Tìm hiểu và cài đặt một số thuật toán mã hóa khóa bí mật và công khai

Va v6i sv phcit tri cao, vi~c giai rnacac thong tin da duQ'c rna hoa ngay cang tra nen d~ dang hon, va di~u nay d~nd~n vi~c phai co nhling phuong phap rna hoa che d~u thong tin hi~u qua

r,

-~"I

KHOA eONG NGH~ THONG TIN

0'.,

I

/"

NGUYEN H~NH DUNG - 0311398

13. MAt :"th Att'Q so U? oan rna oa co-h' ;:'d';:'len: .10

4.3.1 Luu tru va bao m?t eho m?t kh~u eua tai khoan: 97

4 3 2 . B?ao m~~t kh'oa neng eua al ~ ? t" kh 'oan: .974.3.3 Bao m?t thu va truy~n khoa tu nguoi gui dSn nguoi nh?n: 984.3.4 Ma hoa nQi dung thu va t?P tin b~ng thu?t toan AES 128: 984.4 Co sa du li~u dung d~ Ill'll tru thong tin tai khoan va thu: 98

4.7.5 Man hinh quan 1y thong tin ea nhan va thay d6i thong tin eanhan : 110

1.3 V~ ph~n eai d?t cae thu?t toan: 1151.4 V ~ ph~n viSt ling d\lllg su d\lllg thu?t toan rna hoa AES 128 bit: 1151.5 v~ph~n viSt ling d\lllg "Quan ly hQp thu nQi bQ": 116

ta Iuon tim cach d~ co th~ bao v~ thong tin an toan han.

Thtlc tS, sv bao rn~t cua thong tin co tinh quan trQng r~t I6n, no co th~quySt dinh sv th~ng b?i cua rn(>t tr~n chiSn, sv sinh tbn cua rn(>t cong ty hayt~p doan Vi v~y cac phuong phap rna hoa nh~rn che d~u thong tin ngay cangphcit tri~n cao han v~ d(>an toan d~ bao v~ thong tin

Ngay nay, khi sv tin hQc hoa ngay cang cao va sv ra dai cua Internet thivi~c bi I~y c~p thong tin ngay cang tra nen ph6 biSn vi v~y vi~c che d~u thongtin ngay cang tra thanh nhu c~u c~n thi~t hon Va v6i sv phcit tri<3ncong ngh~thong tin, d?c bi~t Ia ph~n cung v6i nhfrng chip xu Iy t6c d(> cao, vi~c giai rnacac thong tin da duQ'c rna hoa ngay cang tra nen d~ dang hon, va di~u nay d~nd~n vi~c phai co nhling phuong phap rna hoa che d~u thong tin hi~u qua han,

an toan han co kha nang bao v~ thong tin d6i v6i b~t ky phuong phap giai rnanao

Va d6i v6i chuycn nganh H~ Th6ng Thong Tin thi vi~c bao v~ thong tin Iav~n d~ r~t c~n thiSt Vi v~y v6i d~ tai khoa Iu~n t6t nghi~p: "Tim hi~u va caid?t rn(>t s6 thu~t toan rna hoa khoa bi rn~t va cong khai " em hy v<;mg co th~d?t duQ'c nhfrng kiSn thuc v~ v~n d~ rna hoa thong tin nhu sau:

./ N~rn b~t duQ'c kiSn thuc v~ phuong phap rna hoa b~ng khoa bi rn~t vacong khai

./ Tim hi~u v~ rn(>t s6 cac thu~t toan rna hoa b~ng khoa bi rn~t va congkhai co d(>an toan cao

cAc CBUA.N MA.BOA DULI~U Trang 8

CACCHUANMA

HOADULIEU •

cAc CI-IUAN MA H()A DULI-'::U Trang 9

•

1.1 Khai ni~rn v~ rna hoa:

Ma hoa nh~rn rnl,lc dich t,;10ra kha nang trao d6i tren rnQt kenh lienl?c khong bao rn?t cho hai ngmJi su dl,lng sao cho nguai khac khong thShiSu duC)'cthong tin truy6n di KeOO lien l?c TIC1Y co thS la thu tin, duangday di~n tho?i, ho~c rnQt rn?ng may tiOO, Thong tin lien l?c co thS lab~t cu tai li~u, dfr li~u, van ban nao co c~u truc Nguai gui A se rna hoathong di~p ngu6n gui di (Plaintext) b~ng rnQt khoa K duC)'c xac dinhtruac thanh rnQt ban rna (Ciphertext) va gui di trcn kenh lien l?c dSnnguai nh?n B MQt nguai khac C co thS se thu duC)'cban rna do, nhungkhong thS hiSu duC)'cnQi dung Nhung nguai nh?n B (da co khoa rna)

