Phát triển thuật toán mã hóa - xác thực thông tin từ OTP CIPHER

Nghiên cứu khoa học công nghệ

PHÁT TRIỂN THUẬT TOÁN MÃ HÓA – XÁC THỰC THÔNG TIN TỪ

OTP CIPHER

Lưu Hồng Dũng¹, Nguyễn Ánh Việt², Đoàn Thị Bích Ngọc³

Tóm tắt:

Bài báo đề xuất thuật toán mã hóa – xác thực thông tin từ việc phát triển mật

mã sử dụng khóa một lần - OTP (One - Time Pad). Ưu điểm của thuật toán mới đề

xuất là có tính an toàn và hiệu quả thực hiện cao tương tự OTP, đồng thời việc thiết

lập, quản lý - phân phối và sử dụng khóa hoàn toàn giống như các hệ mã khóa đối

xứng đang được ứng dụng trong thực tế (DES, AES…).

Từ khóa: Symmetric-Key Cryptography,

Symmetric-Key Cryptographic Algorithm, Symmetric-Key

Cryptosystems, One - Time Pad Algorithm, OTP Cipher.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Mật mã sử dụng khóa một lần OTP được Gilbert Vernam đề xuất vào năm 1917 và

Joseph Mauborgne tiếp tục hoàn thiện sau đó. Nguyên tắc căn bản của mật mã OTP là

sử dụng một khóa mật chia sẻ trước có độ dài bằng với độ dài của bản tin cần mã hóa

(bản rõ), các bit của bản mã nhận được từ việc cộng loại trừ (XOR) trực tiếp các bit

của bản rõ với các bit tương ứng của khóa mật.

Lý thuyết của Claude E. Shannon [6] đã chỉ ra OTP là một loại mã có độ mật hoàn

thiện (Perfect Secrecy). Hiện tại, mật mã OTP vẫn được xem là loại mã an toàn tuyệt

đối, không thể phá vỡ. Điều đặc biệt là ngay cả tấn công theo kiểu “vét cạn” (Brute

force attack) bằng máy tính lượng tử đối với loại mã này cũng trở nên vô nghĩa, nếu

có thể đáp ứng được các điều kiện về khóa sau:

- Khóa có tính chất ngẫu nhiên.

- Mỗi khóa chỉ dùng để mã hóa duy nhất một bản tin.

- Kích thước của khóa phải bằng hoặc lớn hơn kích thước của bản rõ.

- Khóa phải được giữ bí mật hoàn toàn.

Tuy có độ an toàn và tốc độ mã hóa cao cũng như khả năng cài đặt dễ dàng trên

các thiết bị có năng lực tính toán và tài nguyên hạn chế, nhưng với các yêu cầu về

khóa đã chỉ ra, thì loại mã này có rất ít khả năng ứng dụng trong thực tế. Nguyên nhân

đầu tiên là việc tạo khóa phải có tính thực sự ngẫu nhiên, nhằm loại trừ các nguy cơ

mất an toàn: a) từ một khóa đã biết, kẻ tấn công có thể tìm (suy ra) được các khóa đã

được sử dụng trước đó hay các khóa sẽ được sử dụng trong tương lai; b) chuỗi bit

khóa tồn tại chu kỳ lặp lại, từ đó tạo ra mối liên quan giữa bản rõ và bản mã, kẻ tấn

công có thể tận dụng mối liên quan này để phá mã tương tự như với mã hóa đa bảng

Vigenère [7]. Tuy nhiên, đây là một yêu cầu không dễ thực hiện về mặt kỹ thuật trong

các ứng dụng. Nhưng lý do chủ yếu làm cho mã OTP ít có ý nghĩa thực tế là vì mỗi

khóa chỉ được dùng một lần duy nhất và phải có kích thước không nhỏ hơn kích thước

bản tin cần mã hóa, song lại phải được giữ bí mật tuyệt đối như bản tin cần mã hóa.

Đã có một số nghiên cứu nhằm giải quyết các hạn chế của mật mã OTP được công

bố [1-5], song từ các kết quả được công bố cho thấy những nghiên cứu này chủ yếu

tập trung giải quyết vấn đề tạo chuỗi bit khóa OTP từ các chuỗi bit giả ngẫu nhiên có

kích thước hạn chế, còn việc có thể sử dụng khóa nhiều lần tương tự như các hệ mã

khóa đối xứng khác vẫn là hạn chế căn bản của các nghiên cứu này.

