Bài giảng An ninh mạng máy tính - Chương 5: Phân phối khóa - Lương Minh Huấn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GÒN
CHƯƠNG 5: PHÂN PHỐI KHÓA
GV: LƯƠNG MINH HUẤN
NỘI DUNG
I. Phân phối khóa dùng mã hóa đối xứng.
II. Phân phối khóa dùng mã hóa bất đối xứng.
III. Hạ tầng khóa công khai.
IV.Kerberos.
I. PHÂN PHỐI KHÓA DÙNG MÃ HÓA ĐỐI XỨNG
➢Phân phối khóa dùng mã hóa đối xứng còn được gọi là phân phối
khóa cho mật mã khóa bí mật.
➢Với mật mã đối xứng, hai đối tượng tham gia vào việc trao đổi số
liệu cần:
▪ Phải sử dụng cùng một khoá.
▪ Khóa phải được bảo vệ chống lại sự sử dụng của các đối tượng khác.
▪ Thay đổi khóa thường xuyên, làm cho dữ liệu ít bị tổn thương với
tấn công.
• Độ tin cậy của một hệ thống mật mã phụ thuộc vào công nghệ phân
phối khóa (key distribution technique).
KHÁI NIỆM PHÂN PHỐI KHÓA
➢Phương pháp chuyển giao khóa đến hai thực thể muốn trao đổi dữ
liệu, và không cho phép phía thứ ba biết được khóa.
1. Khoá có thể được lựa chọn bởi A và vận chuyển vật lý đến B.
2. Khoá có thể được lựa chọn bởi phía thứ 3 và vận chuyển vật lý đến
cả hai phía A và B.
3. Nếu các phía A và B đã sử dụng một khoá chung nào đấy, một phía
có thể phát sinh khoá và truyền nó về phía kia. Khóa mới được mã
hoá nhờ khoá chung cũ.
4. Nếu cả hai phía tham gia A và B có một kênh được mã hóa với
phía thứ ba C, C có thể truyền khoá trên kênh mã hóa đến A và B.
NHẬN XÉT
➢Phương án 1 và 2 được cho là truyền khoá thủ công.
▪ Đối với mã hóa kênh (link encryption) đây là các phương án khả
thi.
▪ Đối với mã hóa xuyên suốt (end-to-end encryption), không sử
dụng.
➢Trong các hệ thống phân tán, một đầu cuối có thể thực hiện đồng
thời trao đổi số liệu với nhiều nút khác → cần một số khóa được
cung cấp động → sẽ là vấn đề rất khó trong các mạng lớn.
NHẬN XÉT
ĐÁNH GIÁ
➢Phạm vi của vấn đề
phụ thuộc số các cặp
truyền thông cần hỗ
trợ.
➢Nếu thực hiện mã hóa
xuyên suốt, trên mạng
có N nút → số lượng
khóa cần thiết là
N(N-1)/2.
Số lượng khóa yêu cầu hỗ trợ số lượng
kết nối bất kỳ giữa các đầu cuối
NHẬN XÉT
➢Đối với phương án 3:
➢Có khả năng ứng dụng cho mã hóa kênh hoặc xuyên suốt.
➢Nhưng nếu đối phương thành công trong việc đột nhập để nhận
được một khoá, thì đối phương có khă năng nhận tất cả các khoá
tiếp theo.
NHẬN XÉT
➢Đối với phương án 4:
➢Thường được sử dụng cho mã hóa xuyên suốt.
➢Trong sơ đồ này, sự phân phối khoá cho cặp người sử dụng được
thực hiện bởi một trung tâm phân phối khoá (KDC-Key
Distribution Center).
➢Mỗi nguời phải chia sẻ khóa bí mật với KDC để phân phối khóa.
➢Việc sử dụng một KDC dựa trên một cấu trúc phân cấp khóa
(hierarchy of keys).
➢Yêu cầu tối thiểu, cần sử dụng hai mức phân cấp khóa.