co thS giai rna va nh?n duC)'cthong di~p rna nguai Ada gtri

1.2 Quy trinh rna hoa:

Truac khi tiSp tl,lCtim hiSu v6 guy trinh rna hoa ta th6ng nh~t rnQt s6

ky hi~u sau:

X : thong di~p ngu6n cfrn duC)'crna hoa

Y : thong di~p da duC)'crna hoa

K : khoa bi rn?t

E : thu?t toan rna hoa

D : thu?t toan giai rnaThong di~p ngu6n duC)'crna hoa vai khoa K da duC)'cth6ng nh~t bainguai gui va nguai nh?n

Nguai gui A su dl,lng khoa K cung vai thu?t toan rna hoa E dS rnahoa thong di~p X thanh ban rna Y va gui cho nguai nh?n B, ta co kyhi~u sau:

cAc CHUA.N MA HOA DULI~U Trang 10

Nguai nh~m B su dVng khoa K cung veri thu~t tocin giai rna D d€ giairna ban rna Y thanh thong di~p X, ta co ky hi~u sau:

Sa d6 rna hoa quy uerc:

Ban rna Y (Ciphertext) Thong ai~p ngu6n

K r6i bi rn~t goi cho nai goi va nai nh~n

Ta nh~n th~y nSu ham rna hoa EK(X) khong phai 1£1 ham song anh,

vi dV: ta co thong di~p ngu6n Xl va sau khi rna hoa b~ng ham EK(X) tathu duQ'c ban rna Y veri Y = EKCX,) = EK(X2) (X2 1£1 thong di~p khongr5) Thi sau khi giai rna ta se thu duQ'c hai thong di~p ngu6n Xl va X2.

Va nguai nh~n se khong biSt duQ'c nguai gui da gui thong di~p nao.V~y ham rna hoa EK(X) b~t buc)c phai 1£1ham song anh Tuang tv, hamgiai rna cling phai 1£1rnc)t ham song anh

1.3 MQt s8 thu~t tmin rna hoa c8 di~n:

1.3.1 Cac phuang phap rna hoa thay thS:

Y tuong chung trong cac phuong phap rna hoa thay thS 1£1 thaythS rnc)t ky tv 0 thong di~p ngu6n boi rnc)t ky tv khac (co th€ trungveri chinh no) theo rnc)t phuong phap nh~t dinh

cAe cHuAN MA H()A DULI:E:U Trang 11

•

V oi thong di~p ngu6n X (Plain text) se duQ'c rna hoa thanh banrna Y (Cipher text) b~ng thu?t tocln rna hoa E, va D la thu?t to£ln giairna ban rna Y thanh X

1.3.1.1 Phuong phap rna hoa Caesar:

DuQ'c l~y theo ten cua Julius Caesar Phuang phap rna hoaCaeser la phuang phap d~ cho th~y ky thu?t thay thS nh~t.Trong phuong phap nay, rna hoa b~ng cach rn6i rn~u tv trongthong di~p ngu6n duQ'c thay thS b~ng rn~u tv dtmg sau no barn~u tvtrong bang chi! cai Latinh (A Z)

Ta co thu?t toan rna hoa Caesar nhu sau:

y= E(x) = (x +3) mod (26)

X = D(y)

=(y - 3) nSu (y - 3) ~ 0

=(26 + (y - 3)) nSu (y - 3) < 0NSu khong rang bu(k v~ khoang cach v6i rn~u tvthay thSthi thu?t toan Caesar la:

cAc CHuAN MA.nOA DU'LI~U Trang 12

bi da ra theo phuong phap vet qm

1.3.1.2 Phuang philp rna hoa thay thi aan kf; tv:

Dm;ye eai ti&n til phuong phap rna djeh yang nh~rn rnvedieh tang khong gian kh6a eh6ng l?i vi~e tharn kh6a theophuang phap vet e?n Th~t v~y, n&u ta dung kh6a K lei rn9thoan vj b~t ky eua 26 ehfr eai thi khong gian kh6a se len d&n26! tue leiIOn han 4x 1026. Vi v~y vi~e tharn kh6a theo phuangphap vet e?n se dt kh6 khan Khi d6 rn9t ky tv eua thong di~pngu6n se duge thay b~ng rn9t ky tv tuang ung trong bang kh6a

