟ 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1⎟ 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1⎟ ⎟ 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1⎟ 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0⎟ ⎟ 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 ⎟⎠ H·y gi¶i m· cho c¸c vÐct¬ nh©n ®−îc sau b»ng ph−¬ng ph¸p gi¶i m· theo syndrom: a. r = (1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) b. r = (1, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0) c. r = (1, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0). 7. Gi¶ sö p = 25307 cßn α = 2 lμ c¸c tham sè c«ng khai dïng cho thñ tôc tho¶ thuËn khãa Diffie-Hellman. Gi¶ sö A chän x = 3578 vμ B chän y = 19956. H·y tÝnh khãa chung cña A vμ B. PhÇn III C¸c thñ tôc vμ øng dông c¸c thñ tôc vμ c¸c chó ý trong thùc tÕ khi sö dông m· hãa Trong ch−¬ng 3 vμ 4 ta ®· xem xÐt c¸c vÝ dô vÒ c¸c hÖ thèng mËt m· ®−îc coi lμ mËt. Cã hμng tr¨m ph−¬ng ph¸p m· hãa kh¸c nhau ngoμi DES vμ RSA lμ hai hÖ mËt khãa c«ng khai vμ khãa bÝ mËt ®−îc thõa nhËn réng r·i nhÊt trong thùc tÕ. Tuy nhiªn chØ ®¬n gi¶n lμ cã vμ sö dông mét hÖ mËt m¹nh lμ ch−a ®ñ ®Ó ®¶m b¶o mäi giao dÞch sö dông hÖ mËt ®ã ®−îc ®¶m b¶o an toμn. Cã nh÷ng c¸ch thøc ®óng hoÆc kh«ng ®óng khi sö dông c¸c ph−¬ng ph¸p m· hãa. H¬n n÷a c¸c thuËt to¸n nμy cã thÓ ®−îc dïng ®Ó gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò mμ bÝ mËt hoÆc x¸c thùc chØ lμ mét phÇn cña nã. Trong ch−¬ng nμy ta sÏ nghiªn cøu vμ ®¸nh gi¸ c¸c kü thuËt sö dông m· hãa ®Ó thiÕt lËp mét kªnh liªn l¹c mËt gi÷a hai ng−êi dïng. Ta còng khai th¸c c¸c c¸ch thÝch hîp ®Ó sö dông m· hãa. 5.1. C¸c thñ tôc: hμnh vi cã thø tù C¸c hÖ thèng m· hãa lμ mét c«ng cô quan träng trong an toμn m¸y tÝnh, chóng cho phÐp b¹n ph¸t th«ng tin ë d¹ng ®−îc che dÊu. Chóng ®−îc dïng ®Ó ph¸t c¸c tμi liÖu vμ sè liÖu trªn mét kªnh cã thÓ bÞ thu chÆn. B»ng c¸ch sö dông c¸c quy −íc ®−îc thiÕt 178 Gi¸o tr×nh MËt m· häc lËp gi÷a hai bªn víi hÖ mËt cã thÓ ®−îc dïng cho nh÷ng môc ®Ých kh¸c víi viÖc liªn l¹c an toμn. C¸c quy −íc nμy ®−îc gäi lμ c¸c thñ tôc, chóng sÏ lμ chñ ®Ò cña phÇn sau: 5.1.1. §Þnh nghÜa thñ tôc Mét thñ tôc lμ mét d·y c¸c b−íc cã thø tù mμ hai bªn (hoÆc nhiÒu h¬n) ph¶i thùc hiÖn ®Ó hoμn tÊt mét c«ng viÖc nμo ®ã. C¸c bªn sö dông thñ tôc ph¶i nhÊt trÝ hoμn tÊt thñ tôc tr−íc khi dïng nã. Thø tù cña c¸c b−íc còng quan träng nh− ho¹t ®éng cña mçi b−íc. Ng−êi ta sö dông c¸c thñ tôc ®Ó ®iÒu chØnh hμnh vi vμ quyÒn lîi chung. Sö dông ®iÖn tho¹i lμ mét vÝ dô ®¬n gi¶n cña mét thñ tôc. Ng−êi quay sè sÏ nghe c¶ ©m chu«ng vμ tiÕng nhÊc m¸y khi kÕt nèi ®−îc thiÕt lËp. Trong thùc tÕ, thñ tôc ë ®©y lμ ng−êi nhËn sÏ nãi tr−íc (ch¼ng h¹n “xin chμo”, hoÆc “t«i nghe ®©y”). Ng−êi ta sÏ tr¶ lêi b»ng mét lêi chμo giíi thiÖu b¶n th©n. Hai bªn sau ®ã sÏ lÇn l−ît trao ®æi. Kh«ng cã thñ tôc nμy c¶ hai bªn cã thÓ nãi cïng mét lóc khi kÕt nèi ®−îc thiÕt lËp vμ kh«ng mét ai cã thÓ nghe ®−îc ng−êi kh¸c. T−¬ng tù nh− vÝ dô trªn ta cã thÓ thÊy r»ng mét thñ tôc tèt sÏ cã c¸c ®Æc tÝnh sau: - §−îc thiÕt lËp tr−íc: Thñ tôc ®−îc thiÕt kÕ hoμn chØnh tr−íc khi nã ®−îc sö dông. - Cã sù thèng nhÊt chung: Mäi thμnh viªn nhÊt trÝ tu©n thñ c¸c b−íc trong thñ tôc theo thø tù. - Kh«ng nhËp nh»ng: Kh«ng mét ai cã thÓ thùc hiÖn sai mét b−íc do kh«ng hiÓu nã. Ch−¬ng 5: C¸c thñ tôc vµ c¸c chó ý trong thùc tÕ khi sö dông m· hãa 179 - Hoμn chØnh: §èi víi mäi t×nh huèng cã thÓ x¶y ra ®Òu ph¶i cã mét hμnh ®éng ®−îc m« t¶ tr−íc cÇn thùc hiÖn. C¸c thñ tôc còng ®−îc dïng trong liªn l¹c gi÷a m¸y tÝnh víi m¸y tÝnh. Mét m¸y tÝnh cÇn ph¶i biÕt khi nμo “nãi” vμ “nghe” víi m¸y ®ang liªn l¹c víi nã vμ liÖu nã ®· nhËn ®ñ th«ng tin ch−a… HiÓn nhiªn lμ c¶ hai m¸y tÝnh ph¶i tu©n theo cïng mét thñ tôc. 5.1.2. C¸c lo¹i thñ tôc C¸c nhiÖm vô nhÊt ®Þnh, ch¼ng h¹n nh− tháa thuËn hîp ®ång, bÇu cö, ph©n phèi th«ng tin vμ thËm chÝ lμ ch¬i bμi ®Òu lμ c¸c ho¹t ®éng cña con ng−êi. Tuy nhiªn nhiÒu nhiÖm vô kiÓu nμy phô thuéc vμo ng−êi lμm chøng ®Ó ®¶m b¶o sù c«ng b»ng. LiÖu b¹n cã tin vμo mét ng−êi nãi r»ng anh ta sÏ xãc c¸c qu©n bμi mμ kh«ng nh×n vμo chóng vμ ®−a cho b¹n? LiÖu b¹n cã tin vμo mét ng−êi nÕu b¹n kh«ng quen biÕt vμ nÕu sè tiÒn ®Æt c−îc cao? X· héi hiÖn ®¹i ®ßi hái viÖc sö dông m¸y tÝnh vμ liªn l¹c nh− nh÷ng c«ng cô th−¬ng m¹i. NhiÒu ng−êi sö dông m¸y tÝnh kh«ng cã sù quen biÕt c¸ nh©n ®èi víi ng−êi qu¶n lý vμ nh÷ng ng−êi sö dông kh¸c trong hÖ thèng. Trong nhiÒu tr−êng hîp viÖc liªn l¹c m¸y tÝnh ®−îc thùc hiÖn trªn nh÷ng kho¶ng c¸ch lín. Do tÝnh v« danh vμ do kho¶ng c¸ch ng−êi dïng sÏ kh«ng tin vμo c¸c nhμ qu¶n lý vμ nh÷ng ng−êi dïng kh¸c trong hÖ thèng. §Ó sö dông m¸y tÝnh mét c¸ch hiÖu qu¶ ta ph¶i ph¸t triÓn c¸c thñ tôc mμ nhê chóng hai ng−êi ®a nghi cã thÓ giao tiÕp víi nhau vμ tin vμo sù c«ng b»ng. H¬n n÷a ®Ó ®iÒu chØnh hμnh vi, c¸c thñ tôc cßn phôc vô cho mét môc ®Ých rÊt quan träng kh¸c lμ c¸c