luận văn giải pháp xác thực người dùng bằng công nghệ captive portal








Luận văn

Giải pháp xác thực
người dùng bằng công
nghệ Captive Portal















LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận án tốt nghiệp, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô

giáo trong Bộ môn tin học trƣờng ĐHDL Hải Phòng đã trực tiếp giảng dạy và cung
cấp cho em những kiến thức quý báu để em có thể tìm hiểu và tiếp cận với những công
nghệ và lĩnh vực mới.
Đặc biệt em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến TS. Phạm Hồng Thái và CN.
Lƣơng Việt Nguyên - ĐH Công nghệ đã tận tình hƣớng dẫn em cũng nhƣ tạo mọi điều
kiện về tài liệu và kiến thức để em có thể hoàn thành đƣợc luận án tốt nghiệp này.
Và cuối cùng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, tới các bạn đã động viên, góp ý và
sát cánh cùng em trên con đƣờng học tập.
Do thời gian eo hẹp và khả năng có hạn nên luận án tốt nghiệp không tránh khỏi
những thiếu sót. Kính mong nhận đƣợc nhiều ý kiến đóng góp, phê bình của quý thầy
cô và các bạn để chƣơng trình đƣợc hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !


Hải Phòng, tháng 8 năm 2007
Sinh viên


Lê Thị Thùy Lƣơng
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

2
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 1
MỤC LỤC 2
LỜI NÓI ĐẦU 5
Chƣơng 1: VẤN ĐỀ AN NINH AN TOÀN MẠNG MÁY TÍNH VÀ CÁC
GIẢI PHÁP XÁC THỰC NGƢỜI DÙNG 7
1.1. Tổng quan về vấn đề an ninh an toàn mạng máy tính 7
1.1.1. Đe dọa an ninh từ đâu? 7

1.1.2. Các giải pháp cơ bản đảm bảo an ninh 8
1.2. Vấn đề bảo mật hệ thống và mạng 10
1.2.1. Các vấn dề chung về bảo mật hệ thống và mạng 10
1.2.2. Một số khái niệm và lịch sử bảo mật hệ thống 10
1.3. Các kiến thức cơ bản về xác thực ngƣời dùng 11
1.3.1. Khái niệm về xác thực ngƣời dùng 12
1.3.2. Các giải pháp xác thực ngƣời dùng phổ biến 12
1.3.3. Các giao thức xác thực 18
1.3.4. Nhận xét 20
Chƣơng 2: MẠNG KHÔNG DÂY VÀ CÁC CHÍNH SÁCH BẢO MẬT 21
2.1. Giới thiệu chung về mạng không dây 21
2.2. Lịch sử phát triển và sự phát triển của mạng không dây 22
2.2.1. Lịch sử phát triển của mạng không dây 22
2.2.2. Sự phát triển của mạng không dây 23
2.2.3. Các thế hệ phát triển của mạng không dây 24
2.3. Công nghệ phổ biến của mạng không dây 25
2.3.1. Công nghệ TDMA 25
2.3.2. Công nghệ GSM 25
2.3.3. Công nghệ CDMA 26
2.3.4. Công nghệ WiFi 26
2.3.5. Công Nghệ WiMax 27
2.3.6. Công nghệ GPRS 27
2.4. Các chuẩn phổ biến của mạng không dây 27
2.6. Công nghệ tấn công và cách phòng thủ 29
2.6.1. Phƣơng pháp tấn công bằng Rogue Access Point 29
2.6.2. Tổng hợp các phƣơng pháp tấn công khác 31
2.7. Chính sách bảo mật mạng không dây 35
2.7.1. Đánh giá về hệ thống bảo mật của WLAN 35
2.7.2. Chính sách bảo mật WLAN 35
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

3
Chƣơng 3: CÔNG NGHỆ CAPTIVE PORTAL VÀ SỬ DỤNG RADIUS XÁC
THỰC TRONG WLAN 37
3.1. Công nghệ Captive Portal là gì? 37
3.1.1. Các cách triển triển khai 37
3.1.3. Giới thiệu một số phần mềm sử dụng công nghệ Captive Portal 38
3.1.4. Một số hạn chế 39
3.2. Sử dụng RADIUS cho quá trình xác thực trong WLAN 39
3.2.1. Xác thực, cấp phép, và thanh toán 41
3.2.2. Sự an toàn và mở rộng 42
3.2.3. Áp dụng RADIUS cho mạng LAN không dây 43
3.2.4.Tthực hiện các tùy chọn 44
3.2.5. Kết luận 44
Chƣơng 4: CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM PHẦN MỀM CHILLISPOT 45
4.1. Giới thiệu ChilliSpot 45
4.1.1. Phƣơng pháp xác thực của ChilliSpot 45
4.1.2. Một số giao diện của ChilliSpot 45
4.1.3. Yêu cầu để xây dựng một HotSpot 46
4.1.4. Kiến trúc mạng khi xây dựng 47
4.2. Mô tả 48
4.2.1. Máy chủ Web xác thực 48
4.2.2. RADIUS 48
4.2.2. Access Point 53
4.2.3. Máy khách 53
4.2.4. Kiến trúc phần mềm 53
4.3. Cài đặt trên RedHat 9, Fedora (FC1,FC2,FC3 hoặc FC4) 54
4.3.1. Yêu cầu tối thiểu 54
4.3.2. Chuẩn bị 54
4.3.3. Cài đặt Redhat hoặc Fedora 54

4.3.4. Cài đặt và định cấu hình ChilliSpot 55
4.3.5. Cài đặt Firewall 56
4.3.6. Cài đặt và cấu hình máy chủ web chứng thực UAM 57
4.3.7. Cài đặt và cấu hình FreeRADIUS 57
4.4. Cấu hình máy khách 58
4.4.1. Phƣơng pháp truy nhập phổ thông - Universal Access Method 58
4.4.2. Bảo vệ sự truy nhập không dây - Wireless Protected Access 59
4.5. Những file đƣợc tạo ra hoặc đƣợc sử dụng 59
4.6. Tùy chọn 60
4.6.1. Tóm tắt 60
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

4
4.6.2. Tùy chọn 60
4.6.3. Tệp tin 67
4.6.4. Tín hiệu 67
4.7. Các phiên bản của ChilliSpot 67
4.7.1. ChilliSpot 1.1 67
4.7.2. ChilliSpot 1.0 68
4.7.3. ChilliSpot 1.0 RC3 68
4.7.4. ChilliSpot 1.0 RC2 69
4.7.5. ChilliSpot 1.0 RC1 69
4.7.6. ChilliSpot 0.99 70
4.7.7. ChilliSpot 0.98 71
4.7.8. ChilliSpot 0.97 72
4.7.9. ChilliSpot 0.96 73
4.7.10. ChilliSpot 0.95 73
4.7.11. ChilliSpot 0.94 74
4.7.12. ChilliSpot 0.93 75
4.7.13. ChilliSpot 0.92 75

4.7.14. ChilliSpot 0.91 75
4.7.15. ChilliSpot 0.90 75
KẾT LUẬN 76
Kết quả đạt đƣợc 76
Hƣớng phát triển của đề tài 76
CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 77
Tài liệu 77
Một số website: 77

Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

5
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay vấn đề toàn cầu hoá và nền kinh tế thị trƣờng mở cửa đã mang lại
nhiều cơ hội làm ăn hợp tác kinh doanh và phát triển. Các ngành công nghiệp máy tính
và truyền thông phát triển đã đƣa thế giới chuyển sang thời đại mới: thời đại công
nghệ thông tin. Việc nắm bắt và ứng dụng Công nghệ thông tin trong các lĩnh vực
khoa học, kinh tế, xã hội đã đem lại cho các doanh nghiệp và các tổ chức những thành
tựu và lợi ích to lớn. Máy tính đã trở thành công cụ đắc lực và không thể thiếu của con
ngƣời, con ngƣời có thể ngồi tại chỗ mà vẫn nắm bắt đƣợc các thông tin trên thế giới
hàng ngày đó là nhờ vào sự phát triển mạnh mẽ của Internet. Các tổ chức, công ty hay
các cơ quan đều phải (tính đến) xây dựng hệ thống tài nguyên chung để có thể phục vụ
cho nhu cầu của các nhân viên và khách hàng. Và một nhu cầu tất yếu sẽ nảy sinh là
ngƣời quản lý hệ thống phải kiểm soát đƣợc việc truy nhập sử dụng các tài nguyên đó.
Một vài ngƣời có nhiều quyền hơn một vài ngƣời khác. Ngoài ra, ngƣời quản lý cũng
muốn rằng những ngƣời khác nhau không thể truy nhập đƣợc vào các tài nguyên nào
đó của nhau. Để thực hiện đƣợc các nhu cầu truy nhập trên, chúng ta phải xác định
đƣợc ngƣời dùng hệ thống là ai để có thể phục vụ một cách chính xác nhất, đó chính là
việc xác thực ngƣời dùng. Đây là một vấn đề nóng bỏng và đang đƣợc quan tâm hiện
nay. Đó là một trong những nguyên nhân khiến em chọn đề tài "Giải pháp xác thực

