Việc xây dựng các thuật toán mật mã hiệu năng cao cho mục đích thiết kế, chế tạo các thiết bị bảo mật thông tin phục vụ lĩnh vực an ninh - quốc phòng và kinh tế - xã hội trong điều kiện hiện nay có ý nghĩa thực tiễn hết sức to lớn. Với mục tiêu đặt ra, thuật toán được xây dựng nhằm đáp ứng các yêu cầu:
- Loại trừ các dạng tấn công đã biết đối với các hệ mật khóa đối xứng trong thực tế;
- Tích hợp hiệu quả trên các thiết bị có kích thước nhỏ, dung lượng nhớ và năng lực tính toán hạn chế.
Giải pháp để xây dựng thuật toán mật mã với các yêu cầu đặt ra được đề xuất dựa trên việc phát triển hệ mã sử dụng OTP có độ an toàn và hiệu quả thực hiện cao [1-5]. OTP được Gilbert Vernam đề xuất vào năm 1917 và được Joseph Mauborgne tiếp tục hoàn thiện sau đó. Nguyên tắc căn bản của OTP là sử dụng một khóa mật chia sẻ trước có độ dài bằng với độ dài của bản tin cần mã hóa (bản rõ), các bit của bản mã nhận được từ việc cộng loại trừ (XOR) trực tiếp các bit của bản rõ với các bit tương ứng của khóa mật.
Lý thuyết của Claude E. Shannon [6] đã chỉ ra OTP là một loại mật mã có độ mật hoàn thiện (perfect secrecy). Hiện tại, OTP vẫn được xem là loại mật mã an toàn tuyệt đối, không thể phá vỡ. Điều đặc biệt là ngay cả tấn công vét cạn (brute force) bằng máy tính lượng tử đối với loại mã này cũng trở nên vô nghĩa, nếu có thể đáp ứng được các điều kiện về khóa như sau:
- Khóa có tính chất ngẫu nhiên;
- Mỗi khóa chỉ được dùng để mã hóa duy nhất một bản tin;
- Kích thước của khóa phải bằng hoặc lớn hơn kích thước của bản rõ;
- Khóa phải được giữ bí mật hoàn toàn.
Tuy có độ an toàn và tốc độ mã hóa cao, cũng như khả năng cài đặt dễ dàng trên các thiết bị có năng lực tính toán và tài nguyên hạn chế, nhưng với các yêu cầu về khóa đã chỉ ra, thì loại mã này khó triển khai trong thực tế.
Nguyên nhân đầu tiên là việc tạo khóa phải thực sự ngẫu nhiên, nhằm loại trừ các nguy cơ mất an toàn bao gồm: a) từ một khóa đã biết, kẻ tấn công có thể tìm (suy ra) được các khóa đã được sử dụng trước đó hay các khóa sẽ được sử dụng trong tương lai; b) chuỗi bit khóa tồn tại chu kỳ lặp lại, từ đó tạo ra mối liên quan giữa bản rõ và bản mã, kẻ tấn công có thể tận dụng mối liên quan này để phá mã, tương tự như với mã hóa đa bảng Vigenère [7]. Tuy nhiên, đây là một yêu cầu không dễ thực hiện về mặt kỹ thuật trong các ứng dụng.
Trong [8], trên cơ sở các nghiên cứu đã được công bố trước đó, các tác giả đề xuất thuật toán mã hóa phát triển dựa trên nguyên lý của mật mã OTP trong đó sử dụng hàm băm (Hash Function) để sinh dòng khóa, thuật toán có tính hiệu quả thực hiện cao, dễ cài đặt trên cả phần cứng và phần mềm.
Trong bài báo này, nhóm tác giả đề xuất một giải pháp nhằm cho phép tạo ra các biến thể của mật mã OTP, thừa kế được một số ưu điểm của OTP, song việc thiết lập, quản lý - phân phối và sử dụng khóa là đồng nhất với các hệ mã khóa đối xứng đang sử dụng trong thực tế. Ngoài ra, xác thực nguồn gốc và tính toàn vẹn của bản tin được mã hóa cũng là một tính năng bổ sung quan trọng cho các thuật toán xây dựng theo giải pháp này. Điểm khác của giải pháp đề xuất ở đây so với thuật toán trong [8] là chuỗi khóa được tạo ra chủ yếu bằng các thuật toán sinh số ngẫu nhiên có kết hợp với hàm băm mà không hoàn toàn bởi hàm băm như trong [8], điều đó cho phép nâng cao tốc độ thực hiện thuật toán mã hóa nhất là khi sử dụng thuật toán sinh số ngẫu nhiên dạng thanh ghi dịch hồi tiếp tuyến tính (Linear Feedback Shift Registers – LFSR) [9] kiểu Shrinking Generator [10].
Quý độc giả quan tâm vui lòng xem chi tiết tại đây.
