1. Tấn công bị động – Passive attacks
Tấn công bị động là kiểu tấn công không tác động trực tiếp vào thiết bị nào trên mạng, không làm cho các thiết bị trên mạng biết được hoạt động của nó, vì thế kiểu tấn công này nguy hiểm ở chỗ nó rất khó phát hiện. Ví dụ như việc lấy trộm thông tin trong không gian truyền sóng của các thiết bị sẽ rất khó bị phát hiện dù thiết bị lấy trộm đó nằm trong vùng phủ sóng của mạng chứ chưa nói đến việc nó được đặt ở khoảng cách xa và sử dụng anten được định hướng tới nơi phát sóng, khi đó cho phép kẻ tấn công giữ được khoảng cách thuận lợi mà không để bị phát hiện.
Hình 1: Passive attacks 2. Tấn công chủ động – Active attacks
Tấn công chủ động là tấn công trực tiếp vào một hoặc nhiều thiết bị trên mạng ví dụ như vào AP, STA. Những kẻ tấn công có thể sử dụng phương pháp tấn công chủ động để thực hiện các chức năng trên mạng. Cuộc tấn công chủ động có thể được dùng để tìm cách truy nhập tới một Server để thăm dò, để lấy những dữ liệu quan trọng,
thậm chí thực hiện thay đổi cấu hình cơ sở hạ tầng mạng. Kiểu tấn công này dễ phát hiện nhưng khả năng phá hoại của nó rất nhanh và nhiều, khi phát hiện ra chúng ta chưa kịp có phương pháp đối phó thì nó đã thực hiện xong quá trình phá hoại.
So với kiểu tấn công bị động thì tấn công chủ động có nhiều phương thức đa dạng hơn, ví d ụ như: Tấn công từ chối dịch vụ (DOS), Sửa đổi thông tin (Message Modification), Đóng giả, mạo danh, che dấu (Masquerade), Lặp lại thông tin (Replay), v v...
Hình 2: Active attacks 3. Tấn công kiểu chèn ép - Jamming attack
Ngoài việc sử dụng phương pháp tấn công bị động, chủ động để lấy thông tin truy cập tới mạng của bạn, phương pháp tấn công theo kiểu chèn ép. Jamming là một kỹ thuật sử dụng đơn giản để làm mạng của bạn ngừng hoạt động. Phương thức jamming phổ biến nhất là sử dụng máy phát có tần số phát giống tần số mà mạng sử
dụng để áp đảo làm mạng bị nhiễu, bị ngừng làm việc. Tín hiệu RF đó có thể di chuyển hoặc cố định.
Cũng có trường hợp sự Jamming xẩy ra do không chủ ý thường xảy ra với mọi thiết bị mà dùng chung dải tần 2,4Ghz. Tấn công bằng Jamming không phải là sự đe dọa nghiêm trọng, nó khó có thể được thực hiện phổ biến do vấn đề giá cả của thiết bị, nó quá đắt trong khi kẻ tấn công chỉ tạm thời vô hiệu hóa được mạng.
Hình 3: Jamming attack 4. Tấn công kiểu thu hút – Man in the middle attacks
Tấn công theo kiểu thu hút - Man in the middle attacks có nghĩa là dùng một khả năng mạnh hơn chen vào giữa hoạt động của các thiết bị và thu hút, giành lấy sự trao đổi thông tin của thiết bị về mình. Thiết bị chèn giữa đó phải có vị trí, khả năng thu phát trội hơn các thiết bị sẵn có của mạng. Một đặc điểm nổi bật của kiểu tấn công này là người sử dụng không thể phát hiện ra được cuộc tấn công, và lượng thông tin mà thu
nhặt được bằng kiểu tấn công này là giới hạn.
Phương thức thường sử dụng theo kiểu tấn công này là mạo danh AP (AP rogue), có nghĩa là chèn thêm một AP giả mạo vào giữa các kết nối trong mạng. Khi đó, các thông tin truy nhập có thể sẽ bị lấy và sử dụng vào việc truy cập trái phép vào hệ thống mạng sau này.
Hình 4: Man in the middle attacks III. GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC
1. Quy trình xây dựng hệ thống an toàn1.1. Đánh giá và lập kế hoạch 1.1. Đánh giá và lập kế hoạch
- Có các khóa đào tạo trước triển khai để người trực tiếp thực hiện nắm vững các thông tin về an toàn thông tin. Sau quá trình đào tạo người trực tiếp tham gia công việc biết rõ làm thể nào để bảo vệ các tài nguyên thông tin của mình.
