XÂY DỰNG HỆ THỐNG KÝ SỐ VÀ XÁC THỰC TÍNH TOÀN VẸN TÀI LIỆU SỐ THEO KIẾN TRÚC MICROSERVICES

Abstract

Đề tài “Xây dựng hệ thống ký số và xác thực tính toàn vẹn tài liệu số theo kiến trúc microservices” tập trung vào việc ứng dụng các nguyên lý và công nghệ của hạ tầng khóa công khai (PKI) nhằm đảm bảo tính toàn vẹn, xác thực và không thể chối bỏ của tài liệu trong môi trường số. Trong bối cảnh chuyển đổi số diễn ra mạnh mẽ, nhu cầu đảm bảo an toàn thông tin và xác thực nguồn gốc tài liệu điện tử ngày càng trở nên cấp thiết, đặc biệt đối với các tổ chức, doanh nghiệp và cơ quan hành chính. Do đó, việc xây dựng một hệ thống chứng thư số nội bộ không chỉ giúp giảm phụ thuộc vào các nhà cung cấp bên ngoài mà còn tăng cường khả năng kiểm soát, bảo mật và tối ưu chi phí vận hành. Về mặt lý thuyết, đề tài tiến hành nghiên cứu các thành phần cốt lõi của hệ thống PKI như CA, RA, hệ thống quản lý chứng thư số, cơ chế cấp phát, thu hồi và kiểm tra trạng thái chứng thư (CRL/OCSP). Bên cạnh đó, đề tài cũng tìm hiểu các chuẩn ký số phổ biến như X.509, cùng với các định dạng chữ ký điện tử như CAdES, XAdES và PAdES để đảm bảo khả năng tương thích và mở rộng trong thực tế. Các thuật toán mật mã hiện đại như RSA hoặc ECC được sử dụng để thực hiện quá trình ký và xác minh, đảm bảo tính bảo mật và hiệu suất của hệ thống[4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12]. Về mặt triển khai, hệ thống được thiết kế theo kiến trúc microservices, trong đó mỗi thành phần như dịch vụ cấp phát chứng thư, dịch vụ ký số, dịch vụ xác minh và dịch vụ quản lý khóa được tách biệt và giao tiếp với nhau thông qua các API. Hệ thống hỗ trợ người dùng thực hiện ký số tài liệu điện tử một cách thuận tiện, đồng thời cung cấp khả năng kiểm tra tính hợp lệ của chữ ký, xác minh danh tính người ký và phát hiện các thay đổi trong nội dung tài liệu. Ngoài ra, các cơ chế bảo mật nâng cao như xác thực đa yếu tố (MFA), quản lý khóa an toàn (KMS/HSM) và lưu trữ nhật ký (audit log) cũng được tích hợp nhằm tăng cường độ tin cậy và khả năng truy vết của hệ thống. Tổng thể, đề tài không chỉ mang ý nghĩa nghiên cứu về mặt học thuật trong lĩnh vực an toàn thông tin mà còn có giá trị ứng dụng thực tiễn cao trong việc xây dựng các hệ thống ký số nội bộ cho doanh nghiệp và tổ chức. Hệ thống được phát triển sẽ góp phần nâng cao hiệu quả xử lý tài liệu, giảm thiểu rủi ro gian lận, đồng thời đáp ứng các yêu cầu pháp lý liên quan đến giao dịch điện tử và chữ ký số trong môi trường số hiện đại. The topic “A Microservices-Based System for Digital Signing and Integrity Verification of Digital Documents” focuses on applying the principles and technologies of Public Key Infrastructure (PKI) to ensure the integrity, authenticity, and non-repudiation of documents in a digital environment. In the context of rapid digital transformation, the need to guarantee information security and verify the origin of electronic documents has become increasingly critical, especially for organizations, enterprises, and administrative agencies. Therefore, developing an internal digital certificate system not only reduces dependence on external providers but also enhances control, security, and operational cost efficiency. From a theoretical perspective, the study examines the core components of a PKI system, including the CA, RA, certificate management systems, as well as mechanisms for certificate issuance, revocation, and status validation (CRL/OCSP). In addition, the research explores widely used digital signature standards such as X.509, along with electronic signature formats like CAdES, XAdES, and PAdES to ensure interoperability and scalability in real-world applications. Modern cryptographic algorithms such as RSA and ECC are utilized to perform signing and verification processes, ensuring both security and system performance. From an implementation perspective, the system is designed based on a microservices architecture, where components such as certificate issuance services, digital signing services, verification services, and key management services are separated and communicate through APIs. The system enables users to conveniently sign electronic documents while providing capabilities to verify the validity of the signature, verify the identity of signers, and detect any modifications to document content. Furthermore, advanced security mechanisms such as multi-factor authentication (MFA), secure key management (KMS/HSM), and audit logging are integrated to enhance system reliability and traceability. Overall, this topic not only holds academic significance in the field of information security but also demonstrates strong practical applicability in developing internal digital signing systems for organizations and enterprises. The resulting system contributes to improving document processing efficiency, minimizing fraud risks, and meeting legal requirements related to electronic transactions and digital signatures in modern digital environments.