Chương 6 " Chữ ký số" pdf
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (251.61 KB, 23 trang )
Chữ ký số
Information security, PTITHCM, 2012
Hạn chế của cơ chế xác thực
thông tin
A gởi cho B thông tin X được xác thực
bằng khóa K. B đổi X thành Y và tạo
ra mã xác thực mới.
A gởi thông tin X cho B, sau đó phủ
nhận thông tin này (từ chối hành vi)
=> Xác thực (MAC) không giải quyết
được vấn đề khi một trong hai thực thể
cố ý vi phạm.
Information security, PTITHCM, 2012
Chữ ký tay
Xác nhận người ký và thời điểm ký (khi
ký nhớ ghi ngày giờ!)
Xác thực nội dung thông tin tại thời
điểm ký (nhớ xem nội dung văn bản ngay trước
khi ký!)
Có khả năng kiểm chứng bởi một thực
thể thứ 3 để giải quyết tranh chấp
(công an có thể xác minh chữ ký).
Information security, PTITHCM, 2012
Chữ ký số (Digital Signature)
Phát sinh từ khối thông tin gốc (thông
tin cần xác nhận).
Chứa nhận dạng của thực thể ký
(khóa bí mật PR).
Không giả mạo được.
Có thể sao chép chữ ký dành cho mục
đích lưu trữ.
Information security, PTITHCM, 2012
Phân lọai chữ ký số
Chữ ký cố định (Deterministic) và chữ
ký ngẫu nhiên (Probabilistic).
Chữ ký phục hồi được (reversible
Signature hay Signature with
message recovery) và chữ ký không
phục hồi được (non-reversible
Signature hay Signature with
appendix).
Information security, PTITHCM, 2012
Kỹ thuật tạo chữ ký
Ký trực tiếp (Direct signature)
Ký thông qua trọng tài (Arbitrated
signature)
Information security, PTITHCM, 2012
Ký trực tiếp
Information security, PTITHCM, 2012
Ký trực tiếp
Ký trực tiếp: Độ tin cậy của chữ ký phụ thuộc hòan tòan vào
khóa bí mật. Khóa mất hoặc bị tiết lộ thì sao???
Information security, PTITHCM, 2012
Ký qua trọng tài
Trường hợp thứ nhất: sử dụng kỹ thuật mật
mã đối xứng và trọng tài có thể đọc nội
dung thông tin mà X gởi cho Y:
X → A:
M + E([ID
X
+ H(M)], K
xa
)
A → Y:
E([ID
X
+ M + E([ID
X
+ H(M)], K
xa
) + T], K
ay
)
Information security, PTITHCM, 2012
Ký qua trọng tài
Trường hợp thứ 2: sử dụng kỹ thuật mật mã
đối xứng và trọng tài không đọc được nội
dung thông tin X gởi cho Y:
X → A:
ID
X
+ E(M, K
xy
) + E([ID
X
+ H(E(M, K
xy
))], K
xa
)
A → Y:
E([ID
X
+ E(M, K
xy
)], K
ay
) + E([ID
X
+ H(E(M,
K
xy
)) + T], K
xa
)
Information security, PTITHCM, 2012
Ký qua trọng tài
Trường hợp thứ 3: sử dụng kỹ thuật
mật mã bất đối xứng, trọng tài không
đọc được nội dung thông tin X gởi cho
Y:
X → A:
ID
X
+ E([ID
X
+ E(E(M, PR
x
), PU
y
)], PR
x
)
A → Y:
E([ID
X
+ E(E(M, PR
x
), PU
y
) + T], PR
a
)
Information security, PTITHCM, 2012
Chuẩn chữ ký DSS
DSS (Digital Signature Standard): là
lọai chữ ký ngẫu nhiên, không phục
hồi được.
Được chuẩn hóa năm 1991, sửa đổi
năm 1993, 1996, mở rộng năm 2000.
Dựa trên thuật tóan mã hóa RSA và
thuật tóan tạo chữ ký DSA
Information security, PTITHCM, 2012
DSS và RSA
Information security, PTITHCM, 2012
Thông tin đầu vào của hàm S
Mã băm của thông tin gốc
Một số ngẫu nhiên k
Khóa riêng của người ký (PRa)
Khóa công khai của nhóm các thực
thể liên quan đến giao dịch chữ ký
(PU
G
)
Information security, PTITHCM, 2012
Tạo và kiểm chứng chữ ký
Thành phần r của chữ ký không liên quan đến
thông tin gốc -> có thể dùng lại r cho nhiều chữ
ký khác nhau.
Information security, PTITHCM, 2012
Thuật tóan tạo chữ ký DSA
Tạo khóa (key generation).
Tạo chữ ký (Signing)
Xác minh chữ ký (Verifying)
Information security, PTITHCM, 2012
Thuật tóan tạo chữ ký DSA
Tạo khóa chung:
Tạo một số nguyên tố p ngẫu nhiên, đủ
lớn (từ 512 đến 1024 bit, bội số của 64).
Tạo số nguyên tố đủ lớn q sao cho q chia
hết (p-1), (dài 160 bit).
Tạo số nguyên g = h
(p-1)/q
mod p, trong đó
h là số nguyên lớn hơn 1 nhỏ hơn (p-1)
và thỏa điều kiện h
(p-1)/q
mod p > 1
Information security, PTITHCM, 2012
Thuật tóan tạo chữ ký DSA
Tạo khóa bí mật (user private key):
Chọn khóa bí mật x là một số nguyên thỏa
0 < x < q
Tạo khóa công khai (user public key):
Tạo khóa công khai y là số nguyên thỏa:
y = g
x
mod p
Tạo số bí mật ứng với từng message:
Chọn k là một số nguyên thỏa
0 < k < q
Information security, PTITHCM, 2012
Tạo chữ ký (Signing)
r = (g
k
mod p) mod
q
s = [k
-1
(H(M) + xr)]
mod q
Signature = (r, s)
Information security, PTITHCM, 2012
Xác minh chữ ký (Verifying)
Nhận được massage M’ với chữ ký (r’,
s’)
w = (s’)
-1
mod q
u1 = [H(M’)w] mod q
u2 = r’ w mod q
v = [g
u1
y
u2
mod p] mod q
Nếu r’ = v: chữ ký được xác minh
Information security, PTITHCM, 2012
Chứng minh DSA???
Dùng định lý Fermat nhỏ (little Fermat
theorem)
nếu
g = h
(p-1)/q
mod p
thì:
g
q
= 1 mod p và
h
(p-1)
= 1 mod p
Information security, PTITHCM, 2012
Chứng minh DSA???
Thao tác ký:
s = [k
-1
(H(M) + xr] mod q, suy ra:
k = H(M)
s-1
+ xrs
-1
= H(M)w + xrw (mod q) và
g
k
= g
H(M)w
g
xrw
= g
H(M)w
y
rw
= g
u1
y
u2
(mod p)
Information security, PTITHCM, 2012
Tấn công chữ ký số
Giả mạo chữ ký (forgery attack):
Tìm chữ ký của một message M, khi biết trước các
thông tin công khai, một số message và chữ ký tương
ứng.
Phục hồi khóa (key recovery attack):
Tìm khóa bí mật từ các cặp message và chữ ký cho
trước.
