TÌM HIỂU VỀ BẢO MẬT LỚP VẬN CHUYỂN TRONG TCPIP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ THƠNG TIN
Mạng Máy Tính Và Truyền Thơng

----------

MƠN HỌC: AN TỒN THƠNG TIN
ĐỀ TÀI:
TÌM HIỂU VỀ BẢO MẬT LỚP VẬN CHUYỂN TRONG
TCP/IP
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

SINH VIÊN THỰC HIỆN:

HỒ ĐĂNG THẾ

HỒ DƯƠNG HẢI – 2031122002
NGUYỄN THỊ HỒNG DUY – 2031121025
PHẠM TRỌNG THUÂN - 2031121015

Page

1

TPHCM, Tháng 11 - 2021


Giới Thiệu

Page

2

Nhu cầu trao đổi thông tin trong nhiều lĩnh vực khác nhau , về nhiều chủ đề khác
nhau, giữa các tổ chức, các cơ quan… là khơng có giới hạn. vì thế, nhu cầu kết
nối các mạng khác nhau để trao đổi thông tin là thực sự cần thiết. Nhưng thật
không may là hầu hếtt các mạng của các công ty, cơ quan…đều là các thực thể
độc lập, được thiết lập để phục vụ nhu cầu trao đổi thông tin của bản thân các tổ
chức đó. Các mạng này có thể được xây dựng từ những kỹ thuật phần cứng của
riêng họ. Điều này chính là một cản trở cho việc xây dựng mạng chung. Nhu cầu
về một kỹ thuật mới mà có thể kết nối được nhiều mạng vật lý có cấu trúc khác
hẳn nhau là thực sự cần thiết. Nhận thức được điều đó trong q trình phát triển
mạng ARPANET của mình tổ chức ARPA (Advance Research Prọect Agency)
đã tập trung nghiên cứu nhằm đưa ra một kỹ thuật nhằm thoả mãn những yêu cầu
trên. Kỹ thuật ARPA bao gồm một thiết lập các chuẩn mạng xác định rõ các chi
tiết của của việc làm như thế nào để các máy tính có thể truyền thơng với nhau
cũng như với một sự thiết lập các quy tắc cho việc kết nối mạng, lưu thông và
chọn đường. Kỹ thuật đó được phát triển đầy đủ và được đưa ra với tên gọi chính
xác là TCP/IP internet Protocol Suit và thường được gọi tắt là TCP/IP. Dùng
TCP/IP người ta có thể kết nối được tất cả các mạng bên trong cơng ty của họ
hoặc có thể kết nối giữa các mạng của các công ty với nhau.


Mục Lục
Trang
Chương I: Tổng quan về TCP/IP --------------------------------------------------- 4
I.

II.

III.

Khái niệm và các đặc tính ----------------------------------------------------- 4
1. Khái niệm -------------------------------------------------------------------- 4
2. Các đặc tính ------------------------------------------------------------------ 5
Qúa trình phát triển, hình thành và cách thức hoạt động ------------------ 6
1. Qúa trình phát triển --------------------------------------------------------- 6
2. Cách thức hoạt động -------------------------------------------------------- 6
Mối liên hệ giữa TCP/IP và các giao thức ---------------------------------- 9
1. SSL/TSL --------------------------------------------------------------------- 9
2. HTTPS ----------------------------------------------------------------------- 10
3. SSH -------------------------------------------------------------------------- 13

Chương II: Kiến trúc, chức năng và ưu nhược điểm ---------------------------- 16
I.

II.

Kiến trúc và chức năng trong phân tầng của TCP/IP --------------------- 16
1. Tầng ứng dụng ( application) --------------------------------------------- 16
2. Tầng giao vận (transport) ------------------------------------------------- 17
3. Tầng mạng (internet) ------------------------------------------------------ 18
4. Tầng vật lý (physical) ----------------------------------------------------- 18
Ưu nhược điểm ---------------------------------------------------------------- 18
1. Ưu điểm ---------------------------------------------------------------------- 18
2. Nhược điểm------------------------------------------------------------------ 19

Page

3

Chương III: So sánh giữa TCP/IP và OSI ---------------------------------------- 19


Chương I. Tổng quan về TCP/IP
I.
Khái niệm và các đặc tính
1. Khái niệm
TCP/IP hoặc Transmission Control Protocol/Internet Protocol (Giao thức điều
khiển truyền vận/giao thức mạng) là một bộ các giao thức trao đổi thông tin được
sử dụng để kết nối các thiết bị mạng trên Internet. TCP/IP có thể được sử dụng
như là một giao thức trao đổi thông tin trong một mạng riêng (intranet hoặc
extranet)

Page

TCP/IP chỉ định cách dữ liệu được trao đổi qua Internet bằng cách cung cấp thơng
tin trao đổi đầu cuối nhằm mục đích xác định cách thức nó được chia thành các
gói, được gắn địa chỉ, vận chuyển, định tuyến và nhận ở điểm đến. TCP/IP khơng
u cầu quản lý nhiều và nó được thiết kế để khiến mạng đáng tin cậy hơn với
khả năng phục hồi tự động.

