Tài liệu Đảm bảo an toàn thông tin trong kiểm soát truy nhập ppt

1


LỜI NÓI ĐẦU

Khoá luận trình bày về bảo đảm ATTT trong kiểm soát truy nhập. Khoá
luận tập trung vào một số phương pháp kiểm soát truy nhập, một số chính sách
truy cập, và một số kĩ thuật kiểm soát truy nhập.
Nội dung của khoá luận gồm:
Chương 1: Trình bày một số khái niệm cơ bản liên như: hệ mã hoá, chữ kí
điện tử, hàm băm. Ngoài ra, trình bày các yêu cầu và giải pháp bảo đảm ATTT.
Đồng thời cũng nêu ra các bài toán ATTT.
Chương 2: Cho chúng ta nh
ững hiểu biết chung về vấn đề kiểm soát truy
nhập. Phần này, tập trung vào trình bày một số phương pháp kiểm soát truy
nhập, chính sách truy nhập, và kĩ thuật kiểm soát truy nhập.
Trình bày 2 phương pháp thường được sử dụng trong kiểm soát truy nhập,
đó là kiểm soát truy nhập “thủ công” và kiểm soát truy nhập “tự động”.
Trình bày một số chính sách kiểm soát truy nhập. Ở phần này, cho chúng
ta cái nhìn tổng quan về các chính sách kiểm soát truy nhập.
Tiếp theo, khoá luậ
n trình bày 5 kĩ thuật kiểm soát truy nhập. Đó là, hệ
thống nhận dạng và xác thực, tường lửa, mạng riêng ảo, hệ thống phát hiện và
ngăn chặn xâm nhập, và tường lửa ứng dụng web. Ở phần này, ngoài việc cho
chúng ta có những khái niệm cơ bản, còn chỉ ra những ưu nhược điểm của từng
kĩ thuật.
Trong quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp, người viết không tránh khỏi
thiếu sót. Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thấy cô và các bạn.

2

Bảng danh mục các từ, thuật ngữ

ACL (Access Control List) Danh sách kiểm soát truy cập.
ATTT An toàn thông tin.
CA (Certificate Authourity) Tổ chức cấp chứng chỉ
Cisco ACL Danh sách kiểm soát truy cập của
Cisco
DAC (Discretionary Access Control) Kiểm soát truy cập tuỳ quyền.
DdoS (Distrubuted DoS) Từ chối dịch vụ phân tán.
DES (Data Encrytion Standard)
DSS (Digital Signature Standard)
DoS ( Denial of Service) Từ chối dịch vụ.
FTP (File Transfer Protocol) Giao thức truyền file.
gcd (greatest common divion) Ước số chung lớn nhất
HIDS (Host IDS)

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) Giao thức truyền siêu văn bản.
ICMP (Internet Control Message
Protocol)
Giao thức kiểm soát thông điệp mạng.

IDS (Intrustion Detect System) Hệ thống phát hiện xâm nhập.
IETF (Internet Engineering Task
Force)

IPS (Intrustion Prevent System) Hệ thống ngăn chặn xâm nhập.
ISP (Internet Service Providers) Nhà quản lí thiết bị mạng.
LBAC (Lattice Based Access Control) Kiểm soát truy cập dùng lưới.
MAC (Mandatory Access Control) Kiểm soát truy cập bắt buộc.
NIC (Network Interface Card) Card giao tiếp mạng.
NIDS (Network base IDS)

PIN (Personal Identification Number ) Số định danh cá nhân

3
PKI (Public Key Infrastructure) Hạ tầng cơ sở khoá công khai.
RBAC (Role Base Access Control) Kiểm soát truy cập trên cơ sở vai trò.
SNMP (Simple Network Managerment
Protocol)
Giao thức quản lí mạng.

SSL (Secure Socket Layer) Khe cắm an toàn.
SYN (Synchronize) Đồng bộ.
TA (Trusted Authority) Cơ quan uỷ thác cấp chứng thực.
TCP (Transmission Control Protocol)

TCP/ IP (Transfer Control Protocol/
Internet Protocol)

UDP (User Datagram Protocol)

URL (Uniform Resource Locator)

WAF (Web Application Firewall) Tường lửa ứng dụng web.

4

CHƯƠNG 1: MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ SỞ

1.1 KHÁI NIỆM MÃ HOÁ.
1.1.1 Hệ mã hóa.
Hệ mã hóa là bộ gồm 5 thành phần (P, C, K, E, D) trong đó:
P (Plaintext): tập hữu hạn các bản rõ có thể.
C (Ciphertext): tập hữu hạn các bản mã có thể.
K (Key): tập hữu hạn các khóa có thể.
E (Encrytion): tập các hàm lập mã có thể.

