Đồ án môn học TÌM HIỂU VỀ GIAO THỨC PPTP

MỤC LỤC MỞ ĐẦU2 Chương 1.TỔNG QUAN VỀ PPTP4 1.1Giới thiệu về PPTP4 1.2Lịch sử phát triển của PPTP4 1.3Nhu cầu ứng dụng PPTP cùng với công nghệ5 1.4Các giải pháp mô hình triển khai6 Chương 2.GIAO THỨC CỦA PPTP9 2.1Chi tiết giao thức PPTP9 2.1.1 Bảo mật của giao thức PPTP9 2.1.2 Cơ chế xác thực MS-Chap v210 2.2 Mô hình Tunnel PPTP11 2.3 PPTP Client12 Chương 3.TRIỂN KHAI VÀ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM14 3.1 Mô hình triển khai thực nghiệm14 3.1.1 Mô hình của PPTP14 3.1.2 Các phần mềm thực hiện14 3.2 Các bước cài đặt15 3.3 Kết quả thực nghiệm46 TÀI LIỆU THAM KHẢO55 MỞ ĐẦU Hiện nay, mạng máy tính là công nghệ của của thời đại. Các ứng dụng mạng đóng vai trò không thể thiếu để khai thác tiềm năng của mạng máy tính, đặt biệt là mạng Internet. Do vậy, lập trình mạng là môn học không thể thiếu của sinh viên ngành công nghệ thông tin nói chung và sinh viên chuyên ngành mạng nói riêng. Mục đích của môn học lập trình mạng là cung cấp cho sinh viên biết kiến thức mạng liên quan cũng như cơ chế hoạt động và kiến trúc của các phần mềm mạng. Từ đó, sinh viên hiểu và biết cách viết các chương trình ứng dụng trong một hệ thống mạng quy mô nhỏ cũng như mạng Internet. Qua đó, cách truy cập thông tin từ xa trên máy tính được thực hiện làsử dụng một kết nối quay số. Các kết nối RAS dial-up làm việc trên các đường điện thoại POTS (Plain Old Telephone Service) thông thường và có tốc độ đạt vào khoảng 56kbps. Tốc độ là một vấn đề lớn đối với các kết nối dial-up RAS, tuy nhiên một vấn đề lớn hơn là chi phí cho các kết nối đối với khoảng cách dài cần có cho việc truy cập. Ngày nay với sự phát triển bùng nổ, mạng Internet ngày càng được mởrộng, khó kiểm soát và kèm theo đó là sự mất an toàn trong việc trao đổi thôngtin trên mạng, các thông tin dữ liệu trao đổi trên mạng có thể bị rò rỉ hoặc bịđánh cắp khiến cho các tổ chức như: Các doanh nghiệp, Ngân hàng, Công ty …và các doanh nhân lo ngại về vấn đề an toàn và bảo mật thông tin dữ liệu trongcác mạng cục bộ của mình (LAN) khi trao đổi thông tin qua mạng công cộng Internet. VPN ( Virtual Private Network) với giao thức GRE, PPTP, L2TP, L2F là giải pháp được đưa ra để cung cấp một giải pháp an toàn cho các: Tổ chức, doanh nghiệp … và các doanh nhân trao đổithông tin từ mạng cục bộ của mình xuyên qua mạng Internet một cách an toàn và bảo mật. Hơn thế nữa nó còn giúp cho các doanh nghiệp giảm thiểu được chi phí cho những liên kết từ xa vì địa bàn rộng (trên toàn quốc hay toàn cầu). Là một sinh viên công nghệ, phần nào em cũng hiểu được sự băn khoăn và lo lắng về sự mất an toàn bảo mật khi trao đổi thông tin của các tổ chức, cá nhân. Với sự hướng dẫn, và giúp đỡ của thầy cô và bạn bè, em chọn đề tài PPTP để nghiên cứu và các giải pháp công nghệ cho vấn đề về giao thức của PPTP. Nghiên cứu các mô hình truy cập, các phương pháp xác thực và ứng dụng triển khai cài đặt trên các hệ thống mạng.