Từ đó, bài báo đề xuất một biến thể của mật mã OTP với việc thiết lập, quản lý –

phân phối và sử dụng khóa được thực hiện hoàn toàn như các hệ mã khóa đối xứng

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 12 - 2020

1

Công nghệ thông tin

đang sử dụng trong thực tế (DES, AES,…). Ngoài ra, xác thực nguồn gốc và tính toàn

vẹn của bản tin được mã hóa cũng là một tính năng bổ sung quan trọng cho thuật toán

này.

II. THUẬT TOÁN MÃ HÓA – XÁC THỰC THÔNG TIN

1. Mô tả thuật toán

Bản rõ P được mã hóa dưới dạng n khối dữ liệu P_icó kích thước 128-bit:

P = {P₁,P₂,…,P_i,…,P_n}, |P_i| = 128 bit, i = 1..n

Khóa sử dụng một lần K_OTcũng bao gồm n khóa con K_icó kích thước tương ứng

với kích thước của khối dữ liệu:

K_OT= {K₁,K₂,…,K_i,…,K_n}, |K_i| = 128 bit,

Do đó, bản mã C cũng bao gồm n khối dữ liệu C_icó kích thước 128-bit:

C = {C₁,C₂,…,C_i,…,C_n}, |C_i| = 128 bit, i = 1..n

i = 1..n

Thuật toán mã hóa là phép XOR các bit của khối bản rõ P_ivới các bit tương ứng

của khóa con K_i:

C_i= P_i⊕ K_i, i = 1..n

Tương tự, thuật toán giải mã cũng là phép XOR các bit của khối bản mã C_ivới các

bit tương ứng của khóa con K_i:

P_i= C_i⊕ K_i, i = 1..n

Chú ý:

Trường hợp chia bản tin P thành n khối không chẵn thì bù thêm một số bit để khối

cuối cùng đủ 128-bit, việc bù thêm này được thực hiện tương tự như ở các hệ mã khối

khác (DES, AES,…) [8].

Khóa bí mật K để mã hóa và giải mã cho một bản tin P bao gồm khóa sử dụng một

lần K_OTvà khóa bí mật chia sẻ trước giữa 2 đối tượng gửi/mã hóa – nhận/giải mã là

K_S. Trong đó, khóa sử dụng một lần K_OTbao gồm các khóa con K_i: K_OT

=

{K₁,K₂,…,K_i,…,K_n} được dùng để mã hóa các khối dữ liệu của bản rõ ở bên gửi và

giải mã các khối bản mã ở phía bên nhận.

Khóa bí mật chia sẻ K_Sđược bên gửi sử dụng để tạo ra ”mầm khóa” – C₀tương

ứng với mỗi bản tin cần mã hóa, nhờ hàm băm (Hash Function) MD5:

C₀=

MD5(P,K_S). Thành phần C₀này được gửi như một khối của bản mã sang cho bên

nhận. Dễ thấy rằng, giá trị C₀là khác nhau với các bản tin cần mã hóa khác nhau và

có tính chất ngẫu nhiên – hệ quả của việc tạo ra từ hàm băm MD5 [9].

Tiếp đến, cả 2 bên gửi và nhận đều tạo khóa con đầu tiên K₁từ K_Svà C₀nhờ hàm

MD5 như sau:

K₁= MD5(C₀,K_S)

Phía gửi tin, các khóa K_iđược sinh bởi cùng một thuật toán từ khóa con đứng trước

K_i-1và khối dữ liệu tương ứng P_i-1:

K_i= MD5(P_i-1,K_i-1), i = 2..n

Phía nhận tin, sau khi tạo khóa con K₁: K₁= MD5(C₀,K_S) sẽ giải mã khối đầu tiên:

P₁= C₁⊕ K₁. Từ đây, các khóa con tiếp theo sẽ được tạo ra theo cùng một qui tắc với

phía bên gửi:

K_i= MD5(P_i-1,K_i-1), i = 2..n

và các khối mã tiếp theo sẽ được giải mã:

P_i= C_i⊕ K_i, i = 2..n

2

L H. Dũng, N.A. Việt, Đ.T.B. Ngọc, “Thuật toán mã hóa – xác thực … từ mật mã OTP”

Nghiên cứu khoa học công nghệ

Chú ý rằng, việc tạo các khóa con của K_OTở phía bên gửi có thể thực hiện trước

hay đồng thời với mã hóa các khối dữ liệu của bản tin, còn phía nhận tin thì việc tạo

các khóa con của K_OTvà giải mã các khối bản mã cần phải được thực hiện một cách

đồng thời với nhau.

Như vậy, ở thuật toán mới đề xuất khóa bí mật K sẽ bao gồm 2 thành phần có chức

năng phân biệt:

K = {K_S, K_OT}

Trong đó: K_Slà khóa bí mật chia sẻ giữa các đối tượng tham gia trao đổi thông tin

mật, khóa này được sử dụng để tạo ra khóa K_OTtương ứng với mỗi bản tin. Còn K_OT

là khóa sử dụng một lần cho việc mã hóa và giải mã các khối dữ liệu.

Từ đây, thuật toán sinh khóa và mã hóa được mô tả như sau:

Input: P = {P₁,P₂,…,P_i,…,P_n}, K_S.

Output: C = { C₀,C₁,C₂,…,C_i,…,C_n}.

[1]. C₀= MD5(P||K_S)

[2]. K₁= MD5(C₀||K_S)

[3]. C₁= P₁⊕ K₁

[4]. C[0] = C₀, C[1] = C₁

[5]. for i = 2 to n do

begin

K_i= MD5(P_i-1|| K_i-1|| P_i-1|| K_i-1)

C_i= P_i⊕ K_i

C[i] = C_i

end

[6]. return C

Ghi chú:

- Phép toán ⊕ là phép cộng modulo 2 (XOR) hai chuỗi bit.

- Phép toán “||” là phép ghép nối tiếp 2 xâu bit.

Thuật toán sinh khóa, giải mã và xác thực bao gồm các bước thực hiện như sau:

Input: C = {C₀,C₁,C₂,…,C_i,…,C_n}, K_S.

Output: M = {M₁,M₂,…,M_i,…,M_n}, true/false.

[1]. K₁= MD5(C₀||K_S)

[2]. M₁= C₁⊕ K₁

[3]. M[1] = M₁

[4]. for i = 2 to n do:

begin

K_i= MD5(P_i-1|| K_i-1|| P_i-1|| K_i-1)

M_i= C_i⊕ K_i

M[i] = M_i

end

[5]. M₀= MD5(M||K_S)

[6]. if (M₀= C₀) then return {M,true}

else return {M,false}

Ghi chú:

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 12 - 2020

3

Công nghệ thông tin

- Nếu kết quả trả về là {M,true} thì bản tin được xác thực về nguồn gốc và tính

toàn vẹn. Ngược lại, kết quả trả về là {M,false} thì hoặc M là bản tin giả mạo hoặc C

đã bị thay đổi trong quá trình truyền tin.

- Nếu bản mã được truyền chính xác từ bên gửi sang bên nhận thì khối dữ liệu C₀

của bên nhận cũng chính là C₀của bên gửi. Mặt khác, do bên nhận và bên gửi có cùng

thuật toán sinh khóa với dữ liệu vào C₀và khóa bí mật chia sẻ K_Snhư nhau nên khóa

mã hóa và khóa giải mã sử dụng một lần (K_OT) sẽ hoàn toàn giống nhau. Vì thế bản

tin sau giải mã cũng chính là bản rõ trước khi mã hóa. Nên điều kiện M₀= C₀được

thỏa mãn hoàn toàn.

2. Một số đánh giá về độ an toàn và hiệu quả thực hiện của thuật toán mới đề

xuất

2.1. Mức độ an toàn

Tương tự như mật mã OTP, khóa K_OTở đây chỉ sử dụng một lần, do vậy các dạng

tấn công như thám mã vi sai, thám mã tuyến tính,.. và nói chung là tất cả các dạng tấn

công đã được biết đến với các mã khối điển hình như DES, AES,... là không có tác

dụng với thuật toán mới đề xuất. Ở đây, mức độ an toàn của thuật toán mới đề xuất có

thể đánh giá qua khả năng kháng lại một số dạng tấn công như sau:

- Tấn công khóa bí mật chia sẻ: Tấn công khóa bí mật chia sẻ có thể thực hiện dựa

vào cách tạo giá trị C₀:

C₀= MD5(P||K_S)

hoặc tính giá trị của khóa con K₁:

K₁= MD5(C₀||K_S)

Với việc tạo C₀và K₁như trên thì kích thước L_Kcủa khóa bí mật chia sẻ hoàn toàn

có thể chọn tùy biến trong khoảng: L_min≤ L_K≤ L - L_P. Trong đó: L_minlà kích thước tối

thiểu đủ để bảo đảm ngưỡng an toàn (≥ 80 bit); L_Plà kích thước bản rõ và L là kích

thước lớn nhất của dữ liệu đầu vào hàm băm MD5. Khi đó, dữ liệu đầu vào hàm MD5

là sự ghép nối tiếp xâu bit của K_Svới P trong trường hợp tạo giá trị C₀hoặc là sự ghép

nối tiếp xâu bit của K_Svới C₀trong trường hợp cần tạo khóa con K₁. Từ đây có thể

thấy rằng, khóa bí mật chia sẻ trước giữa các bên gửi – nhận ở đây hoàn toàn có thể

được giữ bí mật không chỉ về giá trị mà còn bí mật cả về kích thước khóa.