thñ tôc ph¶i t¸ch qu¸ 180 Gi¸o tr×nh MËt m· häc tr×nh hoμn tÊt mét nhiÖm vô khái c¬ chÕ thùc thi nã. Mét thñ tôc sÏ chØ x¸c ®Þnh c¸c quy t¾c cña hμnh vi. B»ng c¸ch nμy ta cã thÓ kiÓm tra mét thñ tôc ®Ó tin r»ng nã ®¹t kÕt qu¶ mong muèn. Ta sÏ kiÓm tra tÝnh ®óng ®¾n cña qu¸ tr×nh ë møc cao. Sau khi ®· tin vμo tÝnh ®óng ®¾n cña thiÕt kÕ ta cã thÓ ¸p dông thñ tôc b»ng c¸ch dïng mét c¬ chÕ nμo ®ã (tøc lμ dïng mét ng«n ng÷ riªng nμo ®ã hoÆc mét hÖ thèng m· hãa). ¸p dông ph¶i t¸ch khái thiÕt kÕ. Bëi vËy ta chØ cÇn kiÓm tra r»ng c¬ chÕ sÏ ph¶n ¶nh thiÕt kÕ ®óng ®¾n, ta kh«ng cÇn kiÓm tra l¹i r»ng øng dông sÏ gi¶i quyÕt vÊn ®Ò mμ thñ tôc ®−îc thiÕt kÕ cho nã. H¬n n÷a, sau nμy ta cã thÓ thay ®æi øng dông mμ kh«ng ¶nh h−ëng tíi thiÕt kÕ. ViÖc t¸ch rêi thiÕt kÕ khái c¸c øng dông lμ mét −u ®iÓm quan träng trong viÖc dïng c¸c thñ tôc. 5.1.3. C¸c thñ tôc cã träng tμi Träng tμi lμ mét bªn thø ba v« t− ®−îc tin cËy ®Ó hoμn tÊt mét giao dÞch gi÷a hai bªn kh«ng tin cËy nhau. NÕu b¹n b¸n mét chiÕc xe cho mét ng−êi l¹ vμ anh ta ®−a cho b¹n mét tÊm sÐc th× b¹n kh«ng cã c¸ch nμo ®Ó biÕt r»ng tÊm sÐc nμy cã gi¸ trÞ kh«ng. B¹n muèn göi tÊm sÐc nμy vμ gi÷ xe l¹i trong Ýt ngμy cho tíi khi b¹n tin ch¾c r»ng sÐc kh«ng cã vÊn ®Ò g×. Mét ng−êi mua ®a nghi sÏ kh«ng chÞu nh− vËy v× b¹n l¹i cã c¶ xe vμ sÐc vμ biÕt ®©u b¹n cã thÓ chuån khái thμnh phè víi chóng? Gi¶i ph¸p ë ®©y lμ sö dông mét bªn thø ba ®−îc tÝn nhiÖm ch¼ng h¹n mét chñ nhμ b¨ng hoÆc mét luËt s− lμm träng tμi. B¹n trao chøng nhËn së h÷u xe vμ ch×a khãa xe cho träng tμi vμ ng−êi mua xe ®−a sÐc cho träng tμi. B¹n cã mét sù ®ång ý tay ba vμo thêi ®iÓm sÐc ®−îc x¸c nhËn. Träng tμi sÏ göi sÐc vμo tμi kho¶n cña Ch−¬ng 5: C¸c thñ tôc vµ c¸c chó ý trong thùc tÕ khi sö dông m· hãa 181 b¹n. NÕu trong mét thêi h¹n x¸c ®Þnh sÐc ®−îc x¸c nhËn th× träng tμi sÏ chuyÓn xe cña b¹n cho ng−êi mua. NÕu sÐc kh«ng ®−îc x¸c nhËn th× träng tμi sÏ tr¶ xe vÒ cho b¹n. Trong mét thñ tôc m¸y tÝnh, träng tμi lμ mét bªn thø ba tin cËy ®ñ ®¶m b¶o sù c«ng b»ng. Träng tμi cã thÓ lμ mét ng−êi, mét ch−¬ng tr×nh hoÆc mét m¸y tÝnh. VÝ dô trong mét m¹ng, träng tμi cã thÓ lμ mét ch−¬ng tr×nh ch¹y trªn mét m¸y trong m¹ng. Ch−¬ng tr×nh sÏ nhËn vμ göi c¸c th«ng b¸o gi÷a c¸c ng−êi dïng. Ng−êi dïng tin r»ng khi träng tμi göi tíi mét th«ng b¸o nãi r»ng nã tíi tõ A th× th«ng b¸o thùc sù ®−îc göi tõ ng−êi dïng A. Kh¸i niÖm träng tμi lμ mét kh¸i niÖm c¬ b¶n ®èi víi lo¹i thñ tôc