4

Toàn bộ bộ giao thức Internet – một tập hợp các quy tắc và thủ tục – thường được
gọi là TCP/IP, mặc dù trong bộ cũng có các giao thức khác.


Có hai giao thức mạng chính trong bộ giao thức mạng phục vụ các chức năng cụ
thể. TCP xác định cách các ứng dụng tạo kênh giao tiếp trong mạng. Ngồi ra, nó
cũng quản lý cách các tin được phân thành các gói nhỏ trước khi được chuyển

qua Internet và được tập hợp lại theo đúng thứ tự tại địa chỉ đến
IP xác định cách gán địa chỉ và định tuyến từng gói để đảm bảo nó đến đúng nơi.
Mỗi gateway trên mạng kiểm tra địa chỉ IP này để xác định nơi chuyển tiếp tin
nhắn
2. Các đặc tính
- Là bộ giao thức chuẩn mở và sẵn có vì: nó không thuộc sở hữu của bất cứ một
tổ chức nào; các đặc tả thì sẵn có và rộng rãi. Vì vậy, bất kì ai cũng có thể xây
dựng phần mềm truyền thơng qua mạng máy tính dựa trên nó.
- TCP/IP độc lập với phần cứng mạng vật lý, điều này cho phép TCP.IP có thể
được dùng để kết nối nhiều loại mạng có kiến trúc vật lý khác nhau như Ethernet,
Token Ring, FDDI, X25, ATM…

Page

So sánh giữa mơ hình OIS và TCP/IP

5

- TCP/IP dùng địa chỉ IP để định danh các host trên mạng tạo thành một mạng ảo
thống nhất khi kết nối mạng.


II.
Qúa trình phát triển, hình thành và cách thức hoạt động
1. Qúa trình phát triển, hình thành
Cơ quan chỉ đạo các dự án nghiên cứu Quốc phòng tiên tiến (Defense Advanced
Research Projects Agency – DARPA), chi nhánh nghiên cứu của Bộ Quốc phòng
Mỹ, đã tạo ra model TCP/IP trong những năm 1970 để sử dụng trong ARPANET,
một mạng diện rộng có trước Internet. TCP/IP ban đầu được thiết kế cho hệ điều
hành Unix và được tích hợp vào tất cả các hệ điều hành sau nó. Model TCP/IP và

các giao thức liên quan hiện được Internet Engineering Task Force duy trì.
Trải qua nhiều năm nghiên cứu và phát triển, bộ giao thức này đã nhận được nhiều
kết quả tốt. Cũng bởi điều này mà cuộc hội thảo được Internet Architecture Broad
mở ra với sự tham gia của hơn 250 đại biểu đại diện cho các công ty thương mại
cho ra mắt giao thức và mơ hình TCP/IP. Kể từ đó giao thức này được phổ biến
rộng rãi trên toàn thế giới.
Đầu năm 1978, giao thức TCP/IP được ổn định hóa và được xem như một tiêu
chuẩn cho toàn bộ mạng lưới thông tin của Hoa Kỳ. Sự ra đời của TCP/IP được
cả nhân loại đánh giá cao trong đó Kahn và Cerf là 2 nhà phát triển chính đã được
trao tặng huy chương Presidential Medal of Freedom cho những cống hiến danh
giá của họ cho nhân loại.
Với số lượng thông tin ngày càng khủng như hiện nay, nếu như không có giao
thức đóng gói đơn giản hóa và phân tích dữ liệu của TCP/IP thì con người sẽ bị
đẩy lùi đi rất nhiều. Bằng chứng rõ ràng nhất là bất cứ máy tính nào muốn lên
Internet đều phải dùng kết nối thông qua TCP/IP.
2. Cách thức hoạt động
TCP/IP sử dụng mơ hình giao tiếp máy khách/máy chủ, trong đó người dùng hoặc
thiết bị (máy khách) được một máy tính khác (máy chủ) cung cấp một dịch vụ
(giống như gửi một trang web) trong mạng

Page

6

Nói chung, bộ giao thức TCP/IP được phân loại là khơng có trạng thái, có nghĩa
là mỗi yêu cầu của máy khách được xem là mới bởi vì nó khơng liên quan đến
u cầu trước. Việc khơng có trạng thái này giúp giải phóng đường mạng, do đó
chúng có thể được sử dụng liên tục.