Dễ thấy rằng với đặc tính 1 chiều của hàm băm, hơn nữa với kích thước của K_S

cũng là một tham số bí mật thì việc tìm được K_Stừ C₀, P và K₁(K₁có thể biết khi P

đã được công khai) là hoàn toàn bất khả thi.

- Tấn công “vét cạn” khi chỉ có bản mã: Nếu K_OTlà một chuỗi bit thực sự ngẫu

nhiên thì giữa bản rõ và bản mã được tạo ra sẽ không có bất kỳ mối quan hệ nào. Khi

đó, tấn công theo kiểu “vét cạn” có thể giải một bản mã thành bất kỳ bản tin có nghĩa

nào có cùng độ dài (với bản mã) và đối với kẻ tấn công thì tất cả các bản tin có nghĩa

sau giải mã đều có khả năng là bản tin được mã hóa (bản rõ). Nghĩa là, sẽ không có

bất kỳ thông tin nào trong bản mã cho phép kẻ tấn công lựa chọn đúng bản rõ từ các

bản tin có nghĩa sau giải mã bằng phương pháp “vét cạn”. Ngoài ra, nếu K_OTthực sự

ngẫu nhiên thì từ một khóa đã biết kẻ tấn công không thể tìm (suy) ra các khóa khác

đã được tạo ra trước hay sau đó.

Với thuật toán đề xuất, khóa sử dụng một lần K_OTlà một tập các khóa con K_iđược

tạo bởi hàm băm MD5 theo nguyên tắc: a) mỗi khóa con K_iđược sinh ra từ khóa con

đứng trước K_i-1và khối dữ liệu tương ứng P_i-1; b) riêng khóa con đầu tiên K₁được tạo

4

L H. Dũng, N.A. Việt, Đ.T.B. Ngọc, “Thuật toán mã hóa – xác thực … từ mật mã OTP”

Nghiên cứu khoa học công nghệ

ra bởi “mầm khóa” C₀và khóa bí mật chia sẻ K_S. Như vậy, K_OTthực chất là một

chuỗi bit được tạo ra bởi việc ghép nối tiếp n chuỗi (bit) con K_i, mà các chuỗi con K_i

này chính là đoạn 128-bit đầu tiên của n chuỗi bit cơ sở được tạo bởi MD5 – đóng vai

trò của hàm sinh số ngẫu nhiên với các giá trị khởi tạo hay các “mầm” (seed) khác

nhau. Nói cách khác, chuỗi bit K_OTđược tạo ra từ n chuỗi bit cơ sở khác nhau, bằng

cách lấy ra từ mỗi chuỗi bit cơ sở một chuỗi con (128-bit đầu tiên) rồi ghép nối tiếp n

chuỗi con này với nhau.

Với việc sử dụng MD5 để tạo các chuỗi bit cơ sở, thì trong các chuỗi con có kích

thước hạn chế K_isẽ không tồn tại chu kỳ lặp lại và do đó các chuỗi con này thực sự có

tính ngẫu nhiên là điều hoàn toàn có thể khẳng định. Mặt khác, các chuỗi bit cơ sở

được tạo bởi các giá trị khởi tạo khác nhau nên chúng độc lập với nhau, dẫn đến các

chuỗi con K_i(128-bit đầu tiên của chuỗi bit cơ sở) cũng độc lập với nhau. Như vậy,

K_OTlà sự ghép nối tiếp các chuỗi con 128-bit có tính ngẫu nhiên và độc lập nhau, nên

trong K_OTsẽ không tồn tại chu kỳ lặp lại và do đó có tính ngẫu nhiên cũng là điều

hoàn toàn có thể khẳng định được.