ngƣời dùng bằng công nghệ Captive Portal”.
Với công nghệ Captive Portal sẽ bắt buộc một máy muốn sử dụng Internet
trong mạng thì trƣớc tiên phải sử dụng trình duyệt để “đƣợc” tới một trang đặc biệt
(thƣờng dùng cho mục đích xác thực). Captive Portal sẽ chuyển hƣớng trình duyệt tới
thiết bị xác thực an ninh. Điều này đƣợc thực hiện bằng cách bắt tất cả các gói tin, kể
cả địa chỉ và cổng, đến khi ngƣời dùng mở một trình duyệt và thử truy cập Internet.
Tại thời điểm đó, trình duyệt sẽ đƣợc chuyển hƣớng tới trang Web đặc biệt yêu cầu
xác thực (đăng nhập) hoặc thanh toán, hoặc đơn giản chỉ là hiện một bảng thông báo
về các quy định mà ngƣời dùng sẽ phải tuân theo và yêu cầu ngƣời dùng phải chấp
nhận các quy định đó trƣớc khi truy cập Internet. Captive Portal thƣờng đƣợc triển
khai ở hầu hết các điểm truy nhập Wi-Fi và nó cũng có thể đƣợc dùng để điều khiển
mạng có dây.

Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

6
Đề tài gồm phần mở đầu, bốn chương và kết luận
Chương 1: Vấn đề an ninh an toàn mạng máy tính và các giải pháp xác thực
người dùng
Trình bày tổng quan về vấn đề an ninh trong mạng máy tính, các nguy cơ và
vấn đề bảo mật hệ thống mạng.
Tìm hiểu khái niệm xác thực ngƣời dùng và các giải pháp xác thực ngƣời dùng
phổ biến. Qua đó đƣa ra đƣợc các ƣu điểm và nhƣợc điểm của các giải pháp đó.
Chương II: Mạng không dây và các chính sách bảo mật
Chƣơng này tìm hiểu khái quát về mạng không dây và các chính sách bảo mật.
Chương III: Công nghệ Captive Portal và sử dụng Radius xác thực trong WLAN
Chƣơng này đi vào khảo sát một công nghệ xác thực ngƣời dùng. Đó là xác
thực ngƣời dùng bằng công nghệ Captive Portal.
Chương IV: Cài đặt và thử nghiệm phân mềm ChilliSpot
Chƣơng này sẽ trình bày về cách cấu hình; cách triển khai cài đặt và sử dụng

chƣơng trình.
Phần kết luận:
Phần này tóm tắt kết quả đạt đƣợc, đƣa ra những hạn chế của và hƣớng khai
thác hệ thống trên thực tế.


Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

7
Chương 1:
VẤN ĐỀ AN NINH AN TOÀN MẠNG MÁY TÍNH VÀ CÁC
GIẢI PHÁP XÁC THỰC NGƯỜI DÙNG
1.1. Tổng quan về vấn đề an ninh an toàn mạng máy tính
1.1.1. Đe dọa an ninh từ đâu?
Trong xã hội, cái thiện và cái ác luôn song song tồn tại nhƣ hai mặt không tách
rời, chúng luôn phủ định nhau. Có biết bao nhiêu ngƣời muốn hƣớng tới cái chân
thiện, cái tốt đẹp, thì cũng có không ít kẻ vì mục đích này hay mục đích khác lại làm
cho cái ác nảy sinh, lấn lƣớt cái thiện. Sự giằng co giữa cái thiện và cái ác ấy luôn là
vấn đề bức xúc của xã hội, cần phải loại trừ cái ác, thế nhƣng cái ác lại luôn nảy sinh
theo thời gian. Mạng máy tính cũng vậy, có những ngƣời phải mất biết bao nhiêu công
sức nghiên cứu ra các biện pháp bảo vệ cho an ninh của tổ chức mình, thì cũng lại có
kẻ tìm mọi cách phá vỡ lớp bảo vệ đó với nhiều ý đồ khác nhau.
Mục đích của ngƣời lƣơng thiện là luôn muốn tạo ra các khả năng bảo vệ an
ninh cho tổ chức rất rõ ràng. Ngƣợc lại, ý đồ của kẻ xấu lại ở nhiều góc độ, cung bậc
khác nhau. Có kẻ muốn phá vỡ lớp vỏ an ninh để chứng tỏ khả năng của mình, để thoả
mãn thói hƣ ích kỷ. Loại ngƣời này thƣờng làm hại ngƣời khác bằng cách phá hoại các
tài nguyên trên mạng, xâm phạm quyền riêng tƣ hoặc bôi nhọ danh dự của họ. Nguy
hiểm hơn, có những kẻ lại muốn đoạt không các nguồn lợi của ngƣời khác nhƣ việc
lấy cắp các thông tin mật của các công ty, đột nhập vào ngân hàng để chuyển trộm
tiền Bởi trên thực tế, hầu hết các tổ chức công ty tham gia vào mạng máy tính toàn

cầu đều có một lƣợng lớn các thông tin kết nối trực tuyến. Trong lƣợng lớn các thông
tin ấy, có các thông tin bí mật nhƣ: các bí mật thƣơng mại, các kế hoạch phát triển sản
phẩm, chiến lƣợc maketing, phân tích tài chính hay các thông tin về nhân sự, bí mật
riêng tƣ Các thông tin này hết sức quan trọng, việc để lộ ra các thông tin cho các đối
thủ cạnh tranh sẽ dẫn đến một hậu quả hết sức nghiêm trọng.
Tuy nhiên, không phải bất cứ khi nào muốn những kẻ xấu cũng có thể thực hiện
đƣợc mục đích của mình. Chúng cần phải có thời gian, những sơ hở, yếu kém của
chính những hệ thống bảo vệ an ninh mạng. Và để thực hiện đƣợc điều đó, chúng cũng
phải có trí tuệ thông minh cộng với cả một chuỗi dài kinh nghiệm. Còn để xây dựng
đƣợc các biện pháp đảm bảo an ninh, đòi hỏi ở ngƣời xây dựng cũng không kém về trí
tuệ và kinh nghiệm thực tiễn. Nhƣ thế, cả hai mặt tích cực và tiêu cực ấy đều đƣợc
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

8
thực hiện bởi bàn tay khối óc của con ngƣời, không có máy móc nào có thể thay thế
đƣợc. Vậy, vấn đề an ninh an toàn mạng máy tính hoàn toàn mang tính con ngƣời.
Ban đầu, những trò phá hoại chỉ mang tính chất là trò chơi của những ngƣời có
trí tuệ không nhằm mục đích vụ lợi, xấu xa. Tuy nhiên, khi mạng máy tính trở nên phổ
dụng, có sự kết nối của nhiều tổ chức, công ty, cá nhân với nhiều thông tin bí mật, thì
những trò phá hoại ấy lại không ngừng gia tăng. Sự phá hoại ấy đã gây ra nhiều hậu
quả nghiêm trọng, nó đã trở thành một loại tội phạm. Theo số liệu thống kê của CERT
(Computer Emegency Response Team) thì số lƣợng các vụ tấn công trên Internet đƣợc
thông báo cho tổ chức này là ít hơn 200 vào năm 1989, khoảng 400 vào năm 1991,
1400 năm 1993 và 2241 năm 1994. Những vụ tấn công này nhằm vào tất cả các máy
tính có mặt trên Internet, từ các máy tính của các công ty lớn nhƣ AT & T, IBM, các
trƣờng đại học, các cơ quan nhà nƣớc, các nhà băng Những con số đƣa ra này, trên
thực tế chỉ là phần nổi của tảng băng. Một phần lớn các vụ tấn công không đƣợc thông
báo vì nhiều lý do khác nhau, nhƣ sự mất uy tín, hoặc chỉ đơn giản là họ không hề biết
mình bị tấn công.
Thực tế, đe doạ an ninh không chỉ ở bên ngoài tổ chức, mà bên trong tổ chức