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

TÌM HIỂU VỀ GIAO THỨC PPTP

Ngành: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Chuyên Ngành: MẠNG MÁY TÍNH

Giảng Viên Bộ Môn: Th.s VĂN THIÊN HOÀNG

Sinh Viên Thực Hiện:

NGUYỄN HOÀNG LINH 1081020061 NGUYỄN VĂN QUÂN 1081020083 NGUYỄN HOÀNG PHÚC 1081020081

NGUYỄN NGỌC QUỲNH LOAN 1081020011 Lớp: 10LDTHM01

TP Hồ Chí Minh, 2012

Trang 2

TRƯỜNG ĐHKT CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN MÔN HỌC

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 2

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ PPTP 4

1.1 Giới thiệu về PPTP 4

1.2 Lịch sử phát triển của PPTP 4

1.3 Nhu cầu ứng dụng PPTP cùng với công nghệ 5

1.4 Các giải pháp mô hình triển khai 6

Chương 2 GIAO THỨC CỦA PPTP 9

2.1 Chi tiết giao thức PPTP 9

2.1.1 Bảo mật của giao thức PPTP 9

2.1.2 Cơ chế xác thực MS-Chap v2 10

2.2 Mô hình Tunnel PPTP 11

2.3 PPTP Client 12

Chương 3 TRIỂN KHAI VÀ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 14

3.1 Mô hình triển khai thực nghiệm 14

3.1.1 Mô hình của PPTP 14

3.1.2 Các phần mềm thực hiện 14

Trang 3

MỞ ĐẦU

Hiện nay, mạng máy tính là công nghệ của của thời đại Các ứng dụng mạng đóngvai trò không thể thiếu để khai thác tiềm năng của mạng máy tính, đặt biệt là mạngInternet Do vậy, lập trình mạng là môn học không thể thiếu của sinh viên ngành côngnghệ thông tin nói chung và sinh viên chuyên ngành mạng nói riêng Mục đích của mônhọc lập trình mạng là cung cấp cho sinh viên biết kiến thức mạng liên quan cũng như cơchế hoạt động và kiến trúc của các phần mềm mạng Từ đó, sinh viên hiểu và biết cáchviết các chương trình ứng dụng trong một hệ thống mạng quy mô nhỏ cũng như mạngInternet

Qua đó, cách truy cập thông tin từ xa trên máy tính được thực hiện làsử dụng mộtkết nối quay số Các kết nối RAS dial-up làm việc trên các đường điện thoại POTS (PlainOld Telephone Service) thông thường và có tốc độ đạt vào khoảng 56kbps Tốc độ là mộtvấn đề lớn đối với các kết nối dial-up RAS, tuy nhiên một vấn đề lớn hơn là chi phí chocác kết nối đối với khoảng cách dài cần có cho việc truy cập

Ngày nay với sự phát triển bùng nổ, mạng Internet ngày càng được mởrộng, khókiểm soát và kèm theo đó là sự mất an toàn trong việc trao đổi thôngtin trên mạng, cácthông tin dữ liệu trao đổi trên mạng có thể bị rò rỉ hoặc bịđánh cắp khiến cho các tổ chứcnhư: Các doanh nghiệp, Ngân hàng, Công ty …và các doanh nhân lo ngại về vấn đề antoàn và bảo mật thông tin dữ liệu trongcác mạng cục bộ của mình (LAN) khi trao đổithông tin qua mạng công cộng Internet

VPN ( Virtual Private Network) với giao thức GRE, PPTP, L2TP, L2F là giải phápđược đưa ra để cung cấp một giải pháp an toàn cho các: Tổ chức, doanh nghiệp … và cácdoanh nhân trao đổithông tin từ mạng cục bộ của mình xuyên qua mạng Internet một cách

an toàn và bảo mật Hơn thế nữa nó còn giúp cho các doanh nghiệp giảm thiểu được chiphí cho những liên kết từ xa vì địa bàn rộng (trên toàn quốc hay toàn cầu)

