Đề tài An toàn dữ liệu trên mạng máy tính

ồ ữ ượ ả trong FIPS 186, hàm băm này t o ra m t giá tr s nguyên 160 bit đ c tr ng cho m tạ ộ ị ố ặ ư ộ thông đi p, đi u này làm h n ch m t trong các giá tr tham s c a DSS ph i là 160ệ ề ạ ế ộ ị ố ủ ả bit. Ngoài ra, chu n này yêu c u vi c sinh ch ký ph i s d ng m t khoá riêng choẩ ầ ệ ữ ả ử ụ ộ m i ng i ký, ng c l i đ xác nh n ch ký, ng i xác nh n ph i có m t khoá côngỗ ườ ượ ạ ể ậ ữ ườ ậ ả ộ khai t ng ng v i khoá riêng c a ng i g i. ươ ứ ớ ủ ườ ử Ch ký DSAữ 6.6.2 Các gi i thu t c b n c a DSSả ậ ơ ả ủ a. Gi i thu t sinh khoáả ậ M i m t th c th t o m t khoá công khai và m t khoá m t t ng ng theo cáchỗ ộ ự ể ạ ộ ộ ậ ươ ứ sau: • Ch n m t s nguyên t q sao cho 2ọ ộ ố ố 159 < q < 2160 • Ch n m t s nguyên t p sao cho 2ọ ộ ố ố 511+64t < p < 2512+64t đó t [0,8] ở • Ch n s α nh sau: ọ ố ư • Ch n g là m t s nguyên b t kỳ nh h n p, α = gọ ộ ố ấ ỏ ơ (p-1)/q mod p GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 52 Tr ng Đ i h c H i Phòngườ ạ ọ ả Bài gi ng: An toàn thông tin ả • α khác 1 • Ch n s nguyên a sao cho : 1 ≤ a ≤ q - 1 ọ ố • Tính β = α a mod p • Khoá riêng c a th c th là a, khoá công khai là b (p,q, α, β) ủ ự ể ộ b. Gi i thu t sinh ch kýả ậ ữ Khi c n sinh ch ký cho m t thông đi p x th c th ph i làm nh ng vi c nh sau:ầ ữ ộ ệ ự ể ả ữ ệ ư • Ch n m t s nguyên m t k, 0 < k < q - 1 ọ ộ ố ậ • Tính γ = (ak mod p) mod q. • Tính k-1 mod q. • Tính δ = k-1(h(x) + aγ) mod q • Ch ký c a th c th cho x là c p (δ, γ) ữ ủ ự ể ặ c. Gi i thu t xác nh n ch kýả ậ ậ ữ Khi c n xác ch ký cho m t thông đi p m th c th ph i làm nh ng vi c nh sau:ầ ữ ộ ệ ự ể ả ữ ệ ư • Dành l y khoá công khai c a th c th ký (p,q, α, β)ấ ủ ự ể • N u đi u ki n : 0 <ế ề ệ δ, γ < q không tho mãn thì t ch i ch ký ả ừ ố ữ • Tinh w = δ -1 mod q và h(x) • Tính e1 = w.h(x) mod q và e2 = γw mod q • Tính v = (αe1 βe2 mod p) mod q • N u v = γ thì ch p nh n ch ký ngoài ra thì t ch i ế ấ ậ ữ ừ ố d. Tóm t t l c đ ch ký s DSSắ ượ ồ ữ ố Vi du :́ ̣ Gia s q =101, p = 78q + 1 =7879. ̉ ử 3 la phân t nguyên thuy trong Z̀ ̀ ử ̉ 7879 nên ta co thê lây: α = 3́ ̉ ́ 78 mod 7879 =170 Gia s a =75, khi đo β = α̉ ử ́ a mod 7879 = 4576 Muôn ki b c điên x = 1234, ta chon sô ngâu nhiên k =50, vi thê có ḱ ́ ứ ̣ ̣ ́ ̃ ̀ ́ -1 mod 101 = 99 khi đo có :́ γ = (17030 mod 7879) mod 101 = 2518 mod 101 = 94 Va ̀ δ = (1234 +75*94)*99 mod 101 = 96 Ch ki (94, 97) trên b c điên 1234 đ c xac minh băng cac tinh toan sau:ữ ́ ứ ̣ ượ ́ ̀ ́ ́ ́ d-1 = 97-1 mod 101 =25 e1 = 1234 * 25mod 101 = 45 e2 = 94 * 25 mod 101 =27 Có (17045 456727 mod 7879) mod 101 = 2518 mod 101 = 94 vi thê ch ki h p lê.̀ ́ ữ ́ ợ ̣ 6.6.3 Tính ch t c a ch ký c a DSSấ ủ ữ ủ a. Ð an toànộ : Đ an toàn c a ch ký ph thu c vào đ bí m t c a khoá riêng.ộ ủ ữ ụ ộ ộ ậ ủ Ng i s d ng ph i đ c b o v tr c v khóa riêng c a mình. N u khoá riêng đ mườ ử ụ ả ượ ả ệ ướ ề ủ ế ả b o an toàn tuy t đ i thì ch ký cũng có m c đ an toàn h u nh tuy t đ i. M t khác,ả ệ ố ữ ứ ộ ầ ư ệ ố ặ GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 53 v i khoá công khai là công khai, ch ký DSS là an toàn khi t khoá công khai không thớ ữ ừ ể tìm đ c khoá riêng, Th t v y, ta có:ượ ậ ậ Cho p là m t s nguyên t r t l n, ph ng trình toán h c sau là không th gi iộ ố ố ấ ớ ươ ọ ể ả đ c: y = aượ x mod p (1) v i y, a = gớ (p-1)/q và khác 1. Ð xem xét đi u này tr c h t chúngể ề ướ ế ta nh n xét ph ng trình (1) có nghi m x duy nh t thu c kho ng [1,q]. Th t v y giậ ươ ệ ấ ộ ả ậ ậ ả s có hai nghi m là xử ệ 1 và x2 t (1) ta có:ừ y = ax1 mod p và y = ax2 mod p. Không m t tính t ng quát gi s xấ ổ ả ử 1 < x2 t đây suy ra :ừ ax1 chia h t cho p (không tho mãn do p nguyên t )ế ả ố T n t i k nh h n p sao cho aồ ạ ỏ ơ k ≡ 1 (mod p). V i giá tr a có d ng a = gớ ị ạ (p-1)/q thì đi uề này không th x y ra khi g < p.ể ả Trong nhi u tr ng h p, thông đi p có th mã và gi i mã ch m t l n nên nó phùề ườ ợ ệ ể ả ỉ ộ ầ h p cho vi c dùng v i h m t b t kì (an toàn t i th i đi m đ c mã). Song trên th cợ ệ ớ ệ ậ ấ ạ ờ ể ượ ự t , nhi u khi m t b c đi n đ c dùng làm m t tài li u đ i ch ng,ế ề ộ ứ ệ ượ ộ ệ ố ứ ch ng h n nhẳ ạ ư b n h p đ ng hay m t chúc th và vì th c n xác minh ch kí sau nhi u năm k tả ợ ồ ộ ư ế ầ ữ ề ể ừ lúc b c đi n đ c kí. B i v y, đi u quan tr ng là có ph ng án d phòng liên quanứ ệ ượ ở ậ ề ọ ươ ự đ n s an toàn c a s đ ch kí khi đ i m t v i h th ng mã. ế ự ủ ơ ồ ữ ố ặ ớ ệ ố Vì s đ Elgamal không an toàn h n bài toán logarithm r i r c nên c n dùngơ ồ ơ ờ ạ ầ modulo p l n ch ng h n t 512 bít tr lên. Tuy nhiên đ dài ch ký theo s đ Elgamalớ ẳ ạ ừ ở ộ ữ ơ ồ là g p đôi s bit c a p mà v i nhi u ng d ng dùng th thông minh thì c n ch kíấ ố ủ ớ ề ứ ụ ẻ ầ ữ ng n h n nên gi i pháp s a đ i là: m t m t dùng p v i đ dài bi u di n t 512 bítắ ơ ả ử ổ ộ ặ ớ ộ ể ễ ừ đ n 1024 bít, m t khác trong ch ký (γ, δ), các s γ, δ có đ dài bi u di n ng n, ch ngế ặ ữ ố ộ ể ễ ắ ẳ h n là 160 bít - khi đó đ dài ch ký là 320 bít. Đi u này th c hi n b ng cách dùngạ ộ ữ ề ự ệ ằ nhóm con Cyclic Zq* c a Zủ p* thay cho chính b n thân Zả p*, do đó m i tính toán v nọ ẫ đ c th c hi n trong Zượ ự ệ p* nh ng d li u và thành ph n ch ký l i thu c Zư ữ ệ ầ ữ ạ ộ q*. b. Tính h p lợ ệ : tính h p l c a ch ký DSAợ ệ ủ ữ d a trên 2 đ nh lý sau:ự ị Đ nh lý:ị Cho p, q là 2 s nguyên t tho mãn đi u ki n q \ (p-1). h là m t số ố ả ề ệ ộ ố nguyên d ng b t kỳ tho mãn h < p. N u :ươ ấ ả ế g ≡ h(p-1)/q mod p thì gq ≡ 1 mod p. Th t v y gậ ậ q ≡ (h(p-1)/q)q ≡ h(p-1) mod p ≡ 1 mod p (theo đ nh lý Ferma nh ).ị ỏ Đ nh lý:ị V i g, p, q xác đ nh nh trên ta luôn có:ớ ị ư N u m ≡ n mod p thì gế m ≡ gn mod p. Th t v y không m t tính t ng quát ta đ tậ ậ ấ ổ ặ m=n+kq. Thì gm ≡ g n + kq ≡ (gn mod p). (gkq mod p) ≡ gn mod p => đi u ph i ch ng minh.ề ả ứ c. Nh c đi m:ượ ể Khi DSS đ c đ xu t năm 1991, đã có m t vài ý ki n ch tríchượ ề ấ ộ ế ỉ đ c đ a ra. M t ý ki n cho r ng, vi c x lý l a ch n c a NIST là không công khai.