vấn đề cũng hết sức nghiêm trọng. Đe dọa bên trong tổ chức xẩy ra lớn hơn bên ngoài,
nguyên nhân chính là do các nhân viên có quyền truy nhập hệ thống gây ra. Vì họ có
quyền truy nhập hệ thống nên họ có thể tìm đƣợc các điểm yếu của hệ thống, hoặc vô
tình họ cũng có thể phá hủy hay tạo cơ hội cho những kẻ khác xâm nhập hệ thống. Và
nguy hiểm hơn, một khi họ là kẻ bất mãn hay phản bội thì hậu quả không thể lƣờng
trƣớc đƣợc.
Tóm lại, vấn đề an ninh an toàn mạng máy tính hoàn toàn là vấn đề con ngƣời
và không ngừng gia tăng, nó có thể bị đe doạ từ bên ngoài hoặc bên trong tổ chức. Vấn
đề này đã trở thành mối lo ngại lớn cho bất kì chủ thể nào tham gia vào mạng máy tính
toàn cầu. Và nhƣ vậy, để đảm bảo việc trao đổi thông tin an toàn và an ninh cho mạng
máy tính, buộc các tổ chức đó phải triển khai các biện pháp bảo vệ đảm bảo an ninh,
mà trƣớc hết là cho chính mình.
1.1.2. Các giải pháp cơ bản đảm bảo an ninh
Nhƣ trên ta đã thấy, an ninh an toàn mạng máy tính có thể bị đe doạ từ rất nhiều
góc độ và nguyên nhân khác nhau. Đe doạ an ninh có thể xuất phát từ bên ngoài mạng
nội bộ hoặc cũng có thể xuất phát từ ngay bên trong tổ chức. Do đó, việc đảm bảo an
ninh an toàn cho mạng máy tính cần phải có nhiều giải pháp cụ thể khác nhau. Tuy
nhiên, tổng quan nhất có ba giải pháp cơ bản sau:
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

9
o Giải pháp về phần cứng.
o Giải pháp về phần mềm.
o Giải pháp về con ngƣời.
Đây là ba giải pháp tổng quát nhất mà bất kì một nhà quản trị an ninh nào cũng
phải tính đến trong công tác đảm bảo an ninh an toàn mạng máy tính. Mỗi giải pháp có
một ƣu nhƣợc điểm riêng mà ngƣời quản trị an ninh cần phải biết phân tích, tổng hợp
và chọn lựa để tạo khả năng đảm bảo an ninh tối ƣu nhất cho tổ chức mình.
Giải pháp phần cứng là giải pháp sử dụng các thiết bị vật lý nhƣ các hệ thống
máy chuyên dụng, cũng có thể là các thiết lập trong mô hình mạng (thiết lập kênh

truyền riêng, mạng riêng) Giải pháp phần cứng thông thƣờng đi kèm với nó là hệ
thống phần mềm điều khiển tƣơng ứng. Đây là một giải pháp không phổ biến, vì
không linh hoạt trong việc đáp ứng với các tiến bộ của các dịch vụ mới xuất hiện, và
chi phí rất cao.
Khác với giải pháp phần cứng, giải pháp về phần mềm hết sức đa dạng. Giải
pháp phần mềm có thể phụ thuộc hay không phụ thuộc vào phần cứng. Cụ thể các giải
pháp về phần mềm nhƣ: các phƣơng pháp xác thực, các phƣơng pháp mã hoá, mạng
riêng ảo, các hệ thống bức tƣờng lửa, Các phƣơng pháp xác thực và mã hoá đảm bảo
cho thông tin truyền trên mạng một cách an toàn nhất. Vì với cách thức làm việc của
nó, thông tin thật trên đƣờng truyền đƣợc mã hoá dƣới dạng mà những kẻ “nhòm
trộm” không thể thấy đƣợc, hoặc nếu thông tin bị sửa đổi thì tại nơi nhận sẽ có cơ chế
phát hiện sự sửa đổi đó. Còn phƣơng pháp sử dụng hệ thống bức tƣờng lửa lại đảm bảo
an ninh ở góc độ khác. Bằng cách thiết lập các luật tại một điểm đặc biệt (thƣờng gọi
là điểm nghẹt) giữa hệ thống mạng bên trong (mạng cần bảo vệ) với hệ thống mạng
bên ngoài (mạng đƣợc coi là không an toàn về bảo mật - hay là Internet), hệ thống bức
tƣờng lửa hoàn toàn có thể kiểm soát các kết nối trao đổi thông tin giữa hai mạng. Với
cách thức này, hệ thống tƣờng lửa đảm bảo an ninh khá tốt cho hệ thống mạng cần bảo
vệ. Nhƣ thế, giải pháp về phần mềm gần nhƣ hoàn toàn gồm các chƣơng trình máy
tính, do đó chi phí cho giải pháp này sẽ ít hơn so với giải pháp về phần cứng.
Bên cạnh hai giải pháp trên, giải pháp về chính sách con ngƣời là một giải pháp
hết sức cơ bản và không thể thiếu đƣợc. Vì nhƣ phần trên đã thấy, vấn đề an ninh an
toàn mạng máy tính hoàn toàn là vấn đề con ngƣời, do đó việc đƣa ra một hành lang
pháp lý và các quy nguyên tắc làm việc cụ thể là cần thiết. Ở đây, hành lang pháp lý có
thể gồm: các điều khoản trong bộ luật của nhà nƣớc, các văn bản dƣới luật, Còn các
quy định có thể do từng tổ chức đặt ra cho phù hợp với từng đặc điểm riêng. Các quy
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

10
định có thể nhƣ: quy định về nhân sự, việc sử dụng máy, sử dụng phần mềm, Và nhƣ
vậy, sẽ hiệu quả nhất trong việc đảm bảo an ninh an toàn cho hệ thống mạng máy tính

một khi ta thực hiện triệt để giải pháp về chính sách con ngƣời.
Tóm lại, vấn đề an ninh an toàn mạng máy tính là một vấn đề lớn, nó yêu cầu
cần phải có một giải pháp tổng thể, không chỉ phần mềm, phần cứng máy tính mà nó
đòi hỏi cả vấn đề chính sách về con ngƣời. Và vấn đề này cần phải đƣợc thực hiện một
cách thƣờng xuyên liên tục, không bao giờ triệt để đƣợc vì nó luôn nảy sinh theo thời
gian. Tuy nhiên, bằng các giải pháp tổng thể hợp lý, đặc biệt là giải quyết tốt vấn đề
chính sách về con ngƣời ta có thể tạo ra cho mình sự an toàn chắc chắn hơn.
1.2. Vấn đề bảo mật hệ thống và mạng
1.2.1. Các vấn dề chung về bảo mật hệ thống và mạng
Đặc điểm chung của một hệ thống mạng là có nhiều ngƣời sử dụng chung và
phân tán về mặt địa lý nên việc bảo vệ tài nguyên phức tạp hơn nhiều so với việc môi
trƣờng một máy tính đơn lẻ, hoặc một ngƣời sử dụng.
Hoạt động của ngƣời quản trị hệ thống mạng phải đảm bảo các thông tin trên
mạng là tin cậy và sử dụng đúng mục đích, đối tƣợng đồng thời đảm bảo mạng hoạt
động ổn định không bị tấn công bởi những kẻ phá hoại.
Nhƣng trên thực tế là không một mạng nào đảm bảo là an toàn tuyệt đối, một hệ
thống dù đƣợc bảo vệ chắc chắn đến mức nào thì cũng có lúc bị vô hiệu hóa bởi những
kẻ có ý đồ xấu.
1.2.2. Một số khái niệm và lịch sử bảo mật hệ thống
a. Đối tượng tấn công mạng (intruder)
Đối tƣợng là những cá nhân hoặc tổ chức sử dụng những kiến thức về mạng và
các công cụ phá hoại (gồm phần cứng hoặc phần mềm) để dò tìm các điểm yếu và các
lỗ hổng bảo mật trên hệ thống, thực hiện các hoạt động xâm nhập và chiếm đoạt tài
nguyên trái phép.
Một số đối tƣợng tấn công mạng nhƣ:
Hacker: là những kẻ xâm nhập vào mạng trái phép bằng cách sử dụng các công
cụ phá mật khẩu hoặc khai thác các điểm yếu của thành phần truy nhập trên hệ thống
Masquerader: Là những kẻ giả mạo thông tin trên mạng nhƣ giả mạo địa chỉ IP,
tên miền, định danh ngƣời dùng…
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