Trang 4

Là một sinh viên công nghệ, phần nào em cũng hiểu được sự băn khoăn và lo lắng

về sự mất an toàn bảo mật khi trao đổi thông tin của các tổ chức, cá nhân Với sự hướngdẫn, và giúp đỡ của thầy cô và bạn bè, em chọn đề tài PPTP để nghiên cứu và các giảipháp công nghệ cho vấn đề về giao thức của PPTP Nghiên cứu các mô hình truy cập, cácphương pháp xác thực và ứng dụng triển khai cài đặt trên các hệ thống mạng

Trang 5

đến một máy chủ bằng cách tạo ra một mạng riêng ảo (VPN) trên TCP/IP dựa trên mạnglưới dữ liệu PPTP hỗ trợ theo yêu cầu, đa giao thức, mạng riêng ảo trên các mạng côngcộng như Internet.

Các công nghệ mạng của PPTP là một phần mở rộng của giao thức Point-to-Pointtruy cập từ xa được xác định bởi Internet Engineering Task Force (IETF) PPTP là mộtgiao thức mạng mà gói gọn các gói tin PPP để truyền trên Internet công cộng khác PPTPcũng có thể được sử dụng trong mạng LAN-to-LAN

Phần mở rộng của PPP PPTP được giải thích trong các tài liệu mạng tên Point Tunneling Protocol”, PPTP dự thảo – IETF – ppext – PPTP – 00 Text Một dự thảocủa tài liệu này đã được trình lên IETF năm 1996 bởi các công ty của diễn đàn PPTP,trong đó bao gồm Tổng công ty Microsoft, Ascend Communications, truy cập3Com/Primary, ECI Bưu chính Viễn thông và US Robotics

“Point-to-1.2 Lịch sử phát triển của PPTP

Giao thức này được nghiên cứu và phát triển bởi công ty chuyên về thiết bị côngnghệ viễn thông Trên cơ sở của giao thức là tách các chức năng chung và riêng của việctruy nhập từ xa, dựa trên cơ sở hạ tầng Internet có sẵn để tạo kết nối đường hầm giữangười dùng và mạng riêng ảo Người dùng ở xa có thể dùng phương pháp quay số tới cácnhà cung cấp dịch vụ Internet để có thể tạo đường hầm riêng để kết nối tới mạng riêng ảocủa người dùng đó Giao thức PPTP được xây dựng dựa trên nền tảng của PPP, có thểcung cấp khả năng truy nhập tạo đường hầm thông qua Internet đến các điểm cuối PPTP

sử dụng giao thức đóng gói tin định tuyến chung GRE được mô tả để đóng gói và tách góiPPP Giao thức này cho phép PPTP linh hoạt trong xử lý các giao thức khác

Do phần mềm kết nối hỗ trợ PPTP được tích hợp trong hầu hết các hệ điều hành,triển khai PPTP Server trở nên dễ dàng hơn vì không phải cài đặt phần mềm hỗ trợ trênmáy trạm PPTP client cũng sẵn dùng trên Linux, Macintosh Các PPTP VPN cũng được

Trang 6

Pix, SonicWall và một vài model của WatchGuard PPTP đã từng bị chỉ trích nhiều vìnhiều khiếm khuyết về bảo mật và rất nhiều lỗi đã được chỉ ra trong các phiên bản hiệnthời của giao thức Sử dụng xác thực EAP sẽ tăng cường đáng kể khả năng bảo mật củaPPTP VPN vì EAP sử dụng chứng chỉ số (digital certificates) để xác thực lẫn nhau giữaClient và máy chủ

Một trong các ưu điểm của sử dụng PPTP là không yêu cầu hạ tầng mã hóa côngcộng (Public Key Infrastructure)

