Tài liệu Báo cáo tốt nghiệp Vấn đề an ninh an toàn mạng máy tính và các giải pháp xác thực người dùng pptx

Báo cáo tốt nghiệp

Vấn đề an ninh an toàn mạng
máy tính và các giải pháp xác
thực người dùng

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay vấn đề toàn cầu hoá và nền kinh tế thị trường 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 đưa 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 ch
ức những thành
tựu và lợi ích to lớn. Máy tính đã trở thành công cụ đắc lực và không thể thiếu của con
người, con người có thể ngồi tại chỗ mà vẫn nắm bắt được 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 c
ầu tất yếu sẽ nảy sinh là
người quản lý hệ thống phải kiểm soát được việc truy nhập sử dụng các tài nguyên đó.
Một vài người có nhiều quyền hơn một vài người khác. Ngoài ra, người quản lý cũng
muốn rằng những người khác nhau không thể truy nhập được vào các tài nguyên nào
đó của nhau. Để thực hiện được các nhu cầu truy nhập trên, chúng ta phải xác định
được người dùng hệ thống là ai để có th
ể phục vụ một cách chính xác nhất, đó chính là
việc xác thực người dùng. Đây là một vấn đề nóng bỏng và đang được quan tâm hiện
nay. Đó là một trong những nguyên nhân khiến em chọn đề tài "Giải pháp xác thực
người dùng bằng công nghệ Captive Portal”.
Với công nghệ Captive Portal sẽ bắt buộc một máy muốn sử dụng Internet
trong mạng thì trước tiên phải sử dụng trình duyệt để “được” tới một trang đặc bi
ệt
(thường dùng cho mục đích xác thực). Captive Portal sẽ chuyển hướng trình duyệt tới
thiết bị xác thực an ninh. Điều này được thực hiện bằng cách bắt tất cả các gói tin, kể
cả địa chỉ và cổng, đến khi người dùng mở một trình duyệt và thử truy cập Internet.
Tại thời điểm đó, trình duyệt sẽ được chuyển hướng tới trang Web đặc biệt yêu cầu

xác th
ực (đăng nhập) hoặc thanh toán, hoặc đơn giản chỉ là hiện một bảng thông báo
về các quy định mà người dùng sẽ phải tuân theo và yêu cầu người dùng phải chấp
nhận các quy định đó trước khi truy cập Internet. Captive Portal thường được triển
khai ở hầu hết các điểm truy nhập Wi-Fi và nó cũng có thể được dùng để điều khiển
mạng có dây.
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

2

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 người dùng và các giải pháp xác thực người dùng
phổ biến. Qua đó đưa ra được các ưu điểm và nhược điể
m của các giải pháp đó.
Chương II: Mạng không dây và các chính sách bảo mật
Chương 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
Chương này đi vào khảo sát một công nghệ xác thực người dùng. Đó là xác
thực người dùng bằng công nghệ Captive Portal.
Chương IV: Cài đặt và thử nghiệm phân mềm ChilliSpot
Chương này sẽ trình bày về cách cấu hình; cách triển khai cài đặt và sử dụng
chương trình
.
Phần kết luận:
Phần này tóm tắt kết quả đạt được, đưa ra những hạn chế của và hướng khai
thác hệ thống trên thực tế.

Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

3
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 như hai mặt không tách
rời, chúng luôn phủ định nhau. Có biết bao nhiêu người muốn hướng 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 lướt 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 nh
ưng cái ác lại luôn nảy sinh
theo thời gian. Mạng máy tính cũng vậy, có những người 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 người lương thiện là luôn muốn tạo ra các khả năng bảo vệ an
ninh cho tổ chức rất rõ ràng. Ngược l
ại, 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 hư ích kỷ. Loại người này thường làm hại người khác bằng cách phá hoại các
tài nguyên trên mạng, xâm phạm quyền riêng tư hoặc bôi nhọ danh dự của họ. Nguy
hiểm hơn, có những kẻ lại muốn đoạ
t không các nguồn lợi của người khác như 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 lượng lớn các thông tin kết nối trực tuyến. Trong lượng lớn các thông