11
Eavesdropping: Là những đối tƣợng nghe trộm thông tin trên mạng, sử dụng
các công cụ Sniffer, sau đó dùng các công cụ phân tích và debug để lấy đƣợc các
thông tin có giá trị.
Những đối tƣợng tấn công mạng có thể nhằm nhiều mục đích khác nhau nhƣ ăn
cắp các thông tin có giá trị về kinh tế, phá hoại hệ thống mạng có chủ định, hoặc có thể
đó là những hành động vô ý thức…
b. Các lỗ hổng bảo mật
Các lỗ hổng bảo mật là những điểm yếu trên hệ thống hoặc ẩn chứa trong một
dịch vụ mà dựa vào đó kẻ tấn công có thể xâm nhập trái phép vào hệ thống để thực
hiện những hành động phá hoại chiếm đoạt tài nguyên bất hợp pháp.
Có nhiều nguyên nhân gây ra những lỗ hổng bảo mật: có thể do lỗi của bản thân
hệ thống, hoặc phần mềm cung cấp hoặc ngƣời quản trị yếu kém không hiểu sâu về
các dịch vụ cung cấp…
Mức độ ảnh hƣởng của các lỗ hổng tới hệ thống là khác nhau. Có lỗ hổng chỉ
ảnh hƣởng tới chất lƣợng dịch vụ cung cấp, có lỗ hổng ảnh hƣởng tới toàn bộ hệ thống
hoặc phá hủy hệ thống.
c. Chính sách bảo mật
Chính sách bảo mật là tập hợp các quy tắc áp dụng cho những ngƣời tham gia
quản trị mạng, có sử dụng các tài nguyên và các dịch vụ mạng.
Đối với từng trƣờng hợp phải có chính sách bảo mật khác nhau. Chính sách bảo
mật giúp ngƣời sử dụng biết trách nhiệm của mình trong việc bảo vệ các tài nguyên
trên mạng, đồng thời còn giúp cho nhà quản trị mạng thiết lập các biện pháp đảm bảo
hữu hiệu trong quá trình trang bị, cấu hình và kiểm soát hoạt động của hệ thống và
mạng.
1.3. Các kiến thức cơ bản về xác thực người dùng
Khi ngƣời sử dụng muốn truy nhập vào một hệ thống máy tính, thông thƣờng,
ngƣời sử dụng cần cung cấp các thông tin nhận dạng cho máy tính. Khi nhận đƣợc các
thông tin ấy, máy tính kiểm tra xem ngƣời sử dụng có quyền truy nhập vào hệ thống

không. Đây cũng là một nguyên tắc cơ bản đƣợc áp dụng cho một ngƣời khi muốn trao
đổi thông tin với ngƣời khác: Trƣớc tiên cần phải xác định ngƣời tham gia trao đổi
thông tin có đúng là ngƣời muốn trao đổi không. Do đó cần phải có một phƣơng thức
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

12
để cung cấp đặc điểm nhận dạng nhằm đảm bảo ngƣời trao đổi thông tin là hợp lệ. Quá
trình này đƣợc gọi là xác thực ngƣời sử dụng.
Trên thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam, vấn đề xác thực ngƣời dùng đang đƣợc
quan tâm và đã có nhiều giải pháp đƣợc sử dụng và nghiên cứu. Có rất nhiều cách để
xác thực: ngƣời sử dụng có thể cung cấp các thông tin mà chỉ có ngƣời đó mới biết: ví
dụ mật khẩu, mã số cá nhân,… hoặc ngƣời đó có thể cung cấp các thông tin riêng khác
nhƣ số chứng minh thƣ, thẻ từ, thẻ thông minh… Trong đó, mỗi giải pháp lại có những
ƣu điểm và nhƣợc điểm riêng khác nhau.
1.3.1. Khái niệm về xác thực người dùng
Xác thực ngƣời dùng là một quá trình qua đó hệ thống có thể xác minh rằng
một ai đó thực sự là họ. Quá trình xác thực sẽ xác định xem một ngƣời có phải là
ngƣời đƣợc sử dụng hệ thống không. Nó thƣờng đi kèm với quá trình xác định quyền
hạn của ngƣời đó trong hệ thống.
1.3.2. Các giải pháp xác thực người dùng phổ biến
a. Giải pháp sử dụng tên và mật khẩu
 Mô tả
Đây là giải pháp truyền thống hay đƣợc sử dụng nhất, là giải pháp sử dụng tài
khoản của hệ thống. Mỗi tài khoản bao gồm tên truy nhập (uername) và mật khẩu
(password). Tên truy nhập dùng để phân biệt các ngƣời dùng khác nhau (thƣờng là duy
nhất trong hệ thống), còn mật khẩu để xác thực lại ngƣời sử dụng tên đó có đúng là
ngƣời dùng thật sự không. Mật khẩu thƣờng do ngƣời sở hữu tên truy nhập tƣơng ứng
đặt và đƣợc giữ bí mật chỉ có ngƣời đó biết.
Khi ngƣời dùng muốn đăng nhập và sử dụng tài nguyên hệ thống thì phải đăng
nhập bằng cách nhập tên và mật khẩu của mình. Trƣớc hết, hệ thống sẽ đối chiếu tên

truy nhập của ngƣời dùng đƣa vào với cơ sở dữ liệu tên ngƣời dùng, nếu tồn tại tên
ngƣời dùng nhƣ vậy thì hệ thống tiếp tục đối chiếu mật khẩu đƣợc đƣa vào tƣơng ứng
với tên truy nhập trong cơ sở dữ liệu. Qua 2 lần đối chiếu nếu thỏa mãn thì ngƣời đăng
nhập là ngƣời dùng hợp lệ của hệ thống.
 Ưu điềm
Thiết kế và sử dụng đơn giản, tốn ít tài nguyên. Hệ thống chỉ gồm một cơ sở dữ
liệu ngƣời dùng với 2 thông tin chủ yếu là tên truy nhập và mật khẩu. Tƣơng ứng với
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

13
mỗi tên truy nhập là quyền sử dụng của ngƣời đó trong hệ thống. Do đó các thông tin
này không chiếm nhiều tài nguyên. Ngƣời dùng dễ hiểu và dễ sử dụng.
Chi phí để thực hiện giải pháp này là rẻ so với các giải pháp khác. Nó không
phụ thuộc vào các thiết bị phần cứng mà chỉ dựa trên phần mềm. Giải pháp này có khả
năng làm việc trên mọi hệ điều hành. Do đó, việc thực hiện giải pháp này khá dễ dàng
và không tốn kém.
 Nhược điểm
Giải pháp này có nhƣợc điểm lớn nhất là không có đƣợc sự bảo mật cao. Vì
ngƣời dùng thƣờng có tên đăng nhập nhiều ngƣời dùng có. Mặt khác, ngƣời dùng
thƣờng chọn mật khẩu dễ nhớ hoặc không cẩn thận khi gõ mật khẩu, do vậy dễ bị tấn
công. Kẻ tấn công có nhiều phƣơng pháp để đạt đƣợc mật khẩu nhƣ thâm nhập vào hệ
thống đọc file mật khẩu, dự đoán mật khẩu, vét cạn các từ trong từ điển để tìm mật
khẩu, hoặc có thể lừa ngƣời dùng để lộ mật khẩu.
Một số biện pháp để tăng thêm tính bảo mật cho giải pháp này:
Đặt mật khẩu phức tạp: mật khẩu phải chứa tối thiểu 6 ký tự, không trùng với
tên đăng nhập, chứa các loại ký tự là chữ cái, chữ số, ký tự đặc biệt. Nếu đặt nhƣ vậy
thì kẻ muốn tấn công cũng sẽ rất khó đoán đƣợc mật khẩu.
Thay đổi mật khẩu: quy định sau một thời gian nhất định mật khẩu sẽ không
còn tác dụng đối với hệ thống và ngƣời dùng phải đặt lại mật khẩu khác. Mật khẩu sẽ
đƣợc thay đổi nên khả năng kiểm soát tình trạng an toàn của mật khẩu cao hơn.