1.3 Nhu cầu ứng dụng PPTP cùng với công nghệ

Point-to-Point Tunneling Protocol (PPTP) là một công nghệ mạng hỗ trợ đa giaothức mạng riêng ảo (VPN), cho phép người dùng từ xa truy cập các mạng doanh nghiệp

an toàn trên máy trạm Microsoft Windows NT , Windows 95 và hệ thống điều hànhWindows 98 và giao thức điểm-điểm (PPP) cho phép hệ thống quay số vào một nhà cungdịch vụ Internet địa phương để kết nối bảo mật cho mạng công ty của họ thông quaInternet

Point-to-Point Tunneling Protocol (PPTP) cũng được sử dụng đường hầm mộtphiên bản PPP trên một mạng IP Trong cấu hình này, đường hầm PPTP và thời gian tựđộng thoát PPP chạy giữa hai máy cùng với người gọi hành động như là một PNS PPTP

sử dụng một kiến trúc client-server để decouple chức năng tồn tại trong máy chủ truy cậpmạng và hỗ trợ mạng riêng ảo

Trang 7

PPTP giả định tồn tại một mạng IP giữa PPTP client (VPN client sử dụng giaothức đường ngầm PPTP) và PPTP sever (VNP sever sử dụng PPTP) PPTP client có thểđược nối trực tiếp qua việc quay số tới máy chủ truy nhập mạng (Network Access Sever –

NAS) để thiết lập kết nối IP.

1.4 Các giải pháp mô hình triển khai

Một sự triển khai điển hình PPTP bắt đầu với một hệ thống từ xa hoặc dial-upclient, chẳng hạn như một máy tính laptop phải được liên thông với một LNS được đặttrên một intranet công ty bằng cách sử dụng một LAC Do đó, PPTP có thể được sử dụng

để bao bọc các khung PPP trong các gói IPđể truyền trên Internet hoặc bất kỳ mạng khácTCP/IP có thể truy cập công cộng Cụ thể hơn, hệ thống từ xa có thể kết nối với LNS theohai cách:

Nếu hệ thống từ xa hỗ trợ PPTP, có thể sử dụng trực tiếp để kết nối LNS

Tuy nhiên, nếu hệ thống từ xa không hỗ trợ PPTP, có thể sử dụng PPP để nối kếtvới LAC của một nhà cung cấp dịch vụ Internet và sau đó LAC có thể sử dụng PPTP đểkết nối với LNS

Trong trường hợp thứ nhất, tình huống tương đối đơn giản Trước tiên hệ thống từ

xa thiết lập một kết nối PPP với LAC của nhà cung cấp dịch vụ Internet và sau đó sử dụngPPTP để gửi các khung PPP được đóng gói đến LNS Các gói IP vốn bao bọc các khungPPP được chuyển tiếp bởi LAC

Tuy nhiên, trong trường hợp thứ hai LAC phải sử dụng PPTP để bao bọc cáckhung PPP trong các gói IP thay mặt cho hệ thống từ xa Kết quả, LAC phải đóng một vaitrò của một đối tượng trung gian hoặc proxy server theo cách này hoặc cách khác

Thực tế, có hai kết nối Kết nối thứ nhất sử dụng PPTP để liên thông hệ thống từ xa

và LAC trong khi kết nối thứ hai sử dụng PPP để liên thông LAC và LNS Các khung

Trang 8

hai trường hợp, PPTP sử dụng một sơ đồ đóng gói tinh vi để tạo đường hầm các khungPPP qua Internet (hoặc bất kỳ mạng khác dựa vào TCP/IP vốn liên thông LAC và LNS).Thực tế, các đơn vị dữ liệu giao thức lớp mạng hoặc lớp Internet (ví dụ như các gói IP,các gói IPX hoặc thông báo NetBEUI) được tạo khung đầu tiên bằng cách sử dụng PPP.Sau đó các khung PPP vừa tạo ra được bao bọc bằng cách sử dụng một tiêu đề GRE(Generic Routing Encapsulation) cũng như một tiêu đề IP được sử dụng để định tuyếnkhung qua Internet Sau cùng, các gói IP được tao khung với một tiêu đề khác dành riêngcho phương tiện trước khi có thể được chuyển tiếp đến giao diện được kết nối vờiInternet