tin ấy, có các thông tin bí mật như: các bí mật thương mại, các kế hoạch phát triển sản
phẩm, chiến lượ
c maketing, phân tích tài chính hay các thông tin về nhân sự, bí mật
riêng tư 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
được mục đích của mình. Chúng cần phải có thời gian, những sơ hở, yếu kém của
chính những hệ thống b
ảo vệ an ninh mạng. Và để thực hiện được điều đó, chúng cũng
phải có trí tuệ thông minh cộng với cả một chuỗi dài kinh nghiệm. Còn để xây dựng
được các biện pháp đảm bảo an ninh, đòi hỏi ở người xây dựng cũng không kém về trí
tuệ và kinh nghiệm thực tiễn. Như thế, cả hai mặt tích cực và tiêu cực ấy đều được
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

4
thực hiện bởi bàn tay khối óc của con người, không có máy móc nào có thể thay thế
được. Vậy, vấn đề an ninh an toàn mạng máy tính hoàn toàn mang tính con người.
Ban đầu, những trò phá hoại chỉ mang tính chất là trò chơi của những người 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 lạ
i 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 lượng các vụ tấn công trên Internet được
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 như AT & T, IBM, các
trường đại học, các c
ơ quan nhà nước, các nhà băng Những con số đưa ra này, trên
thực tế chỉ là phần nổi của tảng băng. Một phần lớn các vụ tấn công không được thông

báo vì nhiều lý do khác nhau, như 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 tr
ọng. 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 được 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 lường
trước được.
Tóm lại, vấn đề an ninh an toàn mạng máy tính hoàn toàn là vấn đề con người
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 như 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 biệ
n pháp bảo vệ đảm bảo an ninh,
mà trước hết là cho chính mình.
1.1.2. Các giải pháp cơ bản đảm bảo an ninh
Như 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 c
ụ 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

5
o Giải pháp về phần cứng.
o Giải pháp về phần mềm.

o Giải pháp về con người.
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 ưu nhược điểm riêng mà người quản trị an ninh cần phải biết phân tích, tổng hợp
và chọn lựa để tạo khả
năng đảm bảo an ninh tối ưu nhất cho tổ chức mình.
Giải pháp phần cứng là giải pháp sử dụng các thiết bị vật lý như 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 thường đi kèm với nó là hệ
thống phần mềm điều khiển tương ứng. Đây là một giải pháp không ph
ổ 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 như: các phương pháp xác thực, các phương pháp mã hoá, m
ạng
riêng ảo, các hệ thống bức tường lửa, Các phương 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 đường truyền được mã hoá dưới dạng mà những kẻ “nhòm
trộm” không thể thấy được, hoặc nếu thông tin bị sửa đổi thì tại nơi nhận sẽ có cơ chế
phát hiện sự sửa đổi đó. Còn phương pháp s
ử dụng hệ thống bức tường lửa lại đảm bảo
an ninh ở góc độ khác. Bằng cách thiết lập các luật tại một điểm đặc biệt (thường gọi
là điểm nghẹt) giữa hệ thống mạng bên trong (mạng cần bảo vệ) với hệ thống mạng
bên ngoài (mạng được coi là không an toàn về bảo mật - hay là Internet), hệ thống bức
tường lử
a hoàn toàn có thể kiểm soát các kết nối trao đổi thông tin giữa hai mạng. Với
cách thức này, hệ thống tường lửa đảm bảo an ninh khá tốt cho hệ thống mạng cần bảo
vệ. Như thế, giải pháp về phần mềm gần như hoàn toàn gồm các chương 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 người là một giải pháp
hết sức cơ bản và không thể thiếu được. Vì như phần trên đã thấy, vấn đề an ninh an
toàn mạng máy tính hoàn toàn là vấn đề con người, do đó việc đưa 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 nước, các văn bản dưới luật, Còn các
quy định có thể do từng tổ chức đặt ra cho phù h
ợp với từng đặc điểm riêng. Các quy
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