- Đánh giá mức độ an toàn hệ thống về mọi bộ phận như các ứng dụng mạng, hệ thống, hệ điều hành, phần mềm ứng dụng, vv... Các đánh giá được thực hiện cả về mặt hệ thống mạng logic lẫn hệ thống vật lý. Mục tiêu là có cài nhìn tổng thể về an toàn của hệ thống của bạn, các điểm mạnh và điểm yếu.
- Các cán bộ chủ chốt tham gia làm việc để đưa ra được tính xác thực tình trạng an toàn hệ thống hiện tại và các yêu cầu mới về mức độ an toàn.
1.2. Phân tích và thiết kế hệ thống
- Thiết kế hệ thống an toàn thông tin cho mạng.
- Lựa chọn các công nghệ và tiêu chuẩn về an toàn sẽ áp dụng. - Xây dựng các tài liệu về chính sách an toàn cho hệ thống
1.3. Áp dụng vào thực tế
- Thiết lập hệ thống an toàn thông tin trên mạng.
- Cài đặt các phần mềm tăng cường khả năng an toàn như firewall, các bản chữa lỗi, chương trình quét và diệt virus, các phần mềm theo dõi và ngăn chặn truy nhập bất hợp pháp.
- Thay đổi cấu hình các phần mềm hay hệ thống hiện sử dụng cho phù hợp.
- Phổ biến các chính sách an toàn đến nhóm quản trị hệ thống và từng người sử dụng trong mạng, quy định để tất cả mọi người nắm rõ các chức năng và quyền hạn của mình.
1.4. Duy trì và bảo dưỡng
- Đào tạo nhóm quản trị có thể nắm vững và quản lý được hệ thống.
- Liên tục bổ sung các kiến thức về an toàn thông tin cho những người có trách nhiệm như nhóm quản trị, lãnh đạo...
- Thay đổi các công nghệ an toàn để phù hợp với những yêu cầu mới. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2. Các biện pháp và công cụ bảo mật hệ thống2.1. Các biện pháp 2.1. Các biện pháp
2.1.1. Kiểm soát truy nhập
Kiểm soát quyền truy nhập bảo vệ cho hệ thống không dây khỏi các mối đe dọa bằng cách xác định cái gì có thể đi vào và đi ra khỏi mạng. Việc kiểm soát truy nhập sẽ xác định trên mọi dịch vụ và ứng dụng cơ bản hoạt động trên hệ thống.
2.1.2. Kiểm soát xác thực người dùng (Authentication)
Kiểm soát sự xác thực người sử dụng là bước tiếp theo sau khi được truy nhập vào mạng. Người sử dụng muốn truy nhập vào các tài nguyên của mạng thì sẽ phải được xác nhận bởi hệ thống bảo mật. Có thể có mấy cách kiểm soát sự xác thực
người sử dụng:
- Xác thực người sử dụng: cung cấp quyền sử dụng các dịch vụ cho mỗi người dùng. Mỗi khi muốn sử dụng một tài nguyên hay dịch vụ của hệ thống, anh ta sẽ phải được xác thực bởi một máy chủ xác thực người sử dụng và kiểm tra xem có quyền sử dụng dịch vụ hay tài nguyên của hệ thống không.
- Xác thực trạm làm việc: Cho phép người sử dụng có quyền truy nhập tại những máy có địa chỉ xác định. Ngược lại với việc xác thực người sử dụng, xác thực trạm làm việc không giới hạn với các dịch vụ.
- Xác thực phiên làm việc: Cho phép người sử dụng phải xác thực để sử dụng từng dịch vụ trong mỗi phiên làm việc
- Có nhiều công cụ dùng cho việc xác thực, ví dụ như:
+ TACACS dùng cho việc truy nhập từ xa thông qua Cisco Router. + RADIUS khá phổ biến cho việc truy nhập từ xa (Remote Access). + Firewall cũng là một công cụ mạnh cho phép xác thực cả 3 loại ở trên.
2.2. Các công cụ bảo mật hệ thống
Có nhiều công cụ bảo mật hệ thống cơ bản và phổ biến, thường được áp dụng. Mục tiêu của các công cụ này là đảm bảo cho hệ thống mạng không dây WLAN có thể trở nên an toàn hơn.
II.2.1. Chứng thực bằng địa chỉ MAC
Địa chỉ MAC nằm ở lớp 2 (lớp Datalink của mô hình OSI)
Khi Client gửi yêu cầu chứng thực cho AP, AP sẽ lấy giá trị địa chỉ MAC của Client đó, so sánh với bảng các địa chỉ MAC được phép kết nối để quyết định xem có cho phép Client chứng thực hay không. Chi tiết quá trình này được biểu diễn ở hình dưới.