an toμn ®−îc gäi lμ thñ tôc cã träng tμi. C¸c thñ tôc m¸y tÝnh cã träng tμi cã mét sè nh−îc ®iÓm: - Hai bªn kh«ng cã kh¶ n¨ng t×m mét bªn thø ba v« t− mμ c¶ hai ®Òu tin t−ëng. Nh÷ng ng−êi dïng ®a nghi cã lý khi hä kh«ng tin vμo mét träng tμi kh«ng ®−îc biÕt trªn m¹ng. - ViÖc duy tr× ho¹t ®éng cña träng tμi sÏ lμm t¨ng chi phÝ cho nh÷ng ng−êi sö dông hoÆc m¹ng chi phÝ nμy cã thÓ rÊt lín. - Träng tμi sÏ g©y nªn thêi gian gi÷ chËm khi liªn l¹c v× bªn thø ba ph¶i thu, xem xÐt vμ råi míi göi ®i ®èi víi mçi giao dÞch. - NÕu dÞch vô träng tμi ®−îc dïng qu¸ nÆng nÒ th× nã cã thÓ trë thμnh mét “nót cæ chai” trong m¹ng v× nhiÒu ng−êi dïng ®Òu muèn cã träng tμi riªng. - TÝnh bÝ mËt trë nªn dÔ bÞ tæn th−¬ng v× träng tμi ph¶i truy nhËp tíi nhiÒu th«ng tin nh¹y c¶m. V× nh÷ng lý do trªn mμ ng−êi ta th−êng tr¸nh dïng thñ tôc nμy nÕu cã thÓ. 182 Gi¸o tr×nh MËt m· häc 5.1.4. C¸c thñ tôc cã ph¸n xÐt T−¬ng tù nh− träng tμi lμ ý t−ëng sö dông quan tßa. Quan tßa lμ mét bªn thø ba cã thÓ ph¸n xÐt liÖu mét giao dÞch cã ®−îc thùc hiÖn mét c¸ch c«ng b»ng hay kh«ng. VÝ dô c«ng chøng viªn lμ mét bªn thø ba v« t− ®−îc tin cËy sÏ chøng thùc r»ng mét tμi liÖu ®· ®−îc ký mét c¸ch tù nguyÖn vμ x¸c nhËn r»ng anh ta cã ®Çy ®ñ lý do ®Ó x¸c ®Þnh r»ng ng−êi ký lμ cã thÈm quyÒn. Ch÷ ký cña c«ng chøng viªn th−êng cÇn thiÕt ®èi víi nh÷ng t− liÖu hîp lÖ mμ tÝnh x¸c thùc cña nã sau nμy cã thÓ bÞ nghi ngê. C«ng chøng viªn kh«ng thªm mét tý g× vμo giao dÞch ngoμi viÖc lμ mét ng−êi lμm chøng - mét ng−êi sau nμy cã thÓ kiÓm tra khi cã sù nghi ngê. Mét sè thñ tôc m¸y tÝnh sö dông mét kiÓu t−¬ng tù c«ng chøng viªn ®Ó x©y dùng b»ng chøng c«ng b»ng. Víi mét thñ tôc cã kh¶ n¨ng ph¸n xÐt, sè liÖu ®ñ lμ cÇn thiÕt ®Ó bªn thø ba v« t− ph¸n xÐt ®−îc tÝnh c«ng b»ng dùa trªn b»ng chøng. Bªn thø ba kh«ng chØ cã thÓ x¸c ®Þnh liÖu hai bªn tranh chÊp cã xö sù ®óng kh«ng (tøc lμ n»m trong c¸c quy t¾c cña thñ tôc) mμ cßn cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc ai lμ ng−êi gian lËn. C¸c thñ tôc cã ph¸n xÐt sÏ xoay quanh c¸c dÞch vô cña bªn thø ba chØ trong tr−êng hîp cã tranh chÊp. Bëi vËy c¸c thñ tôc nμy cã chi phÝ thÊp h¬n c¸c thñ tôc cã träng tμi. Tuy nhiªn chóng chØ x¸c ®Þnh ®−îc sai sãt sau khi sai sãt x¶y ra. 5.1.5. C¸c thñ tôc tù rμng buéc Mét thñ tôc tù rμng buéc lμ mét thñ tôc ®¶m b¶o sù c«ng b»ng. NÕu mét bªn nμo ®ã cè g¾ng gian lËn th× ®iÒu nμy ph¶i ®−îc bªn kia thÊy râ. Kh«ng cÇn bÊt cø mét ng−êi