Bài giảng Kỹ thuật truyền dữ liệu - Chương 8 Tìm đường trong mạng chuyển mạch (Phần 2)
Mật mã hóa công khai
Mật mã hóa khóa công khai cho phép người sử dụng trao đổi các thông
tin mật mà không cần phải trao đổi các khóa bí mật trước đó.
Sử dụng một cặp khóa có quan hệ toán học với nhau là khóa công khai
và khóa cá nhân (hay khóa bí mật).
Thuật ngữ mật mã hóa khóa bất đối xứng thường được dùng đồng nghĩa
với mật mã hóa khóa công khai (hai khái niệm không hoàn toàn tương đương)
Hệ thống mật mã hóa khóa công khai có thể dùng với các mục đích:
Mã hóa
Tạo chữ ký số
Thỏa thuận khóa
RSA (1977: - Ron Rivest, Adi Shamir, and Leonard Adleman at MIT)
Diffie-Hellman algorithm (1975: Whitfield Diffie and Martin Hellman)
Bạn đang xem nội dung tài liệu Bài giảng Kỹ thuật truyền dữ liệu - Chương 8 Tìm đường trong mạng chuyển mạch (Phần 2), để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BK
TP.HCM
2008
dce
Nén và mã hóa dữ liệu
Nén dữ liệu
Mã hóa dữ liệu
2008
dce Nén dữ liệu
Run-length encoding (packed decimal)
Là phương pháp rất đơn giản sử dụng cho dạng
dữ liệu mà trong đó chứa nhiều chuỗi dữ liệu
giống nhau
Sử dụng các chữ số để thể hiện số lần lặp của
chuỗi ký thự đó
Ví dụ:
chuỗi wwwwbbbbcccccdd có thể được biểu diễn như sau:
4w4b6c2d
2008
dce Nén dữ liệu
Differenial encoding (relative encoding)
Chỉ gửi phần thay đổi so với giá trị cũ
Original 1509 1506 1508 1510 1511 1509 1513
Encoded 1509 -3 +2 +2 +1 -2 +4
‘+’STX ’1’ ’‘ ‘+’ ‘2’ ‘’ ‘+’ ‘’ ETX BCC
End-of-value delimiters
+3Flag +4 +5 +5 +4 +3 Flag
All difference values binary-encoded
in a single (signed) byte
2008
dce Nén dữ liệu
Huffman encoding (Statistical Methods)
Đặc điểm
Đây là mã thống kê (phương pháp nén mã tối ưu)
Mã hóa dựa trên xác suất sử dụng của các ký tự
Những ký tự được dùng nhiều nhất sẽ có từ mã ngắn nhất
Không có tính prefix
Giải thuật
Sắp xếp các nguồn tin có xác suất giảm dần
Một cặp bit 0-1 được gán cho 2 nguồn tin có xác suất nhỏ nhất
2 nguồn tin này được kết hợp, tạo thành nguồn tin mới có xác suất
bằng tổng xác suất của 2 nguồn tin thành phần
Sắp xếp lại các nguồn tin theo thứ tự giảm dần của xác suất
Quá trình trên được lặp lại đến khi 2 nguồn tin cuối cùng được kết hợp
Từ mã cho mỗi nguồn tin được viết theo thứ tự từ gốc đến ngọn
2008
dce Nén dữ liệu
Huffman encoding (Statistical Methods)
Chiều dài từ mã trung bình Lavg = Σli x pi
li : chiều dài nguồn tin Xi
pi : xác suất xuất nguồn tin Xi
2008
dce
CT
25
Prob
0.21
24
26
0.17
0.15
23 0.12
27
22
0.10
0.06
28 0.05
21
29
0.05
0.04
20 0.03
30 0.02
0
1
0.05
0.04
0
1
0.05
0.05
0
1
0.09
0.06
0
1
0.10
0.10
0
1
0.15
0.12
0
1
0.17
0.15
0
1
0.21
0.2
0
1
0.32
0.27
0
1
0.59
0.41
0
1
0.09
0.06
0.10
0.15
0.12
0.20
0.17
0.15
0.27
0.21
0.20
0.32
0.27
0.41
25
24
26
23
27
22
28
21
29
20
30
CT
0 1 0 0 0 1
Huffman code
0 1 0 0 0 0
0 1 0 0 1
1 1 1 1
1 1 1 0
0 1 0 1
1 1 0
0 1 1
0 0 1
0 0 0
1 0
21 23 29 27 29
25
20
15
10
5
Probability distribution
Lavg=2.0,21+3.0,17+3.0,15+3.0,12+3.0,1+4.0,06+4.0,05+4.0,05+
5.0,04+6.0.03+6.0,02 = 3,18 bits
Nén dữ liệu
Huffman Code
2008
dce Nén dữ liệu
Shannon-Fano encoding (Statistical Methods)
Đặc điểm
Mã tối ưu
Không có tính prefix
Giải thuật
Sắp xếp các nguồn tin theo thứ tự giảm dần về xác suất