Tóm lại, K_OTđược tạo ra theo giải pháp đề xuất đã đáp ứng được yêu cầu về tính

ngẫu nhiên của khóa theo nghĩa: a) từ một khóa đã biết, kẻ tấn công không thể tìm

được các khóa đã được tạo ra trước hoặc sau đó; b) chuỗi bit khóa không tồn tại chu

kỳ lặp lại, nên sẽ không tạo ra mối liên quan giữa bản rõ và bản mã. Do đó, tấn công

theo dạng “vét cạn” là hoàn toàn có thể kháng được đối với thuật toán mới đề xuất.

- Tấn công giả mạo: Mật mã OTP không cung cấp tính năng xác thực cho bản tin

được mã hóa, vì vậy kẻ tấn công có thể chặn bản mã được gửi đi và gửi cho bên nhận

một bản tin giả mạo có cùng kích thước với bản tin thật. Trường hợp giải mã ra một

bản tin vô nghĩa, người nhận có thể suy đoán về một sự giả mạo đã được thực hiện

hoặc do lỗi truyền tin gây ra. Tuy nhiên, nếu giải mã ra một bản tin có nghĩa thì chính

người nhận cũng không có cách nào xác định được bản tin này là thật hay giả mạo.

Ở thuật toán mới đề xuất, bằng việc tạo “mầm khóa” C₀từ khóa bí mật chia sẻ K_S

và bản tin được mã hóa nhờ hàm băm MD5 ở phía bên gửi:

MD5(P||K_S), bên nhận hoàn toàn có khả năng nhận thực chính xác nguồn gốc cũng

như tính toàn vẹn của bản tin sau giải mã qua việc tính: M₀=

C₀=

MD5(M||K_S) và kiểm tra: M₀= C₀. Đặc biệt là, chỉ có duy nhất bên nhận thực hiện

được việc xác thực này, chính điều đó là một yếu tố quan trọng tạo nên khả năng

kháng lại tấn công dạng “vét cạn” của thuật toán mới đề xuất.

2.2. Hiệu quả thực hiện

Có thể nâng cao hiệu quả thuật toán đề xuất nếu khóa K_OTđược tạo ra trước các

khi các thủ tục mã hóa và giải mã được thực hiện. Khi đó, các thuật toán sinh khóa,

mã hóa và giải mã được mô tả như sau:

+ Thuật toán sinh khóa:

Input: P = {P₁,P₂,…,P_i,…,P_n}, K_S.

Output: K_OT= {K₁,K₂,…,K_i,…,K_n},C₀.

[1]. C₀= MD5(P||K_S)

[2]. K_OT[1] = MD5(C₀||K_S)

[3]. for i = 2 to n do

begin

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 12 - 2020

5

Công nghệ thông tin

K_OT[i] = MD5(K_OT[i-1])

end

[4]. return {K_OT,C₀}

+Thuật toán mã hóa:

Input: P = {P₁,P₂,…,P_i,…,P_n}, K_OT= {K₁,K₂,…,K_i,…,K_n},C₀.

Output: C = {C₀,C₁,C₂,…,C_i,…,C_n}.

[1]. C[0] = C₀

[2]. for i = 1 to n do

begin

C[i] = P[i] ⊕ K_OT[i]

end

[3]. return C

+Thuật toán giải mã và xác thực:

Input: C = {C₀,C₁,C₂,…,C_i,…,C_n}, K_OT= {K₁,K₂,…,K_i,…,K_n},K_S.

Output: M = {M₁,M₂,…,M_i,…,M_n}, true/false.

[1]. for i = 1 to n do

begin

M[i] = C[i] ⊕ K_OT[i]

end

[2]. M₀= MD5(M||K_S)

[3]. if (M₀= C₀) then return {M,true}

else return {M,false}

Có thể thấy rằng, hiệu quả thực hiện của thuật toán được đề xuất có thể đạt xấp xỉ

hiệu quả thực hiện của mật mã OTP nếu cả hai sử dụng cùng một thuật toán sinh số

ngẫu nhiên để tạo khóa. Trên thực tế, có thể nâng cao tốc độ thực hiện của thuật toán

sinh khóa bằng cách sử dụng thuật toán sinh số ngẫu nhiên dạng thanh ghi dịch hồi

tiếp tuyến tính – LFSR (Linear Feedback Shift Registers) [9] kiểu Shrinking

Generator [11].

