===Êofflca=== B GIO DC V O TO TRNG I HC s PHM H TRN HONG H M LUN PHIấN V NG DNG TRONG BO MT D LIU VN BN LUN VN THC s MY TNH H NI, ===Êofflca=== TRN HONG H M LUN PHIấN V NG DNG TRONG BO MT D LIU VN BN Chuyờn ngnh: Khoa hc mỏy tớnh Mó s: 60 48 01 01 LUN VN THC s MY TNH Nguụi huúng dn khoa hc: TS Trnh ỡnh Vinh H NễI LI CM N Lun ny c hon thnh ti Trng i hc S phm H Ni di s hng dn khoa hc ca Tin s Kiu Vn Hng Tỏc gi xin c by t lũng bit n chõn thnh i vi thy hng dn ó tn tõm giỳp lun c hon thnh Tỏc gi xin chõn thnh cỏc n Ban Giỏm hiu, Phũng Sau i hc Trng i hc S phm H Ni v cỏc thy cụ giỏo ó ging dy, giỳp tỏc gi sut quỏ trỡnh hc v nghiờn cu Tỏc gi chõn thnh cm n cỏc bn hc viờn lp KI Khoa hc mỏy tớnh, cựng gia ỡnh, ngi thõn ó quan tõm, ng viờn, giỳp tỏc gi quỏ trỡnh hc v nghiờn cu Ngy 03 thỏng 12 nm 2015 Hc viờn * LI CAM OAN Trn Hong Minh Tụi xin cam oan rng s liu v kt qu nghiờn cu lun ny l trung thc v khụng trựng lp vi cỏc ti khỏc Tụi cng xin cam oan rng mi s giỳp cho vic thc hin lun ny ó c cm n v cỏc thụng tin trớch dn lun ó c ch rừ ngun gc Ngy 03 thỏng 12 nm 2015 Hc * viờn Trn Hong Minh MC LC DANH MC HèNH M U Lý chn ti Lý thuyt mó bt ngun t lý thuyt thụng tin c E Shannon xng ó t nn múng toỏn hc cho lý thuyt thụng tin hin i Do nhu cu thc tin, lý thuyt mó phỏt trin theo nhiu hng khỏc nhau, chng hn nh hng nghiờn cu liờn quan n mó di c nh, in hỡnh l mó sa sai, ng dng phỏt hin v sa li xut hin trờn cỏc kờnh truyn tin; hay mt hng nghiờn cu khỏc cú liờn quan n mó di bin i, c nghiờn cu u tiờn bi Schzenberger Mt s bi toỏn c bn nghiờn cu lý thuyt mó l: cỏc tớnh cht liờn quan n s phõn tớch mt t thnh dóy cỏc t thuc mt cho trc; tớnh cht khụng nhp nhng ca ngụn ng quan h vi mó; mó mi qua h vi i s, t hp trờn t, lý thuyt ngụn ng hỡnh thc v otomat (xem [7], [8]) Bo mt thụng tin l mt hng nghiờn cu luụn c nhiu ngi quan tõm nhm xõy dng nhng h mt mó vi an ton cao, nhng cho n cha cú mt h mt mó no cú th cú an ton tuyt i õy l ng lc quan trng thỳc y s liờn tc phi ci tin, nghiờn cu xõy dng cỏc h mó mi, c v khớa cnh lý thuyt cng nh thc hnh Nm 2004, Phan Trung Huy, V Thnh Nam [4] ó xut cỏc hỡnh thc mó mi, l mó ca mt cp hai ngụn ng (mó luõn phiờn, mó luõn phiờn chn) da vo phõn tớch luõn phiờn ca hai ngụn ng trờn mt bng ch v thit lp c mt s tớnh cht c s ban u v hai lúp mó mi ny Mó luõn phiờn, mó luõn phiờn chn l mt phỏt trin m rng t nhiờn, nhng khụng tm thng ca mó truyn thng Trong mi mó truyn thng l mt ngụn ng X trờn mt b ch no ú thỡ mó luõn phiờn, mó luõn phiờn chn l mt cp {X,y} ca hai ngụn ng m mi mt chỳng khụng nht thit phi l mt mó truyn thng Mt khỏc, nu X l mt mó truyn thng thỡ {X,X} l mt mó luõn phiờn chn Nh vy mó