Chia các nguồn tin thành hai phần có xác suất xấp xỉ
nhau và gán 0 cho phần trên, gán 1 cho phần dưới
Lặp lại bước trên cho mỗi phần cho đến khi chỉ còn một
nguồn tin
Ghi ra các từ mã
2008
dce Nén dữ liệu
Shannon – Fano
Các nguồn tin và xác suất xuất hiện của các nguồn tin tương ứng
X1 (30%), X2 (20%), X3 (10%), X4 (10%), X5 (20%), X6 (5%), X7 (3%), X8
(2%)
Lavg = 2.0,3+2.0,2+3.0,2+3.0,1+3.0,1+4.0,05+5.0,03+5.0,02 = 2,65 bits
Initial Sorted Shannon-Fano code Code word STT
Xi % Xi % Step 1 Step 2 Step 3 Step 4 Step 5
1 X1 30 X1 30 0 0 00
2 X2 20 X2 20 0 1 01
3 X3 10 X5 20 1 0 0 100
4 X4 10 X3 10 1 0 1 101
5 X5 20 X4 10 1 1 0 110
6 X6 5 X6 5 1 1 1 0 1110
7 X7 3 X7 3 1 1 1 1 0 11110
8 X8 2 X8 2 1 1 1 1 1
11111
2008
dce Mật mã hóa số liệu
Tại sao đường truyền số liệu một số ứng dụng cần
phải bảo mật ?
Ví dụ: Quốc phòng, ngân hàng
Phương pháp mật mã:
Mật mã cổ điển
Mật mã khóa công khai
2008
dce Mật mã hóa số liệu
Mật mã hóa cổ điển
Một hệ thống mật mã hóa cổ điển là một tập có 5 thành
phần (P,C,K,E,D) trong đó:
P là tập hữu hạn các bản gốc có thể
C là tập hữu hạn các bản mã có thể
K là tập khóa có thể
Đối với mỗi k ∈ K
– Có một luật mật mã ek: P→C (ek∈E)
– Có một luật giải mã tương ứng dk: C→P(dk∈D)
– ek và dk: là những ánh xạ sao cho: dk (ek(x))=x ∀ x ∈ P
Các phương pháp mật mã cổ điển:
Mã dịch vòng, Mã thay thế, mã Affine
2008
dce Mật mã hóa số liệu
Mật mã hóa cổ điển
Phương pháp mã dịch vòng
Cơ sở là phép toán modulo
Ví dụ: Mật mã trên bộ chử cái tiếng Anh gồm 26 chữ cái
ek(x)=x + K mod 26
dk(y)=y – K mod 26
A B C D E F G H I J K L M
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
N O P Q R S T U V W X Y Z
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
2008
dce Mật mã hóa số liệu
Mật mã hóa cổ điển
Phương pháp mã dịch vòng
Ví dụ:
Văn bản gốc: gonewiththewind
Khóa của mã dịch vòng là 9
Đổi văn bản gốc thành các số nguyên
Cộng thêm 9 vào mỗi giá trị rồi modulo 26
G O N E W I T H T H E W I N D
6 14 13 4 22 8 19 7 19 7 4 22 8 13 3
15 23 22 13 5 17 2 16 2 16 13 5 17 22 12
P X W N F R C Q C Q N F R W M
2008
dce Mật mã hóa số liệu
Mật mã hóa công khai
Mật mã hóa khóa công khai cho phép người sử dụng trao đổi các thông
tin mật mà không cần phải trao đổi các khóa bí mật trước đó.
Sử dụng một cặp khóa có quan hệ toán học với nhau là khóa công khai
và khóa cá nhân (hay khóa bí mật).
Thuật ngữ mật mã hóa khóa bất đối xứng thường được dùng đồng nghĩa
với mật mã hóa khóa công khai (hai khái niệm không hoàn toàn tương
đương)
Hệ thống mật mã hóa khóa công khai có thể dùng với các mục đích:
Mã hóa
Tạo chữ ký số
Thỏa thuận khóa
RSA (1977: - Ron Rivest, Adi Shamir, and Leonard Adleman at MIT)
Diffie-Hellman algorithm (1975: Whitfield Diffie and Martin Hellman)
2008
dce Mật mã hóa số liệu
Mật mã hóa công khai
Mã hóa
2008
dce Mật mã hóa số liệu
Mật mã hóa công khai
Tạo chữ ký số
2008
dce Mật mã hóa số liệu
Mật mã hóa công khai
Thỏa thuận khóa
2008
dce
Đọc thêm
• Information Theory, Robert B.Ash
• Introduction to Information Theory, Masud
Mansuripur
• www.wikipedia.org
©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 17Data Communication and Computer Networks
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- slide_ki_thuat_truyen_so_lieu_chuong_8_phan_2_1977.pdf