•

f)S giai rna ban rna dugc rna h6a b~ng kh6a K ta dung hoan

vi ngugc cua kh6a K d6, Theo vi dV tren ta c6 hoan vi ngugccua K hi:

ky tv trong ban rna thi vi~c tharn kh6a tra nen dan gian hon r~tnhi6u (phl;l thuQc vao ngon ngfr cua thong di~p ngu6n)

~ Ben c~mh d6 vi~c ghi nh6 rnQt kh6a theo phuang phapnay la r~t kh6 vi kh6a khong c6 rnQt thu tv nao va khong c6tinh ggi nh6 Vi v~y ta c6 thS t~o kh6a cho phuong phap nayb~ng cach nh~p rnQt tll' kh6a, I~y nhung ky tv xu~t hi~n trongtll' kh6a (1 I~n) theo thCr tv, nhling ky tv con thiSu, b6 sungtheo bang alphabet

cAe cHvAN MA nOA DU LIlJ:V Trang 14

Vi dl,l: vai tu khoa "mono alphabet" ta co cac ky tv xu~thi~n trong tu khoa nhu sau: rn, 0, n, a, 1, p, h, b, e, t V~y ta cokhoa K nhu sau:

M 0 N A L P H B E T C D F

G I J K Q R S T U V W Y Z

1.3.1.3 Phuong phap ma h6a Hill:

Phuong phap nay do Lester S.Hill dua ra van narn 1929 vai

y tucmg 1a dung rn t6 hgp tuySn tinh (rn E N+) cua rn ky tv

trong thong di~p ngu6n d~ t:;lOthanh rn ky tv trong ban rna

Va nguai ta dung rn9t rna tr~n vuong [rn,rn] d~ lam khoa.Varna hoa b~ng cach nhan rn9t ph~n tu trong thong di~pngu6n (g6rn rn ky tV) vai rna tr~n nay, ta se thu duQ'c rn9t ph~n

tu trong ban rna (cling g6rn rn ky tV)

(K)

86 giai rna ban rna ta c~n phai co rn9t rna tr~n nghich daocua K: K' = K-1 (K X K-1 = 1mvai 1m 1a rna tr~n dan vi c~p rn)

cAe cBuAN MA BOA DULI~U Trang 15

Hay rna tr~n [rn,rn] dung lam kh6a K phai kha nghich Khi d6d~ giai rna ta l~y tung ph~n tu trong ban rna (rn ky tlJ) nhan v6iK-! se thu v~ dugc thong di~p ngu6n:

•

kIm! k'm2 k'mm

Phuong phap rna h6a Hill r~t kh6 pha n6u chi t~n congb~ng ban rna

1.3.1.4 Phuong philp rna hoa thay thi aa10' tl/:

Vigenere (l~y ten cua Blaise de Vigenere), l~y rn(>t tu kh6ag6rn rn ky tv lam kh6a K Varna h6a b~ng cach anh X? l~nlugt tUng ph~n tu cua thong di~p ngu6n (cling g6rn rn ky tV)thea phuong phap ung v6i ky tv thu i (Xj) trong ph~n tu ngu6n

se dich di Kj ky tv trong bang chfr cai (Kj la ky tlJ thu i trongkh6a K) i = 1, ,rn Hay n6i cach khac:

Edx(,X2," ,xm) = (xl+k],X2+k2," ,xm+km) mod 26 =(Y(,Yz, ',Ym)