Hình 5: Mô tả quá trình chứng thực bằng địa chỉ MAC
Về nguyên lý thì địa chỉ MAC là do hãng sản xuất quy định ra nhưng nhược điểm của phương pháp này kẻ tấn công lại có thể thay đổi địa chỉ MAC một cách dễ dàng, từ đó có thể chứng thực giả mạo. Vì vậy về mặt an ninh đây không phải là giải pháp tốt nhất ta chỉ lên sử dụng nó như một phần phụ trợ cho các công cụ bảo mật khác.
II.2.2. Chứng thực bằng SSID
Chứng thực bằng SSID - System Set Identifier, mã định danh hệ thống, là một phương thức chứng thực đơn giản, nó được áp dụng cho nhiều mô hình mạng nhỏ, yêu cầu mức độ bảo mật thấp. Có thể coi SSID như một mật mã hay một chìa khóa, khi máy tính mới được phép gia nhập mạng nó sẽ được cấp SSID, khi gia nhập, nó gửi giá trị SSID này lên AP, lúc này AP sẽ kiểm tra xem SSID mà máy tính đó gửi lên có đúng với mình quy định không, nếu đúng thì coi như đã chứng thực được và AP sẽ cho phép thực hiện các kết nối.
Hình 6: Mô tả quá trình chứng thực bằng địa chỉ SSID
Các bước kết nối khi sử dụng SSID:
+ Client phát yêu cầu thăm dò trên tất cả các kênh
+ AP nào nhận được yêu cầu thăm dò trên sẽ trả lời lại (có thể có nhiều AP cùng trả lời)
+ Client chọn AP nào phù hợp để gửi yêu cầu xin chứng thực + AP gửi trả lời yêu cầu chứng thực
+ Nếu thỏa mãn các yêu cầu chứng thực, Client sẽ gửi yêu cầu liên kết đến AP + AP gửi trả lời yêu cầu Liên kết
+ Quá trình chứng thực thành công, 2 bên bắt đầu trao đổi dữ liệu
Sử dụng SSID là khá đơn giản nhưng nó cũng có nhiều nhược điểm. Các hãng thường có mã SSID ngầm định sẵn (default SSID), nếu người sử dụng không thay đổi thì các thiết bị AP giữ nguyên giá trị SSID này, kẻ tấn công lợi dụng sự lơi lỏng đó, để dò ra SSID. Kiểu chứng thực dùng SSID là đơn giản, ít bước. Vì vậy nếu kẻ tấn công thực hiện việc bắt rất nhiều gói tin trên mạng để phân tích theo các thuật toán quét giá trị như kiểu Brute Force thì sẽ có nhiều khả năng dò ra được mã SSID mà AP đang sử dụng. Hơn nữa tất cả mạng WLAN dùng chung một SSID, chỉ cần một máy tính trong mạng để lộ thì sẽ ảnh hưởng an ninh toàn mạng. Vì thế Việc sử dụng SSID chỉ áp dụng cho kết nối giữa máy tính và máy tính hoặc cho các mạng không dây phạm vi nhỏ, hoặc là không có kết nối ra mạng bên ngoài.
WEP là một thuật toán nhằm bảo vệ sự trao đổi thông tin chống lại sự nghe trộm, chống lại những kết nối mạng không được cho phép cũng như chống lại việc thay đổi hoặc làm nhiễu thông tin truyền. WEP sử dụng stream cipher RC4 cùng với một mã 40 bit và một số ngẫu nhiên 24 bit (initialization vector - IV) để mã hóa thông tin. Thông tin mã hóa được tạo ra bằng cách thực hiện operation XOR giữa keystream và plain text. Thông tin mã hóa và IV sẽ được gởi đến người nhận. Người nhận sẽ giải mã thông tin dựa vào IV và khóa WEP đã biết trước.
Hình 7: Sơ đồ mã hóa bằng WEP Những điểm yếu về bảo mật của WEP: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ WEP sử dụng khóa cố định được chia sẻ giữa một AP(Access) và nhiều người
dùng cùng với một IV ngẫu nhiên 24 bit. Do đó, cùng một IV sẽ được sử dụng lại nhiều lần. Bằng cách thu nhập thông tin truyền đi, kẻ tấn công có thể có đủ thông tin cần thiết để có thể bẻ khóa WEP đang dùng.
+ Một khi WEP đã được biết, kẻ tấn công có thể giải mã thông tin truyền đi và có thể thay đổi nội dung của thông tin truyền.
