Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7817-2:2010

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7817-2:2010 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO/IEC 11770-2:2008 về Công nghệ thông tin - Kỹ thuật an ninh quản lý khoá - Phần 2: Cơ chế sử dụng kỹ thuật đối xứng. Tiêu chuẩn này quy định các cơ chế thiết lập khóa mật mã sử dụng các kỹ thuật mã hóa đối xứng nhằm đảm bảo tính an toàn, toàn vẹn và chống lại các cuộc tấn công giả mạo hoặc phát lại trong hệ thống thông tin.

Nội dung chi tiết các điều khoản đầu (Điều 1 đến Điều 4)

- Điều 1: Phạm vi áp dụng

• Tiêu chuẩn này xác định các cơ chế thiết lập khóa đối xứng cụ thể, bao gồm cả cơ chế phân phối khóa và cơ chế thỏa thuận khóa.
• Các cơ chế này được thiết kế để ngăn chặn các mối đe dọa an ninh mạng, đặc biệt là việc tiết lộ khóa trái phép hoặc việc sử dụng lại các khóa cũ đã hết hạn.
• Áp dụng cho các tổ chức, doanh nghiệp và cá nhân thiết kế, phát triển hoặc đánh giá các hệ thống quản lý khóa mật mã đối xứng.

- Điều 2: Tài liệu viện dẫn

• Tiêu chuẩn này áp dụng các tài liệu viện dẫn quan trọng như TCVN 7817-1 (ISO/IEC 11770-1) về khung quản lý khóa chung.
• Các tiêu chuẩn quốc tế liên quan đến kỹ thuật mật mã, hàm băm bảo mật và các thuật toán mã hóa đối xứng được thừa nhận rộng rãi.

- Điều 3: Thuật ngữ và định nghĩa

• Khóa đối xứng (Symmetric Key): Khóa được sử dụng trong các thuật toán mật mã đối xứng, trong đó cả bên gửi và bên nhận đều chia sẻ cùng một khóa bí mật hoặc các khóa có thể dễ dàng suy ra từ nhau.
• Thiết lập khóa (Key Establishment): Quá trình mà qua đó một khóa bí mật chung được chia sẻ giữa hai hoặc nhiều thực thể tham gia giao tiếp.
• Phân phối khóa (Key Distribution): Cơ chế thiết lập khóa trong đó một thực thể tạo ra hoặc thu được khóa và chuyển giao an toàn cho các thực thể khác.
• Thỏa thuận khóa (Key Agreement): Cơ chế thiết lập khóa trong đó khóa chung được tạo ra từ thông tin đóng góp của cả hai hoặc nhiều thực thể tham gia, đảm bảo không bên nào có thể đơn phương quyết định giá trị của khóa.

- Điều 4: Ký hiệu và chữ viết tắt

• Quy định các ký hiệu toán học, các ký hiệu biểu diễn thực thể (như A, B, T - bên thứ ba tin cậy) và các phép toán mã hóa đối xứng.
• Các chữ viết tắt tiêu chuẩn liên quan đến các trường dữ liệu trong thông điệp quản lý khóa.

Cơ chế xác minh tính tươi mới của thông điệp (Freshness Mechanisms)

Để ngăn chặn các cuộc tấn công phát lại (replay attacks) - nơi kẻ tấn công chặn và gửi lại các thông điệp quản lý khóa hợp lệ trước đó, tiêu chuẩn quy định việc sử dụng các mục dữ liệu xác minh tính tươi mới sau:

• Số ngẫu nhiên (Nonces): Các giá trị số chỉ được sử dụng một lần duy nhất trong một phiên giao dịch. Việc sử dụng số ngẫu nhiên yêu cầu một quy trình trao đổi hai chiều (thách thức - đáp ứng) để xác nhận rằng phản hồi được tạo ra trực tiếp từ yêu cầu hiện tại.
• Số tuần tự (Sequence Numbers): Các giá trị số tăng dần theo một quy luật xác định được duy trì giữa các bên liên lạc. Cơ chế này giúp phát hiện ngay lập tức nếu một thông điệp bị bỏ qua, bị lặp lại hoặc gửi sai thứ tự.
• Tem thời gian (Timestamps): Giá trị biểu thị thời gian thực tại thời điểm thông điệp được tạo ra. Cơ chế này yêu cầu sự đồng bộ hóa đồng hồ giữa các bên tham gia và một khoảng thời gian chấp nhận (window of acceptance) hợp lý để bù đắp cho độ trễ mạng.

Đánh giá vai trò của kỹ thuật đối xứng trong quản lý khóa

Việc áp dụng các cơ chế trong TCVN 7817-2:2010 giúp tối ưu hóa hiệu năng hệ thống bảo mật do các thuật toán đối xứng có tốc độ xử lý nhanh hơn nhiều so với thuật toán bất đối xứng. Tuy nhiên, việc duy trì tính an toàn của khóa đối xứng đòi hỏi các quy trình nghiêm ngặt về phân phối khóa ban đầu và sự hỗ trợ từ các bên thứ ba tin cậy (KDC - Trung tâm phân phối khóa) khi quy mô hệ thống mở rộng.