V~y ham giai rna DK se la:

cAc clIuAN MAn()A Dil'LI~U Trang 16

•

•

D~ dang nh?n thfry vai rn = 1 day chinh la rna dich vong

va K = d thi se tra thanh rna Caesar

~ Ta nh?n thfry khong gian khoa trong phuong phap rnaVigenere la 26m va rn(>t lo?i ky tv cua thong di~p ngu6n khongphai tra thanh rn(>t lo?i ky tv cua ban rna Vi V?y vi~c tharnkhoa b~ng phuang phap vet c?n (vai rn du Ian) hay do b~ngphuang phap quet tfrn sufrt xufrt hi~n ky tv la rfrt kho Va chiSudai cua til khoa cang dai thi tinh bao rn?t cang cao

r::tr Bi~n phap phong thu cu6i cung ch6ng l?i sv pha rna lach<;mtil khoa co chiSu dai b~ng vai thong di~p ngu6n va khong

co rn6i quan h~ th6ng ke vai no

DiSn hinh OOu h~ th6ng duCJc giai thi~u bai rn(>t ky su cuaAT&T ten la Gilbert Vemarn vao narn 1918 H~ th6ng cua ongthao tac tren dfr li~u nh! phan han la van ban l-l~ th6ng nay cothS biSu di~n ng~n g9n nhu sau:

c.=p.EBk.I I IVai Cj la s6 nh! phan thu i cua thong di~p ngu6n

kj la s6 OOiphan thu i cua khoa

Pi la s6 nh! phan thu i cua ban rna

EB phep toan exclusive - or (XOR)

Va dS giai rna ta chi cfrn dung phcp XOR rn(>t lfrn nl'i'a:

P.I = c.I EBk.I

~ Ta nh?n thfry dS tim rn(>t til khoa co cung chiSu dai vaithong di~p ngu6n khong phai la diSu d~ dang, V?y ta co thS t?O

cAe cBuAN MABOA of]' LI~U Trang 17

•

khoa K tu rn(>ttu khoa co chiSu dai ng~n han thong di~p ngu6nb~ng cach nf>ithem chinh tu khoa (lfrn 1ugt tu ky tll theo thu tllxufit hi~n trong tu khoa) do dSn khi tu khoa co chiSu dai b~ngvai thong di~p ngu6n

Vi d1,1:ta co thong di~p ngu6n: "Thisisp1aintext" co chiSudai 1a 15 va tu khoa 1a: "vigenere" co chiSu dai 1a 8 Ta se cokhoa K nhu sau: "vigenerevigener"

1.3.2 Phuong phap rna hoan vi:

Khac vai phuong phap rna hoa thay thS, rna hoan vi khong thaythS ky tll (; thong di~p ngu6n rna chi thay d6i vi tff Clla chung vaiquy t~c nhfit dinh

~ Dan gifm nhfit Clla phuong phap rna hoan vi 1a ky thu?t d~ylui Vai thong di~p ngu6n ta viSt l<;ti1frn1ugt ttrng ky tll nhung (; cachang khac nhau va hang sau cach hang truac rn(>t ky tll (sf> hang tilythu(>c vao chiSu sau (fence of depth)), hSt sf> hang, tiSp t1,1Cquay l<;tiviSt tiSp (; hang thu nhfit va tiSp t1,1C(; hang k6 d6n h6t thong di~pngu6n Vi d1,1:vai thong di~p ngu6n "TranspositionTechniques" vachiSu sau 1a 2, ta viSt nhu sau:

TasoiinehiusrnpstoTcnqe

Va ta thu duqc bfm rna nhu sau: "TasoiinehiusmpstoTcnqe"

D6 giai rna ta se viSt l<;tiban rna thanh 2 hang va ghep xen ke vaonhau

~ M(>t d<;tngkhac 1a ta co th6 hoan vi tUng nhorn ky tll Clla thongdi~p ngu6n va hoan vi theo khoa K (vai khoa K 1a rn(>t hoan vi Clla

cAe CHUA.N MA UOA DO' LI~U Trang 18

•

•,,

cac s6 tv nhien lien tiSp va b~t d~u tll 1, chiSu dai Clla khoa cling lachi6u dai Clla nhom ky tV) Vi dV: vai khoa K: {6, 5, 3, 2,1, 4} vathong di~p ngu6n: "TranspositionTechniques" ta co:

Nhom thong di~p ngu6n thanh cac nhom 6 kY tv nhu sau:Transp I ositio I nTechn I iques" "