D (Decrytion): tập các hàm giải mã có thể.
Với mỗi k ∈ K, có hàm lập mã e
k
∈ E, e
k
: P → C và hàm giải mã d
k
∈ D,
d
k
: C → P sao cho d
k
(e
k
(x)) = x , ∀ x ∈ P.
Mã hóa cho ta bản mã e
k
(P)= C.
Giải mã cho ta bản rõ d
k
(C)= P.

1.1.2 Một số hệ mã hóa thường dùng.
Hệ mã hóa đối xứng là hệ mã mà khi ta biết khóa lập mã, “dễ” tính được
khóa giải mã và ngược lại. Trong nhiều trường hợp khóa lập mã và giải mã là
giống nhau. Hệ mã hóa đối xứng yêu cầu người nhận và gửi phải thỏa thuận
khóa trước khi thông tin được gửi đi. Khóa này phải được giữ bí mật, độ an toàn
của hệ phụ thuộc vào khóa. Nếu khóa bị lộ thì rất dễ giải mã.
Một số
hệ mã hóa đối xứng: DES, RC2, RC4, RC5, IDEA, ...

Hệ mã hóa phi đối xứng là hệ mã mà khi biết khóa lập mã, khó” tính được
khoá giải mã và ngược lại .
Hệ trên còn được gọi là hệ mã hóa khóa công khai vì khóa để mã hóa là
công khai. Ta dùng khóa công khai này để mã hóa thông điệp, nhưng chỉ người
có khóa giải mã mới có thể đọc được thông điệp.
Một số hệ mã hoá phi đối xứng: RSA, Elgamal, ...

5

1.2 SƠ ĐỒ CHỮ KÍ ĐIỆN TỬ.
Chữ kí điện tử là thông tin đi kèm theo một tài liệu khác như văn bản,
hình ảnh, .... nhằm xác định người chủ của dữ liệu và đảm bảo tính toàn vẹn của
dữ liệu đó. Đồng thời nó còn cung cấp chức năng chống chối bỏ của người gửi
thông tin.
Sơ đồ kí điện tử gồm 5 thành phần (P, A, K, S, V) trong đó:
P là tập hữu hạn các vă
n bản có thể.
A là tập hữu hạn các chữ kí có thể.
K là tập hữu hạn các khóa có thể.
Với k ∈ K, k = (k’, k’’), k’ là khoá bí mật để kí, và
k’’ là khoá công khai để kiểm thử chữ kí.
S là tập các thuật toán kí có thể.
V là tập các thuật toán kiểm thử.
Với mỗi k ∈ K, có thuật toán ký sig
k’
∈ S, sig
k
: P → A và
thuật toán kiểm thử ver
k’’

∈ V, ver
k’’
: P

x A → {đúng, sai}, thoả mãn điều kiện
sau đây với mọi x ∈ P, y ∈ A:
ver
k’’
(x,y) = đúng, nếu y = sig
k’
(x)
sai, nếu y ≠ sig
k’
(x)

Một số chữ kí điện tử: RSA, Elgamal, DSS, ....

1.3 HÀM BĂM (HASH FUNCTION).
Giả sử D là tập các văn bản có thể. X là tập các văn bản tóm lược (đại
diện) có thể. Việc tìm cho mỗi văn bản một tóm lược tương ứng xác định một
hàm h: D→ X. Hàm h như vậy được gọi là hàm băm.
Hàm băm thường phải thỏa mãn các điều kiện sau:
+ Hàm băm phải là hàm không va chạm mạnh.
+ Hàm băm là hàm một phía.
+ Hàm băm phải là hàm không va chạm yếu.

6

1.4 TỔNG QUAN VỀ ATTT.
1.4.1 Một số khái niệm.

Hacker: là kẻ xâm nhập vào mạng trái phép bằng cách sử dụng các công
cụ phá mật khẩu hoặc khai thác các điểm yếu của các thành phần truy nhập trên
hệ thống.
Eavesdropping: là đối tượng nghe trộm thông tin trên mạng, chúng sử
dụng các công cụ sniffer, sau đó dùng các công cụ phân tích và debug để lấy
được các thông tin có giá trị.
Sniffer:
Trong bảo mật hệ thống sniffer được hiểu là công cụ (có thể là phần mềm
hoặc phấn cứng) “bắt” thông tin lưu chuyể
n trên mạng. Dùng thông tin đã thu
được, để “đánh hơi” lấy được thông tin có giá trị trao đổi trên mạng. Hoạt động
của sniffer giống như chương trình “bắt” thông tin gõ từ bàn phím (key capture).
Tuy nhiên, các tiện ích của key capture chỉ thực hiện trên một trạm làm việc cụ
thể. Còn sniffer thì có thể “bắt” được các thông tin trao đổi giữa nhiều trạm làm
việc với nhau.

