Đề tài Nghiên cứu vấn đề xác thực trong hệ thống thanh toán điện tử

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Ngô Đức Hùng NGHIÊN CỨU VẤN ĐỀ XÁC THỰC TRONG HỆ THỐNG THANH TOÁN ĐIỆN TỬ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công nghệ thông tin HÀ NỘI - 2009 ii ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Ngô Đức Hùng NGHIÊN CỨU VẤN ĐỀ XÁC THỰC TRONG HỆ THỐNG THANH TOÁN ĐIỆN TỬ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Các Hệ thống thông tin Cán bộ hướng dẫn: ThS. Lương Việt Nguyên HÀ NỘI - 2009 iii Tóm tắt nội dung của Khóa luận tốt nghiệp Mục đích của khóa luận là nghiên cứu và đưa ra những giải pháp khoa học cho các bài toán xác thực trong quá trình TTĐT. Từ đó, đánh giá ưu nhược điểm của các giải pháp, chỉ rõ giải pháp nào sẽ đạt hiệu quả tối ưu đối với từng loại hình TTĐT. Đối tượng nghiên cứu của khóa luận văn là các bài toán phát sinh khi TTĐT. Khóa luận nghiên cứu một cách tương đối đầy đủ các hình thức TTĐT cho đến thời điểm hiện tại. Dựa trên các kết quả đó, nêu các giải pháp tương ứng với từng bài toán cụ thể. Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu một cách khoa học các hình thức TTĐT hiện đang được ứng dụng rộng rãi, đồng thời tìm hiểu cơ chế bảo mật, xác thực của các hệ thống TTĐT đó, nhằm đưa ra giải pháp toàn diện để phát triển hệ thống TTĐT ở Việt Nam. iv MỤC LỤC MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ AN TOÀN THÔNG TIN VÀ DỊCH VỤ XÁC THỰC ......................................................................................................................... 4 1.1. Khái quát về an toàn thông tin................................................................................... 4 1.2. Vấn đề xác thực trong an toàn thông tin................................................................... 6 1.2.1. Khái niệm .......................................................................................................................6 1.2.2. Phân loại xác thực...........................................................................................................7 1.2.3. Các nhân tố xác thực ......................................................................................................7 1.2.4. Xác thực mạnh nhiều yếu tố ...........................................................................................7 1.2.5. Một vài công cụ xác thực ...............................................................................................9 1.3. Chữ ký số - Công cụ được ứng dụng rộng dãi nhất ................................................ 12 1.3.1. Khái quát về chữ ký điện tử..........................................................................................12 1.3.2. Vấn đề an toàn của chữ ký điện tử ...............................................................................13 1.3.3. Ứng dụng ......................................................................................................................14 1.4. Cơ sở hạ tầng về mật mã khóa công khai................................................................ 16 CHƯƠNG 2: THANH TOÁN ĐIỆN TỬ ...................................................................... 20 2.1. Tổng quan về TTĐT................................................................................................ 20 2.1.1. Khái niệm chung về TTĐT...........................................................................................20 2.1.2. Các đặc trưng của TTĐT..............................................................................................21 2.2. Các mô hình TTĐT ................................................................................................. 21 2.3. Vấn đề an ninh trong TTĐT .................................................................................... 23 CHƯƠNG 3: XÁC THỰC TRONG CÁC HỆ THỐNG THANH TOÁN ĐIỆN TỬ ... 