+ Việc sử dụng một khóa cố định được chọn bởi người sử dụng và ít khi được thay đổi (tức có nghĩa là khóa WEP không được tự động thay đổi) làm cho WEP rất dễ bị tấn công.
+ WEP cho phép người dùng (supplicant) xác minh (authenticate) AP trong khi AP không thể xác minh tính xác thực của người dùng. Nói một cách khác, WEP không
cung ứng mutual authentication.
II.4. Bảo mật với TKIP
Để khắc phục các yếu điểm của WEP, người ta đưa ra TKIP ( Temporal key Integrity Protocol – giao thức bảo toàn dữ liệu với khoá theo thời gian )
TKIP có ba nhân tố chính để tăng cường mã hoá: - Chức năng xáo trộn khoá mã từng gói.
- Chức năng tăng cường MIC(mã toàn vẹn bản tin) gọi là Michael - Các luật tăng cường sắp xếp các IV
Khác với WEP chỉ có chứng thực một chiều, TKIP sử dụng phương thức xác thực cho phép có nhiều chế độ xác thực và liên kết đến các tầng bảo mật khác nhau khi xác thực. Thuật toán xác thực EAP cho phép xác thực hai chiều giữa máy chạm và RADIUS server.
II.5. Bảo mật bằng WPA (Wifi Protected Access)
WPA là một giải pháp bảo mật được đề nghị bởi WiFi Alliance nhằm khắc phục những hạn chế của WEP. WPA được nâng cấp chỉ bằng một update phần mềm SP2 của Microsoft.
WPA cải tiến 3 điểm yếu nổi bật của WEP:
+ WPA cũng mã hóa thông tin bằng RC4 nhưng chiều dài của khóa là 128 bit và IV có chiều dài là 48 bit. Một cải tiến của WPA đối với WEP là WPA sử dụng giao thức TKIP (Temporal Key Integryty Protocol) nhằm thay đổi khóa dùng AP và user một cách tự động trong quá trình trao đổi thông tin. Cụ thể là TKIP dùng một khóa nhất thời 128 bit kết hợp với địa chỉ MAC của user host và IV để tạo ra mã khóa. Mã khóa này sẽ được thay đổi sau khi 10000 gói thông tin được trao đổi.
+ WPA sử dụng 802.1x/EAP để đảm bảo mutual authentication nhằm chống lại man-in-middle attack. Quá trình authentication của WPA dựa trên một authentication server, còn được biết đến với tên gọi RADIUS/ DIAMETER. Server RADIUS cho phép xác thực user trong mạng cũng như định nghĩa những quyền nối kết của user. Tuy nhiên trong một mạn WiFi nhỏ (của công ty hoặc trường học), đôi khi không cần thiết phải cài
đặt một server mà có thể dùng một phiên bản WPA-PSK (pre-shared key). Ý tưởng của WPA-PSK là sẽ dùng một password (Master Key) chung cho AP và client devices. Thông tin authentication giữa user và server sẽ được trao đổi thông qua giao thức EAP (Extensible Authentication Protocol). EAP session sẽ được tạo ra giữa user và server để chuyển đổi thông tin lien quan đến identity của user cũng như của mạng. trong qua trình này AP đóng vai trò là một EAP proxy, làm nhiệm vụ chuyển giao thông tin server và user.
+ WPA sử dụng MIC (Michael Message Integrity Check) để tăng cường integrity
của thông tin truyền. MIC là một message 64 bit được tính dựa trên thuật toán Michael. MIC sẽ được gởi trong gói TKIP và giúp người nhận kiểm tra xem thông tin nhận được có bị lỗi trên đường truyền hoặc bị thay đổi bởi kẻ phá hoại hay không.
KẾT LUẬN
Vấn đề bảo mật cho hệ thống mạng không dây luôn là một vấn đề hết sức khó khăn và được đặt ở vị trí rất quan trọng trong hầu hết các bản thiết kế mạng, tuy nhiên, để có thể có được một giải pháp hoàn hảo cho mọi tình huống là một điều gần như rất khó. Chính vì vậy, khi thiết kế hệ thống mạng, chúng ta phải dựa trên cơ sở, yêu cầu thực tế của hệ thống, cân nhắc giữa các lợi hại của các phương pháp để đưa ra các chính sách bảo mật hợp lý nhất.
Với mong muốn giúp các nhà quản trị mạng có thể xây dựng các giải pháp bảo mật tốt hơn cho hệ thống mạng không dây, trong sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ không dây hiện nay và trong tương lai, đề tài "Bảo mật trong hệ thống mạng