(86 ky tv thiSu se la khming tr~ng)Hoan vi cac nhom theo khoa K:

psarTn I oiisot I nheTnc I " "suqie

Ta thu duqc b~m ma nhu sau: "psarTnoiisotnheTnc suqie"D~ giai ma ta cling lam tuang tv nhung se dung bang hoan vi

nguqc Clla K Vai vi dv tren K: {6, 5, 3, 2, 1, 4} ta co hoan vi nguqc

Clla K se la K': {5, 4, 3, 6, 2, I}

~ Cling nhu phuong phap thay thS don ky tv, khoa hoan vi

khong co tinh gqi nha, vi V?y ta co th~ t':10khoa b~ng tll khoa b~ng

cach 19C l~y nhfrng ky tv trong tll khoa (1 l:ln va theo thu tv xu~thi~n) va gan s6 cho cac ky tv do dva vao thu tv Clla chung theo bangchfr cai alphabet (chfr cai co thu tv nha nh~t se la 1, kS tiSp la 2, )

Vi dV vai tll' khoa: "techniques", cac ky tv xu~t hi~n theo thll' tv la:{t, e, c, h, n, i, q, u, s} V?y khoa se co chiSu dai la 9 va trong do {c}

co thu tv nha nh~t nen la 1, {e} la 2, ta thu duqc khoa nhu sau:

K: {8, 2, 1, 3, 5, 4, 6, 9, 7}

mTai lieu tham khao va trich d~n:

[8] William Stallings, Cryptography and Network Security Principles and Practice, third edition. Prentice Hall [23 - 53]

-cAe cBuAN MA BOA DiJ'Lltu Trang 19

•

.,

1A.1 Lich su cua DES:

Kh6i nguyen cua thu?t tmin da co tu dfru th?p nien 1970 Vao nam

1972, sau khi ti~n hanh nghien clfU vS nhu cfru an toan may tinh cuachinh phu Hoa Ky, Cvc Tieu chu~n Lien bang Boa Ky (National Bureau of Standard -NBS), hi~n nay da d6i ten thanh Vi~n Tieu chu~n

va Cong ngh~ Qu6c gia Boa Ky (National Institute of Standards and Technology - NIST), da nh?n ra nhu cfru vS m<)t tieu chu~n cua chinhphu dung d~ m?t rna hoa cac thong tin m?t/nhC;ly cam Vao ngay 15thang 5 nam 1973, sau khi tham khao v6'i NSA, NBS dua ra keu g9ithi~t k~ m<)t thu?t toan rna hoa co th~ dap ung duC)'c cac tieu chu~nnghiem ng?t Tuy nhien khong co dS xu~t nao dap ung duC)'cyeu cfru dS

ra Ngay 27 thang 8 nam 1974, NBS dua ra keu g9i lfrn thu hai Lfrnnay cong ty IBM da dua ra m<)t dS xu~t co th~ ch~p nh?n duC)'c.US xu~tnay duC)'c phM tri~n trong nhfrng nam 1973-1974 dva tren m<)t thu?ttoan da co tu tru6'c - thu?t toan m?t rna Lucifer cua Horst Feistel U<)ingu tC;licong ty IBM lien quan t6'i qua trlnh thi~t k~ bao g6m: Feistel,Walter Tuchman, Don Coppersmith, Alan Konheim, Carl Meyer, MikeMatyas, Roy Adler, Edna Grossman, Bill Notz, Lynn Smith va BryantTuckerman

DES duC)'c Ch9n lam tieu chu~n lien bang (Boa ky) vao thang 11nam 1976 va duC)'ccong b6 tC;liFIPS PUB 46 vao ngay 15 thang 1 nam

1977 cho phep su dVng chinh thuc d6i v6'i thong tin m?t DES ti~p tvcduC)'ckh~ng dinh la tieu chu~n vao cac nam 1983, 1988 (v6'i ten FIPS-46-1), 1993 (FIPS-46-2) va 1998 (FIPS-46-3)

cAe cHvAN MA BOA Dff LIJtV

1.4.2 M6 ta guy trinh rna h6a clla DES:

DES Slr dt,lDg mQt kh6a c6 dQ dai 56bit dS rna h6a mQt kh6i dfr li~u64bit thanh mQt kh6i ban rna 64bit

D~u tien nh?P vao mQt kh6a c6 dQ dai 64bit, tach cac bit 8, 16,

24, , 64 ra (c6 thS Slr dt,lDg lam cac bit kiSm tra ch~n Ie) 56bit con l(;1i

se th?t SlJ dung lam kh6a

Quy trinh rna h6a clla DES dU(Jc biSu di~n nhu hinh 1.4.1Trang d6 IP la mQt phep hoan V! clla 64 c6 dinh cho truac