Lưu Hồng Dũng, Nguyễn Ánh Việt
17:00 | 17/12/2021
14:00 | 14/01/2021
09:00 | 05/01/2023
16:00 | 31/03/2020
15:00 | 14/08/2019
13:00 | 05/09/2022
Mạng 5G ngày càng trở nên phổ biến với các ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: hội nghị trực tuyến, xe tự lái, chăm sóc sức khỏe từ xa, máy bay không người lái, thực tế ảo.... Bằng cách tích hợp học máy vào công nghệ 5G với những ưu điểm nổi bật về tốc độ và kết nối, hệ thống liên lạc sẽ trở nên thông minh hơn với khả năng vô tuyến nhận thức được hỗ trợ bởi các mô hình học máy để thực hiện các nhiệm vụ quan trọng như cảm nhận và chia sẻ phổ tần. Tuy nhiên, điều đó cũng dẫn đến những nguy cơ mới từ các cuộc tấn công nhắm vào các ứng dụng học máy. Bài báo sau đây sẽ giới thiệu đến độc giả về kỹ thuật học máy đối nghịch và một số kịch bản tấn công sử dụng kỹ thuật này đối với mạng 5G cũng như một số giải pháp phòng chống.
22:00 | 15/08/2022
Sự bất ổn về địa chính trị đã làm tăng đáng kể xác suất các tổ chức y tế bị tấn công mạng trong thời gian tới. Các nhóm chuyên trách bảo mật cần chuẩn bị sẵn sàng để chống lại các cuộc tấn công bằng mã độc tống tiền đòi tiền chuộc và các cuộc tấn công tự động được thiết kế để phá hoại hoạt động vận hành khai thác hàng ngày.
14:00 | 29/07/2022
Đại dịch COVID-19 đã dẫn đến tình trạng sức khỏe, tinh thần, chi phí chăm sóc sức khỏe tăng lên và dân số già đi. Việc gấp rút phát triển các ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) dành riêng cho chăm sóc sức khỏe đang trở thành mối quan tâm của xã hội. Hiện nay, đã có hơn 40 công ty khởi nghiệp huy động được những nguồn vốn đáng kể (khoảng 20 triệu USD) để xây dựng các giải pháp AI cho ngành chăm sóc sức khỏe. Nhưng làm thế nào để AI thực sự được đưa vào sử dụng trong chăm sóc sức khỏe thì vẫn là một vấn đề nan giải cần giải quyết.
10:00 | 27/05/2022
VPN hay Mạng riêng ảo cho phép người dùng tạo kết nối an toàn đến một mạng khác qua Internet. VPN có thể được sử dụng để truy cập các trang web bị giới hạn theo khu vực, bảo vệ hoạt động duyệt web của bạn khỏi những con mắt tò mò trên Wi-Fi công cộng...Vậy VPN là gì? Tại sao nên sử dụng VPN?
14:00 | 14/08/2023 | Giải pháp khác
12:00 | 14/08/2023 | Công nghệ thông tin
17:00 | 11/08/2023|GP ATM
10:00 | 10/08/2023|Chính sách - Chiến lược
11:00 | 29/07/2023|Mật mã dân sự
16:00 | 09/11/2022|Tin tức sản phẩm
Dựa trên công bố của công ty quản lý định danh và truy cập Okta (Mỹ) vào ngày 20/10/2023 liên quan đến một vi phạm bảo mật gần đây, các nhà nghiên cứu đã xác định rằng các tác nhân đe dọa đã giành được quyền truy cập thành công vào hệ thống hỗ trợ khách hàng của Okta, kẻ tấn công có thể xem các tệp tải lên (upload) liên quan đến các trường hợp hỗ trợ mới bằng mã thông báo phiên hợp lệ, các tác nhân đe dọa sau đó đã có được quyền truy cập vào hệ thống của khách hàng. Trong bài viết này sẽ mô tả tác động của các hành vi vi phạm của nhà cung cấp danh tính (IdP) và cách các tổ chức có thể tự chủ động bảo vệ mình trước các cuộc tấn công này.
16:00 | 14/11/2023
Các cuộc chiến tranh giành lãnh địa trên không gian mạng trong tương lai sẽ xuất hiện và gia tăng giữa các nhóm tội phạm mạng khi nhiều đối thủ tập trung vào cùng một mục tiêu. Vừa qua Fortinet đã công bố Báo cáo Dự báo về các mối đe dọa an ninh mạng năm 2024 từ đội ngũ nghiên cứu FortiGuard Labs đưa ra những tác động của AI tới mô hình chiến tranh mạng, đồng thời nhấn mạnh xu hướng các mối đe dọa mới nổi có thể định hình bối cảnh chuyển đổi số trong năm tới và những năm sau.
09:00 | 06/12/2023