ượ ư ộ ế ằ ệ ử ự ọ ủ Tiêu chu n đã đ c C c An ninh Qu c gia (NSA) phát tri n mà không có s tham giaẫ ượ ụ ố ể ự c a khôi công nghi p M . Còn nh ng ch trích v m t kĩ thu t thì ch y u là v kíchủ ệ ỹ ữ ỉ ề ặ ậ ủ ế ề th c modulo p b c đ nh = 512 bít. Nhi u ng i mu n kích th c này có th thayướ ị ố ị ề ườ ố ướ ể đ i đ c n u c n, có th dùng kích c l n h n. Ðáp ng nh ng đòi h i này, NIST đãổ ượ ế ầ ể ỡ ớ ơ ứ ữ ỏ ch n tiêu chu n cho phép có nhi u c modulo, nghĩa là c modulo b t kì chia h t choọ ẩ ề ở ỡ ấ ế 64 trong ph m vi t 512 đ n 1024 bít.ạ ừ ế M t phàn nàn khác v DSS là ch kí đ c t o ra nhanh h n vi c xác minh nó.ộ ề ữ ượ ạ ơ ệ Trong khi đó, n u dùng RSA làm s đ ch kí v i s mũ xác minh công khai nh h nế ơ ồ ữ ớ ố ỏ ơ GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 54 Tr ng Đ i h c H i Phòngườ ạ ọ ả Bài gi ng: An toàn thông tin ả (ch ng h n = 3) thì có th xác minh nhanh h n nhi u so v i vi c l p ch kí. Ði u nàyẳ ạ ể ơ ề ớ ệ ậ ữ ề d n đ n hai v n đ liên quan đ n nh ng ng d ng c a s đ ch kí:ẫ ế ấ ề ế ữ ứ ụ ủ ơ ồ ữ B c đi n ch đ c kí m t l n, song nhi u khi l i c n xác minh ch kí nhi u l nứ ệ ỉ ượ ộ ầ ề ạ ầ ữ ề ầ trong nhi u năm. Ði u này l i g i ý nhu c u có thu t toán xác minh nhanh h n.ề ề ạ ợ ầ ậ ơ Nh ng ki u máy tính nào có th dùng đ kí và xác minh? Nhi u ng d ng, ch ngữ ể ể ể ề ứ ụ ẳ h n các th thông minh có kh năng x lý h n ch l i liên l c v i máy tính m nhạ ẻ ả ử ạ ế ạ ạ ớ ạ h n. Vi th có nhu c u nh ng thi t k m t s đ đ có th c hi n trên th m t vài tínhơ ế ầ ư ế ế ộ ơ ồ ể ự ệ ẻ ộ toán. Tuy nhiên, có nh ng tình hu ng c n h th ng mình t o ch kí, trong nh ng tìnhữ ố ầ ệ ố ạ ữ ữ hu ng khác l i c n th thông minh xác minh ch kí. Vì th có th đ a ra gi i pháp xácố ạ ầ ẻ ữ ế ể ư ả đ nh đây.ị ở Sự đáp ng c a NIST đ i v i yêu c u v s l n t o xác minh ch kí th c raứ ủ ố ớ ầ ề ố ầ ạ ữ ự không có v n đ gì ngoài yêu c u v t c đ , mi n là c hai th th c hi n đ nhanh.ấ ề ầ ề ố ộ ễ ả ể ự ệ ủ 6.6.4 L a ch n s đ ký kh thiự ọ ơ ồ ả Trong các s đ ch ký đi n t chúng ta quy t đ nh ch n cài đ t 2 s đ ch ký làơ ồ ữ ệ ử ế ị ọ ặ ơ ồ ữ DSA và RSA b i vì m t s nguyên nhân sauở ộ ố : C hai s đ này đ u đ c chính phả ơ ồ ề ượ ủ M thông qua trong Chu n ch kí s (DSS).ỹ ẩ ữ ố C hai gi i thu t RSA và DSA đ u đ c công b trong H S trong liên bang (FIPS)ả ả ậ ề ượ ố ồ ơ vào ngày 19/5/94 và đ c đ a ra làm chu n chính th c c a ch ký đi n t vàoượ ư ẩ ứ ủ ữ ệ ử 1/12/94 m c dù nó đã đ c đ xu t t 8/91. ặ ượ ề ấ ừ Các s đ ch ký này đ u là các s đ ch ký d a trên các ph ng pháp mã hoáơ ồ ữ ề ơ ồ ữ ự ươ khóa khóa công khai và đ u có đ b o m t r t cao.ề ộ ả ậ ấ Các b s li u đ ki m nghi m s đúng đ n trong vi c cài đ t các ch ký này đ uộ ố ệ ể ể ệ ự ắ ệ ặ ữ ề đ c công khai. N u trong quá trình th nghi m các ch ký này đ u đ m b o đúngượ ế ử ệ ữ ề ả ả v i b s li u thì ch ký đ c coi là an toàn.ớ ộ ố ệ ữ ượ C hai s đ ch ký đ u có th chuy n đ i t các ch ký kèm thông đi p thànhả ơ ồ ữ ề ể ể ồ ừ ữ ệ ch ký khôi ph c thông đi p không m y khó khăn v i vi c tích h p thêm các hàm cóữ ụ ệ ấ ớ ệ ợ đ d R (ộ ư Redundancy Function). Trong th c t , khi đ a ra h th ng CA server, phía đ i tác quy t đ nh l a ch n sự ế ư ệ ố ố ế ị ự ọ ơ đ ch ký DSA là ch ký chính th c cho toàn b các giao d ch.ồ ữ ữ ứ ộ ị Th i gian xác nhân ch ký c a hai ch ký này đ u ng n và ch p nh n đ c trongờ ữ ủ ữ ề ắ ấ ậ ượ môi tr ng m ng công c ng.ườ ạ ộ 6.7T n công ch ký đi n tấ ữ ệ ử Khi nói đ n ch ký đi n t , chúng ta luôn m c tiêu an toàn lên hàng đ u. M t chế ữ ệ ử ụ ầ ộ ữ ký đi n t ch th c s đ c áp d ng trong th c t nêu nh nó đ c ch ng minh làệ ử ỉ ự ự ượ ụ ự ế ư ượ ứ không th gi m o. M c tiêu l n nh t c a k t n công các s đ ch ký chính là ể ả ạ ụ ớ ấ ủ ẻ ấ ơ ồ ữ giả m o ch ký; ạ ữ đi u này có nghĩa là k t n công s sinh ra đ c ch ký c a ng i kýề ẻ ấ ẽ ượ ữ ủ ườ lên thông đi p mà ch ký này s đ c ch p nh n b i ng i xác nh n. Trong th c tệ ữ ẽ ượ ấ ậ ở ườ ậ ự ế các hành vi t n công ch ký đi n t h t s c đa d ng, đ d dàng phân tích m t s đấ ữ ệ ử ế ứ ạ ể ễ ộ ơ ồ ch ký là an toàn hay không ng i ta ti n hành ki m nghi m đ an toàn c a ch kýữ ườ ế ể ệ ộ ủ ữ tr c các s t n công sau:ướ ự ấ • Total break: M t k gi m o không nh ng tính đ c thông tin v khoá riêngộ ẻ ả ạ ữ ượ ề (private key) mà còn có th s d ng m t thu t toán sinh ch ký t ng ng t oể ử ụ ộ ậ ữ ươ ứ ạ ra đ c ch ký cho thông đi p.ượ ữ ệ GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 55 • Selective forgert: K t n công có kh năng t o ra đ c m t t p h p các ch kýẻ ấ ả ạ ượ ộ ậ ợ ữ cho m t l p các thông đi p nh t đ nh, các thông đi p này đ c ký mà khôngộ ớ ệ ấ ị ệ ượ c n ph i có khoá m t c a ng i ký.ầ ả ậ ủ ườ • Existential forgery: K t n công có kh năng gi m o ch ký cho m t thôngẻ ấ ả ả ạ ữ ộ đi p, k t n công không th ho c có r t ít kh năng ki m soát thông đi p đ cệ ẻ ấ ể ặ ấ ả ể ệ ượ gi m o này.ả ạ Ngoài ra, h u h t các ch ký đi n t đ u d a vào c ch mã hoá khoá công khai,ầ ế ữ ệ ử ề ự ơ ế các ch ký đi n t d a trên c ch này có th b t n công theo các ph ng th c sau:ữ ệ ử ự ơ ế ể ị ấ ươ ứ • Key-only attacks: K t n công ch bi t khóa chung c a ng i ký.ẻ ấ ỉ ế ủ ườ • Message attacks: đây k t n công có kh năng ki m tra các ch ký khác nhauở ẻ ấ ả ể ữ có phù h p v i m t thông đi p có tr c hay không. Ðây là ki u t n công r tợ ớ ộ ệ ướ ể ấ ấ thông d ng trong th c t nó th ng đ c chia làm 3 l p:ụ ự ế ườ ượ ớ o Known-message attack: K t n công có ch ký cho m t l p các thôngẻ ấ ữ ộ ớ đi p.ệ o Chosen-message attack: K t n công dành đ c các ch ký đúng choẻ ấ ượ ữ m t danh sách các thông đi p tr c khi ti n hành ho t đ ng phá hu chộ ệ ướ ế ạ ộ ỷ ữ ký, cách t n công này là non-adaptive (không mang tính phù h p) b i vìấ ợ ở thông đi p đ c ch n tr c khi b t kỳ m t ch ký nào đ c g i đi.ệ ượ ọ ướ ấ ộ ữ ượ ử o Adaptive-chosen message attack: K t n công đ c phép s d ng ng iẻ ấ ượ ử ụ ườ ký nh là m t bên đáng tin c y, k t n công có th yêu c u ch ký choư ộ ậ ẻ ấ ể ầ ữ các thông đi p mà các thông đi p này ph thu c vào khoá công khai c aệ ệ ụ ộ ủ ng i ký, nh v y k t n công có th yêu c u ch ký c a các thôngườ ư ậ ẻ ấ ể ầ ữ ủ đi p ph thu c vào ch ký và thông đi p dành đ c tr c đây và qua đóệ ụ ộ ữ ệ ượ ướ tính toán đ c ch ký.