24 3.1. Vai trò của xác thực trong thanh toán ..................................................................... 24 3.2. Các phương thức thanh toán chính.......................................................................... 24 3.3. Hoạt động xác thực diễn ra như thế nào.................................................................. 25 3.3.1. Card Payment ....................................................................................................... 25 v 3.3.1.1. Phương pháp xác thực...........................................................................................25 3.3.1.2. Những kỹ thuật về bảo mật ....................................................................................26 3.3.2. e-Payment ............................................................................................................. 31 3.3.2.1. Phương pháp xác thực...........................................................................................31 3.3.3.2. Những kỹ thuật về bảo mật ....................................................................................32 3.3.3.2.1. e-Banking............................................................................................................32 3.3.3.2.2. e-Commerce........................................................................................................35 3.3.3. Mobile Payment (m-Payment) ............................................................................. 40 3.3.3.1. Phương thức xác thực............................................................................................40 3.3.3.2. Những kỹ thuật về bảo mật ....................................................................................41 KẾT LUẬN .................................................................................................................... 44 PHỤ LỤC ....................................................................................................................... 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................. 54 vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Hình 1. Một hệ thống xác thực sinh trắc học Hình 2. Quá trình ký và kiểm tra chữ ký Hình 3. Sơ đồ một hệ thống PKI Hình 4. Mô hình kiến trúc CA phân cấp Hình 5. Một chiếc thẻ thanh toán có gắn chip IC Hình 6. Máy chấp nhận thẻ thanh toán POS Hình 7. Thẻ thừ và máy đọc thẻ từ Hình 8. Một chip an ninh có kích thước 3x5 mm được đưa vào bên trong thẻ và được phóng lớn ra. Các điểm tiếp xúc trên thẻ cho phép thiết bị điện tử có thể truy cập chip. Hình 9. Mô hình TTĐT Hình 10. Các nhân tố tham gia vào TMĐT Hình 11. Giao thức SSL Hình 12. Thanh toán bằng điện thoại di động Hình 13. Mô hình triển khai công nghệ WAP vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu Chú giải API Application Programming Interface ATTT An toàn thông tin CA Certification Authority CI Credit Institution CNTT Công nghệ thông tin CP Certificate Policy CSDL Cơ sở dữ liệu DSS Digital Signature Standard HTTT Hệ thống thông tin IBPS Inter Bank Payment System NHNN Ngân hàng Nhà nước Việt Nam NHTM Ngân hàng Thương mại NHTW Ngân hàng Trung Ương PIN Personal Identification Number PKI Public Key Infrastructure RA Registration Authority Sub CA Subordinate CA TAD Terminal Access Device TCTD Tổ chức Tín dụng TMĐT Thương mại điện tử TTĐT Thanh toán điện tử TTTT Trung tâm thanh toán viii LỜI CÁM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới ThS. Lương Việt Nguyên – Bộ môn Các Hệ thống thông tin – Khoa Công Nghệ Thông Tin – Trường Đại Học Công Nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội, người đã hết lòng hướng dẫn, tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận. Em xin cám ơn PGS.TS. Trịnh Nhật Tiến, các thầy, các cô trong trường Đại học Công Nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội đã tận tình giảng dạy chúng em, giúp đỡ động viên chúng em từ những ngày đầu bước vào cánh cổng trường Đại học. Thầy cô đã tạo cho chúng em