luõn phiờn, mó luõn phiờn chn l mt m rng thc s ca mó truyn thng, hn mt kh nng ng dng rng rói hn v kh nng thỳc y phỏt hin cỏc nghiờn cu mi, sõu sc hn v ngụn ng núi chung, lý thuyt mó núi riờng Vi mong mun tỡm hiu v cỏc h mt mó v mó luõn phiờn, luõn phiờn chn v nhng ng dng ca cỏc h mó ny, tụi mnh dn chn ti H mó luõn phiờn v ng dng bo mt d liu bn cho lun tt nghip thc s chuyờn ngnh Khoa hc mỏy tớnh Mc ớch nghiờn cu Nghiờn cu c s lý thuyt v mt mó, mó luõn phiờn v ng dng chỳng lnh vc an ton, bo mt d liu Nhim v nghiờn cu - Tỡm hiu cỏc khỏi nim c bn, ng dng bo mt d liu ca cỏc h mt mó; - Nghiờn cu c s toỏn hc, cỏc c trng, thut toỏn kim nh mó luõn phiờn, mó luõn phiờn chn; - xut mt s mó húa, gii mó s dng mó luõn phiờn hoc mó luõn phiờn chn v ng dng bo mt d liu Xõy dng chng trỡnh th nghim v ỏnh giỏ kt qu thu c i tung v phm v nghiờn cu - i tng nghiờn cu: Cỏc h mt mó, mó luõn phiờn, mó luõn phiờn chn - Phm vi nghiờn cu: Nghiờn cu cỏc khỏi nim, kt qu c bn v cỏc h mt mó hin i, mó luõn phiờn, mó luõn phiờn chn v xõy dng mt s mó húa, gii mó s dng mó luõn phiờn hoc mó luõn phiờn chn Phng phỏp nghiờn cu - Nghiờn cu lý thuyt: Nghiờn cu cỏc kt qu ó cụng b lnh vc liờn quan Trờn c s ú phõn tớch, tng hp, trỡnh by cỏc kt qu ó cụng b - Nghiờn cu thc nghim: p dng kt qu nghiờn cu lý thuyt vo vic xut mt s ng dng bo mt d liu, ci t chung trỡnh th nghim v ỏnh giỏ kt qu thu uc Chng TNG QUAN Vẩ CC H MT M Chng ny trỡnh by nhng khỏi nim, kt qu c bn [1-3, 5] liờn quan ti Lun vn, gm nhng kin thc c bn v cỏc h mt mó c s dng an ton, bo mt thụng tin 1.1 S lc v lich s mõt mó * * Mt mó hc l ngnh khoa hc ng dng toỏn hc vo vic bin i thụng tin thnh mt dng khỏc vi mc ớch che du ni dung, ý ngha thụng tin cn mó húa õy l mt ngnh quan trng v cú nhiu ng dng ũi sng xó hi Ngy nay, cỏc ng dng mó húa v bo mt thụng tin ang c s dng ngy cng ph bin hn cỏc lnh vc khỏc trờn th gii, t cỏc lnh vc an ninh, quõn s, quc phũng, cho n cỏc lnh vc dõn s nh thng mi in t, ngõn hng Cựng vi s phỏt trin ca khoa hc mỏy tớnh v Internet, cỏc nghiờn cu v ng dng ca khoa hc mt mó ngy cng tr nờn a dng hn, m nhiu hng nghiờn cu chuyờn sõu vo tng lnh vc ng dng c thự vi nhng c trng riờng, ng dng ca khoa hc mt mó khụng ch n thun l mó húa v gii mó thụng tin m cũn bao gm nhiu khỏc cn c nghiờn cu v gii quyt: chng thc ngun gc ni dung thụng tin (k thut ch ký in t), chng nhn tớnh xỏc thc v ngi s hu mó khúa (chng nhn khúa cụng cng), cỏc quy trỡnh giỳp trao i thụng tin v thc hin giao dch in t an ton trờn mng Nhng kt qu nghiờn cu v mt mó cng ó c a vo cỏc h thng phc hn, kt hp vúi nhng k thut khỏc ỏp ng yờu cu a dng ca cỏc h thng ng dng khỏc thc t, vớ d nh h thng b phiu bu c