ượ ữ 6.8K t lu nế ậ V i s phát tri n mang tính toàn c u c a m ng Internet, con ng i có th giao ti pớ ự ể ầ ủ ạ ườ ể ế d dàng trong m t c ng đ ng r ng l n. Tuy nhiên đ i v i các giao d ch mang tínhễ ộ ộ ồ ộ ớ ố ớ ị nh y c m, c n ph i có c ch đ m b o an toàn trong phiên giao d ch đó. C n thi tạ ả ầ ả ơ ế ả ả ị ầ ế h n c đó là m i bên c n xác đ nh chính xác ng i mình đang giao ti p có đúng là đ iơ ả ỗ ầ ị ườ ế ố tác mong đ i hay không. Chúng ta đã đ c p đ n hai k thu t chính trong an toàn thôngợ ề ậ ế ỹ ậ tin đó là mã hóa và ký s . Hai k thu t này cũng đ c áp d ng ph n nào trong vi c xácố ỹ ậ ượ ụ ầ ệ th c đ i tác trong m i phiên giao d ch.ự ố ỗ ị V k thu t mã hóa, có hai ph ng pháp: mã hóa đ i x ng và mã hóa khóa khóaề ỹ ậ ươ ố ứ công khai. Mã hóa đ m b o an toàn v thông tin giao ti p nh ng không đ m b o li uả ả ề ế ư ả ả ệ thông tin có b gi m o ho c có b m o danh hay không. V n đ ch y u n m vi cị ả ạ ặ ị ạ ấ ề ủ ế ằ ở ệ qu n lý khóa mã hóa và gi i mã c hai ph ng pháp mã hóa.ả ả ở ả ươ Đ i v i ph ng pháp ký s , d a vào ch ký cùng c p khóa riêng và công khai,ố ớ ươ ố ự ữ ặ chúng ta có th xác đ nh đ c chính xác đ i tác trong giao d ch. Chúng ta cũng đã tìmể ị ượ ố ị hi u hai lo i ch ký : ch ký kèm thông đi p và ch ký sinh thông đi p cùng ba s để ạ ữ ữ ệ ữ ệ ơ ồ ký đ c ch p nh n và s d ng r ng rãi: RSA, Elgamal và DSS. ượ ấ ậ ử ụ ộ Có m t v n đ đ t ra đ i v i ch ký s , li u chúng ta có đ m b o chính xác chộ ấ ề ặ ố ớ ữ ố ệ ả ả ữ ký ho c khóa khóa công khai là thu c đ i tác hay không. Có r t nhi u cách t n côngặ ộ ố ấ ề ấ vào ch ký s , trong đó ph bi n là ph ng pháp m o danh ch ký. Gi i pháp kh cữ ố ổ ế ươ ạ ữ ả ắ ph c đ a ra là s d ng ch ng ch s cho khóa khóa công khai nh m đ m xác th c tínhụ ư ử ụ ứ ỉ ố ằ ả ự GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 56 Tr ng Đ i h c H i Phòngườ ạ ọ ả Bài gi ng: An toàn thông tin ả đúng đ n c a đ i tác trong giao d ch. Các v n đ liên quan ch ng ch khóa khóa côngắ ủ ố ị ấ ề ứ ỉ khai đ c đ c p trong ph n khác.ượ ề ậ ầ GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 57 CH NG 7 ƯƠ NG D NG C A AN TOÀN THÔNG TIN VÀ Ứ Ụ Ủ CÁC CH Đ TH O LU NỦ Ề Ả Ậ 7.1 Các ng d ng c a an toàn thông tinứ ụ ủ • Data Storage • Prevent disclosure • Password files • Backup tapes • Bulk • Telecommunications • Prevent disclosure • Data transmission • STU • Message authentication • Detect fraudulent insertion • Detect fraudulent deletion • Detect fraudulent modification • Detect replay • Digital Signature • Source Verification • Non-Repudiation • EFT systems • E-Mail • Communication links • …… 7.2 Các ch đ th o lu nủ ề ả ậ Các sinh viên đăng ký các ch đ báo cáo. N p và báo cáo vào tu n th 10 tr điủ ề ộ ầ ứ ở (trong kho ng 3 tu n). B n nào không báo cáo, yêu c u làm toàn b các bài t p v mãả ầ ạ ầ ộ ậ ề hóa, ký s đã đ c d y, hôm báo cáo đ n n p và ki m tra. Các b n có th t đ xu tố ượ ạ ế ộ ể ạ ể ự ề ấ ch đ cho nhóm c a mình. V n đ đ c các b n đ a ra ph i có liên quan t i v n đủ ề ủ ấ ề ượ ạ ư ả ớ ấ ề Mã hóa và An toàn thông tin. 1. Mã dòng (stream ciphers) 2. Thám mã đ i v i h mã hóa c đi nố ớ ệ ổ ể 3. T n công h mã hóa DESấ ệ 4. H m t mã AESệ ậ GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 58 Tr ng Đ i h c H i Phòngườ ạ ọ ả Bài gi ng: An toàn thông tin ả 5. RC2 & RC4 6. H mã hóa Blowfish và ng d ngệ ứ ụ 7. Mã hóa khóa công khai và m t s ng d ng th c tộ ố ứ ụ ự ế 8. Ch ký m t l nữ ộ ầ 9. Ch ký không ch i cãiữ ố 10.Ch ký fail-stopữ 11. Ch ng ch s và ng d ng ứ ỉ ố ứ ụ 12. Giao th c b o m t SSLứ ả ậ 13. Giao th c b o m t TLSứ ả ậ 14. Tìm hi u v hàm bămể ề 15. Tìm hi u v nhãn th i gian ể ề ờ 16. Tìm hi u v s đ đ nh danhể ề ơ ồ ị 17. V n đ qu n lý khóaấ ề ả 18. V n đ Phân ph i khóa và th a thu n khóaấ ề ố ỏ ậ 19. V n đ Mã xác th cấ ề ự 20. H m t mã d a trên đ ng cong Eliptic (Elgamal)ệ ậ ự ườ 21.….. GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 59 TÀI LI U THAM KH OỆ Ả TÀI LI U TI NG VI TỆ Ế Ệ [1] Phan Đình Di u. Lý thuy t m t mã và an toàn thông tin. Năm 1999 – Đ i h cệ ế ậ ạ ọ Qu c Gia Hà N i.ố ộ [2] Đ Nh H i. Lu n văn Nghiên c u m t s v n đ thông tin trong ho t đ ngỗ ư ả ậ ứ ộ ố ấ ề ạ ộ th ng m i đi n t . Năm 2002 – Đ i h c Qu c Gia Hà N i.ươ ạ ệ ử ạ ọ ố ộ [3] Tr nh H ng H i. Lu n văn H th ng k t n i thanh toán đi n tị ồ ả ậ ệ ố ế ố ệ ử PaymentConnect. Năm 2003. Đ i h c Qu c Gia Hà N i.ạ ọ ố ộ [4] Nguy n Văn V . Phân tích thi t k các h th ng thông tin hi n đ i và h ngễ ỵ ế ế ệ ố ệ ạ ướ đ i t ng. Nhà xu t b n Th ng Kê năm 2002.ố ượ ấ ả ố [5] Công ty CDIT. H th ng c ng thanh toán Payment Gateway. Tài li u gi i thi uệ ố ổ ệ ớ ệ c ng thanh toán đi n t năm 2003.ổ ệ ử TÀI LI U TI NG ANHỆ Ế [6] Jalal Feghhi & Jalil Feghhi & Peter Williams. Digital Certificates – Applied Internet Sercurity. Copyright 1999 by Addison Webley Longman. Inc. [7] Simson Garfulkerl and Gerne Spanford. Web Security and Commerce. Copyright June 1997 by O’Reilly & Associates. Inc. [8] Lincoln D.Stein. Web Security Step by Step Reference Guide. Copyright 1998 by Addison Webley Longman. Inc. [9] Stinson. D.R.(Douglast Robert). Cryptography: Theory and Partice. 