Tuy nhiên, tầng vận chuyển lại có trạng thái. Nó truyền một tin nhắn duy nhất và
kết nối của nó vẫn giữ nguyên cho đến khi nhận được tất cả các gói trong tin nhắn
và tập trung tại điểm đến.
Mơ hình TCP/IP hơi khác so với mơ hình OSI (Open Systems Interconnection –
Mơ hình kết nối các hệ thống mở) bảy lớp được thiết kế sau nó, nó xác định cách
các ứng dụng giao tiếp trong một mạng

TCP đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm tra và đảm bảo sự an tồn cho từng
gói tin khi đi qua mỗi trạm. Khi thực hiện quá trình này nếu như giao thức TCP
nhận thấy gói tin bị lỗi, một tín hiệu khác sẽ được truyền đi và gửi yêu cầu hệ
thống gửi lại 1 gói tin khác. Q trình này sẽ giúp người dùng hiểu rõ hơn chức
năng của mỗi tầng trong mơ hình TCP IP.

Page

7

Cịn IP (hay giao thức liên mạng) cho phép các gói tin được gửi tới địch đã được
định sẵn bằng cách bổ sung các thông tin dẫn đường vào các gói tin để chúng
được tới đúng đích đã quy định từ ban đầu.


Page

8

Nguyên lý hoạt động của TCP IP


Khi truyền dữ liệu , quá trình tiến hành từ tầng trên xuống tầng dưới, qua mỗi tầng

dữ liệu được thêm vào thông tin điều khiển gọi là Header. Khi nhận dữ liệu thì
quá trình xảy ra ngược lại, dữ liệu được truyền từ tầng dưới lên và qua mỗi tầng
thì phần header tương ứng sẽ được lấy đi và khi đến tầng trên cùng thì dữ liệu
khơng cịn phần header nữa.
Trong bộ giao thức TCP/IP, IP đóng vai trị vơ cùng quan trọng trong việc chuyển
tiếp gói tin tới một máy tính khác. Thơng qua 1 hoặc nhiều khoảng (chuyển tiếp)
gần nhất với người nhận gói tin. Cịn giao thức TCP sẽ giúp kiểm tra các gói dữ
liệu xem có bất cứ lỗi nào khơng. Sau đó gửi u cầu truyền lại nếu như phát hiện
ra lỗi.
Có thể hình dung việc truyền tin trên mạng Internet giống như một dây chuyền
sản xuất vậy. Các công nhân sẽ lần lượt chuyền các bán thành phần qua nhiều
giai đoạn khác nhau để bổ sung hồn thiện các sản phẩm. Vì vậy, bạn có thể hình
dung IP giống như cách thức hoạt động của nhà máy cịn TCP thì giống như 1
người giám sát dây chuyền đảm bảo cho chúng hoạt động liên tục và không gặp
lỗi.

III.

Mối liện hệ giữa TCP/IP và các giao thức

1. SSL/TSL
SSL/TLS hoạt động dựa trên việc sử dụng public và private key, đồng thời các
khóa duy nhất của mỗi phiên giao dịch. Trong quá trình khách truy cập điền vào
thanh địa chỉ bảo mật SSL thông tin của web browser hoặc khi chuyển hướng tới
trang web bảo mật khác, lúc đó thì trình duyệt và web server được thiết lập kết
nối với nhau.
Ở đợt tiến hành kết nối ban đầu, public key và private key được dùng để tạo ra
session key, vốn được dùng để mã hóa và giải mã dữ liệu được truyền đưa.
Session key này sẽ chỉ có thể được dùng trong đợt giao dịch này và cũng chỉ được
sử dụng trong một khoảng thời gian nhất định.