qua mng, h thng o to t xa, h thng qun lý an ninh ca cỏc n v vúi hng tip cn sinh trc hc, h thng cung cp dch v multimedia trờn mng vi yờu cu cung cp dch v v bo v bn quyn s hu trớ tu i vi thụng tin s Hỡnh 2.4 Quan h ca cỏc lp mó ó xột trờn * Trong trng hp X, Y l ngụn ng chớnh quy c tha bi cỏc ng cu v nhúm a : A* ằ M v ò : A* ằ N tng ng, thỡ nh lý 2.1, nh lý 2.2, nh lý 2.3 v nh lý 2.4 cho phộp thit lp thut toỏn kim nh cp {X,Y} cú l mó luõn phiờn chn, mó luõn phiờn yu hỏi (yu phi), mó luõn phiờn hay khụng (1) Thut toỏn kim nh mó luõn phiờn chn v phc Bl Kim tra Z = XY l mó bi thut toỏn ESP T gi thit, a : * ằ M tha X, ò : A* ằ N tha Y Ta cú th xõy dng hai otomat n nh hu hn A\ cú s hng thỏi l IMI v A2 cú s trng thỏi l \N\ oỏn nhn X, Y tng ng Tip n, ghộp ni hai otoraat A v A2 vi nhau, ta nhn c mt otomat a nh hu hn A cú s trng thỏi l (IMI + \N\) oỏn nhn ngụn ng tớch XY T otomat a nh hu hn A, ta xõy dng v nhúm MA cú c 2(WI+liVI) v ng cu MA thaXY T ú, ta cú th xõy dng mt ton cu (\ : A * P \ , vi P\ ầ MAXUI Cể C 22^m+W) cho (\ tha ng thũi c XY v {2 Kim tra x~ x n YY~l - {e} = Ta cú th xõy dng mt ton cu 2\ A* -ằ p , vi p ầ MxNxU cú c 2.IMI.IVI, cho [...]... phân tích luân phiên cùng kiểu khác nhau theo {X,y} Từ Định nghĩa 2.4 và Định nghĩa 2.5 dễ thấy rằng, nếu cặp {X,y} là mã luân phiên chẵn thì cặp {Y,X} cũng là mã luân phiên chẵn, và nếu cặp {X,Y} là mã luân phiên yếu trái (yếu phải) thì cặp {7,X} là mã luân phiên yếu trái (yếu phải) Ta ký hiệu LWLALT (t .ứng, Lwralt, Lealt) là lóp mã luân phiên yếu hái (t .ứng, mã luân phiên yếu phải, mã luân phiên chẵn)... khóa mật và nó phải đảm bảo được độ phức tạp phụ thuộc của giá trị đầu ra của hàm vào từng bit của bản tin Mật mã đối xứng là thuật toán mật mã mà quá trình mã hóa và giải mã chỉ dùng một khóa Thực tế thì hai khóa (mã hóa, giải mã) có thể khác nhau, trong trường họp này thì một khóa nhận được từ khóa kia bằng phép tính toán đơn giản Mật mã đối xứng thì được chia ra thành hai loại: mã dòng và mã khối Mã. .. được biết đến là đã sử dụng các kỹ thuật mật mã (chẳng hạn như gậy mật mã) Cũng có những bằng chứng rõ ràng chứng tỏ người La Mã nắm được các kỹ thuật mật mã (mật mã Caesar và các biến thể) Thậm chí đã có những đề cập đến một cuốn sách nói về mật mã trong quân đội La Mã; tuy nhiên cuốn sách này đã thất truyền Tại Ấn Độ, mật mã học cũng khá nổi tiếng Trong cuốn sách Kama Sutra, mật mã học được xem là cách... Người gửi/Ngưòi nhận dữ liệu - Plaintext (Cleartext): Thông tin trước khi được mã hoá Đây là dữ liệu ban đầu ở dạng rõ - Ciphertext: Thông tin, dữ liệu đã được mã hoá ở dạng mờ - Key: Thành phần quan trọng trong việc mã hoá và giải mã - CryptoGraphic Algorithm: Là các thuật toán được sử dụng trong việc mã hoá hoặc giải mã thông tin - CryptoSystera: Hệ thống mã hoá bao gồm thuật toán mã hoá, khoá, Plaintext,... đó, từ w = ababa có hai phân tích luân phiên theo {X,y} như sau: fi: (a).