1995 by CRC Press. Inc. [10] G. Winfield Treese & Lawrence C. Stewart. Design System for Internet Commerce. Copyright 1998 by Addison Webley Longman. Inc. [11] U.S. Department Of Commerce/National Institute of Standards and Technology. Digital Signature Standard (DSS). Federal Information Processing Standards Publication 1998 December 15 [12] MICHAEL WELSCHENBACH . Cryptography in C and C++. Apress 2001. [13] Douglas Stinson. Cryptography: Theory and Practice. CRC Press, CRC Press LLC. [14] Alfred J. Menezes & Paul C. van Oorschot & Scott A. Vanstone. HANDBOOK of APPLIED CRYPTOGRAPHY. MIT Press. [15] Wenbo Mao Hewlett-Packard Company . Modern Cryptography: Theory and Practice. Prentice Hall PTR July 25, 2003. CÁC TRANG WEB [16] [17] GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 60 Tr ng Đ i h c H i Phòngườ ạ ọ ả Bài gi ng: An toàn thông tin ả PH L C: MÃ NGU NỤ Ụ Ồ 7.1Mã hóa d ch chuy nị ể #include #include #include #include #include class MH_Dich_Chuyen{ private : int K,length; // Khoa K char RC[255],MC[255]; // Ro Chu, Ma Chu int RS[255],MS[255]; // Ro So, Ma So public : void Encryp(); // Ham Ma Hoa void De_Encryp(); // Ham Giai Ma private : void Input_Key(); // Nhap Khoa K void Input_RC(); // Nhap Ro Chu void Input_MC(); // Nhap Ma Chu void Output_RC(); // Xuat Ro Chu void Output_MC(); // Xuat Ma Chu void Output_RS(); // Xuat Ro So void Output_MS(); // Xuat Ma So // Cac ham lap ma void Process_RC_RS(); // Chuyen Ro Chu ==> Ro So void Process_RS_MS(); // Chuyen Ro So ==> Ma So void Process_MS_MC(); // Chuyen Ma So ==> Ma Chu // Cac ham giai ma void Process_MC_MS(); // Chuyen Ma Chu ==> Ma So void Process_MS_RS(); // Chuyen Ma So ==> Ro So void Process_RS_RC(); // Chuyen Ro So ==> Ro Chu }; // Cac Ham Nhap Du Lieu ///////////////////////////////////////// void MH_Dich_Chuyen::Input_Key(){ cout <<"Nhap Khoa K : "; cin >>K; } void MH_Dich_Chuyen::Input_RC(){ cout <<"Nhap Ban Ro Chu : "; cin >>RC; length = strlen(RC); } void MH_Dich_Chuyen::Input_MC(){ cout <<"Nhap Ban Ma Chu : "; cin >>MC; length = strlen(MC); } // Cac Ham Xuat Du Lieu ////////////////////////////////////////// void MH_Dich_Chuyen::Output_RC(){ unsigned int i = 0; cout <<"Ban Ro Chu : "; GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 61 for (i=0;i<length;i++){ cout <<" "<<RC[i]; } } void MH_Dich_Chuyen::Output_MC(){ cout <<"Ban Ma Chu : "; unsigned int i = 0; cout <<"Ban Ma Chu : "; for (i=0;i<length;i++){ cout <<" "<<MC[i]; } } void MH_Dich_Chuyen::Output_RS(){ unsigned int i=0; cout <<"Ban Ro So : "; for (i=0;i<length;i++){ cout <<" "<<RS[i]; } cout <<"\n"; } void MH_Dich_Chuyen::Output_MS(){ unsigned int i=0; cout <<"Ban Ma So : "; for (i=0;i<length;i++){ cout <<" "<<MS[i]; } cout <<"\n"; } // Cac Ham Chuyen Doi Tu Ro Chu Sang Ma Chu /////////////////////// void MH_Dich_Chuyen::Process_RC_RS(){ unsigned int i=0; for (i=0;i<strlen(RC);i++){ RS[i]=tolower(RC[i])-'a'; } } void MH_Dich_Chuyen::Process_RS_MS(){ unsigned int i=0; for (i=0;i<strlen(RC);i++){ MS[i]=(RS[i]+K)%26; } } void MH_Dich_Chuyen::Process_MS_MC(){ unsigned int i=0; for (i=0;i<strlen(RC);i++){ MC[i]=MS[i]+'a'; } } // Cac Ham Chuyen Doi Tu Ma Chu Sang Ro Chu /////////////////////// void MH_Dich_Chuyen::Process_MC_MS(){ unsigned int i = 0; for (i=0;i<strlen(MC);i++){ MS[i] = tolower(MC[i])-'a'; } GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 62 Tr ng Đ i h c H i Phòngườ ạ ọ ả Bài gi ng: An toàn thông tin ả } void MH_Dich_Chuyen::Process_MS_RS(){ unsigned int i = 0; for (i=0;i<strlen(MC);i++){ RS[i] = (MS[i]-K)%26; if (RS[i]<0) RS[i]+26; } } void MH_Dich_Chuyen::Process_RS_RC(){ unsigned int i = 0; for (i=0;i<strlen(MC);i++){ RC[i]=RS[i]+'a'; } } // Ham Ma Hoa Theo Ma Dich Chuyen /////////////////////////////////// void MH_Dich_Chuyen::Encryp(){ unsigned int exit=1; unsigned int option; do{ clrscr(); cout <<"**** THUC DON LAP MA THEO MA DICH CHUYEN ************\n"; cout <<" 1. Nhap Xau RO_CHU\n"; cout RO_SO\n"; cout MA_SO\n"; cout MA_CHU\n"; cout <<" 0. Ve Thuc Don Chinh\n"; cout <<"***********************************************\n"; cout <<" Xin Moi Ban Lua Chon : "; cin >>option; switch(option){ case 1 : MH_Dich_Chuyen::Input_Key(); MH_Dich_Chuyen::Input_RC(); MH_Dich_Chuyen::Process_RC_RS(); MH_Dich_Chuyen::Process_RS_MS(); MH_Dich_Chuyen::Process_MS_MC(); break; case 2 : MH_Dich_Chuyen::Output_RC(); MH_Dich_Chuyen::Output_RS(); cin >>option; break; case 3 : MH_Dich_Chuyen::Output_RS(); MH_Dich_Chuyen::Output_MS(); cin >>option; break; case 4 : MH_Dich_Chuyen::Output_MS(); MH_Dich_Chuyen::Output_MC(); cin >>option; break; case 0 : GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 63 exit=0; break; default : cout <<" Ban Nhap Sai Du Lieu. Bam Enter De Tiep Tuc "; cin >>option; } }while (exit==1); } // Ham Giai Ma Theo Ma Dich Chuyen ////////////////////////////////// void MH_Dich_Chuyen::De_Encryp(){ unsigned int exit=1; unsigned int option; do{ clrscr(); cout <<"**** THUC DON GIAI MA THEO MA DICH CHUYEN ************\n"; cout <<" 1. Nhap Xau MA_CHU\n"; cout MA_SO\n"; cout RO_SO\n"; cout RO_CHU\n"; cout <<" 0. Ve Thuc Don Chinh\n"; cout <<"*************************************************\n"; cout <<" Xin Moi Ban Lua Chon : "; cin >>option; switch(option){ case 1 : MH_Dich_Chuyen::Input_Key(); MH_Dich_Chuyen::Input_MC(); MH_Dich_Chuyen::Process_MC_MS(); MH_Dich_Chuyen::Process_MS_RS(); MH_Dich_Chuyen::Process_RS_RC(); break; case 2 : MH_Dich_Chuyen::Output_MC(); MH_Dich_Chuyen::Output_MS(); cin >>option; break; case 3 : MH_Dich_Chuyen::Output_MS(); MH_Dich_Chuyen::Output_RS(); cin >>option; break; case 4 : MH_Dich_Chuyen::Output_RS(); MH_Dich_Chuyen::Output_RC(); cin >>option; break; case 0 : exit=0; break; default : GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 64 Tr ng Đ i h c H i Phòngườ ạ ọ ả Bài gi ng: An toàn thông tin ả cout <<" Ban Nhap Sai Du Lieu. Bam Enter De Tiep Tuc "; cin >>option; } }while (exit==1); } // Chuong Trinh Chinh ///////////////////////////////////////////// void main(){ char option; unsigned int exit=1; do{ clrscr(); MH_Dich_Chuyen *obj; cout <<"****** MA HOA THEO MA DICH CHUYEN ********************\n"; cout <<" L. Lap Ma\n"; cout <<" G. Giai Ma\n"; cout <<" K. Ket Thuc\n"; cout <<"**************************************************\n"; cout <<" Xin Moi Ban Lua Chon : "; cin >>option; switch(option){ case 'L': obj = new MH_Dich_Chuyen; obj->Encryp(); break; case 'l': obj = new MH_Dich_Chuyen; obj->Encryp(); break; case 'G': obj = new MH_Dich_Chuyen; obj->De_Encryp(); break; case 'g': obj = new MH_Dich_Chuyen; obj->De_Encryp(); break; case 'K' : exit = 0; break; default : cout <<" Ban Nhap Sai Du Lieu. Bam Enter De Tiep Tuc "; cin >>option; } delete obj; }while(exit==1); } 7.2Mã hóa thay thế #include GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 65 #include #include #include #include class MH_Thay_The{ private : int K[26],KN[26],length; // Khoa K char RC[255],MC[255]; // Ro Chu, Ma Chu int RS[255],MS[255]; // Ro So, Ma So public : void Encryp(); // Ham Ma Hoa void De_Encryp(); // Ham Giai Ma private : void Input_Key(); // Nhap Khoa K void Input_RC(); // Nhap Ro Chu void Input_MC(); // Nhap Ma Chu void Output_RC(); // Xuat Ro Chu void Output_MC(); // Xuat Ma Chu void Output_RS(); // Xuat Ro So void Output_MS(); // Xuat Ma So // Cac ham lap ma void Process_RC_RS(); // Chuyen Ro Chu ==> Ro So void Process_RS_MS(); // Chuyen Ro So ==> Ma So void Process_MS_MC(); // Chuyen Ma So ==> Ma Chu // Cac ham giai ma void Process_MC_MS(); // Chuyen Ma Chu ==> Ma So void Process_MS_RS(); // Chuyen Ma So ==> Ro So void Process_RS_RC(); // Chuyen Ro So ==> Ro Chu // Cac ham bo xung int Check_K(char k); // Kiem Tra Su Dung Dan Cua K }; // Cac Ham Nhap Du Lieu ///////////////////////////////////////// void MH_Thay_The::Input_Key(){ char k; unsigned int i; cout <<"Nhap Bo Khoa K : \n"; for (i=0;i<26;i++){ do{ cout <<(char)('a'+i)<<" : "; cin >>k; }while(!Check_K(k)); K[i] = tolower(k)-'a'; KN[K[i]] = i; } } int MH_Thay_The::Check_K(char k){ unsigned int i; for (i=0; i < 26; i++){ if ((tolower(k)-'a')==K[i]) return 0; } return 1; } void MH_Thay_The::Input_RC(){ GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 66 Tr ng Đ i h c H i Phòngườ ạ ọ ả Bài gi ng: An toàn thông tin ả cout <<"Nhap Ban Ro Chu : "; cin >>RC; length = strlen(RC); } void MH_Thay_The::Input_MC(){ cout <<"Nhap Ban Ma Chu : "; cin >>MC; length = strlen(MC); } // Cac Ham Xuat Du Lieu ////////////////////////////////////////// void MH_Thay_The::Output_RC(){ unsigned int i = 0; cout <<"Ban Ro Chu : "; for (i=0;i<length;i++){ cout <<" "<<RC[i]; } } void MH_Thay_The::Output_MC(){ cout <<"Ban Ma Chu : "; unsigned int i = 0; cout <<"Ban Ma Chu : "; for (i=0;i<length;i++){ cout <<" "<<MC[i]; } } void MH_Thay_The::Output_RS(){ unsigned int i=0; cout <<"Ban Ro So : "; for (i=0;i<length;i++){ cout <<" "<<RS[i]; } cout <<"\n"; } void MH_Thay_The::Output_MS(){ unsigned int i=0; cout <<"Ban Ma So : "; for (i=0;i<length;i++){ cout <<" "<<MS[i]; } cout <<"\n"; } // Cac Ham Chuyen Doi Tu Ro Chu Sang Ma Chu /////////////////////// void MH_Thay_The::Process_RC_RS(){ unsigned int i=0; for (i=0;i<strlen(RC);i++){ RS[i]=tolower(RC[i])-'a'; } } void MH_Thay_The::Process_RS_MS(){ unsigned int i=0; for (i=0;i<strlen(RC);i++){ MS[i] = K[RS[i]]; } } GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 67 void MH_Thay_The::Process_MS_MC(){ unsigned int i=0; for (i=0;i<strlen(RC);i++){ MC[i]=MS[i]+'a'; } } // Cac Ham Chuyen Doi Tu Ma Chu Sang Ro Chu /////////////////////// void MH_Thay_The::Process_MC_MS(){ unsigned int i = 0; for (i=0;i<strlen(MC);i++){ MS[i] = tolower(MC[i])-'a'; } } void MH_Thay_The::Process_MS_RS(){ unsigned int i = 0; for (i=0;i<strlen(MC);i++){ RS[i] = KN[MS[i]]; } } void MH_Thay_The::Process_RS_RC(){ unsigned int i = 0; for (i=0;i<strlen(MC);i++){ RC[i]=RS[i]+'a'; } } // Ham Ma Hoa Theo Ma Dich Chuyen /////////////////////////////////// void MH_Thay_The::Encryp(){ unsigned int exit=1; unsigned int option; do{ clrscr(); cout <<"****** THUC DON LAP MA THEO MA THAY THE **************\n"; cout <<" 1. Nhap Xau RO_CHU\n"; cout RO_SO\n"; cout MA_SO\n"; cout MA_CHU\n"; cout <<" 0. Ve Thuc Don Chinh\n"; cout <<"*************************************************\n"; cout <<" Xin Moi Ban Lua Chon : "; cin >>option; switch(option){ case 1 : MH_Thay_The::Input_Key(); MH_Thay_The::Input_RC(); MH_Thay_The::Process_RC_RS(); MH_Thay_The::Process_RS_MS(); MH_Thay_The::Process_MS_MC(); break; case 2 : MH_Thay_The::Output_RC(); MH_Thay_The::Output_RS(); GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 68 Tr ng Đ i h c H i Phòngườ ạ ọ ả Bài gi ng: An toàn thông tin ả cin >>option; break; case 3 : MH_Thay_The::Output_RS(); MH_Thay_The::Output_MS(); cin >>option; break; case 4 : MH_Thay_The::Output_MS(); MH_Thay_The::Output_MC(); cin >>option; break; case 0 : exit=0; break; default : cout <<" Ban Nhap Sai Du Lieu. Bam Enter De Tiep Tuc "; cin >>option; } }while (exit==1); } // Ham Giai Ma Theo Ma Dich Chuyen ////////////////////////////////// void MH_Thay_The::De_Encryp(){ unsigned int exit=1; unsigned int option; do{ clrscr(); cout <<"*** THUC DON GIAI MA THEO MA THAY THE **************\n"; cout <<" 1. Nhap Xau MA_CHU\n"; cout MA_SO\n"; cout RO_SO\n"; cout RO_CHU\n"; cout <<" 0. Ve Thuc Don Chinh\n"; cout <<"*************************************************\n"; cout <<" Xin Moi Ban Lua Chon : "; cin >>option; switch(option){ case 1 : MH_Thay_The::Input_Key(); MH_Thay_The::Input_MC(); MH_Thay_The::Process_MC_MS(); MH_Thay_The::Process_MS_RS(); MH_Thay_The::Process_RS_RC(); break; case 2 : MH_Thay_The::Output_MC(); MH_Thay_The::Output_MS(); cin >>option; break; case 3 : MH_Thay_The::Output_MS(); MH_Thay_The::Output_RS(); GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 69 cin >>option; break; case 4 : MH_Thay_The::Output_RS(); MH_Thay_The::Output_RC(); cin >>option; break; case 0 : exit=0; break; default : cout <<" Ban Nhap Sai Du Lieu. Bam Enter De Tiep Tuc "; cin >>option; } }while (exit==1); } // Chuong Trinh Chinh ///////////////////////////////////////////// void main(){ char option; unsigned int exit=1; do{ clrscr(); MH_Thay_The *obj; cout <<"***** MA HOA THEO MA THAY THE ************************\n"; cout <<" L. Lap Ma\n"; cout <<" G. Giai Ma\n"; cout <<" K. Ket Thuc\n"; cout <<"***************************************************\n"; cout <<" Xin Moi Ban Lua Chon : "; cin >>option; switch(option){ case 'L': obj = new MH_Thay_The; obj->Encryp(); break; case 'l': obj = new MH_Thay_The; obj->Encryp(); break; case 'G': obj = new MH_Thay_The; obj->De_Encryp(); break; case 