Page

Vì TLS là giao thức được phát triển từ giao thức SSL nên giao thức TLS cũng
theo mô hình client-server

9

Chức năng chính của giao thức TLS là cung cấp sự riêng tư bảo đảm sự nguyên
vẹn cho dữ liệu giữa hai ứng dụng trong môi trường mạng


Trong mơ hình TCP/IP thì giao thức TLS gồm có hai lớp: Lớp Record Layer và
lớp Handshake Layer. Với Record layer là lớp thấp nhất gồm TLS record protocol
(trên tầng giao vận như giao thức điều khiển truyền tải TCP, giao thức truyền vận
khơng tin cậy UDP)

Tính năng kết nối riêng tư: ứng dụng mã hoá đối xứng được sử dụng để mã hoá
dữ liệu (mã hoá AES...). Các khoá để mã hoá đối xứng được sinh ra trong mỗi
lần thực hiện kết nối, được thỏa thuận bí mật của giao thức khác (ví dụ TLS). Nhờ
vậy mà giao thức TLS có thể được sử dụng mà khơng cần mã hố.
Tính năng kết nối đáng tin cậy: Một thơng điệp vận chuyển thơng báo sẽ bao gồm
kiểm tra tính tồn vẹn (sử dụng hàm Băm ví dụ SHA-1)
Khơng chỉ có vậy, giao thức TLS cịn có thể sử dụng để đóng gói, mã hóa dữ liệu,
phân mảnh, hỗ trợ các máy chủ nhận ra nhau để từ đó tiến hành thỏa thuận mã
hóa.
2. HTTPS

Page

HTTPS hoạt động tương tự như HTTP, tuy nhiên được bổ sung thêm chứng
chỉ SSL (Secure Sockets Layer – tầng ổ bảo mật) hoặc TLS (Transport Layer
Security – bảo mật tầng truyền tải). Hiện tại, đây là các tiêu chuẩn bảo mật
hàng đầu cho hàng triệu website trên toàn thế giới.

10

HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure) là giao thức truyền tải siêu văn
bản an toàn. Thực chất, đây chính là giao thức HTTP nhưng tích hợp thêm Chứng
chỉ bảo mật SSL nhằm mã hóa các thơng điệp giao tiếp để tăng tính bảo mật. Có
thể hiểu, HTTPS là phiên bản HTTP an toàn, bảo mật hơn.


Cả SSL và TLS đều sử dụng hệ thống PKI (Public Key Infrastructure -hạ tầng
khóa cơng khai) khơng đối xứng. Hệ thống này sử dụng hai “khóa” để mã hóa
thơng tin liên lạc, “khóa cơng khai” (public key) và “khóa riêng” (private key).
Bất cứ thứ gì được mã hóa bằng khóa cơng khai chỉ có thể được giải mã bởi khóa
riêng và ngược lại. Các tiêu chuẩn này đảm bảo các nội dung sẽ được mã hóa
trước khi truyền đi, và giải mã khi nhận. Điều này khiến hacker dù có chen ngang
lấy được thơng tin cũng khơng thể “hiểu” được thơng tin đó.
Về cơ bản, HTTPS là một giao thức HTTP với bảo mật bổ sung. Tuy nhiên, trong
thời đại mà mọi thơng tin đều được số hóa, thì giao thức HTTPS lại trở nên cực
kỳ cần thiết cho bảo mật website.
HTTPS sử dụng Port 443 – đây chính là cổng hỗ trợ mã hóa kết nối từ máy tính
client đến server, nhằm bảo vệ gói dữ liệu đang được truyền đi.
Khi máy khách truy cập một website, giao thức HTTPS sẽ hỗ trợ xác thực tính
đích danh của website đó thơng qua việc kiểm tra xác thực bảo mật (Security
Certificate).

Page

Giao thức HTTPS sử dụng phương thức mã hóa (encryption) để đảm bảo các
thông điệp trao đổi giữa máy khách và máy chủ không bị kẻ thứ ba (hackers)
đọc được.

11

Các xác thực bảo mật này được cung cấp và xác minh bởi Certificate Authority
(CA) – các tổ chức phát hành các chứng thực các loại chứng thư số cho người
dùng, doanh nghiệp, máy chủ, mã nguồn, phần mềm. Các tổ chức này đóng vai
trị là bên thứ ba, được cả hai bên tin tưởng để hỗ trợ quá trình trao đổi thơng tin
an tồn.