môi trường học tập, những điều kiện thuận lợi cho chúng em được học tập tốt, trang bị cho chúng em những kiến thức quý báu giúp chúng em có thể vững bước trong tương lai. Cám ơn các bạn sinh viên K50 đã giúp đỡ, cùng nghiên cứu và chia sẻ với tôi trong suốt quá trình học Đại học và thời gian hoàn thành khóa luận. Hà Nội, 05/2009 Ngô Đức Hùng 1 MỞ ĐẦU TTĐT là trở ngại lớn thứ hai đối với việc mở rộng và phát huy hiệu quả thực sự của ứng dụng TMĐT, chỉ sau yếu tố về nhận thức của người tiêu dùng. Hiện nay, một số lượng không nhỏ doanh nghiệp và ngân hàng tại Việt Nam đã bắt đầu chú ý tới các hình thức TTĐT, và sử dụng các công cụ xác thực như một biện pháp tiện lợi, an toàn, nhằm giảm chi phí và thủ tục giao dịch. Tuy nhiên, nỗi lo về những rủi ro và nguy cơ tiềm ẩn trong thanh toán trực tuyến đang làm chậm bước tiến của ứng dụng TMĐT trong thời đại công nghệ thông tin ngày nay. Để khắc phục vấn đề này, cần phải đưa ra giải pháp xác thực toàn diện nhằm đảm bảo an toàn tối đa cho các giao dịch trực tuyến nói chung và TTĐT nói riêng. Có được niềm tin của người tiêu dùng thì hệ thống TTĐT mới dễ dàng phát triển được, và chúng ta hoàn toàn có thể tin tưởng vào một tương lai không xa, cả thế giới sẽ bước vào một nền kinh tế mới, nền kinh tế không tiền mặt. Hệ thống TTĐT đang trở thành nhu cầu phát triển và điều kiện để Việt Nam hội nhập với thế giới. Tuy nhiên, do chưa nắm rõ các kiến thức về chứng thực số và công nghệ trong hệ thống thanh toán trực tuyến, nhiều doanh nghiệp, tổ chức, vẫn tỏ ra thận trọng và chưa triển khai hệ thống này. Thực tế cho thấy những nước có nền TMĐT phát triển là những nước đã xây dựng được một cơ sở hạ tầng thanh toán khá hoàn thiện. Và trong tất cả các phương thức thanh toán, ngân hàng luôn ở vị trí trung tâm với vai trò là nhà cung cấp trực tiếp dịch vụ hoặc tổ chức trung gian hỗ trợ hệ thống TTĐT. Giám đốc trung tâm CNTT BIDV đưa ra con số minh chứng cho thói quen sử dụng tiền mặt của người dân VN: 4 triệu người dân Singapore sở hữu 30 triệu thẻ các loại (ATM, tín dụng, ghi nợ...); còn tại Việt Nam, 85 triệu người dân mới có 6,2 triệu thẻ và khoảng 10 triệu tài khoản. Do thiếu sự kết nối tổng thể giữa các ngân hàng, khách hàng và nhà cung cấp dịch vụ, hàng hóa khiến người tiêu dùng chưa mạnh dạn tham gia cũng như thụ hưởng các tiện ích từ TTĐT (TTĐT). Đối với mạng lưới thanh toán thẻ của ngân hàng, hiện vẫn tồn tại tới ba liên minh (liên minh của Vietcombank, hệ thống kết nối giữa ANZ và Sacombank, và hệ thống của ngân hàng Đông Á). Do đó, nếu người mua và người bán có tài khoản ở những ngân hàng hoặc liên minh khác thì việc TTĐT gần như không thực hiện được trong giao dịch thương mại trực tuyến. 2 Thực tế, các ngân hàng và nhà cung cấp đang rất chủ động trong việc đưa ra các phương thức thanh toán. Chẳng hạn, Pacific Airlines (hiện nay là Jetstar Pacific) hợp tác với một số tổ chức cho phép TTĐT đối với các thẻ tín dụng quốc tế hoặc thẻ ghi nợ nội địa của VCB; Techcombank hợp tác với chodientu.vn cung cấp dịch vụ thanh toán trực tuyến đối với các khách hàng của Techcombank khi mua hàng trên website này... Tuy nhiên, đó chỉ là những giải pháp được triển khai trong một phạm vi hẹp. TTĐT ở VN đang có sự giao thoa, mỗi bên (ngân hàng và nhà cung cấp) đều chủ động đưa ra những giải pháp riêng mà thiếu vai trò chỉ huy của NHNN. Trong khi các ngân hàng nỗ lực mở rộng điểm chấp nhận thanh toán bằng thẻ tín dụng, thì các nhà cung cấp cũng chủ động khắc phục bằng những giải pháp tình thế là đàm phán với từng ngân hàng để thiết lập hệ thống cho phép khách hàng thanh toán bằng cách sử dụng thẻ do ngân hàng phát hành hoặc khấu trừ thẳng vào tài khoản ngân hàng (như trường hợp của các doanh nghiệp kể trên)... Mô hình của các nước trên thế giới là xây dựng một trung tâm chuyển mạch tài chính ở tầm quốc gia với nhiệm vụ chuyển mạch kết nối giao dịch thanh toán giữa các bên khác nhau, xử lý thanh toán bù trừ và quyết toán