báo cáo tốt nghiệp NTP và các vấn đề bảo mật NTp

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SÀI GÒN
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO ĐỀ TÀI

NTP VÀ CÁC VẤN ĐỀ BẢO MẬT NTP
Giáo viên : Nguyễn Ngọc Kim Khánh
Nhóm SV:
Nguyễn Hoài Niên 3108410145
Lưu Thế Chi 3108410026
Phạm Huỳnh Sang 3108410174

2011
Linux“




Đề tài: NTP và các vấn đề bảo mật liên quan. Quản trị Mạng

NHẬN XÉT GIÁO VIÊN
Đề tài: NTP và các vấn đề bảo mật liên quan.
STT MSSV Họ tên Khối lƣợng công việc(%)
1 3108410145 Nguyễn Hoài Niên
2 3108410026 Lưu Thế Chi
3 3108410174 Phạm Huỳnh Sang

Nhận xét:
.................................................................................................................................

............... .................................................................................................................
............................... .................................................................................................
............................................... .................................................................................
............................................................... .................................................................
............................................................................... .................................................
............................................................................................... .................................
............................................................................................................... .................
............................................................................................................................... .
.................................................................................................................................
.............. ..................................................................................................................
.............................. ..................................................................................................
.............................................. ..................................................................................
.............................................................. ..................................................................
.............................................................................. ..................................................
.............................................................................................. ..................................
.............................................................................................................. ..................
.............................................................................................................................. ..
.................................................................................................................................
............. ...................................................................................................................
............................. ...................................................................................................
............................................. ...................................................................................
............................................................. ...................................................................
............................................................................. ...................................................
............................................................................................. ...................................


............................................................................................................. ...................
............................................................................................................................. ...
.................................................................................................................................
............

Trang 2
111




Đề tài: NTP và các vấn đề bảo mật liên quan. Quản trị Mạng

MỤC LỤC
I. Giới thiệu tổng quan. .........................................................................
Trang
1. NTP là gì, tại sao phải sử dụng NTP?
.................................................. 4
2. Các khái niệm cơ
bản. .............................................................................
a. Local time và Universal time. ....................................................... 5
b. Hardware clocks và software clocks. ............................................ 5
II. Khái niệm thời gian trên
Linux ................................................................. 6
III. Cấu hình NTP cơ
bản ..................................................................................
1. Giới thiệu sơ
lược. ................................................................................ 7
2. Cấu hình NTP
server. ........................................................................... 8
3. Cấu hình NTP
client. ..............................................................................
a. Linux ............................................................................................ 12
b. Windows ...................................................................................... 14
IV. Các vấn đề bảo mật

NTP .............................................................................
1. Tấn công DoS thông qua NTP mode 7
packets .................................. 15
2. Chiếm quyền điều khiển nếu Autokey được kích hoạt. .....................


15
3. Lạm dụng nhiều chữ kí xác thực
OpenSSL. ....................................... 15
4. Tràn bộ đệm
NTP. .............................................................................. 15
5. Tràn bộ đệm bên trong khi offer hơn 34 năm.....................................
15
6. Chứng thực
NTP. ................................................................................ 16
V. NTP trên
Windows .................................................................................. 17
VI. Phụ
lục ..................................................................................................... 19
Trang 3




Đề tài: NTP và các vấn đề bảo mật liên quan. Quản trị Mạng

I. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
1. NTP là gì và tại sao phải sử dụng NTP?
Thật hài hước khi mở Hộp thư điện tử, bạn phát hiện ra rằng thời gian nhận thư
lại sớm hơn thời gian lá thư được gửi đi. Hay một giao dịch thương mại điện tử lúc