Nếu truy cập một website không được cài đặt giao thức HTTPS, người dùng sẽ
đối diện với nguy cơ bị tấn cơng sniffing. Hacker có thể “chen ngang” vào kết
nối giữa máy khách và máy chủ, đánh cắp các dữ liệu mà người dùng gửi đi
(password, thơng tin thẻ tín dụng, văn bản email,…) và các thơng tin sẵn có từ
website. Thậm chí, mọi thao tác của người dùng trên website đều có thể bị quan
sát, ghi lại mà họ không hề hay biết.
Với giao thức HTTPS, người dùng và máy chủ hồn tồn có thể tin tưởng rằng
các thơng điệp chuyển giao qua luôn trong trạng thái nguyên vẹn, khơng qua bất
kì chỉnh sửa, sai lệch nào so với dữ liệu đầu vào.

Page

12

Với giao thức HTTPS, trước khi dữ liệu giữa máy khách và máy chủ được mã
hóa để tiếp tục trao đổi, trình duyệt trên máy khách sẽ yêu cầu kiểm tra chứng chỉ

SSL từ máy chủ, đảm bảo rằng rằng người dùng đang giao tiếp với đúng đối tượng
mà họ muốn. Chứng chỉ SSL/TSL của HTTPS sẽ giúp xác minh đó là website
chính thức


3. SSH
SSH tên đầy đủ là Secure SHell là một giao thức mạng mang tính bảo mật, cung
cấp cách thức truy cập từ xa vào một thiết bị khác một cách an tồn thơng qua
các cơ chế mã hóa. Bằng cách sử dụng một số kỹ thuật mã hóa, xác thực mỗi bên
với nhau để đảm bảo dữ liệu trao đổi giữa các máy trong phiên làm việc được mã
hóa và giải mã nhằm mục đích giữ vững tính tồn vẹn của dữ liệu và bảo vệ an
ninh thông tin.

SSH hoạt động theo mơ hình client-server để xác thực hai bên và mã hóa dữ liệu
giữa chúng. Client sẽ là thành phần tạo phiên kết nối SSH đến thành phần khác,
còn Server sẽ cho phép Client mở phiên SSH kết nối vào chính mình.
Để làm được điều này Server sẽ lắng nghe trên một port được chỉ định cho SSH,
mặc định là port 22. Mỗi kết nối SSH bao gồm hai việc xác thực: xác thực SSH
Server và xác thực SSH Client. Client chịu trách nhiệm khởi tạo quá trình bắt tay
TCP với Server, thương lượng kết nối an toàn, xác thực Server và cung cấp thông
tin đăng nhập để Server xác thực mình. Cịn Server có trách nhiệm thương lượng
kết nối an toàn, xác thực bên Client và sinh ra phiên làm việc nếu thông tin đăng
nhập được chấp nhận. SSH Client và SSH Server thương lượng với nhau để xác
định cơ chế xác thực sẽ sử dụng thậm chí có thể u cầu nhiều kiểu xác thực để
thiết lập kết nối an tồn trong q tình trao đổi dữ liệu giữa chúng.

Page

1. Khởi tạo 1 kết nối SSH, chính là tạo ra 1 kênh giao tiếp bảo mật giữa Server
và Client.

2. Client xác thực Server. Sau khi Client xác định được định danh của Server,
1 kết nối bảo mật đối xứng được hình thành giữa 2 bên.
3. Server xác thực Client dựa trên kết nối được thiết lập ở trên.

13

Đối với SSH version 1 là hoạt động của version 1 này có thể được chia làm 3
bước chính:


Bước 1.Khi Client khởi tạo 1 kết nối TCP tới port 22 ở Server, sẽ có 2 thơng tin
được trao đổi:
•
•

Phiên bản Protocol mà Server hỗ trợ
Phiên bản của gói cài đặt SSH trên Server

Nếu phiên bản Protocol của Server phù hợp với Client thì kết nối mới được tiếp
tục. Ngay sau khi Client tiếp tục kết nối, Server và Client sẽ chuyển sang sử dụng
bộ giao thức Binary Packet Protocol dài 32 bit.
Bước 2. Server sẽ gửi các thông tin quan trọng tới Client, đây là những thông tin
nắm vai trị chính trong session hiện tại:
•

•
•
•

Server cho Client biết định danh của mình bằng RSA Public Key trên

Server. Mọi Client kết nối tới Server đều nhận được RSA Public Key giống
nhau.
Server Key. Server Key này được tái tạo theo mỗi khoảng thời gian nhất
định.
1 chuỗi 8 bytes ngẫu nhiên được gọi là checkbytes. Sau này Client sẽ sử
dụng chuỗi này để hồi đáp lại cho Server.
Cuối cùng, Server cấp cho Client biết toàn bộ các phương thức xác thực,
mã hóa mà Server hỗ trợ.