6
định có thể như: quy định về nhân sự, việc sử dụng máy, sử dụng phần mềm, Và như
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 người.
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 người. Và vấn đề này cần phải được thực hiện một
cách thường xuyên liên tục, không bao giờ triệt để được 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 người 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 người sử dụng chung và
phân tán về mặt địa lý nên việc bảo vệ tài nguyên phức tạp hơn nhiều so với việc môi
trường một máy tính đơn lẻ, hoặc một người sử dụng.
Hoạt động của người quản trị hệ thố
ng mạng phải đảm bảo các thông tin trên
mạng là tin cậy và sử dụng đúng mục đích, đối tượng đồng thời đảm bảo mạng hoạt
động ổn định không bị tấn công bởi những kẻ phá hoại.

Nhưng trên thực tế là không một mạng nào đảm bảo là an toàn tuyệt đối, một hệ
thống dù được 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 tượng 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 mậ
t trên hệ thống, thực hiện các hoạt động xâm nhập và chiếm đoạt tài
nguyên trái phép.
Một số đối tượng tấn công mạng như:
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 như giả mạo địa chỉ IP,
tên miền,
định danh người dùng…
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

7
Eavesdropping: Là những đối tượng nghe trộm thông tin trên mạng, 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.
Những đối tượng tấn công mạng có thể nhằm nhiều mục đích khác nhau như 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 h
ổng 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 mề
m cung cấp hoặc người quản trị yếu kém không hiểu sâu về
các dịch vụ cung cấp…
Mức độ ảnh hưởng của các lỗ hổng tới hệ thống là khác nhau. Có lỗ hổng chỉ
ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ cung cấp, có lỗ hổng ảnh hưởng tới toàn bộ hệ thống
hoặc phá hủy hệ thống.
c. Chính sách bảo mật
Chính sách bảo mậ
t là tập hợp các quy tắc áp dụng cho những người tham gia
quản trị mạng, có sử dụng các tài nguyên và các dịch vụ mạng.
Đối với từng trường hợp phải có chính sách bảo mật khác nhau. Chính sách bảo
mật giúp người 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 ki
ểm soát hoạt động của hệ thống và
mạng.
1.3. Các kiến thức cơ bản về xác thực người dùng
Khi người sử dụng muốn truy nhập vào một hệ thống máy tính, thông thường,
người sử dụng cần cung cấp các thông tin nhận dạng cho máy tính. Khi nhận được các
thông tin ấy, máy tính kiểm tra xem người sử dụng có quyền truy nhập vào hệ thống
không. Đây cũng là một nguyên tắc cơ bản được áp dụng cho một người khi muốn trao
đổi thông tin với người khác: Trước tiên cần phải xác định người tham gia trao đổi
thông tin có đúng là ng
ười muốn trao đổi không. Do đó cần phải có một phương thức
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

8
để cung cấp đặc điểm nhận dạng nhằm đảm bảo người trao đổi thông tin là hợp lệ. Quá

trình này được gọi là xác thực người sử dụng.
Trên thế giới cũng như ở Việt Nam, vấn đề xác thực người dùng đang được
quan tâm và đã có nhiều giải pháp được sử dụng và nghiên cứu. Có rất nhiều cách để
xác thực: người sử dụng có thể cung cấp các thông tin mà chỉ
có người đó mới biết: ví
dụ mật khẩu, mã số cá nhân,… hoặc người đó có thể cung cấp các thông tin riêng khác
như số chứng minh thư, thẻ từ, thẻ thông minh… Trong đó, mỗi giải pháp lại có những
ưu điểm và nhược điểm riêng khác nhau.
1.3.1. Khái niệm về xác thực người dùng
Xác thực người 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 người có phải là
người được sử dụng hệ thống không. Nó thường đi kèm với quá trình xác định quyền
hạn của người 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 được sử dụng nhất, là giải pháp sử dụng tài
khoản c
ủa hệ thống. Mỗi tài khoản bao gồm tên truy nhập (uername) và mật khẩu
(password). Tên truy nhập dùng để phân biệt các người dùng khác nhau (thường là duy
nhất trong hệ thống), còn mật khẩu để xác thực lại người sử dụng tên đó có đúng là
người dùng thật sự không. Mật khẩu thường do người sở hữu tên truy nhập tương ứng
đặt và được giữ bí mật chỉ có người đó biết.
Khi người dùng muố
n đăng nhập và sử dụng tài nguyên hệ thống thì phải đăng
nhập bằng cách nhập tên và mật khẩu của mình. Trước hết, hệ thống sẽ đối chiếu tên
truy nhập của người dùng đưa vào với cơ sở dữ liệu tên người dùng, nếu tồn tại tên
người dùng như vậy thì hệ thống tiếp tục đối chiếu mật khẩu được đưa vào tương ứ
ng