7:30 PM 21/12/2012 lại có một thư xác nhận giao dịch hoàn tất lúc 6:26 PM 21/12/
2012…Tất cả xảy ra do sự sai khác thời gian trên các máy chủ hoặc hệ thống khác
nhau, mà điều này là không cần thiết cho các giao dịch điện tử, và chứng thực điện
tử. “Làm gì để khắc phục điều này?” Câu hỏi được đặt ra và dự án NTP đầu tiên đã ra
đời.
NTP (Network time protocol) là một giao thức nằm trong tầng ứng dụng
(Application layer) của bộ giao thức TCP/IP. Như tên gọi của nó, NTP là một
giao thức để đồng bộ đồng hồ của các hệ thống máy tính thông qua mạng dữ
liệu chuyển mạch gói với độ trễ biến đổi. Giao thức này được thiết kế để tránh
ảnh hưởng của độ trễ biến đổi bằng cách sử dụng bộ đệm jitter.
NTP là một trong những giao thức Internet lâu đời nhất vẫn còn được sử dụng
(từ trước năm 1985). NTP được phát minh và thiết kế bởi một kỹ sư người Mỹ
tên là David L. Mills, người hiện là giáo sư tại Đại học Delaware. Thực hiện trong
UNIX và các hệ thống phần mềm Mircosoft, NTP đã trở thành một trong những
phương pháp đáng tin cậy nhất về đồng bộ thời gian một cách chính xác giữa
các hệ thống máy tính và máy chủ trên khắp thế giới.
Phiên bản hiện tại của NTP là phiên bản 4, NTPv4 thông thường có thể đảm
bảo độ chính xác trong khoảng 10 mili giây (1/100 s) trên mạng Internet công
cộng, và có thể đạt đến độ chính xác 200 micro giây (1/5000 s) hay hơn nữa
trong điều kiện lý tưởng của môi trường mạng cục bộ. Trên Internet, NTP đồng
bộ đồng hồ của các hệ thống máy tính theo UTC (Universal time). Trong môi
trường LAN độc lập, NTP cũng thường được sử dụng để đồng bộ với UTC,
nhưng về nguyên tắc nó có thể được sử dụng để đồng bộ với một mốc thời gian
khác, ví dụ như múi giờ tại chỗ.
Chú ý rằng NTP chỉ cung cấp thời gian UTC, và không có thông tin về múi giờ
hay giờ tiết kiệm ánh sáng ngày (Daylight saving time)
Một phiên bản đơn giản hơn của NTP không cần yêu cầu lưu trữ thông tin


trao đổi cũ được gọi là Giao thức Đồng bộ Thời gian mạng Đơn giản - Simple

Network Time Protocol hay SNTP. Giao thức này được sử dụng cho các thiết bị
nhúng và trong các ứng dụng không cần độ chính xác cao về thời gian.
2. Các khái niệm cơ bản
Trước khi tìm hiểu sâu hơn về NTP, ta sẽ tìm hiểu về các khái niệm liên quan.
Trang 4




Đề tài: NTP và các vấn đề bảo mật liên quan. Quản trị Mạng

a. Local time và Universal time
Trưa là thời gian trong ngày khi Mặt Trời nằm ở vị trí cao nhất của nó. Theo
nghiên cứu Trái đất là tròn, trưa xảy ra tại thời điểm khác nhau ở những nơi khác
nhau. Điều này dẫn đến các khái niệm về Local time. Nó là thời gian ở từng vùng
khác nhau trên Trái đất.
Do nhu cầu liên lạc ngày càng được mở rộng nên con người cần thống nhất
về thời gian chung, thời gian này được gọi là thời gian phổ quát (Universal time).
Universal time (UT hay UTC) trước đây gọi là Greenwich Mean Time hoặc GMT,
lấy giờ địa phương tại Greenwich, Anh.
Trong địa lý sẽ cho phép tất cả những nơi có trưa cùng một lúc có cùng múi giờ (time
zone). Thông qua GMT và time zone người ta sẽ tính được thời gian hiện tại của từng
địa phương nhờ sự sai khác.
b. Hardware clocks và software clocks
Máy tính có một đồng hồ pin điều khiển phần cứng, pin đảm bảo đồng hồ sẽ
làm việc ngay cả khi máy tính không có điện, gọi là Hardware clocks. Hardware
clocks có thể được thiết lập từ màn hình BIOS setup hoặc từ bất cứ hệ điều
hành đang chạy.
Software clock là thời gian mà máy tính hiển thị khi làm việc. Khi không cung
cấp điện, nó sẽ ngừng hoạt động. Vậy sao nó vẫn chính xác trong trong lần kích