1.4.2 Một số bài toán trong ATTT.
Bài toán bảo mật: giữ bí mật đối với những người không có thẩm quyền.
Bài toán toàn vẹn dữ liệu: kiểm chứng tính toàn vẹn của thông tin.
Bài toán xác nhận thực thể: xác định danh tính của một chủ thể.
Bài toán chữ kí: dùng để gắn một thông tin với một chủ thể xác định.
Bài toán không chối bỏ: ngăn ngừa việc chối bỏ trách nhiệm đối với một
cam kết đã có.

1.4.3 Các yêu cầu về đảm bảo ATTT.
1) Yêu cầu bảo mật thông tin.

7
Tính bí mật là thông tin chỉ được phép truy nhập bởi người có quyền truy
nhập. Đây là một trong ba đặc tính quan trọng nhất của ATTT. Tính bí mật là

một trong những mục tiêu của các hệ mã hoá.
2) Yêu cầu bảo toàn thông tin.
Trong lĩnh vực ATTT, tính bảo toàn (toàn vẹn) bảo đảm các mục tiêu sau:
ngăn ngừa việc thay đổi thông tin trái phép của người dùng không có thẩm
quyền, ngăn ngừa việc vô ý thay đổi thông tin của người dùng có thẩm quyền,
duy trì tính nhất quán củ
a thông tin.

3) Yêu cầu sẵn sàng.
Tính sẵn sàng được thể hiện là thông tin được đưa đến người dùng kịp
thời, không bị gián đoạn. Mọi hành vi làm gián đoạn quá trình truyền thông tin,
khiến thông tin không đến được người dùng, chính là đang tấn công vào tính sẵn
sàng của hệ thống đó.

4) Yêu cầu xác thực.
Ngoài 3 đặc tính trên, người ta còn đưa ra tính xác thực. Tính xác thực là
đảm bảo thông tin cần được xác thực nguồn gốc. Tính xác thực th
ường đi kèm
với tính chống chối cãi, không cho phép người dùng chối bỏ thông tin của họ

1.4.4 Một số giải pháp chung bảo đảm ATTT.
1) Chính sách bảo đảm ATTT.
Là tập hợp các qui tắc áp dụng cho mọi đối tượng có tham gia quản lí, sử
dụng tài nguyên và dịch vụ mạng. Với mục tiêu là giúp người dùng biết được
trách nhiệm của mình trong việc bảo vệ các thông tin, đồng thời giúp nhà quản
trị thiết lập các biện pháp bảo đảm hữu hiệu trong quá trình trang bị, cấu hình
kiểm soát hoạt động của hệ thống và mạng.
2) Giải pháp bả
o đảm ATTT.
Là tập hợp các biện pháp nhằm bảo đảm ATTT.

Ví dụ: Để bảo đảm ATTT có 3 giải pháp chính :

8
(1) Kiểm soát truy nhập.
(2) “Che giấu thông tin”.
(3) Kiểm soát, xử lí “lỗ hỏng” thiếu an ninh.
CHƯƠNG 2: VẤN ĐỀ KIỂM SOÁT TRUY NHẬP.
2.1 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP KIỂM SOÁT TRUY NHẬP.

Kiểm soát truy nhập thường sử dụng 2 phương pháp sau:
Kiểm soát truy cập trực tiếp vào hệ thống thông tin (kiểm soát truy nhập
“thủ công”).
Hệ thống tự động phát hiện và ngăn chặn xâm nhập vào\ ra hệ thống
thông tin (kiểm soát truy nhập “tự động”).
2.1.1 Kiểm soát truy cập trực tiếp.
2.1.1.1 Hệ thống kiểm soát truy cập trực tiếp.
Hệ thống kiểm soát truy cập trực tiếp cung cấp các dịch vụ sau: nhận dạng
và xác thực (Indentification and Authentication), ủy quyền (Authorization), qui
trách nhiệm (Accountability).
1) Dịch vụ nhận dạng và xác thực:
Xác định ai là người được đăng nhập vào hệ thống.
Nhận dạng và xác thực: là qui trình gồm 2 bước nhằm xác thực người truy
nhập vào hệ thống.