với tên truy nhập trong cơ sở dữ liệu. Qua 2 lần đối chiếu nếu thỏa mãn thì người đăng
nhập là người 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 người dùng với 2 thông tin chủ yếu là tên truy nhập và mật khẩu. Tương
ứng với
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

9
mỗi tên truy nhập là quyền sử dụng của người đó trong hệ thống. Do đó các thông tin
này không chiếm nhiều tài nguyên. Người 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 gi
ải pháp này khá dễ dàng
và không tốn kém.
 Nhược điểm
Giải pháp này có nhược điểm lớn nhất là không có được sự bảo mật cao. Vì
người dùng thường có tên đăng nhập nhiều người dùng có. Mặt khác, người dùng
thường chọn mật khẩu dễ nhớ hoặc không cẩn thận khi gõ mật khẩu, do vậy dễ bị tấn
công. Kẻ tấn công có nhiều phương pháp để đạt được mậ
t khẩu như 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 người 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 vớ
i
tên đăng nhập, chứa các loại ký tự là chữ cái, chữ số, ký tự đặc biệt. Nếu đặt như vậy
thì kẻ muốn tấn công cũng sẽ rất khó đoán được 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 người dùng phải đặt lại mật khẩu khác. Mật kh
ẩu sẽ
được thay đổi nên khả năng kiểm soát tình trạng an toàn của mật khẩu cao hơn.
Mã hóa thông tin: Trong môi trường làm việc là mạng, những nhà thiết kế
thường dùng biện pháp mã hóa thông tin đăng nhập từ một máy khách nào đó trước
khi chúng được gửi đi tới máy chủ của hệ thống. Do đó, khả năng bị mất cắp mật khẩu
sẽ giảm đi rất nhiều khi kẻ xấ
u bắt gói tin đăng nhập trên đường truyền.
Hiện nay, giải pháp mật khẩu sử dụng một lần (one-time password) được 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 m
ật khẩu được tạo ra một cách ngẫu nhiên bởi hệ thống và được
sao làm 2 bản, một bản cho người dùng và một bản cho hệ thống.
Danh sách mật khẩu được tạo ra theo yêu cầu của người sử dụng và được hệ
thống công nhận.
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

10
Quá trình thực hiện: Sử dụng thuật toán MD4 (hiện nay là MD5) từ một giá trị
cho trước (do người 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 được khóa thứ 2 …và cứ áp dụng
liên tục thuật toán MD4 để sinh ra các khóa nối tiếp nhau. Khi xác thực người dùng, hệ
thống phải biết một trong các khóa (khóa thứ n) , nó sẽ hỏi người dùng khóa trước đó
(khóa thứ n-1). Nếu ngườ
i dùng nhập đúng khóa n-1 thì hệ thống sẽ cho người dùng
đăng nhập và ghi lại khóa n-1 vào bộ nhớ. Đến lần đăng nhập sau, hệ thống sẽ hỏi
người dùng khóa thứ n-2 …
Khi dùng thuật toán MD4 để sinh ra kết quả thì từ kết quả hầu như không thể