giá trị thanh toán. Ngoài ra, có một số cổng thanh toán. Các cổng này có thể do một số công ty tư nhân xây dựng để cung cấp dịch vụ. Sau một thời gian, công ty Chuyển Mạch Tài Chính Quốc Gia Banknet đã chính thức ra mắt. Mục tiêu của Banknetvn là kết nối các hệ thống thanh toán thẻ của các ngân hàng ở VN, tạo thành một hệ thống thanh toán thẻ chung cho quốc gia và kết nối với các tổ chức thẻ quốc tế. Hoạt động của Banknet hoàn toàn khác với các liên minh thẻ đang tồn tại ở chỗ, các liên minh thẻ thực chất là sự thỏa thuận của một số ngân hàng với nhau, thường do một ngân hàng đã đi trước một bước về hệ thống thẻ, nghiệp vụ thẻ đứng ra chủ trì, các ngân hàng khác sẽ tham gia theo sự chủ trì đó và chịu ảnh hưởng chi phối của ngân hàng chủ trì. Còn Banknet tạo ra một hệ thống nền tảng công nghệ và dịch vụ chuyển mạch kết nối dùng chung, một sân chơi bình đẳng cho tất cả các ngân hàng tham gia kết nối. Gần đây NHNN đã quan tâm nhiều hơn đến vấn đề này qua việc ban hành các quy chế, chuẩn mực về thanh toán thẻ, chỉ đạo và hỗ trợ Banknetvn hoạt động và phát triển theo hướng thực sự là trung tâm chuyển mạch thanh toán của quốc gia, tổ chức các hội thảo nghiên cứu về giải pháp trung tâm thanh toán tối ưu... Với những chuyển biến tích cực kể trên, hy vọng những vướng mắc trong TTĐT sẽ dần được gỡ bỏ. 3 Dịch vụ TMĐT ở Việt Nam chỉ có thể chia thành ba loại: Các website rao vặt đáp ứng nhu cầu mua bán của các cá nhân, các website của doanh nghiệp để quảng cáo sản phẩm và chăm sóc khách hàng và các cửa hàng điện tử (e-store). Điều này có nghĩa TMĐT Việt Nam hiện chỉ phát triển mạnh ở khâu cung cấp thông tin (quảng cáo, đưa thông tin lên website...) chứ chưa đẩy mạnh được khâu thanh toán. Số lượng mặt hàng được bày bán trực tuyến cũng còn ít; ngoài ra, việc thanh toán chủ yếu vẫn là thu tiền trực tiếp... Phương pháp nghiên cứu chính của khóa luận là tìm hiểu các bài báo khoa học, các mô hình thanh toán trực tuyến lớn trên thế giới, tìm hiểu về mô hình và thực trạng về an ninh, an toàn thông tin, để từ đó đưa ra giải pháp ứng dụng xác thức phù hợp. Nội dung của khóa luận văn gồm có phần mở đầu, ba chương nội dung và phần kết luận: Chương 1: Tổng quan về an toàn thông tin và dịch vụ xác thực Giới thiệu những khái niệm cơ bản nhất về lĩnh vực an toàn thông tin, các công cụ xác thực được sử dụng trong ngành khoa học này. Chương 2: Thanh toán điện tử Giới thiệu tổng quát về thanh toán, các hình thức thanh toán, đặc điểm và vấn đề an ninh, bảo mật trong các hình thức thanh toán hiện nay. Chương 3: Vấn đề xác thực trong các hệ thống TTĐT Giới thiệu chi tiết các hệ thống TTĐT đang và sẽ được ứng dụng trên toàn thế giới, nghiên cứu và đưa ra những giải pháp xác thực tốt nhất cho các hệ thống thanh toán trực tuyến. 4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ AN TOÀN THÔNG TIN VÀ DỊCH VỤ XÁC THỰC Có thể kết luận rằng, trên thế giới hiện nay, nhu cầu về TMĐT rất phổ biến, nhưng các vấn đề hạ tầng trong TTĐT vẫn chưa được giải quyết tương xứng và đáp ứng được các đòi hỏi đặt ra. Việc nghiên cứu xây dựng các hệ thống TTĐT để đảm bảo an toàn thông tin trong các dịch vụ TMĐT là một hướng nghiên cứu rất cần thiết hiện nay. Việc xây dựng các hệ thống TTĐT về mặt kỹ thuật chính là ứng dụng các thành tựu của lý thuyết mật mã. Các mô hình thanh toán sử dụng các giao thức mật mã được xây dựng để đảm bảo an toàn cho việc giao dịch thông tin giữa các bên tham gia. 1.1. Khái quát về an toàn thông tin Với sự phát triển bùng nổ của công nghệ thông tin, hầu hết các thông tin của doanh nghiệp như chiến lược kinh doanh, các thông tin về khách hàng, nhà cung cấp, tài chính, mức lương nhân viên,…đều được lưu trữ trên hệ thống máy tính. Cùng với sự phát triển của doanh nghiệp là những đòi hỏi ngày càng cao của môi trường kinh doanh yêu cầu doanh nghiệp cần phải chia sẻ thông tin của mình cho nhiều đối tượng khác nhau qua Internet hay Intranet. Việc mất mát, rò rỉ thông tin có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến tài chính, danh tiếng của công ty và quan hệ với khách hàng. Các phương thức tấn công thông qua mạng ngày càng tinh vi, phức tạp có thể dẫn đến mất mát thông tin, thậm chí có thể làm sụp đổ hoàn toàn hệ thống thông tin của doanh nghiệp. An toàn nghĩa là thông tin được bảo vệ, các hệ thống và những dịch vụ có khả năng chống lại những tai hoạ, lỗi và sự tác động không mong đợi, các thay đổi tác động đến độ an toàn của hệ thống là nhỏ nhất. Hệ thống có một trong các đặc điểm sau là không an toàn: Các thông tin dữ liệu trong hệ thống bị người không được quyền truy nhập tìm cách lấy và sử dụng (thông tin bị rò rỉ). Các thông tin trong hệ thống bị thay thế hoặc sửa đổi làm sai lệch nội dung (thông tin bị xáo trộn)... Thông tin chỉ có giá trị cao khi đảm bảo tính chính xác và kịp thời, hệ thống chỉ có thể cung cấp các thông tin có giá trị thực sự khi các chức năng của hệ thống đảm bảo hoạt động đúng đắn. Mục tiêu của an toàn bảo mật trong công nghệ thông tin là 5 đưa ra một số tiêu chuẩn an toàn. Ứng dụng các tiêu chuẩn an toàn này để loại trừ hoặc giảm bớt các nguy hiểm. Do kỹ thuật truyền nhận và xử lý thông tin ngày càng phát triển đáp ứng các yêu cầu ngày càng cao nên hệ thống chỉ có thể đạt tới độ an toàn nào đó. Quản lý an toàn và sự rủi ro được gắn chặt với quản lý chất lượng. Khi đánh giá độ an toàn thông tin cần phải dựa trên phân tích các rủi ro, tăng sự an toàn bằng cách giảm tối thiểu rủi ro. Các đánh giá cần hài hoà với đặc tính, cấu trúc hệ thống và quá trình kiểm tra chất lượng. Hiện nay các biện pháp tấn công càng ngày càng tinh vi, sự đe doạ tới độ an toàn thông tin có thể đến từ nhiều nơi theo nhiều cách chúng ta nên đưa ra các chính sách và phương pháp đề phòng cần thiết. Các dịch vụ an toàn thông tin cung cấp các giải pháp an toàn cho máy tính và các kết nối. Bao gồm: Đảm bảo tính bí mật (Confidentiality): Thông tin không thể bị truy nhập trái phép bởi những người không có thẩm quyền. Đảm bảo tính toàn vẹn (Integrity): Thông tin không thể bị sửa đổi, bị làm giả bởi những người không có thẩm quyền. Đảm bảo tính xác thực (Authentication): Xác thực đúng nguồn gốc thông tin và người cung cấp thông tin. Đảm bảo việc chống chối cãi (Non-repudiation): Thông tin được cam kết về mặt pháp luật của người cung cấp. Đảm bảo tính sẵn sàng (Availability): Thông tin luôn sẵn sàng để đáp ứng sử dụng cho người có thẩm quyền. 6 1.2. Vấn đề xác thực trong an toàn thông tin 1.2.1. Khái niệm Xác thực (Authentication) là một hành động nhằm thiết lập hoặc chứng thực một cái gì đó (hoặc một người nào đó) đáng tin cậy, có nghĩa là, những lời khai báo do người đó đưa ra hoặc về vật đó là sự thật. Xác thực một đối tượng còn có nghĩa là công nhận nguồn gốc của đối tượng, trong khi, xác thực một người thường bao gồm việc thẩm tra nhận dạng của họ. Việc xác thực thường phụ thuộc vào một hoặc nhiều nhân tố xác thực (authentication factors) để minh chứng cụ thể. Hình 1. Một hệ thống xác thực sinh trắc học Trong an ninh máy tính (computer security), xác thực là một quy trình nhằm cố gắng xác minh nhận dạng số (digital identity) của phần truyền gửi thông tin (sender) trong giao thông liên lạc chẳng hạn như một yêu cầu đăng nhập. Phần gửi cần phải xác thực có thể là một người dùng sử dụng một máy tính, bản thân một máy tính hoặc một chương trình ứng dụng máy tính (computer program). Ngược lại sự tin cậy mù quáng 7 hoàn toàn không thiết lập sự đòi hỏi nhận dạng, song chỉ thiết lập quyền hoặc địa vị hẹp hòi của người dùng hoặc của chương trình ứng dụng mà thôi. Trong một mạng lưới tín nhiệm, việc xác thực là một cách để đảm bảo rằng người dùng chính là người mà họ nói họ là, và người dùng hiện đang thi hành những chức năng trong một hệ thống, trên thực tế, chính là người đã được ủy quyền để làm những việc đó. 1.2.2. Phân loại xác thực Xác thực thực thể (Entity Authentication) Xác thực thực thể