THUYẾT TRÌNH GIAO THỨC MẬT MÃ

Cac thuat toan ve co so GIAO THỨC MẬT MÃ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS TRẦN ĐỨC KHÁNH HỌC VIÊN THỰC HIỆN 1 Vũ Tuấn 2 Vũ Thị Uyên 3 Dương Phú Thuần 4 Vũ Tuấn Minh 5 Phạm Anh Tuấn Nhóm 3 20136 Giao thức mật mã Tài liệu tham khảo 30 Bài giảng Mật mã và ứng dụng TS Trần Đức Khánh, ĐH Bách Khoa Hà Nội Crytography and Network Security Principles and Practices, Fourth Edition William Stallings Security Crytographic Principles, Algorithms and Protocols Man Young Rhee Giao thức mật mã NỘI DUNG Nhóm 3 20136.

GIAO THỨC MẬT MÃ

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS TRẦN ĐỨC KHÁNH

HỌC VIÊN THỰC HIỆN: 1 Vũ Tuấn

2 Vũ Thị Uyên

3 Dương Phú Thuần

4 Vũ Tuấn Minh

5 Phạm Anh Tuấn

Tài liệu tham khảo

 Bài giảng Mật mã và ứng dụng

TS Trần Đức Khánh, ĐH Bách Khoa Hà Nội

 Crytography and Network Security Principles and

Practices, Fourth Edition

NỘI DUNG

1 Tổng quan về SSL

1.1 Lịch sử phát triển của SSL

 Giao thức SSL ban đầu được phát triển bởi

Netscape Ngày nay Visa, MasterCard, American Express cũng như nhiều công ty giải pháp tài chính hàng đầu khác trên thế giới đã và đang ứng dụng SSL trong thương mại điện tử.

 Các phiên bản của SSL: (có ba phiên bản)

 SSL 1.0: được sử dụng nội bộ chỉ bởi Netscape

Communications

 SSL 2.0: được kết nhập vào Netscape Communications 1.0

đến 2.x

 SSL 3.0: Netscape Communications đã phản ứng lại sự

thách thức PCT của Microsoft bằng cách giới thiệu SSL 3.0 vốn giải quyết các vấn đề trong SSL 2.0 và thêm một số tính

1.2 Cơ bản về SSL

 SSL (Secure Sockets Layer) là giao thức an ninh thông tin

mạng được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay nhằm mã hóa và cung cấp một kênh an toàn giữa các máy tính trên Internet hoặc mạng nội bộ SSL thường được sử dụng khi một trình duyệt web cần kết nối bảo mật đến một máy chủ web

 Giao thức SSL đã được sử dụng rộng rãi trên World Wide Web

trong việc xác thực và mã hoá thông tin giữa client và server Tổ chức IETF (Internet Engineering Task Force) đã chuẩn hoá SSL

và đặt lại tên là TLS (Transport Layer Security) Tuy nhiên SSL

là thuật ngữ được sử dụng rộng rãi hơn

 Giao thức SSL hoạt động bên trên TCP/IP và bên dưới các giao

thức ứng dụng tầng cao hơn như là HTTP (Hyper Text Transport Protocol), IMAP ( Internet Messaging Access Protocol) và FTP (File Transport Protocol)

1.2 Cơ bản về SSL

Để đảm bảo tính bảo mật thông tin trên internet hay bất kì mạng TCP/IP nào thì SSL ra đời kết hợp với những yếu tố sau để thiết lập giao dịch an toàn:

Xác thực: đảm bảo tính xác thực của trang mà bạn sẽ làm việc ở đầu kia của kết nối Cũng như vậy, các trang Web cũng cần phải kiểm tra tính xác thực của người sử dụng

Mã hoá: đảm bảo thông tin không thể bị truy cập bởi đối tượng thứ ba Để loại trừ việc nghe trộm những thông tin “ nhạy cảm” khi

nó được truyền qua Internet, dữ liệu phải được mã hoá để không thể bị đọc được bởi những người khác ngoài người gửi và người nhận

Toàn vẹn dữ liệu: đảm bảo thông tin không bị sai lệch và nó phải thể hiện chính xác thông tin gốc gửi đến

2 Kiến trúc của SSL

2.1 Các thuật toán mã hóa dùng trong SSL

 Các thuật toán mã hoá (cryptographic algorithm -cipher) là các

hàm để mã hoá và giải mã thông tin

 Giao thức SSL hỗ trợ rất nhiều các thuật toán mã hoá, sử dụng

trong quá trình xác thực server và client, truyền tải các certificates

và thiết lập các khoá của từng phiên giao dịch

 Một số thuật toán SSL sử dụng:

 DES (Data Encryption Standard)

 DSA (Digital Signature Algorithm):

 MD5 (Message Digest algorithm):

 RSA: là thuật toán mã hoá công khai dùng cho cả quá trình xác thực và mã

hoá dữ liệu được Rivest, Shamir, and Adleman phát triển.

 RSA key exchange: là thuật toán trao đổi khoá dùng trong SSL dựa trên thuật

toán RSA.