suy ngược lại giá trị đầu vào nên hệ thống không thể tìm ra được 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 người dùng tự thiết
lập giá trị đầu vào để xây dựng hệ thống khóa thì rất có thể nó sẽ được đoán ra theo
các cách giống như khi đoán các mật khẩu thông thường. Đối với những từ đoán được,
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 được khóa người dùng đang sử dụng. Còn trong trường hợp hệ thống
sẽ tự sinh ra giá trị ban đầu và một lượng mật khẩu đủ dùng trong một thời gian nào
đó, người dùng sẽ có một danh sách các mật khẩu được đánh thứ tự. Về phía người
dùng, họ sẽ không thích phải dùng nhiều mật khẩu. Điều này gây phiền toái cho người
dùng và khả năng bị mất cắp danh sách khóa là rất cao. Ngoài ra, kẻ tấn công còn có
thể dùng phương pháp bắt gói tin đăng nhập của người dùng để
lấy mật khẩu.
 Ứng dụng
Giải pháp này đã và đang được sử dụng rất nhiều trong các ứng dụng. Nó được
ứng dụng trên một máy tính và đặc biệt được 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 đường truyền tốc độ cao thì vẫn có thể
sử dụng giải pháp này. Bởi vì, thông
tin truyền và lưu trữ chỉ bao gồm tên đăng nhập và mật khẩu. Dung lượng truyền đi
trên đường truyền nhỏ nên dù đường truyền có băng thông không lớn thì thông tin này
cũng được truyền đi trong một khoảng thời gian chấp nhận được.
Các ứng dụng tiêu biểu hiện nay đang sử dụng giải pháp xác thực bằng mật
khẩu như: Hệ đ
iều hành (Windows, Unix…), các dịch vụ thư điện tử, thương mại điện
tử…
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

11

b. Giải pháp dùng thẻ thông minh
 Mô tả
Thẻ thông minh (smart cart) là một thẻ plastic có kích cỡ như thẻ tín dụng được
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 lưu trữ dữ liệu về thông tin cá nhân, tiền hoặc một số thông tin khác
mà sự thay đổi của chúng cần được kiểm soát chặt ch
ẽ. Ngoài ra, nó có thể lưu trữ các
khóa mã hóa để người 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 người dùng.
Hiện nay, các cơ quan tổ chức dùng thẻ r
ầt nhiều. Đầu tiên, những thông tin cần
thiết cho việc nhận dạng các nhân viên trong cơ quan, tổ chức sẽ được lưu vào bộ nhớ
của thẻ. Sau đó, nó được cung cấp cho các nhân viên tương 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
nhưng thường là các thông tin như tên truy nhập, mật khẩu và một số thông tin cá nhân
khác.
Trong hệ thống thông tin đòi hỏi phải có xác thự
c người dùng, nhân viên trong
tổ chức chỉ cần đưa 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 người sở hữu chiếc thẻ đó. Khi đã nhập đúng mã
này, thiết bị đọc thẻ sẽ đọc các thông tin nhận dạng được ghi trong thẻ và chuyển các
thông tin này đến hệ thống, sau đó hệ thống s
ẽ kiểm tra chúng với cơ sở dữ liệu người
dùng.
 Ưu điểm
Nhờ vào kiến trúc vật lý và logic của thẻ mà đã giảm được rất nhiều các nguy
cơ gây mất an toàn thông tin. Mọi hoạt động của thẻ đều được kiểm soát bởi hệ điều

hành nên các thông tin cần giữ bí mật sẽ không thể lấy ra được từ thẻ. Các thông tin
bên trong thẻ không thể bị k
ẻ xấu lấy cắp như các thông tin được lưu trữ trong các
phần mềm hệ quản trị cơ sở dữ liệu thông thường.
Các khóa bí mật dùng cho chữ ký điện tử và nhận dạng đều được lưu trữ bên
trong thẻ. Nhà sản xuất thẻ cũng như người sở hữu thẻ đều không thể biết được 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

