Nghiên cứu các giải pháp xác thực và bảo mật thông tin ứng dụng trong quản lý dữ liệu giáo dục

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

BÀNG THỊ YẾN

NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP XÁC THỰC VÀ BẢO MẬT

THÔNG TIN ỨNG DỤNG TRONG QUẢN LÝ DỮ LIỆU GIÁO DỤC

Chuyên ngành: Khoa học máy tính

Mã số: 8 48 01 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Đức Bình

THÁI NGUYÊN - 2022

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

BÀNG THỊ YẾN

NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP XÁC THỰC VÀ BẢO MẬT

THÔNG TIN ỨNG DỤNG TRONG QUẢN LÝ DỮ LIỆU GIÁO DỤC

Chuyên ngành: Khoa học máy tính

Mã số: 8 48 01 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Đức Bình

THÁI NGUYÊN - 2022

i

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy

cô trong trường Đại học Công nghệ thông tin & Truyền thông - Đại học Thái

Nguyên đã trang bị cho tôi những kiến thức quý báu, giúp tôi tiếp cận tư duy

khoa học, nghiên cứu, phục vụ công việc.

Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc nhất tới giảng viên hướng dẫn là

TS. Nguyễn Đức Bình đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ tôi trong suốt quá trình

hoàn thành luận văn.

Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ,

động viên tôi hoàn thành tốt nghiên cứu luận văn của mình.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 9 tháng 10 năm 2022

HỌC VIÊN

Bàng Thị Yến

ii

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, được thực hiện

dưới sự hướng dẫn của thầy TS. Nguyễn Đức Bình. Các số liệu, những kết

luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn này hoàn toàn trung thực, các

đoạn trích dẫn được sử dụng trong luận văn đều được dẫn nguồn và có độ

chính xác cao nhất trong phạm vi hiểu biết của tôi.

Thái Nguyên, ngày 9 tháng 10 năm 2022

HỌC VIÊN

Bàng Thị Yến

iii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................i

LỜI CAM ĐOAN..........................................................................................................ii

MỤC LỤC.....................................................................................................................iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT............................................v

DANH MỤC HÌNH ẢNH...........................................................................................vi

DANH MỤC BẢNG....................................................................................................vi

MỞ ĐẦU........................................................................................................................1

CHƯƠNG 1. AN TOÀN VÀ BẢO MẬT THÔNG TIN TRONG CƠ SỞ DỮ

LIỆU................................................................................................................................3

1.1. Giới thiệu chung về an toàn, bảo mật thông tin trong cơ sở dữ liệu..................3

1.2. Hệ thống thông tin và bảo mật thông tin ..............................................................7

1.2.1. Các nguy cơ mất an toàn cơ sở dữ liệu.......................................................7

1.2.2. Các yêu cầu bảo vệ dữ liệu........................................................................11

1.3. Thiết kế CSDL an toàn.........................................................................................13

1.3.1. Phân tích sơ bộ ...........................................................................................14

1.3.2. Xây dựng các yêu cầu và chính sách bảo mật..........................................15

1.3.3. Xây dựng khái niệm...................................................................................15

1.3.4. Thiết kế cấu trúc logic................................................................................16

1.3.5. Thiết kế cấu trúc vật lý...............................................................................16

1.3.6. Cài đặt cơ chế an toàn................................................................................16

1.3.7. Kiểm tra ......................................................................................................18

1.4.Xác thực truy cập và người dùng .........................................................................18

1.4.1. Xác thực người dùng..................................................................................18

1.4.2. Kiểm soát quyền và truy nhập...................................................................19

1.5. Khảo sát thực trạng an toàn và bảo mật cơ sở dữ liệu giáo dục .......................20

iv

CHƯƠNG 2. XÁC THỰC VÀ MÃ HÓA TRONG BẢO ĐẢM AN TOÀN

THÔNG TIN ................................................................................................................23

2.1. Giải pháp xây dựng một hệ thống cơ sở dữ liệu an toàn...................................23

2.2. Các phương pháp xác thực thông tin ..................................................................23

2.2.1. Tổng quan về mã hoá.................................................................................24

2.2.2. Phân phối khoá công khai..........................................................................37

CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG XÁC THỰC VÀ BẢO MẬT THÔNG TIN QUẢN

LÝ DỮ LIỆU GIÁO DỤC .........................................................................................40

3.1. Thực trạng an toàn và bảo mật thông tin quản lý dữ liệu trong giáo dục........40

3.2. Giải pháp đề xuất về bảo mật thông tin ..............................................................41

3.2.1. Xác định bài toán........................................................................................41

3.2.2. Phân tích yêu cầu về xác thực và bảo mật thông tin................................41

3.2.3. Mô hình bảo mật thông tin ........................................................................45

3.2.4. Giải pháp triển khai....................................................................................46

3.3. Cài đặt thử nghiệm................................................................................................49

3.3.1. Về chức năng..............................................................................................49

3.3.2. Một số kết quả sau khi cài đặt thử nghiệm...............................................50

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN................................................................56

TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................57

v

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Tiếng Việt Tiếng Anh

AES Thuật toán mã hóa khối đối xứng Advanced Encrypition Standard

CSDL Cơ sở dữ liệu Database

DBMS Hệ quản trị cơ sở dữ liệu Database Management System

DDL Ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu Data Definition Language

DDM Ngôn Ngữ Thao Tác Dữ liệu Data Manipulation Language

DES Thuật toán mã khối Data Encript Standard

GPS Hệ thống định vị toàn cầu Global Positioning System

MAC Mã xác thực thông báo Message Authentication Code

QL Ngôn ngữ truy vấn Query Language

RSA Mã hóa khóa công khai Ron Rivest, Adi Shamir, Leonard

Adleman

SQL Ngôn ngữ truy vấn cơ sở dữ liệu Structured Query Language