 RC2 and RC4:

 SHA-1 (Secure Hash Algorithm):

2.2 Kiến trúc của SSL

 SSL được thiết kế để dùng TCP cung cấp 1 dịch vụ bảo mật đầu

cuối-đến-đầu cuối đáng tin cậy SSL không phải là một giao thức đơn mà là 2 lớp giao thức

Chồng giao thức SSL

2.2 Kiến trúc của SSL

- Theo hình này, SSL ám chỉ một lớp (bảo mật) trung gian giữa lớp vận chuyển (Transport Layer) và lớp ứng dụng (Application Layer) SSL được xếp lớp lên trên một dịch vụ vận chuyển định hướng kết nối và đáng tin cậy, chẳng hạn như được cung cấp bởi TCP

3 Các giao thức dùng trong SSL

3.1 Giao thức SSL Record

 SSL Record Protocol cung cấp 2 dịch vụ cho kết nối

SSL:

 Confidentiality (tính cẩn mật): Handshake Protocol định

nghĩa 1 khóa bí mật được chia sẻ, khóa này được sử dụng cho mã hóa quy ước các dữ liệu SSL

 Message integrity (tính toàn vẹn thông điệp): Handshake

Protocol cũng định nghĩa 1 khóa bí mật được chia sẻ, khóa này được sử dụng để hình thành MAC (mã xác thực message)

3.1 Giao thức SSL Record

 Hình sau chỉ ra toàn bộ hoạt động của SSL Record Protocol

3.2 Giao thức SSL Change Cipher Spec

 Giao thức SSL Change Cipher Spec là giao thức đơn giản nhất

trong ba giao thức đặc trưng của SSL mà sử dụng giao thức SSL Record

 Giao thức này bao gồm một message đơn 1 byte giá trị là 1

Mục đích chính của message này là sinh ra trạng thái tiếp theo

để gán vào trạng thái hiện tại, và trạng thái hiện tại cập nhật lại

bộ mã hóa để sử dụng trên kết nối này

3.3 Giao thức SSL Alert

 Giao thức SSL Alert được dùng để truyền cảnh báo liên kết SSL

với đầu cuối bên kia.Như với những ứng dụng khác sử dụng SSL, alert messages được nén và mã hóa, được chỉ định bởi trạng thái hiện tại

3.3 Giao thức SSL Alert

 Một số cảnh báo nguy hiểm:

 unexpected_message:message không thích hợp

 bad_record_mac: MAC không chính xác

 decompression_failure: việc giải nén nhận input không thích

hợp(ví dụ như không thể giải nén hoặc giải nén lớn hơn độ dài tối đa cho phép)

 handshake_failure: bên gửi không thể thương lượng một bộ

chấp nhận được của các thông số bảo mật được đưa ra từ những lựa chọn có sẵn

3.4 Giao thức SSL Handshake

 Giao thức này cho phép server và client chứng thực với nhau và

thương lượng cơ chế mã hóa , thuật toán MAC và khóa mật mã được sử dụng để bảo vệ dữ liệu được gửi trong SSL record

 Giao thức SSL Handshake thường được sử dụng trước khi dữ

liệu của ứng dụng được truyền đi

4 Tấn công SSL

Các phương pháp tấn công SSL dựa trên kỹ thuật tấn

công Man in the middle (MITM)

4.1 Tấn công Diffie Hellman MITM

 Trong quá trình bắt tay, nếu Client và Server quyết định sử

dụng thuật toán trao đổi khóa Anonymous Diffie Hellman thì sẽ xảy ra sự trao đổi các tham số (g,p, ga mod p, gb mod p) của thuật toán như sau:

 Không có bất kỳ sự xác thực nào Do đó attacker có thể lợi

4.1 Tấn công Diffie Hellman MITM

 Lúc này attaker sẽ dùng 2 khóa, 1 khóa giao dịch với Client và

khóa còn lại giao dịch với Server.Cả Client và Server đều không nhận thấy có sự thay đổi bất thường

4.2 Tấn công SSL Sniff và SSL Strip MITM

5 Ứng dụng của SSL

5.1 Các ứng dụng phổ biến của SSL

 Sau đây là một số port phổ biến của những ứng dụng

đi kèm SSL được IANA (Internet Assigned Numbers Authority) công nhận :

5.2 Ứng dụng SSL trên Webserver

5.2 Ứng dụng SSL trên Webserver

 Có nhiều loại Web Server khác nhau, nhưng chủ yếu trên thị

trường chỉ thường sử dụng Apache và IIS (Internet Information Server của Microsoft)

Kết luận

 Tuy đến nay vẫn còn tồn tại một số lỗ hổng có thể bị khai thác

nhưng SSL vẫn là giao thức bảo mật cao nhất mà chưa một giao thức bảo mật nào có thể thay thế vai trò của nó

 Nó phổ biến đến mức nếu thấy tên một giao thức có hậu tố “s”

thì người ta biết ngay giao thức ứng dụng đó được kết hợp kèm với SSL

 Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ đã mang lại

nhiều tiện ích cho người dùng nhưng đồng thời cũng đặt ramột nhu cầu hết sức cấp thiết về sự an toàn và bảo mật Và SSL chính là giải pháp tốt nhất hiện nay đáp ứng những nhu cầu đó

và nó được coi như là “lá chắn cuối cùng” trong bảo mật thương mại điện tử