Dựa vào danh sách các phương thức mã hóa mà Server hỗ trợ, Client tạo ra 1
Symmetric Key ngẫu nhiên và gửi cho Server. Key này sẽ được sử dụng để mã
hóa và giải mã trong tồn bộ q trình giao tiếp giữa 2 bên trong session hiện tại,
đây còn được gọi là Session Key. Session Key sẽ được mã hóa kép, mã hóa đầu
tiên dựa vào RSA Public Key và mã hóa thứ 2 dựa vào Server Key. Việc mã hóa
kép đảm bảo cho dù RSA Public Key có bị lộ thì cũng khơng thể giải mã gói tin
do cịn 1 lớp mã hóa bằng Session Key được thay đổi theo thời gian.
Cho đến lúc này Client vẫn chưa thể xác thực được Server, nó chỉ biết được định
danh của Server dựa vào RSA Public Key. Để xác thực Server thì Client phải
chắc chắn Server có khả năng giải mã được Session Key. Bởi vậy sau khi gửi
Session Key xong Client sẽ chờ hồi âm từ phía Server. Nếu nhận được thơng báo
xác nhận Client đã sẵn sàng để xác thực được Server thì quá trình này hồn tất.

Page

1. Password Authentication: Đây là phương pháp phổ biến và đơn giản nhất.
Server yêu cầu Client cung cấp user name và password. Server xác nhận
password dựa trên cơ sở dữ liệu được lưu trên Server. Và dĩ nhiên, Client
sẽ mã hóa Password bằng Session Key trước khi gửi cho Server kiểm
chứng Password này.

14

Bước 3. Server xác thực Client: có nhiều phương pháp, trong đó có 2 phương
pháp phổ biến nhất:


2. Public Key Authentication: Để sử dụng Public Key Authentication, Client
cần phải tạo ra RSA Public Key và RSA Private Key, 2 Key này chỉ dùng
để xác thực Client. Public Key này sẽ được gửi đến Server và được Server
lưu lại. Bất kỳ dữ liệu nào được mã hóa bằng Public Key chỉ có thể giải mã
bằng Private Key tương ứng.
Lúc này, Client sẽ gửi cho Server 1 yêu cầu chứng thực Public Key và các
chi tiết về thuận toán mã hóa nó sử dụng, Server lấy Public Key ứng với
Client đang yêu cầu để mã hóa 1 chuỗi 256 bit ngẫu nhiên rồi gửi cho
Client. Client nhận chuỗi này, sử dụng Private Key của mình để giải mã,
sau khi giải mã, Client dùng kết quả kết hợp với Session Key ở bước 2 để
tạo 1 đoạn hash rồi gửi trả lại cho Server. Sau khi Server nhận được đoạn
hash, nó sẽ dùng chuỗi 256 bit ban đầu nó tạo ra kết hợp với Session Key
để tạo ra 1 đoạn hash và đem so sánh với đoạn nó nhận được, Nếu 2 đoạn
hash khớp nhau thì quá trình Server chứng thực Client thành công.
Kể từ giờ kết nối SSH đã sẵn sàng, Client và Server cũng đã có thể gửi các
gói tin cho nhau
Tuy nhiên SSH version 1 rất hạn chế trong việc hỗ trợ sử dụng nhiều thuật toán
để trao đổi Session Key, Message Authentication Code (MAC), thuật toán nén.
Còn đối với SSH version 2 chẵng những cung cấp nhiều lựa chọn cho Client để
sử dụng các thuật toán trao đổi Key mà cịn có khơng gian để có thể thêm thuật
toán tùy chỉnh riêng của người sử dụng.
SSH version 2 là giao thức SSH mặc định được sử dụng ngày nay bởi một số
tiến bộ trong version 2 so với version 1 như cải tiến các chuẩn mã hóa, Public
Key Certification, Message Authentication Code tốt hơn và phân bố lại

Session Key.
Trong hoạt động của SSH version 1, sau khi chọn một thuật toán trong danh sách
từ Server hỗ trợ, Client tạo 1 Session Key, mã hóa kép và gửi đến Server, mã hóa
lần đầu bởi Public Key, mã hóa lần 2 bởi Server Key. Trong SSH version 2, khơng
có khái niệm Server Key. Thay vào đó, Server cung cấp thêm danh sách các
phương thức trao đổi khóa mà nó hỗ trợ, từ đó Client chọn một phương thức. SSH
version 2 hoạt động dựa trên phương thức diffie-hellman-group1-sha1 và diffiehellman-group14-sha1 để trao đổi khóa.