ngoμi nμo ®Ó ®¶m b¶o sù c«ng b»ng. HiÓn nhiªn lμ c¸c thñ tôc tù rμng buéc ®−îc −a thÝch h¬n c¶. Tuy nhiªn, kh«ng cã mét thñ tôc tù rμng buéc ®èi víi mäi t×nh huèng. Ch−¬ng 5: C¸c thñ tôc vµ c¸c chó ý trong thùc tÕ khi sö dông m· hãa 183 Nh− vËy cã ba møc c¸c thñ tôc: - C¸c thñ tôc cã träng tμi trong ®ã mét bªn thø ba tin cËy sÏ tham gia vμo mçi giao dÞch ®Ó ®¶m b¶o r»ng c¶ hai bªn ®Òu xö sù ®óng ®¾n. - C¸c thñ tôc cã sù ph¸n xÐt trong ®ã mét bªn thø ba cã thÓ ph¸n xÐt liÖu c¶ hai bªn cã xö sù ®óng ®¾n hay kh«ng vμ nÕu kh«ng th× bªn nμo lμ gian lËn. - C¸c thñ tôc tù rμng buéc trong ®ã nh÷ng m−u toan gian lËn cña mét bªn nμo ®ã sÏ bÞ bªn kh¸c hiÖn. C¸c lo¹i thñ tôc nμy ®−îc m« t¶ ë h×nh h×nh 5.1. b Träng tµi b B a. C¸c thñ tôc cã träng tµi b b A B»ng chøng A ®· ch¬i ®Ñp b Quan tßa B B»ng chøng b. C¸c thñ tôc cã ph¸n xÐt A ®ang gian lËn b A b B c. C¸c thñ tôc rµng buéc H×nh 5.1: C¸c lo¹i thñ tôc 184 Gi¸o tr×nh MËt m· häc Sau ®©y ta sÏ h−íng mèi quan t©m vμo viÖc sö dông c¸c thñ tôc ®Ó gi¶i quyÕt c¸c bμi to¸n trong an toμn m¹ng m¸y tÝnh. 5.2. C¸c thñ tôc ®Ó gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò B©y giê ta sÏ nghiªn cøu viÖc sö dông c¸c thñ tôc trªn nh÷ng bμi to¸n thùc tÕ. Râ rμng lμ khi hai ng−êi tiÕp xóc trùc tiÕp hä sÏ lμm kh¸c víi khi cã mét m¸y tÝnh gi÷a hä. MÆc dï cã thÓ cã nh÷ng kh¸c biÖt vÒ quan ®iÓm nh−ng chóng t«i vÉn muèn ®−a ra nh÷ng thñ tôc cho mét m«i tr−êng tù ®éng mμ nhê nã con ng−êi cã thÓ tiÕn hμnh c¸c c«ng viÖc hμng ngμy nh− ký c¸c hîp ®ång, chi tr¶ c¸c hãa ®¬n, bá phiÕu bÇu còng an toμn nh− c¸c giao tiÕp gi÷a ng−êi víi ng−êi. Ta còng nghiªn cøu mét sè vÊn ®Ò mμ cã c¸c thñ tôc an toμn cho chóng. 5.2.1. Ph©n phèi khãa Thay ®æi khãa m· hãa lμ mét vÊn ®Ò quan träng nh−ng kh«ng dÔ. Cã thÓ thÊy r»ng th¸m m· sÏ cμng cã c¬ may thμnh c«ng nÕu cã cμng nhiÒu b¶n m·. B¶n m· tõ c¸c khãa kh¸c nhau cã thÓ gióp cho viÖc x¸c ®Þnh cÊu tróc cña mét thuËt to¸n bÝ mËt hoÆc c¸c khãa bÝ mËt nh−ng b¶n m· tõ còng “mét khãa” l¹i gióp cho viÖc t×m gi¸ trÞ cña khãa. Nh− vËy, trªn thùc tÕ cÇn thay ®æi khãa mét c¸ch ®Þnh kú ®Ó ®¶m b¶o l−îng b¶n m· t¹o tõ mét khãa bÊt kú kh«ng gióp Ých ®¸ng kÓ cho th¸m m·. Tuy nhiªn ta h·y xem xÐt mét viÖc sö dông m· hãa cho c¸c ch÷ ký sè trªn c¸c hîp ®ång. NÕu b¹n ®−a ra hoÆc thu nhËn mét hîp ®ång ®· ®−îc ký b»ng ch÷ ký sè th× b¹n muèn gi÷ hîp ®ång lμm b»ng chøng cho tíi khi mäi tranh chÊp cã thÓ cã ®· ®−îc gi¶i
- Xem thêm -