Viễn thông là một lĩnh vực phát triển mạnh mẽ, không chỉ gia tăng về mặt dịch vụ mà vấn đề công nghệ cũng được quan tâm nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người sử dụng, đặc biệt là vấn đề bảo mật thông tin của người sử dụng trong môi trường truyền dẫn không dây wireless. Thông tin không dây (wireless-hay còn được gọi là vô tuyến) đang có mặt tại khắp mọi nơi và phát triển một cách nhanh chóng, các hệ thống thông tin di động tế bào sử dụng công nghệ GSM và CDMA đang dần thay thế các hệ thống mạng điện thoại cố định hữu tuyến.Các hệ thống mạng LAN không dây- còn được biết với tên thông dụng hơn là Wi-fi cũng đang hiện hữu trên rất nhiều tòa nhà văn phòng, các khu vui chơi giải trí. Trong vài năm gần đây một hệ thống mạng MAN không dây (Wireless MAN) thường được nhắc nhiều đến như là một giải pháp thay thế và bổ sung cho công nghệ xDSL là Wimax. Wimax còn được gọi là Tiêu chuẩn IEEE 802.16, nó đáp ứng được nhiều yêu cầu kỹ thuật và dịch vụ khắt khe mà các công nghệ truy nhập không dây thế hệ trước nó (như Wi-fi và Bluetooth) chưa đạt được như bán kính phủ sóng rộng hơn, băng thông truyền dẫn lớn hơn, số khách hàng có thể sử dụng đồng thời nhiều hơn, tính bảo mật tốt hơn,…

Wimax là công nghệ sử dụng truyền dẫn trong môi trường vô tuyến, tín hiệu sẽ được phát quảng bá trên một khoảng không gian nhất định nên dễ bị xen nhiễu, lấy cắp hoặc thay đổi thông tin do vậy việc bảo mật trong công nghệ này cần được quan tâm tìm hiểu, đánh giá và phân tích trên nhiều khía cạnh. Đề tài: “Mã hóa bảo mật trong Wimax” dưới đây là một phần trong vấn đề bảo mật trong hệ thống Wimax. Đề tài này bao gồm như sau:

Chương 1: Giới thiệu tổng quan về hệ thống Wimax, đặc điểm, ưu nhược điểm của hệ thống, một số chuẩn hóa và sơ qua các phương pháp bảo mật trong hệ thống Wimax đang được sử dụng.

Chương 2: Giới thiệu,phân loại các phương pháp mã hóa bảo mật như phương pháp mã hóa không dùng khóa, mã hóa bí mật và mã hóa công khai và một số ứng dụng của mã hóa trong thực tế.

Chương 3: Tập trung chi tiết về các phương pháp mã hóa được dùng trong bảo mật hệ thống Wimax như tiêu chuẩn mã hóa dữ liệu DES và tiêu chuẩn mã hóa tiên tiến AES. Và cuối cùng là kết luận và xu hướng phát triển tiếp theo của công nghệ Wimax.

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

MỤC LỤC 3

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 6

DANH MỤC HÌNH VẼ 9

DANH MỤC BẢNG BIỂU 11

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ WIMAX 12

1.1. Giới thiệu về công nghệ Wimax 12

1.1.1. Một số đặc điểm của Wimax 14

1.1.2. Cấu hình mạng trong Wimax 15

1.1.2.1. Cấu hình điểm-đa điểm 15

1.1.2.2. Cấu hình MESH 16

1.2. Giới thiệu các chuẩn Wimax 17

1.2.1. Một số chuẩn Wimax đầu tiên 18

1.2.1.1. Chuẩn IEEE 802.16d-2004 20

1.2.1.2. Chuẩn IEEE 802.16e-2005 20

1.2.2. Một số chuẩn IEEE 802.16 khác 21

1.3. Lớp con bảo mật trong Wimax 26

1.4. Kết luận 27

CHƯƠNG II : CÁC PHƯƠNG PHÁP MÃ HÓA BẢO MẬT 28

2.1. Giới thiệu về mã hóa bảo mật 28

2.2. Các phương pháp mã hóa bảo mật 28

2.2.1.Mã hóa không dùng khóa 28

2.2.1.1. Hàm mũ rời rạc 28

2.2.1.2. Hàm bình phương module 30

2.2.1.3. Bộ tạo bít ngẫu nhiên 30

2.2.2. Mã hóa khóa bí mật 33

2.2.2.1. Mật mã Ceasar 34

2.2.2.2. Mật mã Affine 35

2.2.2.3. Mật mã thay thế (Substitution cipher) 36

2.2.2.4. Các mã hoán vị (Transposition cipher) 37

2.2.2.5. Mật mã Hill 39

2.2.2.6. Mật mã Vigenere 40

2.2.2.7. One time pad 42

2.2.2.8. Mã RC4 43

2.2.2.9. DES (Data Encryption Standard) 44

2.2.2.10. AES (Advanced Encryption Standard) 46

2.2.3. Mã hóa khóa công khai 46

2.2.3.1. Mã RSA 47

2.2.3.2. Hệ mật Rabin 49

2.2.3.3. Hệ mật ElGamal 50

2.2.3.4. Hệ mật Mekle-Hellman 51

2.2.3.5. Hệ mật Mc Elice 51

2.2.3.6. Mật mã đường cong Elip 51

2.2.3.7. Các hàm băm và tính toàn vẹn của dữ liệu 52

2.2.3.8. MD4 và MD5 55

2.2.3.9. SHA và SHA-1 55

2.3. So sánh – Ứng dụng – Xu hướng phát triển của mã hóa bảo mật 55

2.3.1. So sánh mã hóa khóa bí mật và mã hóa khóa công khai 55

2.3.2. Một số ứng dụng tiêu biểu 57

2.3.3. Xu hướng của mã hóa trong tương lai 60

2.4. Kết luận 64

CHƯƠNG III : MÃ HÓA DỮ LIỆU TRONG WIMAX 65

3.1. Tiêu chuẩn mã hóa dữ liệu DES – Data Encryption Standard 65

3.1.1. Giới thiệu về mã hóa DES 65

3.1.2. Thuật toán mã hóa DES 67

3.1.3. DES trong Wimax 85

3.2. Tiêu chuẩn mã hóa tiên tiến AES – Advanced Encryptiom Standard 90

3.2.1. Giới thiệu về mã hóa AES 90

3.2.2. Thuật toán mã hóa AES 93

3.2.3. AES-CCM trong Wimax 102

3.3. Kết luận 106

KẾT LUẬN: 107

TÀI LIỆU THAM KHẢ