CẤU TRÚC PHÂN CẤP KHÓA
MÔ TẢ CÁCH PHÂN PHỐI KHÓA VỚI KDC
➢Việc truyền thông giữa hai thực thể sử dụng khóa tạm thời (khóa
phiên-session key).
➢Mỗi khóa phiên được phân phối trong dạng mã hóa, sử dụng khóa
chủ (master key) chia sẻ giữa KDC và đầu cuối.
➢Mỗi đầu cuối có một khóa chủ chia sẻ với KDC. Và được phân
phối theo một số cách → phạm vi vấn đề đã được đơn giản hóa
KỊCH BẢN PHÂN PHỐI KHÓA
KỊCH BẢN PHÂN PHỐI KHÓA
➢Kịch bản giả thiết rằng mỗi đầu cuối chia sẻ một khóa chủ duy
nhất với KDC.
➢A muốn thiết lập một liên kết logic với B để truyền dữ liệu.
▪ A có khóa chủ Ka chỉ A và KDC biết.
▪ B có khóa chủ Kb chỉ B và KDC biết.
KỊCH BẢN PHÂN PHỐI KHÓA
1. A gửi yêu cầu đến KDC để nhận được khoá phiên nhằm thực hiện
truyền thông với B.
➢Bản tin gồm định danh của A, B và một định danh duy nhất N1
cho phiên truyền gọi là nonce (nhãn thời gian, biến đếm, số ngẫu
nhiên).
➢Đối phương rất khó để xác định nonce.
KỊCH BẢN PHÂN PHỐI KHÓA
KỊCH BẢN PHÂN PHỐI KHÓA
2. KDC trả lời yêu cầu bằng một tin tức, được mã hoá với việc sử
dụng khoá Ka. Người duy nhất có thể nhận và đọc được tin tức
này đó chính là A và bởi vậy A có thể tin tưởng rằng tin tức đã
được gửi từ KDC.
➢Tin tức có hai thông tin được chờ đợi với A.
▪ Khoá phiên dùng một lần Ks, nó sẽ được sử dụng làm khoá phiên để
liên lạc.
▪ Tin tức nguyên bản đã gửi bao gồm nonce để A có khă năng đối
chiếu câu trả lời phù hợp với câu đã hỏi .
KỊCH BẢN PHÂN PHỐI KHÓA
➢Trong tin tức, cũng bao gồm hai thông tin chờ đợi với B:
▪ Khoá phiên dùng một lần Ks, nó sẽ được sử dụng làm khoá phiên để
liên lạc.
▪ Định danh của A (IDA).
KỊCH BẢN PHÂN PHỐI KHÓA
3. A lưu giữ khoá phiên Ks để dùng cho phiên liên lạc, và gửi về phía
B một thông tin đã nhận được từ trung tâm (đó là thông tin EKb
[Ks║IDA]).
▪ Người sử dụng B biết được khoá phiên Ks và biết được thông tin nhận
được đã được gửi từ KDC (bởi vì thông tin đó đã được mã hoá bằng Kb).
4. Phía B gửi cho phía A một nonce mới N2, nó được mã hoá bằng
khoá phiên vừa nhận được.
5. Nhờ khoá phiên KS, A trả lời lại f(N2) cho B, ở đây là hàm được
thực hiện bằng biến đổi nào đó của N2 (chẳng hạn bổ sung thêm
đơn vị).
KỊCH BẢN PHÂN PHỐI KHÓA
NHẬN XÉT
➢Các bước 4, 5 đảm bảo với B, tin tức là nguyên bản mã không bị
tái tạo lại.
➢Bước 1, 2, 3 → phân phối khóa.
➢Bước 3, 4, 5 → Xác thực.
Tải về để xem bản đầy đủ
112 trang
22100
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng An ninh mạng máy tính - Chương 5: Phân phối khóa - Lương Minh Huấn", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_an_ninh_mang_may_tinh_chuong_5_phan_phoi_khoa_luon.pdf