Page

Message Authentication Code được sử dụng trong bất kỳ giao tiếp bảo mật nào
để xác minh tính tồn vẹn của dữ liệu. Ngay cả phiên bản SSH 1 cũng sử dụng
Message Authentication Code được gọi là CRC-32. CRC mặc dù kiểm tra sự thay

15

Sự thay đổi thứ hai trong SSH version 2 là một khái niệm gọi là cơ quan cấp
chứng chỉ (Certificate Authority - CA), CA sẽ ký vào Public Key được sử dụng
trong giao tiếp giữa Client và Server.


đổi trong dữ liệu, nhưng không được coi là tốt nhất. SSH version 2 sử dụng
Message Authentication Code nâng cao. Một số Message Authentication Code
SSH version 2 hỗ trợ như: hmac-md5; hmac-sha1; Hmac-ripemd160
Rekeying Session Key: Trong SSH version 1, chỉ có một Session Key được sử
dụng cho tồn bộ session làm việc của SSH. Trong SSH version 2 có bổ sung tính
năng Rekeying Session Key cho phép thay đổi Session Key mà không làm mất
session làm việc hiện tại.
Chương II. Kiến trúc, chức năng và ưu nhược điểm
I.

Kiến trúc và chức năng trong phân tầng của TCP/IP

1. Tầng ứng dụng (Application)

Page

16

Đây là lớp giao tiếp trên cùng của mơ hình. Đúng với tên gọi, tầng Ứng dụng đảm
nhận vai trò giao tiếp dữ liệu giữa 2 máy khác nhau thông qua các dịch vụ mạng
khác nhau (duyệt web, chat, gửi email, một số giao thức trao đổi dữ liệu: SMTP,
SSH, FTP,...). Dữ liệu khi đến đây sẽ được định dạng theo kiểu Byte nối Byte,
cùng với đó là các thơng tin định tuyến giúp xác định đường đi đúng của một gói
tin.


2. Tầng giao vận (Transport)
Tầng dữ liệu hoạt động thông qua 2 giao thức chính đó là TCP (Transmisson
Control Protocol) và UDP (User Datagram Protocol).
Trong đó TCP sẽ đảm bảo chất lượng truyền gửi gói tin, tuy nhiên chúng lại mất
quá nhiều thời gian để có thể thực hiện các thủ tục kiểm sốt dữ liệu. Ngược lại
thì UDP lại cho tốc độ truyền tải dữ liệu nhanh chóng hơn nhưng không đảm bảo
được chất lượng dữ liệu như TCP. Ở tầng này, 2 giao thức TCP và UDP sẽ hỗ trợ
lẫn nhau để phân luồng dữ liệu.

Page

17

Chức năng chính của tầng 3 là xử lý vấn đề giao tiếp giữa các máy chủ trong cùng
một mạng hoặc khác mạng được kết nối với nhau thông qua bộ định tuyến. Tại
đây dữ liệu sẽ được phân đoạn, mỗi đoạn sẽ khơng bằng nhau nhưng kích thước
phải nhỏ hơn 64KB. Cấu trúc đầy đủ của một Segment lúc này là Header chứa
thơng tin điều khiển và sau đó là dữ liệu.


3. Tầng mạng (Internet)
Gần giống như tầng mạng của mô hình OSI Tại đây, nó cũng được định nghĩa là
một giao thức chịu trách nhiệm truyền tải dữ liệu một cách logic trong mạng. Các
phân đoạn dữ liệu sẽ được đóng gói (Packets) với kích thước mỗi gói phù hợp với
mạng chuyển mạch mà nó dùng để truyền dữ liệu. Lúc này, các gói tin được chèn
thêm phần Header chứa thông tin của tầng mạng và tiếp tục được chuyển đến tầng
tiếp theo. Các giao thức chính trong tầng là IP, ICMP và ARP.
Toàn bộ các giao thức của tầng này gồm có ICMP (Internet Control Message
Protocol), IP (Internet Protocol) và IGMP (Internet Group Message Protocol).

4. Tầng vật lý (Physical)
Tầng vật lý hay còn được gọi là tầng liên kết dữ liệu là tầng thấp nhất của mơ
hình TCP/IP. Là sự kết hợp giữa tầng Vật lý và tầng liên kết dữ liệu của mơ hình
OSI. ầng này có nhiệm vụ truyền dữ liệu giữa 2 thiết bị trong cùng 1 mạng. Tại
đây, tồn bộ các gói dữ liệu sẽ được đóng vào khung được gọi là Fram và được
định tuyến đi tới đích đã được chỉ định sẵn ban đầu.
II.