'g': obj = new MH_Thay_The; obj->De_Encryp(); break; case 'K' : exit = 0; break; default : GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 70 Tr ng Đ i h c H i Phòngườ ạ ọ ả Bài gi ng: An toàn thông tin ả cout <<" Ban Nhap Sai Du Lieu. Bam Enter De Tiep Tuc "; cin >>option; } delete obj; }while(exit==1); } 7.3Mã hóa RSA #include #include #include #include #include #include class MH_RSA{ private : unsigned long fi,n; // Khoa K unsigned int p,q,a,b; int length; char RC[255],MC[255]; // Ro Chu, Ma Chu int RS[255],MS[255]; // Ro So, Ma So unsigned long RST[255]; // Ro So Ghep Theo Bo unsigned long MST[255]; // Ma So Ghep Theo Bo public : void Encryp(); // Ham Ma Hoa void De_Encryp(); // Ham Giai Ma private : void Input_Key(); // Nhap Khoa K void Input_RC(); // Nhap Ro Chu void Input_MC(); // Nhap Ma Chu void Output_RC(); // Xuat Ro Chu void Output_MC(); // Xuat Ma Chu void Output_RS(); // Xuat Ro So void Output_MS(); // Xuat Ma So // Cac ham lap ma void Process_RC_RS(); // Chuyen Ro Chu ==> Ro So void Process_RS_MS(); // Chuyen Ro So ==> Ma So void Process_MS_MC(); // Chuyen Ma So ==> Ma Chu // Cac ham giai ma void Process_MC_MS(); // Chuyen Ma Chu ==> Ma So void Process_MS_RS(); // Chuyen Ma So ==> Ro So void Process_RS_RC(); // Chuyen Ro So ==> Ro Chu // Cac ham khoi tao du lieu void RSA_Chon_PQ(); // Chon p,q la hai so nguyen to void RSA_Chon_b(); // Chon b la so nt cung nhau voi fi // Cac ham nhap lieu long ND_a(int a,int n); //Tinh nghich dao a long Exp_Mod(int x,int b, int n); //Luy thua va Mod unsigned int Check_USCLN(int a, int b);// USCLN hai so unsigned int Check_NT(long n); // Kiem tra nguyen to unsigned int Gets_NT(int i); // Lay nguyen to thu i }; GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 71 // /////////////////////////////////////////////////////////// //// // Thu tuc tinh nghich dao a theo module n // /////////////////////////////////////////////////////////// //// long MH_RSA::ND_a(int a, int n){ int ND_a; long n0,a0,t0,t1,t2,q,r; n0=n; a0=a; t0=0; t1=1; q=n0/a0; r=n0-q*a0; while (r>0){ t2=t0-q*t1; if (t2>=0) t2=t2 % n; else t2 = n - (-t2 % n); t0 = t1; t1=t2; n0=a0; a0=r; q=n0/a0; r=n0 - q*a0; } if (a0==1) ND_a = t2 % n; else ND_a = 0; return ND_a; } // /////////////////////////////////////////////////////////// //// // Thu tuc luy thua to va mod // /////////////////////////////////////////////////////////// //// long MH_RSA::Exp_Mod(int x, int b, int n){ int i; long t= x % n; for (i=2;i<= b;i++) t=(t*(x%n))%n; return t; } // /////////////////////////////////////////////////////////// //// // Thu thuc sinh so tu dong cho P,Q // /////////////////////////////////////////////////////////// //// unsigned int MH_RSA::Gets_NT(int n){ long nt; long i=0,count=1; do{ i++; GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 72 Tr ng Đ i h c H i Phòngườ ạ ọ ả Bài gi ng: An toàn thông tin ả if (Check_NT(i)){ nt = i; count++; } }while (count<=n); return nt; } unsigned int MH_RSA::Check_NT(long n){ long i; for (i=2;i<n/2+1;i++){ if ((n%i)==0) return 0; } return 1; } // /////////////////////////////////////////////////////////// //// // Thu thuc sinh so tu dong b nguyen to cung nhau voi fi // /////////////////////////////////////////////////////////// //// unsigned int MH_RSA::Check_USCLN(int a, int b){ while (a!=0 && b!=0){ if (a>b) a-=b; else b-=a; } if (a==0) return b; else return a; } // Cac Ham Nhap Du Lieu ///////////////////////////////////////// void MH_RSA::RSA_Chon_PQ(){ int option; int i,j; // Lay p,q cout <<"Ban tu chon P,Q (1-Tu Chon/0-Ngau Nhien)? "; cin >>option; if (option==1){ cout <<"Nhap gia tri nguyen to p : "; cin >>p; cout <<"Nhap gia tri nguyen to q : "; cin >>q; }else{ randomize(); i=random(1000); j=random(1000); p=Gets_NT(i); q=Gets_NT(j); cout <<"Gia tri p nguyen to chon duoc la : "<<p<<"\n"; cout <<"Gia tri q nguyen to chon duoc la : "<<q<<"\n"; } n=q*p; fi = (q-1)*(p-1); cout <<"Gia tri fi : "<<fi<<"\n"; cout <<"Gia tri n : "<<n<<"\n"; } GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 73 void MH_RSA::RSA_Chon_b(){ //lay b int option; cout <<"Chon b nguyen to cung nhau voi fi (1-Tu chon/0-Ngau nhien)"; cin >>option; if (option!=1){ randomize(); b = random(3000); do{ n++; }while (Check_USCLN(b,fi)!=1); cout <<"Gia tri b chon duoc : "<<b<<"\n"; }else{ cout <<"Nhap gia tri b : "; cin >>b; } // Lay a a= MH_RSA::ND_a(b,fi); cout <<"Gia tri a la nghich dao cua b : "<<a<<"\n"; } void MH_RSA::Input_Key(){ MH_RSA::RSA_Chon_PQ(); MH_RSA::RSA_Chon_b(); } void MH_RSA::Input_RC(){ cout <<"Nhap Ban Ro Chu : "; cin >>RC; length = strlen(RC); } void MH_RSA::Input_MC(){ cout <<"Nhap Ban Ma Chu : "; cin >>MC; length = strlen(MC); } // Cac Ham Xuat Du Lieu ////////////////////////////////////////// void MH_RSA::Output_RC(){ unsigned int i = 0; cout <<"Ban Ro Chu : "; for (i=0;i<length;i++){ cout <<" "<<RC[i]; } cout <<"\n"; } void MH_RSA::Output_MC(){ unsigned int i = 0; cout <<"Ban Ma Chu : "; for (i=0;i<length;i++){ cout <<" "<<MC[i]; } cout <<"\n"; } void MH_RSA::Output_RS(){ unsigned int i=0; GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 74 Tr ng Đ i h c H i Phòngườ ạ ọ ả Bài gi ng: An toàn thông tin ả cout <<"Ban Ro So : "; for (i=0;i<length;i++){ cout <<" "<<RS[i]; } cout <<"\n"; } void MH_RSA::Output_MS(){ unsigned int i=0; cout <<"Ban Ma So : "; for (i=0;i<length;i++){ cout <<" "<<MS[i]; } cout <<"\n"; } // Cac Ham Chuyen Doi Tu Ro Chu Sang Ma Chu /////////////////////// void MH_RSA::Process_RC_RS(){ unsigned int i=0; for (i=0;i<length;i++){ RS[i]=tolower(RC[i])-'a'; } } void MH_RSA::Process_RS_MS(){ unsigned int i=0; for (i=0;i<length;i++){ MS[i] = MH_RSA::Exp_Mod(RS[i],b,n); } } void MH_RSA::Process_MS_MC(){ unsigned int i=0; for (i=0;i<length;i++){ MC[i]=MS[i]+'a'; } } // Cac Ham Chuyen Doi Tu Ma Chu Sang Ro Chu /////////////////////// void MH_RSA::Process_MC_MS(){ unsigned int i = 0; for (i=0;i<length;i++){ MS[i] = tolower(MC[i])-'a'; } } void MH_RSA::Process_MS_RS(){ unsigned int i = 0; for (i=0;i<length;i++){ RS[i] = MH_RSA::Exp_Mod(MS[i],a,n); } } void MH_RSA::Process_RS_RC(){ unsigned int i = 0; for (i=0;i<length;i++){ RC[i]=RS[i]+'a'; } } // Ham Ma Hoa Theo Ma RSA /////////////////////////////////// void MH_RSA::Encryp(){ GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 75 unsigned int exit=1; unsigned int option; do{ clrscr(); cout <<"***** THUC DON LAP MA THEO MA RSA *******************\n"; cout <<" 1. Nhap Xau RO_CHU\n"; cout RO_SO\n"; cout MA_SO\n"; cout MA_CHU\n"; cout <<" 0. Ve Thuc Don Chinh\n"; cout <<"*****************************************************\n"; cout <<" Xin Moi Ban Lua Chon : "; cin >>option; switch(option){ case 1 : MH_RSA::Input_Key(); MH_RSA::Input_RC(); MH_RSA::Process_RC_RS(); MH_RSA::Process_RS_MS(); MH_RSA::Process_MS_MC(); break; case 2 : MH_RSA::Output_RC(); MH_RSA::Output_RS(); cin >>option; break; case 3 : MH_RSA::Output_RS(); MH_RSA::Output_MS(); cin >>option; break; case 4 : MH_RSA::Output_MS(); MH_RSA::Output_MC(); cin >>option; break; case 0 : exit=0; break; default : cout <<" Ban Nhap Sai Du Lieu. Bam Enter De Tiep Tuc "; cin >>option; } }while (exit==1); } // Ham Giai Ma Theo Ma RSA ////////////////////////////////// void MH_RSA::De_Encryp(){ unsigned int exit=1; unsigned int option; do{ clrscr(); GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 76 Tr ng Đ i h c H i Phòngườ ạ ọ ả Bài gi ng: An toàn thông tin ả cout <<"***** THUC DON GIAI MA THEO MA RSA *******************\n"; cout <<" 1. Nhap Xau MA_CHU\n"; cout MA_SO\n"; cout RO_SO\n"; cout RO_CHU\n"; cout <<" 0. Ve Thuc Don Chinh\n"; cout <<"*************************************************\n"; cout <<" Xin Moi Ban Lua Chon : "; cin >>option; switch(option){ case 1 : MH_RSA::Input_Key(); MH_RSA::Input_MC(); MH_RSA::Process_MC_MS(); MH_RSA::Process_MS_RS(); MH_RSA::Process_RS_RC(); break; case 2 : MH_RSA::Output_MC(); MH_RSA::Output_MS(); cin >>option; break; case 3 : MH_RSA::Output_MS(); MH_RSA::Output_RS(); cin >>option; break; case 4 : MH_RSA::Output_RS(); MH_RSA::Output_RC(); cin >>option; break; case 0 : exit=0; break; default : cout <<" Ban Nhap Sai Du Lieu. Bam Enter De Tiep Tuc "; cin >>option; } }while (exit==1); } // Chuong Trinh Chinh ///////////////////////////////////////////// void main(){ char option; unsigned int exit=1; do{ clrscr(); MH_RSA *obj; cout <<"***** MA HOA THEO MA RSA *****************************\n"; cout <<" L. Lap Ma\n"; cout <<" G. Giai Ma\n"; GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 77 cout <<" K. Ket Thuc\n"; cout <<"***************************************************\n"; cout <<" Xin Moi Ban Lua Chon : "; cin >>option; switch(option){ case 'L': obj = new MH_RSA; obj->Encryp(); break; case 'l': obj = new MH_RSA; obj->Encryp(); break; case 'G': obj = new MH_RSA; obj->De_Encryp(); break; case 'g': obj = new MH_RSA; obj->De_Encryp(); break; case 'K' : exit = 0; break; default : cout <<" Ban Nhap Sai Du Lieu. Bam Enter De Tiep Tuc "; cin >>option; } delete obj; }while(exit==1); } 7.4Ch ký s Elgamalữ ố #include #include #include #include #include #include class CKS_ELGAMAL{ private : unsigned int p,g,a,r,beta; int length; char RC[255]; // Ro Chu unsigned long RS[255]; // Ro So signed long KQKi[255][2]; // Ket Qua Ki int KQKiem[255]; // Ket Qua Kiem Chu Ki public : void Sign(); // Ham Ma Hoa void Verify(); // Ham Giai Ma private : void Input_Key(); // Nhap Du Lieu Ki void Input_RC(); // Nhap Ro Chu GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 78 Tr ng Đ i h c H i Phòngườ ạ ọ ả Bài gi ng: An toàn thông tin ả void Input_KQKi(); // Nhap Bo So Kiem Thu (gama,delta) void Output_RC(); // Xuat Ro Chu void Output_RS(); // Xuat Ro So void Output_KQKi(); // Xuat Ket Qua Ky (gama,delta) void Output_KQKiem(); // Xuat Ket Qua Kiem Chu Ki // Cac ham ki void Process_RC_RS(); // Chuyen Ro Chu ==> Ro So void Process_KiSo() ; // Thuc Hien Ham Ki void Process_Kiem(); // Thuc Hien Ham Kiem Thu // Cac ham khoi tao gia tri bien void ELGAMAL_Chon_P(); // Chon p void ELGAMAL_Chon_G(); // Chon g phan tu sinh void ELGAMAL_Chon_A(); // Chon a void ELGAMAL_Chon_BeTa(); // Chon beta void ELGAMAL_Chon_R(); // Chon r // Cac ham tinh toan bo xung long Exp_Mod(int x,int b, int n); // Luy thua va Mod long ND_a(int a,int n); // Tinh nghich dao a unsigned int Check_NT(long n); // Kiem tra nguyen to unsigned int Gets_NT(int i); // Lay nguyen to thu i unsigned int Check_USCLN(int a, int b); // USCLN hai so }; // Thu tuc tinh nghich dao a theo module n/////////////////////////////// long CKS_ELGAMAL::ND_a(int a, int n){ int ND_a; long n0,a0,t0,t1,t2,q,r; n0=n; a0=a; t0=0; t1=1; q=n0/a0; r=n0-q*a0; while (r>0){ t2=t0-q*t1; if (t2>=0) t2=t2 % n; else t2 = n - (-t2 % n); t0 = t1; t1=t2; n0=a0; a0=r; q=n0/a0; r=n0 - q*a0; } if (a0==1) ND_a = t2 % n; else ND_a = 0; return ND_a; } GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 79 // Thu tuc luy thua to va mod////////////////////////////////////// long CKS_ELGAMAL::Exp_Mod(int x, int b, int n){ int i; long t= x % n; for (i=2;i<= b;i++) t=(t*(x%n))%n; return t; } // Thu Tuc Lay So Nguyen To Thu I/////////////////////////////////////// unsigned int CKS_ELGAMAL::Gets_NT(int n){ long nt; long i=0,count=1; do{ i++; if (Check_NT(i)){ nt = i; count++; } }while (count<=n); return nt; } unsigned int CKS_ELGAMAL::Check_NT(long n){ long i; for (i=2;i<n/2+1;i++){ if ((n%i)==0) return 0; } return 1; } // Thu Tuc Kiem tra USCLN///////////////////////////////////////////////// unsigned int CKS_ELGAMAL::Check_USCLN(int a, int b){ while (a!=0 && b!