Luận án NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG LƯỢC ĐỒ CHỮ KÝ SỐ TẬP THỂ ĐẠI DIỆN

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG LƯỢC ĐỒ CHỮ KÝ SỐ TẬP THỂ ĐẠI DIỆN

Ngành:

KHOA HỌC MÁY TÍNH (MÃ SỐ: 948 0101)

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu và Xây dựng lược đồ chữ ký số tập thể đại diện" của Nguyễn Kim Tuấn giải quyết nhu cầu ngày càng tăng về chứng thực danh tính trong các ứng dụng thực tế, nơi cần xác thực đồng thời danh tính của người tạo thông tin và tổ chức mà họ là thành viên, hoặc tất cả các thực thể trong một tập thể tạo ra thông tin. Mặc dù đã có nhiều dạng lược đồ chữ ký số như chữ ký nhóm và chữ ký tập thể, chúng thường chỉ tạo ra một chữ ký duy nhất đại diện cho cả một nhóm hoặc tập thể.

Nghiên cứu sinh nhận thấy một yêu cầu thực tế mới là chứng thực cho cả một tập thể người ký đa cấp, nơi mỗi thành viên được định danh bằng chữ ký riêng và có thể thuộc nhóm, là thành viên đơn lẻ hoặc trưởng nhóm. Để đáp ứng yêu cầu này, luận án đề xuất một dạng lược đồ đa người ký mới gọi là "Chữ ký tập thể đại diện" bằng cách kết hợp nguyên lý hoạt động của chữ ký nhóm và chữ ký tập thể. Lược đồ này cho phép tạo ra một chữ ký duy nhất nhưng chứa thông tin của tất cả thành viên tham gia, đảm bảo khả năng truy vết, định danh nguồn gốc thành viên và chống chối bỏ trách nhiệm.

Mục tiêu chính của luận án là đề xuất các lược đồ chữ ký số tập thể đại diện dựa trên một hoặc đồng thời hai bài toán khó (như logarit rời rạc, phân tích thừa số, tìm căn modulo số nguyên tố lớn), chứng minh tính đúng đắn, phân tích độ an toàn và đánh giá hiệu năng. Nghiên cứu cũng hướng tới việc đề xuất các lược đồ chữ ký tập thể đại diện chỉ gồm hai thành phần nhằm cải thiện kích thước chữ ký và nâng cao mức độ an toàn.

Luận án đã xây dựng thành công nhiều lược đồ chữ ký số tập thể đại diện, bao gồm các dạng dựa trên bài toán logarit rời rạc (trên trường hữu hạn nguyên tố và đường cong Elliptic sử dụng chuẩn ECDSA/GOST R34.10-2012), bài toán tìm căn modulo số nguyên tố lớn với cấu trúc đặc biệt (p = Ntot1t2 + 1 và p = Nk² + 1), và các lược đồ kết hợp đồng thời hai bài toán khó (phân tích thừa số và logarit rời rạc) sử dụng chuẩn Schnorr. Các lược đồ này được thiết kế để phục vụ chứng thực cho cả nhóm ký và cá nhân ký, với khả năng triển khai trên hạ tầng PKI hiện có, giảm chi phí và đảm bảo tính bí mật, riêng tư. Luận án khẳng định ưu thế của hệ mật mã đường cong Elliptic về chi phí tính toán so với logarit rời rạc trên GF(p) và chỉ ra sự đánh đổi giữa chi phí và mức độ an toàn khi sử dụng hai bài toán khó đồng thời.

Mục lục chi tiết:

• CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHỮ KÝ SỐ VÀ LƯỢC ĐỒ CHỮ KÝ SỐ TẬP THỂ

  • 1.1. Chữ ký số và Lược đồ chữ ký số
  • 1.2. Chuẩn chữ ký số và Lược đồ chữ ký số chuẩn
  • 1.3. Chữ ký số nhóm và Lược đồ chữ ký số nhóm
  • 1.4. Chữ ký số tập thể và Lược đồ chữ ký số tập thể
  • 1.5. Chữ ký số tập thể đại diện và Hướng nghiên cứu
  • 1.5.1. Chữ ký số tập thể đại diện
  • 1.5.1. Hướng nghiên cứu của nghiên cứu sinh
  • 1.6. Một số nghiên cứu liên quan luận án
  • 1.7. Một số bài toán khó dùng trong xây dựng lược đồ
  • Kết luận Chương 1:

• CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG LƯỢC ĐỒ CHỮ KÝ SỐ TẬP THỂ ĐẠI DIỆN DỰA TRÊN CÁC BÀI TOÁN LOGARIT RỜI RẠC

  • 2.1. Xây dựng lược đồ chữ ký số tập thể đại diện dựa trên bài toán logarit rời rạc trên trường hữu hạn nguyên tố
  • 2.1.1. Lược đồ chữ ký số tập thể (Ký hiệu: CDS-2.1)
  • 2.1.2. Lược đồ chữ ký số nhóm (Ký hiệu: GDS-2.1)
  • 2.1.3. Lược đồ chữ ký số tập thể cho nhiều nhóm ký (Ký hiệu: RCS.01-2.1)
  • 2.1.4. Lược đồ chữ ký số tập thể cho nhiều nhóm ký và nhiều người ký cá nhân (Ký hiệu: RCS.02-2.1)
  • 2.2. Xây dựng lược đồ chữ ký số tập thể đại diện dựa trên bài toán logarit rời rạc trên đường cong Elliptic sử dụng chuẩn ECDSA
  • 2.2.1. Lược đồ chữ ký số tập thể theo ECDSA (K. hiệu: CDS-2.2)
  • 2.2.2. Lược đồ chữ ký nhóm theo ECDSA (K. hiệu: GDS-2.2)
  • 2.2.3. Lược đồ chữ ký số tập thể cho nhiều nhóm ký theo chuẩn ECDSA (Ký hiệu: RCS.01-2.2)
  • 2.2.4. Lược đồ chữ ký số tập thể cho nhiều nhóm ký và nhiều người ký cá nhân theo chuẩn ECDSA (Ký hiệu: RCS.02-2.2)
  • 2.3. Đánh giá khả năng bảo mật và hiệu năng tính toán của lược đồ chữ ký tập thể đại diện đã được xây dựng
  • 2.3.1. Khả năng chống tấn công từ bên trong
  • 2.3.2. Ưu điểm bảo mật của lược đồ chữ ký nhóm GDS-2.1
  • 2.3.3. Khả năng bảo mật của các lược đồ chữ ký tập thể đại diện
  • 2.3.4. Đánh giá hiệu năng tính toán của lược đồ chữ ký tập thể đại diện
  • Kết luận Chương 2:

• CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG LƯỢC ĐỒ CHỮ KÝ TẬP THỂ ĐẠI DIỆN DỰA TRÊN BÀI TOÁN TÌM CĂN MODULO SỐ NGUYÊN TỐ LỚN

  • 3.1. Xây dựng lược đồ chữ ký số tập thể đại diện dựa trên bài toán tìm căn modulo số nguyên tố lớn có cấu trúc p = Nk² + 1
  • 3.1.1. Lược đồ chữ ký số tập thể (Ký hiệu: CDS-3.1)
  • 3.1.2. Lược đồ chữ ký nhóm (Ký hiệu: GDS-3.1)
  • 3.1.3. Lược đồ chữ ký số tập thể cho nhiều nhóm ký (Ký hiệu RCS.01-3.1)
  • 3.1.4. Lược đồ chữ ký số tập thể cho nhiều nhóm ký và nhiều người ký cá nhân (Ký hiệu: RCS.02-3.1)
  • 3.2. Xây dựng lược đồ chữ ký tập thể đại diện dựa trên bài toán tìm căn modulo số nguyên tố có cấu trúc p = Ntot1t2 + 1
  • 3.2.1. Lược đồ chữ ký cá nhân (Ký hiệu: SDS-3.2)
  • 3.2.2. Lược đồ chữ ký tập thể (Ký hiệu: CDS-3.2)
  • 3.2.3. Lược đồ chữ ký nhóm (Ký hiệu: GDS-3.2)
  • 3.2.4. Lược đồ chữ ký số tập thể cho nhiều nhóm ký (Ký hiệu: RCS.01-3.2)
  • 3.2.5. Lược đồ chữ ký số tập thể cho nhiều nhóm ký và nhiều người ký cá nhân (Ký hiệu: RCS.02-3.2)
  • 3.3. Đánh giá khả năng bảo mật và hiệu năng tính toán của các lược đồ chữ ký tập thể đại diện đã được xây dựng
  • 3.3.1. Các loại tấn công có thể vào lược đồ SDS-3.2:
  • 3.3.2. Tính bảo mật của lược đồ chữ ký nhóm
  • 3.3.3. Tính bảo mật của lược đồ chữ ký tập thể đại diện
  • 3.3.4. Đánh giá hiệu năng tính toán của lược đồ chữ ký mới
  • Kết luận Chương 3:

• CHƯƠNG 4: CẢI THIỆN KÍCH THƯỚC VÀ MỨC ĐỘ AN TOÀN CỦA CHỮ KÝ TẬP THỂ ĐẠI DIỆN

  • 4.1. Vấn đề đặt ra và Hướng tiếp cận
  • 4.2. Xây dựng lược đồ chữ ký số tập thể đại diện hai thành phần dựa trên bài toán logarit rời rạc trên trường hữu hạn
  • 4.2.1. Lược đồ chữ ký nhóm (Ký hiệu: GDS-4.2)
  • 4.2.2. Lược đồ chữ ký số tập thể cho nhiều nhóm ký (Ký hiệu: RCS.01-4.2)
  • 4.2.3. Lược đồ chữ ký số tập thể cho nhiều nhóm ký và nhiều người ký cá nhân (Ký hiệu: RCS.02-4.2)
  • 4.3. Xây dựng lược đồ chữ ký số tập thể đại diện dựa trên hai bài toán khó
  • 4.3.1. Lược đồ chữ ký cá nhân (Ký hiệu: SDS-4.3)
  • 4.3.2. Lược đồ chữ ký tập thể (Ký hiệu: CDS-4.3)
  • 4.3.3. Lược đồ chữ ký nhóm (Ký hiệu: GDS-4.3)
  • 4.3.4. Lược đồ chữ lý tập thể cho nhiều nhóm ký (Ký hiệu: RCS.01-4.3)
  • 4.3.5. Lược đồ chữ ký tập thể cho nhiều nhóm ký và nhiều người ký cá nhân (Ký hiệu: RCS.02-4.3)
  • 4.4. Đánh giá mức độ bảo mật và hiệu năng tính toán của lược đồ chữ ký tập thể đại diện được xây dựng
  • 4.4.1. Độ bảo mật của lược đồ chữ ký cơ sở
  • 4.4.2. Độ bảo mật của lược đồ chữ ký nhóm
  • 4.4.3. Độ bảo mật của lược đồ chữ ký tập thể đại diện
  • 4.4.4. Đánh giá hiệu năng tính toán của các lược đồ chữ ký tập thể đại diện
  • Kết luận Chương 4:

• KẾT LUẬN

  • 1. Kết quả đạt được của luận án
  • 2. Đóng góp khoa học của luận án
  • 3. Hướng phát triển tiếp theo của đề tài