Ưu nhược điểm

▪ Hoạt động độc lập với hệ điều hành.

Page

❖ Những lợi thế của việc sử dụng mơ hình TCP/IP bao gồm:
▪ Giúp thiết lập kết nối giữa các loại máy tính.

18

1. Ưu điểm


▪ Hỗ trợ nhiều giao thức định tuyến.
▪ Sử dụng kiến trúc máy khách-máy chủ có khả năng mở rộng
cao.
▪ Có thể hoạt động độc lập.
▪ Hỗ trợ một số giao thức định tuyến.
▪ Nhẹ và không gây quá tải khơng cần thiết cho mạng hoặc máy
tính
2. Nhược điểm
❖ Đi đôi với ưu điểm của TCP/IP là nhược điểm của nó
▪ Phức tạp để thiết lập và quản lý.
▪ Lớp vận chuyển khơng đảm bảo việc phân phối các gói tin.
▪ Không dễ thay thế các giao thức trong TCP/IP.
▪ Không tách bạch rõ ràng các khái niệm dịch vụ, giao diện và
giao thức nên không phù hợp để mô tả công nghệ mới trong
mạng mới.
▪ Đặc biệt dễ bị tấn cơng đồng bộ hóa, là một kiểu tấn cơng từ
chối dịch vụ trong đó tác nhân xấu sử dụng TCP/IP.

Page

19

Chương III. So sánh giữa mơ hình TCP/IP và OSI


TCP/IP VỚI OSI
TCP/IP và OSI là các giao thức mạng truyền thông được sử dụng rộng rãi nhất.
Sự khác biệt chính là OSI là một mơ hình khái niệm khơng được sử dụng thực tế
cho giao tiếp. Thay vào đó, nó xác định cách các ứng dụng có thể giao tiếp qua
mạng. Mặt khác, TCP/IP được sử dụng rộng rãi để thiết lập các liên kết và tương
tác mạng.
Các giao thức TCP/IP đặt ra các tiêu chuẩn mà Internet được tạo ra, trong khi
mơ hình OSI cung cấp các hướng dẫn về cách thức giao tiếp phải được thực hiện.
Do đó, TCP/IP là một mơ hình thực tế hơn.
❖ Những điểm tương đồng giữa mơ hình TCP/IP và mơ hình OSI
▪ Cả hai đều là mơ hình logic.
▪ Chúng xác định các tiêu chuẩn mạng.

Page

▪ Chúng cung cấp các khuôn khổ để tạo và triển khai các tiêu
chuẩn và thiết bị mạng.

20

▪ Chúng chia quá trình giao tiếp mạng thành các lớp.


▪ Chúng cho phép một nhà sản xuất tạo ra các thiết bị và thành
phần mạng có thể cùng tồn tại và hoạt động với các thiết bị
và thành phần do các nhà sản xuất khác sản xuất.

❖ Sự khác biệt giữa mơ hình TCP/IP và mơ hình OSI
▪ TCP/IP chỉ sử dụng một lớp (application) để xác định chức
năng của các lớp trên, trong khi OSI sử dụng ba lớp
(application, presentation và session).
▪ TCP/IP sử dụng một lớp (physical) để xác định chức năng
của các lớp dưới cùng, trong khi OSI sử dụng hai lớp
(physical và data link).
▪ Kích thước tiêu đề TCP/IP là 20 byte, trong khi tiêu đề OSI là
5 byte.
▪ TCP/IP là một tiêu chuẩn hướng giao thức, trong khi OSI là
một mơ hình chung dựa trên các chức năng của mỗi lớp.
▪ TCP/IP theo cách tiếp cận ngang, trong khi OSI theo cách
tiếp cận dọc.
▪ Trong TCP/IP, các giao thức được phát triển đầu tiên, và sau
đó mơ hình được phát triển. Trong OSI, mơ hình được phát
triển đầu tiên, và sau đó các giao thức trong mỗi lớp được
phát triển.
▪ TCP/IP giúp thiết lập kết nối giữa các loại máy tính khác
nhau, trong khi OSI giúp chuẩn hóa bộ định tuyến, thiết bị
chuyển mạch, bo mạch chủ và các phần cứng khác.

Page

21

-The end-