Mã hóa thông tin: Trong môi trƣờng làm việc là mạng, những nhà thiết kế
thƣờng dùng biện pháp mã hóa thông tin đăng nhập từ một máy khách nào đó trƣớc
khi chúng đƣợc gửi đi tới máy chủ của hệ thống. Do đó, khả năng bị mất cắp mật khẩu
sẽ giảm đi rất nhiều khi kẻ xấu bắt gói tin đăng nhập trên đƣờng truyền.
Hiện nay, giải pháp mật khẩu sử dụng một lần (one-time password) đƣợc sử
dụng rất nhiều trong các ứng dụng. Các mật khẩu trong danh sách chỉ có thể sử dụng
một lần duy nhất mà không thể sử dụng lại trong những lần đăng nhập sau. Có 2 cách
để hệ thống mật khẩu sử dụng một lần có thể làm việc là:
Danh sách các mật khẩu đƣợc tạo ra một cách ngẫu nhiên bởi hệ thống và đƣợc
sao làm 2 bản, một bản cho ngƣời dùng và một bản cho hệ thống.
Danh sách mật khẩu đƣợc tạo ra theo yêu cầu của ngƣời sử dụng và đƣợc hệ
thống công nhận.
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

14
Quá trình thực hiện: Sử dụng thuật toán MD4 (hiện nay là MD5) từ một giá trị
cho trƣớc (do ngƣời dùng hoặc do máy ngẫu nhiên tạo ra) để tạo ra khóa đầu tiên, tiếp
tục áp dụng thuật toán MD4 cho khóa đầu tiên để đƣợc khóa thứ 2 …và cứ áp dụng
liên tục thuật toán MD4 để sinh ra các khóa nối tiếp nhau. Khi xác thực ngƣời dùng, hệ
thống phải biết một trong các khóa (khóa thứ n) , nó sẽ hỏi ngƣời dùng khóa trƣớc đó
(khóa thứ n-1). Nếu ngƣời dùng nhập đúng khóa n-1 thì hệ thống sẽ cho ngƣời dùng
đăng nhập và ghi lại khóa n-1 vào bộ nhớ. Đến lần đăng nhập sau, hệ thống sẽ hỏi
ngƣời dùng khóa thứ n-2 …
Khi dùng thuật toán MD4 để sinh ra kết quả thì từ kết quả hầu nhƣ không thể
suy ngƣợc lại giá trị đầu vào nên hệ thống không thể tìm ra đƣợc khóa thứ n-1 là gì,
mặc dù khi biết cả khóa thứ n.
Tuy nhiên, theo cách này kẻ xấu vẫn có thể tấn công. Nếu ngƣời dùng tự thiết
lập giá trị đầu vào để xây dựng hệ thống khóa thì rất có thể nó sẽ đƣợc đoán ra theo
các cách giống nhƣ khi đoán các mật khẩu thông thƣờng. Đối với những từ đoán đƣợc,
kẻ tấn công sẽ áp dụng thuật toán MD4 để sinh ra các khóa và sẽ thử hết các khóa này

cho đến khi tìm đƣợc khóa ngƣời dùng đang sử dụng. Còn trong trƣờng hợp hệ thống
sẽ tự sinh ra giá trị ban đầu và một lƣợng mật khẩu đủ dùng trong một thời gian nào
đó, ngƣời dùng sẽ có một danh sách các mật khẩu đƣợc đánh thứ tự. Về phía ngƣời
dùng, họ sẽ không thích phải dùng nhiều mật khẩu. Điều này gây phiền toái cho ngƣời
dùng và khả năng bị mất cắp danh sách khóa là rất cao. Ngoài ra, kẻ tấn công còn có
thể dùng phƣơng pháp bắt gói tin đăng nhập của ngƣời dùng để lấy mật khẩu.
 Ứng dụng
Giải pháp này đã và đang đƣợc sử dụng rất nhiều trong các ứng dụng. Nó đƣợc
ứng dụng trên một máy tính và đặc biệt đƣợc ứng dụng cả trên mạng. Kể cả các cơ
quan, tổ chức không có điều kiện kinh tế để có thể trang bị cho hệ thống mạng của
mình các đƣờng truyền tốc độ cao thì vẫn có thể sử dụng giải pháp này. Bởi vì, thông
tin truyền và lƣu trữ chỉ bao gồm tên đăng nhập và mật khẩu. Dung lƣợng truyền đi
trên đƣờng truyền nhỏ nên dù đƣờng truyền có băng thông không lớn thì thông tin này
cũng đƣợc truyền đi trong một khoảng thời gian chấp nhận đƣợc.
Các ứng dụng tiêu biểu hiện nay đang sử dụng giải pháp xác thực bằng mật
khẩu nhƣ: Hệ điều hành (Windows, Unix…), các dịch vụ thƣ điện tử, thƣơng mại điện
tử…
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

15
b. Giải pháp dùng thẻ thông minh
 Mô tả
Thẻ thông minh (smart cart) là một thẻ plastic có kích cỡ nhƣ thẻ tín dụng đƣợc
trang bị một vi mạch dùng để chứa bộ nhớ và một mạch xử lý với hệ điều hành để
kiểm soát bộ nhớ.
Nó có thể lƣu trữ dữ liệu về thông tin cá nhân, tiền hoặc một số thông tin khác
mà sự thay đổi của chúng cần đƣợc kiểm soát chặt chẽ. Ngoài ra, nó có thể lƣu trữ các
khóa mã hóa để ngƣời dùng có thể nhận dạng qua mạng, chữ ký điện tử … Đặc biệt,
hiện nay thẻ thông minh có hỗ trợ chứng nhận số. Nó mã hóa dữ liệu và kiểm tra tính
hợp lệ của các giao dịch qua mạng. Đây là một giải pháp rất hiệu quả và linh động cho

các vấn đề về xác thực ngƣời dùng.
Hiện nay, các cơ quan tổ chức dùng thẻ rầt nhiều. Đầu tiên, những thông tin cần
thiết cho việc nhận dạng các nhân viên trong cơ quan, tổ chức sẽ đƣợc lƣu vào bộ nhớ
của thẻ. Sau đó, nó đƣợc cung cấp cho các nhân viên tƣơng ứng với các thông tin đó.
Mỗi cơ quan, tổ chức khác nhau sẽ có các yêu cầu về thông tin xác thực khác nhau
nhƣng thƣờng là các thông tin nhƣ tên truy nhập, mật khẩu và một số thông tin cá nhân
khác.
Trong hệ thống thông tin đòi hỏi phải có xác thực ngƣời dùng, nhân viên trong
tổ chức chỉ cần đƣa thẻ vào thiết bị đọc thẻ và nhập vào một mã số bí mật nào đó để
xác nhận với hệ thống là chính họ là ngƣời sở hữu chiếc thẻ đó. Khi đã nhập đúng mã
này, thiết bị đọc thẻ sẽ đọc các thông tin nhận dạng đƣợc ghi trong thẻ và chuyển các
thông tin này đến hệ thống, sau đó hệ thống sẽ kiểm tra chúng với cơ sở dữ liệu ngƣời
dùng.
 Ưu điểm
Nhờ vào kiến trúc vật lý và logic của thẻ mà đã giảm đƣợc rất nhiều các nguy
cơ gây mất an toàn thông tin. Mọi hoạt động của thẻ đều đƣợc kiểm soát bởi hệ điều
hành nên các thông tin cần giữ bí mật sẽ không thể lấy ra đƣợc từ thẻ. Các thông tin
bên trong thẻ không thể bị kẻ xấu lấy cắp nhƣ các thông tin đƣợc lƣu trữ trong các
phần mềm hệ quản trị cơ sở dữ liệu thông thƣờng.
Các khóa bí mật dùng cho chữ ký điện tử và nhận dạng đều đƣợc lƣu trữ bên
trong thẻ. Nhà sản xuất thẻ cũng nhƣ ngƣời sở hữu thẻ đều không thể biết đƣợc các
khóa này. Vì vậy, chúng không thể bị lấy cắp hay bị sao chép.
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

16
Mỗi chiếc thẻ đều có số nhận dạng PIN để tránh việc đánh cắp và bị kẻ xấu sử
dụng. Trƣớc khi sử dụng thẻ, ngƣời dùng phải nhập vào số PIN của thẻ. Cơ chế quản
lý số PIN của thẻ cũng rất an toàn bởi vì số PIN gần nhƣ không thể đoán ra đƣợc. Mặt
khác, thẻ quy định số lần nhập tối đa, nếu số lần nhập không chính xác liên tục đến
con số quy định thì thẻ sẽ tự động khóa. Muốn mở khóa thì ngƣời dùng phải nhập vào