Nhận dạng là phương pháp người dùng báo cho hệ thống biết họ là ai. Và
hệ thống xác nhận có đúng là người đó không. Xác thực là qui trình xác minh
danh hiệu của người dùng. Quá trình xác thực phải dựa vào 1 trong 3 yếu tố:
+ Những chi tiết mà người dùng biết trước như: mật khẩu, số định danh
cá nhân (PIN). Việc này cần thiết cho việc truy cập chương mục.
+ Những gì người dùng đã có như thẻ thông minh (smart card) hoặc một

d
ấu hiệu nào đó. Điều này dùng để mở khoá chương mục.
+ Những gì người dùng sở hữu bẩm sinh như vân tay, giọng nói, ...
2) Dịch vụ ủy quyền:
Xác định những gì mà một người dùng đã được xác thực có thể thi hành.

9
Sự ủy quyền: định nghĩa “quyền” và “phép” của người dùng trong một hệ
thống. Sau khi người dùng đã được chứng thực, thì việc ủy quyền chỉ định
những cái gì mà người dùng đó có thể thi hành trên hệ thống.

3) Dịch vụ qui trách nhiệm:
Nhận dạng và chứng thực những hành vi, hoạt động mà người dùng đã
thi hành trong khi họ đang sử dụng hệ thống.

2.1.1.2 Mậ
t khẩu.
1) Tiêu chuẩn mật khẩu an toàn.
Sử dụng tối thiểu 8 kí tự, nói chung mật khẩu dài thì độ an toàn cao hơn.
Mật khẩu gồm 3 trong 4 nhóm kí tự sau:
+ Kí tự “số”.
+ Chữ in.
+ Chữ thường.
+ Kí tự đặc biệt trên bàn phím như @, &, #, ….

2) Phương pháp tạo mật khẩu.
Mật khẩu do người dùng tạo ra:
Là mật khẩu do người dùng tạo ra cho mục đích riêng của họ. Tuy nhiên,
người dùng chọn m
ật khẩu thường là các thông tin cá nhân như tên người thân,

ngày sinh, …. hoặc dùng cùng một mật khẩu ưa thích trên nhiều máy, các mật
khẩu này dễ bị người khác đoán được.
Mật khẩu do máy tạo ra:
Chương trình này thường đưa ra cho người dùng một số mật khẩu để họ
lựa chọn, người dùng quyết định bằng cách gõ lại mật khẩu đã chọn.
Chương trình trên hoạt động theo chu kì, để nếu m
ật khẩu bị lộ cũng chỉ
có hiệu lực trong thời gian nhất định (gọi là tuổi của mật khẩu).
Những mật khẩu có thể hiệu chỉnh:

10
Sơ đồ tạo mật khẩu có thể hiệu chỉnh cho phép người quản trị hệ thống
cung cấp cho người dùng một phần mật khẩu, trên cơ sở đó người dùng có thể
xây dựng mật khẩu mới theo tiêu chuẩn đã đề ra. Sơ đồ được gọi là hiệu chỉnh vì
người quản trị có thể thay đổi độ dài và những thuộc tính khác của xâu kí tự
được tạ
o ra.
3) Các tấn công dò tìm mật khẩu.
a) Tấn công toàn diện.
Trong tấn công toàn diện, người tấn công thử mọi khả năng mà mật khẩu
có thể được người dùng sử dụng. Số mật khẩu được tạo tuỳ thuộc vào hệ thống
nhất định.
Rõ ràng việc tấn công toàn diện gặp khó khăn khi mật khẩu có độ dài lớn
và theo đúng tiêu chuẩn chọn mật khẩu. Tuy nhiên, để tìm mậ
t khẩu cụ thể
không cần thử toàn bộ mật khẩu có thể.
b) Tìm file mật khẩu của hệ thống.
Cách dò tìm như trên dựa theo việc suy đoán các khả năng có thể. Do các
mật khẩu được lưu trên máy, nên việc tìm các file này để đọc là hướng hiệu quả.
Các file chứa mật khẩu thường được mã hoá, file đọc được là bản mã.