(b).(a).(b).(a) là một phân tích luân phiên theo (X,y) /2: (aba).(ba) là một phân tích luân phiên theo (y,X) Dựa trên khái niệm tích không nhập nhằng và khái niệm phân tích luân phiên, cho phép ta định nghĩa lại một cách chặt chẽ khái niệm mã luân phiên, mã luân phiên yếu trái (yếu phải) và mã luân phiên chẵn như sau: Định nghĩa... phương pháp mật mã hóa và chúng trở thành những công cụ rất có lợi, được áp dụng vào việc giải mã của Đức trong Thế chiến II Trong thời gian trước và tới thời điểm của Thế chiến II, nhiều phương pháp toán học đã hình thành (đáng chú ý là ứng dụng của William F Friedman dùng kỹ thuật thống kê để phân tích và kiến tạo mật mã, và thành công bước đầu của Marian Rejewski trong việc bẻ gãy mật mã của hệ thống... khối là mã, thực hiện biến đổi khối dữ liệu với một kích thước không đổi Mã dòng là mã, thực hiện biến đổi tuần tự từng bit hoặc ký tự riêng rẻ Mật mã bất đối xứng là phương pháp mật mã dùng hai khóa: Khóa công khai dùng cho quá hình mã, khóa mật dùng cho quá trình giải mã Khóa công khai và khóa mật có quan hệ vói nhau bằng biểu thức phức tạp, khóa công khai tính dễ dàng từ khóa mật, còn tính khóa mật. .. thể xây dựng nhiều lóp mã mới, sẽ được trình bày trong các phần tiếp theo 2.2 Mã luân phiên Một hình thức mở rộng khác của tích không nhập nhằng đã được đề xuất bởi p T Huy, V T Nam bằng cách tích lặp nhiều lần Từ đó cho phép thiết lập hai lóp mã mới (gọi là mã luân phiên, mã luân phiên chẵn) và một số tính chất đặc trưng của mã luân phiên, mã luân phiên chẵn với cặp ngôn ngữ có tích không nhập nhằng... tích luân phiên khác nhau theo {X,y} là: w = (a).(b).(a) = (ab).(a) Định nghĩa 2.4 Cho X, y CIA+ Cặp {X,Y} được gọi là mã luân phiên yếu trái (t .ứng, yếu phải) nếu không có từ nào trong A+ có hai phân tích luân phiên cùng kiểu trái (t .ứng, cùng kiểu phải) khác nhau theo {X,y} Định nghĩa 2.5 Cho X, Y CIA+ Cặp {X,Y} được gọi là mã luân phiên chẵn hay mã luân phiên cùng kiểu nếu không có từ nào trong. .. tỷ lệ trên 4000 mã ký trong một giây Chương 2 MÃ LUÂN PHIÊN 3 Chương này trình bày các khái niệm và kết quả cơ bản về tích không nhập nhằng, mã luân phiên và các lóp mã mở rộng liên quan của mã luân phiên đã được công bố 2.1 Tích không nhập nhằng Khái niệm tích không nhập nhằng được đề xuất bởi Marcel-Paul Schützenberger và được nghiên cứu mở rộng bởi Jean-Eric Pin Pascal Weil đã sử dụng otomat nhập