một số dùng để mở khóa của thẻ. Tƣơng tự, nếu nhập không chính xác liên tiếp đến
một số nào đó thẻ sẽ bị khóa vĩnh viễn và không thể sử dụng lại nữa. Nhƣ vậy, việc sử
dụng thẻ là rất an toàn và thuận tiện. Giờ đây ngƣời dùng thay vì phải nhớ nhiều số mà
chỉ phải nhớ một số, còn các thông tin nhận dạng đều ở trong thẻ. Trong trƣờng hợp
thẻ bị mất cắp, kẻ lấy cắp cũng không thể sử dụng đƣợc thẻ vì không có số PIN.
 Nhược điểm
Tuy giải pháp này đã hạn chế đƣợc sự mất cắp thẻ bằng cách kết hợp thẻ với
một số PIN nhƣng vẫn có thể bị đánh cắp cả thẻ và cả số PIN. Vẫn bắt ngƣời dùng
phải nhớ số PIN và phải thêm một chiếc thẻ mới có thể thực hiện việc xác thực.
Để áp dụng giải pháp này, các cơ quan phải trang bị thêm các thiết bị nhƣ thiết
bị đọc thẻ, thiết bị ghi, các phần mềm hỗ trợ …Số lƣợng và giá thành của các thiết bị
này không phải là nhỏ, do đó khá là tốn kém.
Các dịch vụ hỗ trợ phổ biến cho việc xác thực bằng thẻ là chƣa đầy đủ. Các
dịch vụ thƣ điện tử, các dịch vụ thƣơng mại …cần đến xác thực trên Internet đều chƣa
hỗ trợ xác thực bằng thẻ. Hiện nay, hầu nhƣ các nhà cung cấp giải pháp xác thực bằng
thẻ đều phát triển các dịch vụ theo mô hình riêng của mình, sử dụng các thiết bị riêng
chƣa thống nhất, do đó khả năng liên hệ giữa các hệ thống hầu nhƣ không có.
 Ứng dụng
Đây đƣợc coi là giải pháp tƣơng đối hoàn chỉnh và đƣợc nhận định là có tiềm
năng lớn. Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều công ty lớn đang phát triển những giải
pháp xác thực hoàn thiện hơn về cả mức độ an toàn và khả năng linh động trong việc
sử dụng thẻ. Có rất nhiều quốc gia đã sử dụng công nghệ này để làm chƣng minh thƣ,
thẻ rút tiền ngân hàng… Giải pháp này ngày càng đƣợc sử dụng nhiều hơn do sự phát
triển về khoa học công nghệ, giá thành của thẻ cũng nhƣ của các thiết bị có liên quan
giảm đi rất nhiều trong thời gian vừa qua. Tổ chức chuẩn hóa quốc tế ISO đã và đang
đƣa ra những tiêu chuẩn thống nhất trong việc xây dựng và phát triển thẻ.
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

17
c. Giải pháp xác thực sử dụng các kỹ thuật sinh trắc học

 Mô tả
Tuy giải pháp xác thực sử dụng thẻ thông minh khá an toàn và linh hoạt nhƣng
trong những lĩnh vực quan trọng cần sự an toàn chặt chẽ nhƣ ngân hàng, quân sự …
đòi hỏi phải có giải pháp khác an toàn hơn. Và các nhà nghiên cứu đã đƣa ra giải pháp
xác thực sử dụng các kỹ thuật sinh trắc học để giải quyết những vấn đề đó.
Giải pháp này dựa vào một số bộ phận của con ngƣời nhƣ dấu vân tay, hình
dạng lòng bàn tay, mắt, giọng nói…Đây là những đặc điểm đặc trƣng mà không của
ngƣời nào hoàn toàn giống của ngƣời nào. Để xác thực trong máy tính, chúng ta phải
số hóa và lƣu trữ các đặc điểm này vào một cơ sở dữ liệu. Ngoài ra còn phải có các
thiết bị để ghi nhận các thông tin và chuyển về để đối chiếu với cơ sở dữ liệu đã có
trong hệ thống.
Ở phía máy khách, ngƣời dùng sử dụng một thiết bị đầu cuối có hỗ trợ biểu
mẫu dùng cho việc đăng nhập vào hệ thống hoặc trong môi trƣờng Internet thì sử dụng
trình duyệt để mở trang đăng nhập.
Ngƣời dùng sẽ phải điền vào biểu mẫu mật khẩu hay một thông tin nhận dạng
tƣơng tự và cung cấp mẫu sinh trắc học nhƣ dấu vân tay, hình dạng lòng bàn tay, mắt,
giọng nói, chữ ký …thông qua các thiết bị nhận dạng đƣợc tích hợp trong đó. Sau đó,
các thông tin này sẽ đƣợc chuyển về trung tâm xác thực của hệ thống để kiểm tra.
Trung tâm sẽ phân tích mẫu thu đƣợc và đối chiếu xem mẫu tƣơng ứng với mật khẩu
đƣợc lƣu trong cơ sở dữ liệu có trùng hay không, nếu trùng thì ngƣời dùng đăng nhập
là hợp lệ. Và hệ thống sẽ đƣa ra các quyền hạn, tài nguyên phù hợp cho ngƣời sử dụng.
 Ưu điểm
Ngƣời dùng hầu nhƣ không thể thay đổi đƣợc đặc điểm các bộ phận nhƣ dấu
vân tay, mắt …để dùng trong xác thực.
Ngƣời dùng cũng không thể đƣa những đặc điểm này cho ngƣời khác sử dụng
nhƣ thẻ hay mật khẩu đƣợc.
Các đặc điểm sinh trắc học này thì không thể bị mất cắp. Ngày nay với trình độ
khoa học công nghệ phát triển, việc nhận biết các thông tin sinh trắc học đã có thể
phân biệt đƣợc thông tin sinh trắc học của ngƣời sống và của ngƣời chết.
 Nhược điểm

Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

18
Khi mà các dữ liệu sinh trắc học khó có sự thay đổi nhƣ dấu vân tay, mắt đƣợc
sử dụng trong các ứng dụng khác nhau thì rất dễ bị đánh cắp.
Trên thế giới vẫn chƣa có một chuẩn chung nào cho việc số hóa các mẫu sinh
trắc học. Mặt khác, các nhà sản xuất khác nhau cung cấp các thiết bị xác thực mẫu sinh
trắc học theo các chuẩn khác nhau không có sự thống nhất. Do đó, việc trang bị hệ
thống xác thực này không có tính linh động cao.
Có một số thông tin có thể bị thay đổi vì nhiều lý do. Ví dụ: Dấu vân tay bị thay
đối do bị chấn thƣơng, giọng nói bị méo do bị viêm họng …Do đó, việc xác thực đúng
các thông tin này thƣờng rất thấp.
Ở nhiều nơi việc đƣa giải pháp này vào các ứng dụng trên Internet là không
thực tế. Các thông tin xác thực sinh trắc học thƣờng khá lớn trong khi băng thông
đƣờng truyền không phải ở đâu cũng đủ rộng. Dẫn đến kết quả phản hồi lại rất chậm.
 Ứng dụng
Đây là một giải pháp có mức độ an toàn cao nhất và đƣợc đánh giá là có khả
năng phát triển rộng rãi. Khoa học công nghệ ngày càng phát triển hiện đại sẽ làm tăng
thêm sự an toàn, tính tiện lợi và giảm giá thành của các thiết bị liên quan đến.
Một số hãng phần mềm lớn đã hỗ trợ giải pháp xác thực bằng sinh trắc học nhƣ
hãng Microsoft với các phiên bản hệ điều hành Windows NT, Windows 2000… Nƣớc
Anh cũng đã bắt đầu nghiên cứu và đƣa vào triển khai kế hoạch sử dụng các thông tin
sinh trắc học trong công việc quản lý nhƣ các thẻ dịch vụ, chứng minh thƣ …
1.3.3. Các giao thức xác thực
Dịch vụ xác thực đặc biệt quan trọng trong việc đảm bảo cho một hệ thống hoạt
động an toàn. Một hệ thống thƣờng phải xác thực một thực thể trƣớc khi tiến hành
truyền thông với thực thể đó. Nhận dạng của thực thể sau đó đƣợc sử dụng để xác định
quyền truy cập hay để thực hiện chống chối bỏ. Trong giao thức xác thực, hai bên
thƣờng đồng ý chia sẻ một bí mật để đảm bảo tính toàn vẹn và tính bí mật.
Các kỹ thuật xác thực thƣờng dựa trên ba mô hình: bạn-có-cái-gì-đó, bạn-biết-

cái-gì-đó và bạn-là-cái-gì-đó. Trong mô hình xác thực bạn-biết-cái-gì-đó, ngƣời sử
dụng đƣa ra tri thức về một cái gì đó ví dụ nhƣ password hoặc một số định danh cá
nhân. Trong hƣớng tiếp cận bạn-có-cái-gì-đó, ngƣời sử dụng chứng minh sự chiếm
hữu một vật gì đó ví dụ nhƣ một khóa vật lý, một dấu hiệu, một card tự nhận dạng
hoặc một khóa bí mật đƣợc lƣu trữ trên smart card. Mô hình bạn-là-cái-gì-đấy dựa trên
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