hoạt tiếp theo? Điều này sẽ được làm rõ ở phần sau.
Trang 5




Đề tài: NTP và các vấn đề bảo mật liên quan. Quản trị Mạng

II. THỜI GIAN TRÊN LINUX
Hầu hết các máy tính đều hiển thị thời gian địa phương (Local time), đó là
Software clock. Mỗi khi boot vào hệ thống, sự đồng bộ giữa Hardware clocks
và Software clock được thực hiện. Và sau đó cả 2 sẽ chạy độc lập với nhau.
Hardware clocks có thể là UTC hoặc Local time nhưng thường khuyến cáo là
UTC.
Trên Linux các time zone được lưu trữ trong /usr/share/zoneinfo hoặc
/usr/lib/zoneinfo tùy bản phân phối. Window là các khóa trong registry
HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE \Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\
Time Zones\. Do đó máy tính có thể hiện thị chính xác Local time mặc cho
Hardware clocks là UTC. Ở Linux múi giờ hệ thống được xác định liên kết tượng
trưng /etc/localtime. Để thay đổi time zone là Ho_Chi_Minh ta sử dụng câu lệnh
sau:
#ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Ho_Chi_Minh /etc/localtime

Truy vấn thời gian hiện hành của hệ thống với #date command.
#date
Sun Jul 14 21:53:41 EET DST 1996

“EET DST” là quy ước viết tắt múi giờ của từng vùng. Để xem UTC time trên
hardware clock sử dụng option -u
#date –u

Sun Jul 14 18:53:42 UTC 1996

Ta cũng có thể thay đổi thời gian hiện hành của hệ thống với #date <time>
$date 07142157
Sun Jul 14 21:57:00 EET DST 1996

Tham khảo #man date. Với lệnh &date không thay đổi được hardware clock,
muốn làm điều đó cần #clock –w. Lệnh này khi không có option hoặc lệnh
#hwclock -w dùng để đồng bộ hardware và software clock khi cần. Xem thêm
#man clock và #man hwclock.
Sở dĩ phải đồng bộ là do software clock không phải lúc nào cũng duy trì sự
chính xác. Nó hoạt động nhờ timer interrupt của hardware. Khi có quá nhiều tiến
trình chạy cùng lúc thì dịch vụ này gián đoạn dẫn đến sự trễ cho software clock.


Trang 6




Đề tài: NTP và các vấn đề bảo mật liên quan. Quản trị Mạng

III. CẤU HÌNH NTP CƠ BẢN
1. Giới thiêu sơ lƣợc NTP
Thời gian trên máy tính là rất quan trọng nên nó cần độ chính xác cao. Các quản
trị không thể trực tiếp theo dõi từng sai khác của thời gian hệ thống để khắc
phục kịp thời bằng các lệnh đồng bộ. Điều này quá nhiều rủi ro và lãng phí.
Như đã giới thiệu, NTP là giao thức đồng bộ thời gian mạng, nó tự động kiểm tra
thời gian hệ thống của riêng nó bằng cách so sánh với thời gian trên máy tính
khác được biết đến với thời gian chính xác. Nó là một phương pháp xác minh,

điều chỉnh thời gian máy tính của bạn một cách chính xác với các máy chủ thời
gian NTP. Những máy chủ NTP gốc được xây dựng rất phức dựa trên các máy
đếm xung nhịp, bộ định vị GPS, kết nối vệ tinh…nhằm đảm bảo lun cung cấp
thời gian chính xác nhất cho hệ thống mạng sử dụng NTP. Các máy chủ này có
stratum 0. Ta sẽ nói rõ hơn về Stratum ở phụ lục.
NTP được nghiên cứu từ rất sớm khoản 1980 với tên Internet Clock Service
cùng các đặt tả kĩ thuật trong [RFC 778]. Phiên bản chính thức đầu tiên 1988 đặt
tả [RFC 1059] với hoạt động server-client.
Chỉ 1 năm sau phiên bản NTP 2, đã giới thiệu “symmetric-key authentication” trong
[RFC 1119].
Năm 1992 NTP v3 ra đời [RFC 1305] với sự góp mặt của chế độ broadcast.
Một loạt các cải tiến phiên bản 3 đã tạo nên NTP v4 (1999) như: Simple
Network Time Protocol (SNTP) phiên bản 4 cho IPv4, IPv6 và OSI…
Trong Linux, NTP có daemon là ntpd.
Trang 7

NTP server stratum 0