Xo =IP(X) Sau phep hoan vi Xo se dU(Jc chia thanh 2 ph~n m6i ph~n 32bit

Xo =LoRa (Lo: 32 bit trai, Ra: 32 bit phai)Sau d6 thlJc hi~n 16 l~n l?p theo mQt ham xac dinh, vai mQt l~n l?pdU(Jc tinh theo mQt kh6a con Kj 48bit 0=1 16) (Kh6a con Kj dU(Jc t(;10theo K b~ng mQt quy trinh t(;10kh6a con rieng) Ta tinh LjRj theo quy

tac sau:

cAe cHuAN MA nOA Dff LI~U Trang 21

cAc CHUA.N MA HOA nu LIJtU Trang 22

•

,.

S Iii m9t h9P dugc t~lOthiinh tu 8 h9P nh6 c6 dinh ChuySn 48bitthiinh 32bit theo cach phi tuy~n (dS dam bao qua trinh rna h6a Iii kh6ngtuy~n tinh)

P Iii m9t bang h6an vi c6 dinh 32 bit

Sau 16 vang nhu th~ ta se thu dugc L16R16 Sl'r dVng bang IP-I (hayFP: hoan vi ngugc cua IP) ta se thu dugc kh6i rna Y=IP-l(L16R16)

lA.3 Cac bang duac Slrdung ben trong thuat toan:

cAc CHuAN MA HOA nITLI~U

cAc CUUAN MA U()A DULI~U Trang 24

cAcCI-IUAN MA nOA nir LI~U Trang 25

cAe cBuAN MA.BOA DU'LI~U Trang 26

cAe cHuAN MA HOA DU LI~U Trang 27

1.4.4 Cac buac chi ti~t ben trong thuat toan:

Quy trinh duCJcrna ta nhu hinh 1.4.2:

-~~l

"-1 ;; ,

I"TJ ~'''l'-C~'-"-P"::2 _ i Subkev 2 _ ,_

cAe cHuAN MAB()A DU LItu Trang 28

V6i 64bit K 6 d~u vao, lo?i b6 cac bit kiSm tra (cac bit thu8*m, m=I 8) Hoan vi 56 bit con l?i theo phep hoan V!

PC 1(bang ben du6i) va tach thanh 2 ph~n b&ngnhau 28bit

6m6i ph~n trong m6i chu trinh thu i ta l?i dich trai Vi bit, v6i

Vi = 2 N~u i = 1,2,9,16 Vi = 1 Sau d6 gQP 2 ph~n l?i thong quaphep hoan vi PC2 (bang ben du6i) ta se thu duC)'ckh6a con Kj

cAe CUUA.N MA UOA nu'LI~U

EB Kj = B1B2B3B4BsB6B7Bs Vng vai m6i kh6i nha Bj Q=1 8) 6bit ta thtJc hi~n phep tra bang thong qua 8 hQp S tuang tmg nhusau:

M6i mQt hQp Sj la mQt rna tr~n 4x 16, mQt hang la mQt hoan V!

cac s6 tu 0 a~n 15 Ta thvc hi~n phep tra bang tren Sj nhu sau:

cAe cHuAN MA. BOA nITLI~U Trang 30

ung vai 1 kh6i nh6 Bj=blb2b3b4bsb6 ta xet 2 bit d~u va cu6i: bJ,b6

dS ch(.m 1 hang m trong 4 hang cua Sj (tu 00 dSn 11, ung vaihang 1 dSn 4), 4 bit con lc,li: b2,b3,b4,bs (tu 0000 dSn 1111) dSchQn 1c9t n trong 16 c9t cua Sj V?y vai phep tra tren, m9t kh6inh6 Bj ta chQn du9'c m9t s6 tuang ung (0 dSn 15) trong bang Sj(Smn)' Va s6 d6 se du9'c biSu diSn b~ng 4bit V?y vai 8 kh6i Bj ta

se chQn thanh 32bit b~ng phep tra SiBj)