19
một đặc điểm không thể thay đổi của ngƣời sử dụng nhƣ giọng nói, dấu vân tay hay
võng mạc.
Vì các kỹ thuật này không cung cấp đủ sự đảm bảo về nhận dạng nếu đƣợc sử
dụng đơn lẻ, nên các hệ thống kết hợp cả ba mô hình có thể đƣợc sử dụng. Các hệ
thống này yêu cầu ngƣời sử dụng đƣa ra hơn một loại bằng chứng để chứng minh nhận
dạng của mình. Ví dụ nhƣ một máy ATM (Asynchronous Transfer Mode) yêu cầu một
ngƣời chứng minh cả tri thức về số nhận dạng cá nhân và sự sở hữu một card để truy
cập đƣợc đến account của mình.
Hệ thống xác thực có thể thực hiện các giao thức xác thực phức tạp với các thiết
bị kiểm tra nhận dạng của ngƣời sử dụng. Các giao thức này có thể sử dụng các thao
tác mã hóa phức tạp và sử dụng các khóa mã hóa dài để ngăn cản nhiều loại tấn công
truyền thống. Sau đây là một số giao thức xác thực phổ biến:
 Giao thức thử thách và trả lời: Giao thức thử thách và trả lời cho phép ngƣời
truy nhập tự xác thực mình với hệ thống bằng cách chứng minh hiểu biết của mình về
giá trị mật mã bí mật mà không yêu cầu ngƣời truy nhập tiết lộ bí mật. Hệ thống xác
thực đƣa ra cho ngƣời truy nhập một số đƣợc tạo ra một cách ngẫu nhiên đƣợc gọi là
thử thách. Ngƣời truy nhập nhập số thử thách và giá trị mật để hàm mật mã tính ra câu
trả lời. Hệ thống xác thực nét nhận dạng của ngƣời truy nhập nếu câu trả lời là giá trị
mong đợi. Bởi vì thử thách là một số ngẫu nhiên, giao thức thử thách – trả lời cung cấp
một lá chắn có hiệu quả chống lại sự tấn công lặp lại.
 Giao thức xác thực không tiết lộ bí mật: cho phép ngƣời sử dụng tự xác thực
với một hệ thống bằng cách chứng minh tri thức về một giá trị bí mật mà không yêu

cầu ngƣời sử dụng tiết lộ bí mật. Hệ thống xác thực gửi cho ngƣời sử dụng một số bất
kỳ. Ngƣời sử dụng sử dụng giá trị bất kỳ đó và bí mật để tính toán một giá trị trả lời.
Hệ thống xác nhận nhận dạng của ngƣời sử dụng nếu giá trị trả lời đúng.
 Giao thức biến đổi mật khẩu: một ngƣời sử dụng xử lý mật khẩu của mình
thông qua một hàm băm và gửi kết quả cho hệ thống xác thực. Hệ thống so sánh giá trị
băm với giá trị băm đúng mà nó lƣu trữ, ngƣời sử dụng sẽ đƣợc xác thực nếu hai giá trị
này giống nhau. Nếu hệ thống lƣu trữ mật khẩu thay vì lƣu trữ các giá trị băm của nó,
nó phải tính toán giá trị băm trƣớc khi thực hiện so sánh. Các giao thức này ngăn chặn
việc ăn cắp mật khẩu trên đƣờng truyền nhƣng lại dễ bị đánh lừa bởi các cuộc tấn công
lặp lại.
 Giao thức sử dụng mật khẩu một lần: là cải tiến của phƣơng pháp biến đổi
mật khẩu để chống lại các cuộc tấn công lặp lại. Giao thức này yêu cầu ngƣời sử dụng
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

20
và hệ thống xác thực chia sẻ một số bí mật nhỏ n. Ngƣời sử dụng băm mật khẩu của
mình n lần để tạo ra mật khẩu sử dụng một lần và gửi nó tới hệ thống, trong khi đó hệ
thống cũng thực hiện băm giá trị mật khẩu của ngƣời sử dụng mà nó lƣu trữ n lần và sẽ
xác thực ngƣời sử dụng nếu hai giá trị này trùng nhau. Các cuộc tấn công lặp lại không
thể thực hiện đƣợc bởi mật khẩu lần sau không xác định đƣợc từ mật khẩu của lần truy
nhập trƣớc.
 Giao thức sử dụng chứng chỉ số: là một dạng khác của giao thức xác thực
không tiết lộ bí mật trong đó giá trị mã hóa bí mật là một khóa riêng và hệ thống xác
thực sử dụng khóa công khai tƣơng ứng để kiểm tra trả lời.
1.3.4. Nhận xét
Giải pháp xác thực sử dụng tên và mật khẩu là giải pháp truyền thống đƣợc sử
dụng phổ biến nhất hiện nay. Nó có hiệu quả, đơn giản, nhanh gọn và giá thành thấp.
Song, giải pháp này còn tồn tại khá nhiều bất cập, nguy cơ bị đánh cắp cao. Khi ứng
dụng trên Internet, các thông tin này cũng rất dễ bị lấy cắp trong quá trình truyền thông
tin đi. Hiện nay, để hạn chế các nhƣợc điểm này, có nhiều cơ chế bảo mật đƣợc sử

dụng nhƣ mật khẩu dùng một lần.
Giải pháp xác thực sử dụng thẻ đã hạn chế một số nhƣợc điểm của giải pháp
dùng tên và mật khẩu. Các thông tin cần thiết của ngƣời dùng đƣợc lƣu trữ ngay trên
thẻ. Các thẻ hầu nhƣ đều yêu cầu ngƣời sử dụng phải nhập vào một số nhận dạng PIN
làm tăng thêm mức độ an toàn. Đây là giải pháp khá hoàn chỉnh và an toàn nhƣng chi
phí cho việc áp dụng giải pháp này lại cao. Các nƣớc phát triển trên thế giới sử dụng
nhiều.
Giải pháp xác thực sử dụng kỹ thuật trong sinh trắc học cung cấp một cơ chế
đặc biệt an toàn. Ngƣời dùng sẽ đƣợc xác thực thông qua những gì của chính mình.
Nhƣng việc áp dụng giải pháp này trong các ứng dụng trên Internet là không khả quan
vì đƣờng truyền băng thông không đủ lớn so với lƣợng thông tin cần truyền. Mặt khác,
giải pháp này đòi hỏi phải có các trang thiết bị với công nghệ cao và hiện đại nên việc
áp dụng giải pháp này còn gặp nhiều khó khăn.
Hiện nay, trên thế giới để nâng cao tính an toàn, một số nhà sản xuất đã cung
cấp những giải pháp kết hợp các giải pháp khác nhau. Tuy nhiên, nó đòi hỏi các trang
thiết bị hiện đại và giá thành rất cao. Và thực tế hiện nay, sự kết hợp này chƣa đƣợc sử
dụng nhiều.

Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

21
Chương 2:
MẠNG KHÔNG DÂY VÀ CÁC CHÍNH SÁCH BẢO MẬT
Mạng không dây là một công nghệ sử dụng sóng điện từ để truyền tin. Hiện
nay mạng không dây đƣợc ứng dụng trong rất nhiều thiết bị, đặc biệt là các thiết bị
cầm tay ví dụ nhƣ: Pocket PC, điện thoại di động thế hệ mới … Mục đích chính của
công nghệ không dây là cung cấp cho ngƣời sử dụng khả năng truy cập thông tin ở bất
cứ đâu và tại bất kì thời điểm nào với các thiết bị có vị trí liên tục thay đổi.
2.1. Giới thiệu chung về mạng không dây
Ngày nay sự phát triển công nghệ đã diễn ra với một tốc độ chóng mặt, không