Như vậy có thể dùng các thuật toán mã hoá để tìm ra bản rõ tương ứng.
c) Các biện pháp dò tìm thông minh.
Sử dụng các virus dạng “Trojan Horse” để lấy cắp mật khẩu. Các virus
này có thể ghi lại mật khẩu khi khởi động máy hoặc làm giả thủ tục đăng nhập,
đánh lừa người dùng để lấy cắp mật khẩu, hoặc chứa từ điển để dò tìm mật khẩu.

4) Các biện pháp bảo vệ mật khẩu.
a) Bảo vệ mật khẩu đối vớ
i người dùng.
Người dùng cần tuân thủ các tiêu chuẩn lựa chọn mật khẩu; Không sử
dụng các từ có trong từ điển; Không ghi lại mật khẩu; Không tiết lộ mật khẩu;
Thường xuyên thay đổi mật khẩu, ngay cả khi không có nghi ngờ rằng mật khẩu
đã bị lộ.
b) Mật khẩu dùng một lần.

11
Là loại mật khẩu thay đổi mỗi lần sử dụng, thực chất đây là hệ thống xác
định người dùng bằng hỏi đáp. Hàm cho từng người là cố định nhưng các tham
số của mỗi lần xác nhận là khác nhau. Vì vậy câu trả lời của người dùng là khác
nhau, đồng nghĩa với việc mật khẩu là khác nhau.

c) Bảo vệ mật khẩu lưu trong máy.
File mật khẩu lưu trong máy cầ
n được mã hoá để chống lại việc truy nhập
và lấy cắp thông tin về mật khẩu. Thường sử dụng hai cách để bảo vệ là mã hoá
truyền thống và mã hoá một chiều.

d) Muối mật khẩu.
Có thể xảy ra trường hợp hai người khác nhau cùng dùng chung một mật
khẩu. Khi đó trong bản mã hoá sẽ có hai bản mã như nhau và đó là kẽ hở để có

thể dò tìm mật khẩu đã mã hoá.
Để kh
ắc phục tình trạng trên, HĐH Unix sử dụng một cơ chế mở rộng mật
khẩu gọi là “muối” mật khẩu. Muối là một số 12 bit hình thành từ ngày hệ thống
và số hiệu tiến trình được thêm vào mật khẩu











Hình 2.1 Cơ chế muối mật khẩu

Muối mật khẩu
Mật khẩu Mã mật khẩu Muối
Muối
Bản mã mật khẩu
Mã mật khẩu
DES
DES
So sánh
Mã mật khẩu Muối
File mật khẩu

12

Cơ chế muối mật khẩu như sau: mật khẩu và muối được mã hoá, bản mã
và muối tương ứng cùng được lưu trong file mật khẩu.
Khi người dùng nhập mật khẩu, nó sẽ được mã hoá cùng với muối, kết
quả được so sánh với bản mã đã lưu trữ.

2.2.2 Kiểm soát truy nhập “tự động”.

Để kiểm soát truy nhập “tự động”, hiện nay người ta dùng các giải pháp:
+ Tường lửa (Firewall).
+ Mạng riêng ảo (VPN).
+ Hạ tầng cơ sở khoá công khai (PKI).
Tường lửa:
Là thiết bị nhằm ngăn chặn sự truy nhập không hợp lệ từ ngoài vào mạng
bên trong. Nó thường gồm cả phần cứng và phần mềm. Tường lửa thường được
dùng theo phương thức ngăn chặn hay tạo các luậ
t đối với các địa chỉ khác nhau.
Tường lửa là tường chắn đầu tiên bảo vệ giữa mạng bên trong với mạng
bên ngoài. Nó là công cụ cơ sở được dùng theo một chính sách an toàn, để ngăn
ngừa truy nhập không được phép giữa các mạng.

Mạng riêng ảo:
Là một mạng riêng sử dụng hệ thống mạng công cộng (thường là Internet)
để kết nối các địa điểm hoặc người dùng t
ừ xa với một mạng LAN ở trụ sở trung
tâm. Thay vì dùng kết nối phức tạp như đường dây thuê bao số, VPN tạo ra các
liên kết ảo được truyền qua Internet giữa mạng riêng của một tổ chức với địa
điểm hoặc người dùng ở xa.

Hạ tầng cơ sở khoá công khai:
Là hệ thống cung cấp và quản lí chứng chỉ số, thực hiện xác thực định

danh các bên tham gia vào quá trình trao
đổi thông tin. Cơ chế này gán cho mỗi
người dùng trong hệ thống một cặp khoá công khai /khoá bí mật. Các quá trình
này thường được thực hiện bởi một phần mềm đặt tại trung tâm và các phần