1.4.5 Giai rna:

Ta v~n dung cung thu?t tmin tuang tv va cac kh6a con nhu tren(cung kh6a K) nhung c6 sv thay d6i ngu9'c l<;titrong tung chu trinh:

cAe CHUAN MA HOA nil" LI~U Trang 31

NghTa la thay d6i ngugc quy trinh rna h6a, cac kh6a con v~n dungl~i nhung theo thu tv ngugc l~i Bang hoan vi IP-1 se bi vo hi~u h6a boi

IP va ngugc l~i, d~u van se dugc thvc hi~n hoan vi b~ng IP-1 va d~u ra

se duQ'c hoan vi b~ng IP

1.4.6 Kh6a ySu:

NSu nhu t?P kh6a con Kj cua K c6 d?c tinh: K1 = K16, K2 = K1S,

,Kg = K9 thi vi~c rna h6a va giai rna la nhu nhau Khi d6 kh6a K d6duQ'c gQi la kh6a ySu hay n6i cach khac K la kh6a ySu n6u :

<=> EK(EK(X)) = X hay EK = D K (E la ham rna h6a, D la ham giai

1.4.7 Cap kh6a nua ySu:

(K),K2) gQi la C?P kh6a nua y€u nSu nhu rna h6a b~ng K1 thi clinggi6ng nhu vi~c giai rna b~ng K2 va nguQ'c l~i Hay n6i cach khac:

DES c6 6 C?P kh6a nua ySu: (Hexadecimal)

OlFE OlFE OlFE OlFE ,

lFEO lFEO OEFI OEFI

DIED DIED OlFl OlFl

FEOI FEOI FEOI FEOI

EOlF EOlF FIDE FIDE

EOOI EOOI FlOl FlOl

cAe cHuAN MA.H()A DU LI;U

1FFE 1FFE OEFE OEFE ,

Tuy nhien vai t6c d(>phat tri~n ph~n Clmg, d~n d~n khong gian khoa

256 khong can an toan nua va van narn 1997, dv an DESCHALL da pha

va dugc khoa cua DES b&ng cach duy~t toan b(>trong khoang thai gianhan 2 ngay.f)i~u nay chung to DES khong can an toim nua

distributed net da pha rn(>tkhoa cua DES trong vong 22 gia 15 philt Vi

d\:mg Triple-DES, DES chi Slr d\mg cho cac h~ th6ng it quan tr9ng Vad&n narn 2005 thi NIST cling da bai bo FIPS 46 - 3 AES (FIPS 197-

thang 11 - 2001) da hoan toan tra thanh chu~n rna hoa thay thS DES.

M(>ts6 c(>trn6c thai gian va cac S\1ki~n cua DES:

([2] http://vi wiki pedia org/wiki/D ES

[1OJ.http://en.wikipedia.org/wiki/Data_Encryption_Standard)

cAe cBuAN MA BOAnu'LI~U

DES duqc cong b6 l<;til~n d~u

lIDO phcit s6ng chuang trinh Videocipher II, rn9t kenh TVrna h6a dlJa tren DES

Thang 1, DES duqc xac nh?n l~n hai v6i ten FIPS 46-1,thay th~ FIPS

cAe cHuAN MA.HOA nu LI~U Trang 34

1992

Biharn va Sharnir c6ng b6 kiSu t~n c6ng tharn rna vi sai (tren

ly thuy~t) vai d(} phuc t?P th~p han t~n c6ng duy~t toan b(}.Tuy nhien, kiSu t~n c6ng nay dai hoi nguai t~n c6ng Iva ch9n

247 van ban r5 (rn(}t diSu ki~n kh6ng thvc t~)

DES duac xac nhan Ian ba vai ten FIPS 46-2

1994

Th\Ic nghi~rn tharn rna DES lftn dftu tien duC)'cthvc hi~n vai

ky thu?t tharn rna tuy~n tinh

Thang 6, Dv an DESCHALL da pha va duC)'crn(}t ban tin rna h6a b~ng

1997 DES (lftn dftu tien truac c6ng chung)

Thang 7, Thi~t bi tharn rna Deep Crack clla t6 chuc Electronic Frontier

1998 Foundation pha duC)'crn(}t kh6a clla DES trong yang 56 gia

Thang 1, Deep Crack cung vai distributed net pha duC)'crn(}t kh6a clla

1999 DES trong yang 22 gia va 15 phut

chi duC)'cdung cho cac h~ th6ng it quan tr9ng

cAe CHUA.N MA HOA nU'LI~U Trang 35

Dung nhu ten g9i, Triple - DES th\Ic ch~t la ch(;lY3 l~n DES Theo

cang b6 t(;liFIPS 46 - 3, ta co rna ta thw~ttoan Triple - DES nhu sau:

• EK(X): ham rna hoa dung thu~t toan DES v6i khoa K

• DKCX):ham giai rna thu~t toan DES v6i khoa K

o K1, K2, K3 la 3 khoa d(k l~p v6i nhau

cAe cBuAN MA.BOA DU'LI~U

mTai li~u tham khao va trich dfin:

[2] http://vi.wikipedia.org/wiki/DES

Trang 36

[3] A Menezes, P van Oorschot, and S Vanstone, Jlandbook of

Applied Cryptography, CRC Press, 1996 [250 - 259]

of Standards and Technology, FJPS PUB 46 - 3

[8] William Stallings, Cryptography and Network Security

Principles and Practice, third edition Prentice Hall.[55

-102]

[10] http://en.wikipedia.org/wiki/Data_EnCryption_Standard

1.5 Phu'O'ng phap AES (Advance Encyption Standard):

1.5.1 Lich Slr cua AES:

Tra ng?i ca ban cua thu?t tmln Tripple DES (3DES)la thu?t tmln

tuang d6i ch?m ch?p DES c6 di~n duQ'c thi~t k~ cho sv thi hanh cuaphfrn Clmg a gifra nhfrng nam 70 va kh6ng dem l?i rna phfrn m~m cohi~u su~t cao 3DES co s6 vang g~p 3 lfrn DES nen cang ch?m han.Trang?i thu hai la ca DES va 3DES d~u suodVng kh6i 64-bit

Vi nhfrng tra ng?i tren nen 3DES kh6ng duQ'c Slr dVng trong thaigian dai f)~thay th~ 3DES, nam 1997 Vi~n tieu chu~n va c6ng ngh~qu6c gia Hoa ky (NIST) da dua ra mQt d~ nghi cho mQt Tieu chu~n rna

hoa cai ti~n (AES) m6i co dQ bao m?t b~ng ho~c han 3DES va quan

tr9ng la nang cao hi~u su~t Them van do AES phai la phuang phap rnahoa kh6i d6i xung v6i chi~u dai kh6i la 128 bit va h6 trQ'khoa co chi~udai 128, 192, 256 bit Sau 5 nam thvc h~n qua trinh tieu chu~n hoa ,NIST da c6ng b6 tieu chu~n cu6i cung van ngay 26 thang 11 nam 2001

cAe cHuAN MA.H()A DULI~U Trang 37

1.5.2 Mo ta thuat toan AES:

M?c dti n6i dSn thu?t toan AES la n6i dSn thu?t toan Rijndael nhungthvc tS hai thu?t toan nay khong hoan toan gi6ng nhau AES chi lamvi~c v6i kh6i dfr li~u 128 bit va khoa c6 dQ dai 128, 192 ho?c 256 bittrong khi Rijndael c6 th~ lam vi~c v6i kh6i dfr li~u va kh6a c6 dQ daibfrt ky la bQi s6 cua 32 bit n~m trong khoang tu 128 t6i 256 bit Cacthong s6 AES dva vao bang du6i day:

Cac thong s6 cua thu?t toan AES

Chi~u dai khoa (words, bytes,

4/16/128 6/24/192 8/32/256bits)

Chi~u dai kh6i thong di~pngu6n (words, bytes, bits)

4/16/128 4/16/128 4/16/128

Chi~u dai khoa yang (words,

4/16/128 4/16/128 4/16/128bytes, bits)

Chi~u dai khoa rna rQng

44/176 52/208 60/240(words, bytes)

cAc CHUA.N MA HOA nuLI~U Trang 38

•

CaC ky hi~u duQ'c sir d\1ilg trong thu?t toan:

Nb :s6 cQt (4 byte) Clla mang State

Nk : s6 cQt (4 byte) clla khoa, ung vai cac chi~u dai 128,

192, 256 clla khoa, Nk co cac gia trj : 4, 6, 8 Nr: s6 yang rna hoa, Nr co cac gia trj: 10, 12, 14

cAc CHuAN MA HOA DU LI~U