thể đoán trƣớc. Công nghệ Internet cũng không nằm ngoài xu hƣớng đó, chỉ cách đây
một thời gian ngắn khi các modem 56Kbps đang còn phổ biến và đƣợc nhiều ngƣời
chấp nhận, nhƣng đến nay với công nghệ DSL thì ngƣời dùng có thể truy cập Internet
tốc độ cao ngay tại chính nhà mình với đƣờng kết nối có thể lên tới 6Mbps. Chƣa bao
giờ ngƣời dùng có thể truy nhập miễn phí rất nhiều thông tin một cách nhanh chóng và
thuận tiện. Con ngƣời có thể ngồi nhà và tìm kiếm trao đổi thông tin với tốc độ tải dữ
liệu lên tới hàng megabit. Nhƣng thực sự thì chi phí cho DSL là không rẻ, điều đó làm
cho nó không phải là một giải pháp tối ƣu đối với ngƣời dùng. Với sự phát triển mạnh
mẽ của các thiết bị cầm tay và các thiết bị hỗ trợ không dây đã đƣa đến một công nghệ
mới chính là công nghệ mạng không dây, dùng sóng điện từ để thực hiện các giao thức
truyền tin không cần qua dây hoặc cáp nối. Giao tiếp qua mạng không dây hiện nay
đƣợc cung cấp rất dễ dàng, giá rẻ, dịch vụ mạng băng thông rộng. Cùng với các thiết
bị hỗ trợ nhƣ là bluetooth, mạng không dây đang đƣợc áp dụng rộng rãi, đặc biệt với
các thiết bị cầm tay nhƣ là: mobile, PDA, pocketPC, …
Công nghệ không dây - đúng với tên gọi của nó - là công nghệ cho phép một
hoặc nhiều thiết bị giao tiếp đƣợc với nhau mà không cần những kết nối vật lí hay nói
cách khác là kết nối mà không cần đến cable mạng. Công nghệ không dây sử dụng
sóng radio trong khi các công nghệ truyền thống sử dụng các loại cable làm phƣơng
tiện truyền dữ liệu. Phạm vị của công nghệ không dây là rất lớn, kể từ những hệ thống
mạng trên diện rộng và phức tạp nhƣ mạng WLAN, mạng điện thoại di động cho tới
những hệ thống, thiết bị cực kì đơn giản nhƣ tai nghe, micro không dây và một loạt các
thiết bị không có nhiệm vụ lƣu trữ và xử lí thông tin khác. Nó cũng bao gồm các thiết
bị hồng ngoại nhƣ các loại điều khiển từ xa, một số loại chuột và bàn phím không dây
và tai nghe stereo không dây, các thiết bị loại này đều cần một không gian không bị
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

22
chắn giữa hai thiết bị truyền và nhận tín hiệu để đóng đƣờng kết nối. Mục đích chính
của công nghệ không dây là cung cấp cho ngƣời sử dụng khả năng truy cập thông tin ở
bất cứ đâu và tại bất kì thời điểm nào với các thiết bị có vị trí liên tục thay đổi. Trong

lĩnh vực phát triển ứng dụng cho công nghệ không dây, điều đầu tiên phải nhắc tới
chính là các ứng dụng phục vụ cho việc đàm thoại bằng các thiết bị điện thoại di động.
Nhƣng ngày nay, với sự phát triển liên tục của các thiết bị di động, nền tảng mạng di
động và cả nhu cầu của ngƣời sử dụng, lĩnh vực phát triển ứng dụng cho công nghệ
không dây đã đƣợc mở ra nhiều hƣớng đầy tiềm năng nhƣ truy cập Internet, truy cập
tới các tài nguyên đa phƣơng tiện và các trò chơi .
2.2. Lịch sử phát triển và sự phát triển của mạng không
dây
2.2.1. Lịch sử phát triển của mạng không dây
Sau đây là những thông tin cơ bản dẫn đến sự ra đời của hệ thống truyền thông
không dây hiện nay:
Năm 1928: Lần đầu tiên John Baird đã sử dụng bộ biến điệu biên độ trong công
nghệ không dây để thu phát tín hiệu Tivi qua thái bình dƣơng.
Năm 1933: Amstrong phát minh ra bộ biến điệu tần số
Năm 1958: Hệ thống mạng không dây đầu tiên ở Đức ra đời, đó là hệ thống A-
Netz, theo công nghệ tƣơng tự sử dụng tần số 160MHz. Đến năm 1971 mức độ phủ
sóng đạt 80% diện tích lãnh thổ, phục vụ hơn 11.000 khách hàng.
Năm 1982: Hệ thống mới ra đời, sử dụng dải tần 900MHz, cho phép truyền âm
thanh và dữ liệu, đó là hệ thống GSM (Groupe Speciale Mobile) (sau này thuật ngữ
này viết tắt cho Global System for Mobile communication).
Năm 1983: Mỹ đƣa ra hệ thống AMPS và đến năm 1989 hệ thống này đƣợc
phát triển thành hệ thống điện thoại di động tƣơng tự làm việc ở dải tần 850 MHz.
Đầu năm 1990: Đánh dấu sự khởi đầu của hệ thống kỹ thuật số hoàn chỉnh.
Năm 1991, cơ quan Tiêu chuẩn truyền thông Châu Âu ETSI phát triển chuẩn DECT
cho hệ thống điện thoại không dây kỹ thuật số, làm việc ở dải tần 1880-1900 MHz với
phạm vi liên lạc 100-500m, gồm 120 kênh khác nhau, có thể chuyển tải đƣợc 2Mbit/s.
Hệ thống có khả năng hỗ trợ 10.000 ngƣời sử dụng trên 1 km² và sau đó đã đƣợc sử
dụng ở hơn 40 nƣớc.
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

23
Năm 1991: GSM đƣợc chuẩn hoá, phiên bản đầu tiên của GSM đƣợc gọi là hệ
thống toàn cầu cho truyền thông di động, hoạt động ở tần số 900MHz, sử dụng 124
kênh song công. GSM có thể cung cấp dịch vụ trên phạm vi quốc tế, tự động định vị
những dịch vụ, nhận dạng, mã hoá, nhắn tin ngắn với 160 ký tự, fax. Hiện nay, trên thế
giới có khoảng 130 nƣớc sử dụng các hệ thống truyền thông theo chuẩn GSM.
Năm 1996: Chuẩn ESTI đƣợc chuẩn hoá thành HYPERLAN (High
Performance Radio Local Area Network) hoạt động ở tần số 5.2GHz, băng thông
đƣờng truyền lên tới 23,5Mbit/s.
Năm 1997: Chuẩn IEEE 802.11 ra đời, hoạt động ở dải tần 2,4 GHz và băng
thông 2Mbit/s (có thể nâng lên 10Mbit/s)
Năm 1998: Đánh dấu sự bắt đầu của truyền thông di động bằng việc sử dụng vệ
tinh với hệ thống Iridium. Hệ thống này bao gồm 66 vệ tinh quay quanh trái đất ở tầng
thấp và sử dụng dải tần 1.6GHz cho việc kết nối với điện thoại di động .
2.2.2. Sự phát triển của mạng không dây
Mạng không dây có tuổi đời còn rẩt trẻ, tuy nhiên trên thể giới đã có tới hàng
triệu ngƣời sử dụng Web phone và các thiết bị cầm tay không dây để truy cập Internet.
Các quốc gia và các tập đoàn đa quốc gia đang nỗ lực rất lớn để thiết lập một cơ sở hạ
tầng không dây vững chắc. Để thấy đƣợc sự phát triển của mạng không dây chúng ta
sẽ so sánh mạng không dây và mạng có dây và các ứng dụng của chúng với nhau.

Hình 1. Mạng không dây có dây và các ứng dụng của nó
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

24
Mạng không dây bắt đầu phát triển vào năm 1990 nhƣng mãi cho tới năm
2000 nó mới thực sự phát triển.
Công nghệ truy cập không dây thế hệ 2G truyền với tốc độ: từ 9,6 -> 19,2
kbps, tốc độ này thấp hơn nhiều so với di-up Destop Pc kết nối Internet. Tuy nhiên, ở
thế hệ 2.5G tốc độ này đã lên tới100 kbps, thế hệ 3G tốc độ đạt 2 -> 4Mbps. Với tốc

độ này cho phép kết nối không dây chạy nhanh hơn nhiều so với kết nối có dây và các
dịch vụ DSL.
Hình vẽ trên cho thấy: ở thế hệ 2G, các thông điệp đƣợc truyền đi chủ yếu
dƣới dạng tiếng nói và văn bản. Nhƣng thế hệ 2.5G đặc biệt là 3G đã mở ra một cánh
cửa mới cho nhiều ứng dụng không dây mới ví dụ nhƣ hội thảo qua mạng …
Một so sánh nữa mà chúng tôi muốn đƣa ra đó là: số lƣợng thuê bao
(Subscrible) không dây và có dây truy cập Internet. Từ năm 2003 trở về trƣớc số
lƣợng thuê bao có dây cao hơn nhiều so với không dây. Theo dự đoán của ông
Ericson, thì đến năm 2006 số thuê bao không dây sẽ cao hơn nhiều. (Minh họa Hình 2)

Hình 2: Truy cập internet di động
2.2.3. Các thế hệ phát triển của mạng không dây
Các thế hệ phát triển của mạng không dây đƣợc phân chia dựa vào công nghệ
truy cập không dây(Wireless Access Technology).
1G. Hệ thống mạng không dây thế hệ thứ nhất ra đời vào cuối những năm 70
đầu những năm 80. Hệ thống đƣợc xây dựng với mục đích duy nhất truyền tiếng nói
dựa trên công nghệ FDMA. Với công nghệ này, mỗi ngƣời gọi sẽ có một kênh tần số
riêng .