Hình 1.1: Mô hình PPTP với Client bên trong và Server bên ngoài

Trang 9

Hinh 1.3 : Mô hình Microsoft sử dụng PPTP trên Windows 95/98/NT

Chương 2 GIAO THỨC CỦA PPTP

2.1 Chi tiết giao thức PPTP

PPTP là giao thức VPN đầu tiên hỗ trợ trên nền tảng Microsoft Window Các đặcđiểm kỹ thuật PPTP không thực sự mô tả tính năng mã hóa hoặc xác thực và dựa trên giaothức PPP đường hầm để thực hiện chức năng bảo mật

PPTP ban đầu được phát triển bời Microsoft để cung cấp một giải pháp truy cập từ

xa an toàn lưu lượng truy cập cần được vận chuyển từ Client qua một mạng công cộng,đến một máy chù Microsoft (VPN gateway) Một trong các mục thực hiện PPTP là mộtphần mở rộng của giao thức Point to Point (PPP) Bởi vì PPTP sử dụng PPP, PPTP có thể

Trang 10

hạn như IP, IPX, NetBEUI, thông qua đường hầm VPN Ngoài ra, PPP hỗ trợ việc sửdụng xác thực thông qua PAP, Chap, và MA-Chap, PPTP có thể sử dụng để xác thực cácthiết bị

Ngày nay PPTP đã được hỗ trợ thêm các giao thức xác thực mở rộng (EAP) để xácthực người sử dụng EAP được thiết kế cho các mạng không dây, Nhưng đã được tích hợpvào PPTP Mặc dù PPP được sử dụng trong các kịch bản quay số, PPTP không yêu cầuviệc sử dụng quay số đề thiết lập các kết nối truy cập từ xa, ban có thể dử dụng kết nốiquay số hoặc địa phương của mạng LAN

2.1.1 Bảo mật của giao thức PPTP

PPTP đã được các nhà phân tích bảo mật tìm thấy các lỗ hổng trong giao thức Các

lỗ hổng được biết đến liên quan đến các giao thức PPP xác thực cơ bản sử dụng, thiết kếcủa giao thức MPPE cũng như tích hợp giữa MPPE và chứng thực PPP thành lập khóaphiên

+ Một bản tóm tắt của những lỗ hổng dưới đây:

MSCHAP-v1 về cơ bản là không an toàn Công cụ tồn tại để trivially trích xuất cácmật khẩu băm NT từ một trao đổi MSCHAP-v1 bắt

MSCHAP-v2 là dễ bị ảnh hưởng tấn công từ trên các gói tin trả lời Khi sử dụng

Trang 11

đổi các hướng đầu ra mà không có khả năng phát hiện Những bit flips có thể được pháthiện bởi các giao thức thông qua tổng kiểm tra hoặc các phương tiện khác

EAP-TLS được xem là sự lựa chọn xác thực cao cấp cho PPTP, Tuy nhiên, nó đòihỏi thực hiện một cơ sở hạ tầng khóa công cộng cho cả Client và các chứng chỉ máy chủ.Như vậy nó không phải là một lựa chọn xác thực khả thi cho việc cài đặt truy cập từ xa rấtnhiều

2.1.2 Cơ chế xác thực MS-Chap v2

MS-CHAP v2: Windows Server 2003 bao gồm hỗ trợ cho phiên bản 2 của

Microsoft Challenge Handshake Authentication Protocol (MS-CHAP v2), cung cấp bảomật mạnh mẽ hơn cho các kết nối truy cập từ xa MS-CHAP v2 giải quyết một số vấn đềcủa MS-CHAP v1