III. KẾT LUẬN

Bài báo đề xuất thuật toán mã hóa – xác thực thông tin từ việc phát triển mật mã sử

dụng khóa một lần OTP. Với giải pháp thiết kế khóa mật từ 2 phân khóa tách biệt,

thuật toán được đề xuất ở đây có khả năng loại trừ tất cả các dạng tấn công đối với các

hệ mã khối/khóa đối xứng đã được biết đến, đây là một ưu điểm rất quan trọng được

kế thừa từ mật mã OTP. Ngoài ra, do có cơ chế xác thực nguồn gốc và tính toàn vẹn

của bản tin được mã hóa, thuật toán này còn có khả năng chống lại các dạng tấn công

giả mạo rất hiệu quả. Những ưu điểm khác của thuật toán này là có tốc độ và hiệu quả

thực hiện có thể so sánh với mật mã OTP, song khóa mật chia sẻ có thể sử dụng nhiều

lần như các hệ mật khóa đối xứng khác. Đây là những đặc tính rất quan trọng mang

6

L H. Dũng, N.A. Việt, Đ.T.B. Ngọc, “Thuật toán mã hóa – xác thực … từ mật mã OTP”

Nghiên cứu khoa học công nghệ

lại khả năng ứng dụng cao cho thuật toán trong việc thiết kế - chế tạo các thiết bị bảo

mật thông tin.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]

SharadPatil , Ajay Kumar (2010). Effective Secure Encryption Scheme(One Time

Pad) using Complement Approach. International Journal of Computer Science &

Communication, Vol.1,No.1,January-June 2010, pp.229-233.

[2] Raman Kumar,Roma Jindal ,Abhinav Gupta , SagarBhalla, HarshitArora (2011). A

Secure Authentication System-Using Enhanced One Time Pad Technique. IJCSNS

International Journal of Computer Science and Network Security,VOL.11 No.2,February

2011.

[3] SharadPatil ,ManojDevare , Ajay Kumar (2007). Modified One Time Pad Data Security

Scheme: Random Key Generation Approach. International Journal of Computer Science and

Security (IJCSS) ,Volume (3): Issue(2).

[4] N.J.Croft and M.S.Olivier (2005). “Using an approximated One-Time Pad to Secure

ShortMessaging service(SMS)”. SATNAC 2005 Proceedings.

[5] Jeff Connelly (1978). A Practical Implementation of a One-time Pad Cryptosystem. CPE

456 , June 11, 2008.

[6] Shannon C.E. (1949). Communication Theory of Secrecy Systems. Bell System

Technical Journal, Vol.28-4, pp 656-715.

[7] William Stallings (2005). Cryptography and Network Security Principles and Practices.

Prentice Hall.

[8] FIPS PUB 197:

PUBLICATION 197.

CRYPTOGRAPHY. November 2001.

FEDERAL INFORMATION PROCESSING STANDARDS

CATEGORY: COMPUTER SECURITY STANDARD,

[9] Menezes A., Van Oorschot P. and Vanstone S. (1996). Handbook of Applied

Cryptography. Boca Raton, Florida: CRC Press.

[10] D. Coppersmith, H. Krawczyk, and Y. Mansour, “The shrinking generator,” in

CRYPTO ’93: Proceedings of the 13th annual international cryptology conference on

Advances in cryptology, (New York, NY, USA), pp. 22–39, Springer-Verlag New York, Inc.,

1994.

ABSTRACT

AN ENCRYPTION AND AUTHENTICATION ALGORITHM DEVELOPED

BASED ON THE ONE – TIME PAD CIPHER

The paper proposes an encryption and authentication algorithm developed based on

the One – Time Pad (OTP) cipher. Advantages of the new algorithm is to have high

safety and efficient implementation as OTP cipher, but the establishment, management -

distribution and usage of keys are exactly the same as the Symmetric-key cryptosystems

in practice (DES,AES,…)

KEYWORDS - Symmetric-Key Cryptography,

Symmetric-Key Cryptographic

Algorithm, Symmetric-Key Cryptosystems, One - Time Pad Algorithm, OTP Cipher.

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 12 - 2020

7

Công nghệ thông tin

Nhận bài ngày 17 tháng 10 năm 2020

Hoàn thiện ngày 10 tháng 12 năm 2020

Chấp nhận đăng ngày 15 tháng 12 năm 2020

Địa chỉ: ¹Học viện KTQS.

²Bộ Tư lệnh Tác chiến không gian mạng.

³Trường Đại học CNTT & TT, Đại học Thái Nguyên.

*Email: luuhongdung@gmail.com.

8

L H. Dũng, N.A. Việt, Đ.T.B. Ngọc, “Thuật toán mã hóa – xác thực … từ mật mã OTP”