(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu cải thiện hiệu năng giải thuật tạo cga trong ipv6

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - CAO THỊ MỸ HẠNH NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN HIỆU NĂNG GIẢI THUẬT TẠO CRYTOGRAPHICALLY GENERATED ADDRESSES TRONG IPV6 Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông Mã số: 8.52.02.08 ĐỀ ÁN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KỸ THUẬT (KỸ THUẬT VIỄN THÔNG) (Theo định hướng ứng dụng) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS VŨ THỊ THÚY HÀ HÀ NỘI - NĂM 2023 i LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu đề án tốt nghiệp trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả đề án tốt nghiệp ký ghi rõ họ tên Cao Thị Mỹ Hạnh ii LỜI CẢM ƠN Sau thời gian tập trung nghiên cứu, học viên đạt kết định nghiên cứu Những kết đạt khơng từ cố gắng, nỗ lực học viên, mà cịn có hỗ trợ giúp đỡ Cơ hướng dẫn Học viên xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Vũ Thị Thúy Hà tận tình hướng dẫn, trang bị phương án nghiên cứu, kiến thức khoa học để học viên hoàn thành nội dung đề án Học viên trân trọng cảm ơn Thầy, Cô giáo Khoa Viễn thông 1, Khoa Sau đại học Lãnh đạo Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng động viên tạo điều kiện thuận lợi cho học viên thời gian làm đề án Cuối cùng, học viên chân thành cảm ơn gia đình ln hậu phương, hỗ trợ khích lệ tinh thần cho học viên hồn thành mục tiêu nghiên cứu Hà Nội, tháng 05 năm 2023 iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH viii MỞ ĐẦU .1 Chương - CÁC VẤN ĐỀ BẢO MẬT IPV6 1.1 Tổng quan IPv6 1.1.1 Các ưu điểm IPv6 .5 1.1.2 Cấu trúc IPv6 1.1.3 Các tính IPv6 1.2 Bảo mật IPv6 .8 1.3 Giao thức SEND 10 1.3.1 Điều kiện tiên IPv6 SEND 15 1.3.2 Thông tin IPv6 SEND 16 1.3.3 Cài đặt SEND 20 1.4 Kỹ thuật CGA IPv6 21 1.4.1 Định dạng tham số CGA .23 1.4.2 Tham số CGA giá trị băm 24 1.5 Khảo sát số nghiên cứu cải thiện hiệu giải thuật tạo CGA 26 1.6 Kết luận .29 Chương - NGHIÊN CỨU GIẢI THUẬT TẠO CGA TRONG IPV6 31 iv 2.1 Giới thiệu chương 31 2.2 Quá trình xác thực tạo CGA 32 2.2.1 Các bước để tạo địa IPv6 sử dụng CGA 32 2.2.2 Quá trình xác thực CGA 33 2.3 Các kiểu công vào CGA 35 2.3.1 Một kẻ công cố gắng phá vỡ khả chống hàm băm trước 36 2.3.2 Phát khóa riêng nút nạn nhân (Victim Node’s Private Key) 36 2.3.3 Cuộc cơng TMTO tồn cầu .36 2.3.4 Cuộc công DoS chống lại tiến trình xác thực CGA 36 2.4 Cài đặt CGA 37 2.5 Kết luận chương 39 Chương - ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI THIỆN HIỆU NĂNG CỦA GIẢI THUẬT TẠO CGA 40 3.1 Giới thiệu chương 40 3.2 Phân tích vấn đề ảnh hưởng tới hiệu IPv6 triển khai CGA 40 3.3 Cải thiện hiệu giải thuật tạo CGA ứng dụng cho mạng IPv6 di động (Mobile IPv6 Networks) .40 3.3.1 Giải thuật tạo CGA tiêu chuẩn 40 3.3.2 Phân tích số vấn đề triển khai CGA tiêu chuẩn 43 3.3.3 Đề xuất giải pháp tạo CGA thích ứng theo thời gian .44 3.4 Kết luận chương 50 KẾT LUẬN .51 v TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC 57 vi DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt AH Tiếng Anh Tiếng Việt Authentication Header Tiêu đề xác thực Collision Count Số lần va chạm CPF Cryptographically Generated Address Certificate Path Flows DAD Duplicate Address Detection DoS Denial of Service EPS ID Encapsulating Security Payload Identity Địa tạo mật mã Luồng đường dẫn chứng Phát địa trùng lặp Tấn công từ chối dịch vụ Đóng gói tải trọng bảo mật Nhận dạng IID Interface ID Bộ định danh giao diện IoT Internet of Thing Internet vạn vật IP Internet Protocol Giao thức Internet IP security Giao thức bảo mật IP IPV4 Internet Protocol version Giao thức IPv4 IPv6 Internet Protocol version Giao thức IPv6 m/M Modifier Bộ thay đổi NDP Neighbor Discovery Protocol QoS Quality of Service Giao thức khám phá nút mạng lân cận Chất lượng dịch vụ RSA Ron Rivest, Adi Shamir, Leonard Adleman Sec Hệ mã hóa bất đối xứng SEND Secure Neighbor Discovery SLAAC Stateless Address Autoconfiguration Giao thức khám phá nút lân cận an toàn Tự động cấu hình địa khơng trạng thái CC CGA IP sec Sec Tham số bảo mật vii SP Subnet Prefix Tiền tố mạng viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các ký hiệu tạo mã CGA 22 Bảng 1.2 Yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thuật toán tạo CGA cải tiến 28 Bảng 3.1 Thời gian tạo CGA với Sec=0 chạy với tốc độ CPU khác 47 Bảng 3.2 Thời gian tạo CGA với Sec=1 chạy với tốc độ CPU khác 47 Bảng 3.3 So sánh hiệu giải thuật tạo CGA cải tiến CGA tiêu chuẩn 49 ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Thực bảo mật kết nối hai mạng IPv4 Hình 1.2 Thực bảo mật kết nối từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận IPv6 Hình 1.3 Kết nối Unicast Hình 1.4 Kết nối Multicast Hình 1.5 Mơ hình triển khai Host - Host 17 Hình 1.6 Neighbor Solicitation Flow 18 Hình 1.7 Mơ hình triển khai Host-Device 18 Hình 1.8 RAs CPF 19 Hình 1.9 Mơ hình triển khai CA đơn 20 Hình 1.10 Định dạng cấu trúc liệu tham số CGA 24 Hình 2.1 Lưu đồ thuật tốn tạo CGA 32 Hình 3.1 Thuật tốn tạo CGA tiêu chuẩn 43 Hình 3.2 Thuật tốn tạo CGA chỉnh sửa 46 Hình 3.3 Thời gian tìm Modifier tốt với thuật toán CGA chỉnh sửa 48