CHAP: bắt tay giao thức xác thực Challenge (CHAP) là một thách thức đáp ứng

giao thức xác thực có sử dụng tin nhắn tiêu chuẩn công nghiệp Digest 5 chương trình băm(MD5) để mã hóa các phản ứng CHAP được sử dụng bởi các nhà cung cấp khác nhaucủa máy chủ truy cập mạng và khách hàng Một máy chủ chạy Routing và Remote Access

hỗ trợ CHAP để các khách hàng truy cập từ xa yêu cầu CHAP được chứng thực Bởi vìCHAP đòi hỏi phải sử dụng một mật khẩu được mã hóa thuận nghịch, bạn nên xem xét sửdụng một giao thức xác thực như MS-CHAP phiên bản 2

2.2 Mô hình Tunnel PPTP

Hình 2.1: Mô hình về Tunnel PPTP

Trang 12

Đường hầm là quá trình gửi gói tin đến một máy tính trên một mạng riêng bằngcách định tuyến trên một số mạng khác, chẳng hạn như Internet Các bộ định tuyến mạngkhác không thể truy cập máy tính trên mạng riêng Tuy nhiên, đường hầm cho phép cácmạng định tuyến để truyền tải các gói tin đến một máy tính trung gian, chẳng hạn như mộtmáy chủ PPTP, được kết nối mạng và định tuyến mạng tư nhân Cả hai khách hàng PPTP

và máy chủ PPTP sử dụng đường hầm để các gói tin an toàn với một máy tính trên mạngriêng bằng cách sử dụng các bộ định tuyến mà chỉ biết địa chỉ của máy chủ trung gianmạng riêng

Khi các máy chủ PPTP nhận được gói tin từ mạng định tuyến, sẽ gửi qua mạngriêng cho máy tính đích Các máy chủ PPTP thực hiện điều này bằng cách xử lý các gói

dữ liệu PPTP để có được tên mạng lưới máy tính cá nhân hoặc thông tin địa chỉ trong góiPPP Lưu ý rằng các gói tin PPP đóng gói có thể chứa dữ liệu như đa giao thức TCP/IP,IPX hoặc các giao thức NetBEUI Bởi vì máy chủ PPTP được cấu hình để giao tiếp trênmạng tư nhân bằng cách sử dụng các giao thức mạng tư nhân, có thể đọc các gói dữ liệu

đa giao thức

Hình dưới đây minh họa hỗ trợ giao thức đã được xây dựng vào PPTP Một gói tingửi từ máy khách PPTP máy chủ PPTP đi qua đường hầm PPTP đến một máy tính đíchtrên mạng tư nhân

Trang 13

PPTP đóng gói các PPP gói dữ liệu được mã hóa và nén thành các gói IP để truyềntrên Internet Những gói tin IP được định tuyến qua Internet cho đến khi chúng đạt đếnmáy chủ PPTP được kết nối vối Internet và các mạng tư nhân Các máy chủ PPTPdisassembles datagram IP vào một gói PPP và sau đó giải mã các gói tin PPP bằng cách

sử dụng các giao thức mạng của các mạng tư nhân Như đã đề cập trước đó, các giao thứcmạng trên mạng tin được hỗ trợ bởi PPTP là IPX, NetBEUI, TCP/IP

Gói dữ liệu PPTP từ một khách hàng PPTP truy cập từ xa và một khách hàngPPTP LAN Một gói dữ liệu PPTP từ một khách hàng PPTP truy cập từ xa trên cácphương tiện thông tin viễn thông thiết bị vật lý, trong các gói dữ liệu PPTP từ một kháchhàng PPTP LAN được đặt trên các phương tiện truyền thông với adapter mạng vật lý

Trang 14

Hình 2.3: Đặt một gói tin PPTP