=0){ if (a>b) a-=b; else b-=a; } if (a==0) return b; else return a; } // Cac Ham Khoi Tao Du Lieu ///////////////////////////////////////// void CKS_ELGAMAL::ELGAMAL_Chon_P(){ // p la so nguyen to lon ngau nhien int option,i; cout <<"Ban co muon tu chon p khong 1-Co/0-Khong "; cin >>option; if (option==1){ cout <<"Nhap gia tri nguyen to p : "; cin >>p; }else{ //randomize(); //i = random(1000); GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 80 Tr ng Đ i h c H i Phòngườ ạ ọ ả Bài gi ng: An toàn thông tin ả p=CKS_ELGAMAL::Gets_NT(i); cout <<"Gia tri p nguyen to ngau nhien la : "<<p<<"\n"; } } void CKS_ELGAMAL::ELGAMAL_Chon_G(){ // g la phan tu sinh trong nhoms Zp* - // tap cac so nguyen to cung nhau voi p va nho hon p int option; cout <<"Ban co muon tu chon g khong 1-Co/0-Khong "; cin >>option; if (option==1){ cout <<"Nhap phan tu sinh g : "; cin >>g; }else{ }; cout <<"\n"; } void CKS_ELGAMAL::ELGAMAL_Chon_A(){ // a ngau nhien thuoc Zp* la chia khoa mat thu nhat // a so so thoa man uoc chung lon nhat voi p = 1 int option; cout <<"Ban co muon tu chon a khong 1-Co/0-Khong "; cin >>option; if (option==1){ cout <<"Nhap gia tri khoa a : "; cin >>a; }else{ do{ //a = random(p); }while (CKS_ELGAMAL::Check_USCLN(a,p)!=1); cout <<"Gia tri a ngau nhien la : "<<a<<"\n"; } } void CKS_ELGAMAL::ELGAMAL_Chon_R(){ // r la phan tu ngau nhien thuoc Zp-1 int option ; cout <<"Ban co muon tu chon r khong 1-Co/0-Khong "; cin >>option; if (option==1){ cout <<"Nhap gia tri khoa r : "; cin >>r; }else{ do{ //r= random(p); }while (CKS_ELGAMAL::Check_USCLN(r,p-1)!=1); cout <<"Gia tri r ngau nhien la : "<<r<<"\n"; } } void CKS_ELGAMAL::ELGAMAL_Chon_BeTa(){ // beta thoa man dong du voi exp(g,a) mod p // beta chinh la phan du cua g mu a mod p beta = CKS_ELGAMAL::Exp_Mod(g,a,p); cout <<"Gia tri beta tinh duoc la : "<<beta; cout <<"\n"; } GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 81 void CKS_ELGAMAL::Input_Key(){ CKS_ELGAMAL::ELGAMAL_Chon_P(); // Cong khai CKS_ELGAMAL::ELGAMAL_Chon_G(); CKS_ELGAMAL::ELGAMAL_Chon_A(); // Bi mat CKS_ELGAMAL::ELGAMAL_Chon_BeTa(); // Cong khai CKS_ELGAMAL::ELGAMAL_Chon_R(); // Bi mat } // Cac ham nhap du lieu /////////////////////////////////////////// void CKS_ELGAMAL::Input_RC(){ //cout <<"Nhap Ban Ro Chu : "; //cin >>RC; //length = strlen(RC); int i; cout <<"Bo so dai bao nhieu : "; cin >>length; for (i=0;i<length;i++){ cout <<"Nhap gia tri ro so : "; cin >>RS[i]; } } void CKS_ELGAMAL::Input_KQKi(){ int i; cout <<"\nNhap cap so (gamma,delta) tuong ung voi tung ki tu\n"; for (i=0;i<length; i++){ cout <<"Voi ki tu "<<RC[i]<<" : \n"; cout <<"\tNhap gamma : "; cin >>KQKi[i][0]; cout <<"\tNhap delta : "; cin >>KQKi[i][1]; } } // Cac Ham Xuat Du Lieu ////////////////////////////////////////// void CKS_ELGAMAL::Output_RC(){ unsigned int i = 0; cout <<"Ban Ro Chu : "; for (i=0;i<length;i++){ cout <<" "<<RC[i]; } cout <<"\n"; } void CKS_ELGAMAL::Output_RS(){ unsigned int i=0; cout <<"Ban Ro So : "; for (i=0;i<length;i++) cout <<" "<<RS[i]; cout <<"\n"; } void CKS_ELGAMAL::Output_KQKi(){ unsigned int i=0; cout <<"Ket qua ki tren tung ki tu ban ro\n"; cout <<"Gamma : "; for (i=0; i <length;i++) GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 82 Tr ng Đ i h c H i Phòngườ ạ ọ ả Bài gi ng: An toàn thông tin ả cout <<" "<<KQKi[i][0]; cout <<"\nDelta : "; for (i=0;i<length;i++) cout <<" " <<KQKi[i][1]; cout <<"\n"; } void CKS_ELGAMAL::Output_KQKiem(){ unsigned int i=0; cout <<"Kiem thu chu ki tren tung ki tu ban ro\n"; cout <<"Ket Qua : "; for (i=0;i<length;i++){ if (KQKiem[i]==0) cout<<" F"; else cout<<" T"; } cout <<"\n"; } // Cac Ham Chuyen Doi Tu Ro Chu Sang Ma Chu /////////////////////// void CKS_ELGAMAL::Process_RC_RS(){ unsigned int i=0; for (i=0;i<length;i++){ RS[i]=tolower(RC[i])-'a'; } } void CKS_ELGAMAL::Process_KiSo(){ unsigned int i=0,NDR; long tmp; NDR = CKS_ELGAMAL::ND_a(r,p-1); cout <<"Nghich dao cu r la : "<<NDR; NDR = NDR%(p-1); cout <<"Sau khi chi lay du co : "<<NDR; for (i=0;i<length;i++){ KQKi[i][0] = CKS_ELGAMAL::Exp_Mod(g,r,p); tmp = (RS[i]-a*KQKi[i][0])*NDR; do tmp+=(p-1); while (tmp<0); KQKi[i][1] = tmp; } } void CKS_ELGAMAL::Process_Kiem(){ unsigned int i=0; unsigned long result1; unsigned long result2; for (i=0;i<length;i++){ result1=CKS_ELGAMAL::Exp_Mod(beta,KQKi[i][0],p); result1=result1*CKS_ELGAMAL::Exp_Mod(KQKi[i][0],KQKi[i] [1],p); result1=result1%p; result2=CKS_ELGAMAL::Exp_Mod(g,RS[i],p); if (result1==result2) KQKiem[i] = 1; else KQKiem[i]=0; GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 83 }} // Ham Ki So ///////////////////////////////////////////////////// void CKS_ELGAMAL::Sign(){ int stop; CKS_ELGAMAL::Input_Key(); CKS_ELGAMAL::Input_RC(); //CKS_ELGAMAL::Process_RC_RS(); CKS_ELGAMAL::Process_KiSo(); CKS_ELGAMAL::Output_RC(); CKS_ELGAMAL::Output_RS(); CKS_ELGAMAL::Output_KQKi(); cout <<"Nhap phim bat ki de ket thuc "; cin >>stop; } // Ham Kiem Ki So ////////////////////////////////////////////////// void CKS_ELGAMAL::Verify(){ int stop; CKS_ELGAMAL::Input_Key(); CKS_ELGAMAL::Input_RC(); CKS_ELGAMAL::Input_KQKi(); //CKS_ELGAMAL::Process_RC_RS(); CKS_ELGAMAL::Process_Kiem(); CKS_ELGAMAL::Output_RC(); CKS_ELGAMAL::Output_RS(); CKS_ELGAMAL::Output_KQKiem(); cout <<"Nhap phim bat ki de ket thuc "; cin >>stop; } // Chuong Trinh Chinh ///////////////////////////////////////////// void main(){ char option; unsigned int exit=1; do{ //clrscr(); CKS_ELGAMAL *obj; cout <<"* Chu Ki Dien Tu Theo Chuan ELGAMAL ******************\n"; cout <<" S. Ky So\n"; cout <<" V. Kiem Thu Ky So\n"; cout <<" K. Ket Thuc\n"; cout <<"************************************************\n"; cout <<" Xin Moi Ban Lua Chon : "; cin >>option; switch(option){ case 'S': obj = new CKS_ELGAMAL; obj->Sign(); break; case 's': obj = new CKS_ELGAMAL; obj->Sign(); break; GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 84 Tr ng Đ i h c H i Phòngườ ạ ọ ả Bài gi ng: An toàn thông tin ả case 'V': obj = new CKS_ELGAMAL; obj->Verify(); break; case 'v': obj = new CKS_ELGAMAL; obj->Verify(); break; case 'K' : exit = 0; break; default : cout <<" Ban Nhap Sai Du Lieu. Bam Enter De Tiep Tuc "; cin >>option; } delete obj; }while(exit==1); } GV. Lê Đ c Nh ngắ ườ Trang 85