12
Mỗi chiếc thẻ đều có số nhận dạng PIN để tránh việc đánh cắp và bị kẻ xấu sử
dụng. Trước khi sử dụng thẻ, người 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 như không thể đoán ra được. Mặt
khác, thẻ quy định số lần nhập tối đ
a, nếu số lần nhập không chính xác liên tục đến
con số quy định thì thẻ sẽ tự động khóa. Muốn mở khóa thì người dùng phải nhập vào
một số dùng để mở khóa của thẻ. Tương 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. Như vậy, việc sử
dụng thẻ là r
ất an toàn và thuận tiện. Giờ đây người dùng thay vì phải nhớ nhiều số mà
chỉ phải nhớ một số, còn các thông tin nhận dạng đều ở trong thẻ. Trong trường hợp
thẻ bị mất cắp, kẻ lấy cắp cũng không thể sử dụng được thẻ vì không có số PIN.
 Nhược điểm
Tuy giải pháp này đã hạn chế được sự mất cắp thẻ
bằng cách kết hợp thẻ với
một số PIN nhưng vẫn có thể bị đánh cắp cả thẻ và cả số PIN. Vẫn bắt người 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 như thiết
bị đọc thẻ, thiết bị ghi, các phầ

n mềm hỗ trợ …Số lượng 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 chưa đầy đủ. Các
dịch vụ thư điện tử, các dịch vụ thương mại …cần đến xác thực trên Internet đều chưa
hỗ trợ xác thực bằng thẻ. Hiện nay, hầu như các nhà cung c
ấp giải pháp xác thực bằng
thẻ đều phát triển các dịch vụ theo mô hình riêng của mình, sử dụng các thiết bị riêng
chưa thống nhất, do đó khả năng liên hệ giữa các hệ thống hầu như không có.
 Ứng dụng
Đây được coi là giải pháp tương đối hoàn chỉnh và được nhận định là có tiềm
năng lớn. Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều công ty lớn đang phát triển nh
ững 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 chưng minh thư,
thẻ rút tiền ngân hàng… Giải pháp này ngày càng được sử dụng nhiều hơn do sự phát
triển về khoa học công nghệ, giá thành của thẻ cũng như của các thiết bị có liên quan
giảm đi r
ất nhiều trong thời gian vừa qua. Tổ chức chuẩn hóa quốc tế ISO đã và đang
đưa ra những tiêu chuẩn thống nhất trong việc xây dựng và phát triển thẻ.
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

13
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 nhưng
trong những lĩnh vực quan trọng cần sự an toàn chặt chẽ như ngân hàng, quân sự …
đòi hỏi phải có giải pháp khác an toàn hơn. Và các nhà nghiên cứu đã đưa 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 người như dấu vân tay, hình

dạng lòng bàn tay, mắt, giọng nói…Đây là những đặc điểm đặc trưng mà không của
người nào hoàn toàn giống của người nào. Để xác thực trong máy tính, chúng ta phải
số hóa và lưu 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, người dùng sử dụng một thiết bị đầu cuối có hỗ trợ biểu
mẫu dùng cho việc đăng nhập vào hệ thống hoặc trong môi trường Internet thì sử dụng
trình duyệt để mở trang đăng nhập.
Người dùng sẽ phải điền vào biểu mẫu mật khẩu hay một thông tin nhậ
n dạng
tương tự và cung cấp mẫu sinh trắc học như dấu vân tay, hình dạng lòng bàn tay, mắt,
giọng nói, chữ ký …thông qua các thiết bị nhận dạng được tích hợp trong đó. Sau đó,
các thông tin này sẽ được chuyển về trung tâm xác thực của hệ thống để kiểm tra.
Trung tâm sẽ phân tích mẫu thu được và đối chiếu xem mẫu tương ứng với mật khẩu
được lưu trong cơ sở dữ liệ
u có trùng hay không, nếu trùng thì người dùng đăng nhập
là hợp lệ. Và hệ thống sẽ đưa ra các quyền hạn, tài nguyên phù hợp cho người sử dụng.
 Ưu điểm
Người dùng hầu như không thể thay đổi được đặc điểm các bộ phận như dấu
vân tay, mắt …để dùng trong xác thực.
Người dùng cũng không thể đưa những đặc điểm này cho người khác sử dụng
như
thẻ hay mật khẩu được.
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 được thông tin sinh trắc học của người sống và của người chết.
 Nhược điểm
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

14
Khi mà các dữ liệu sinh trắc học khó có sự thay đổi như dấu vân tay, mắt được
sử dụng trong các ứng dụng khác nhau thì rất dễ bị đánh cắp.
Trên thế giới vẫn chưa 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 thương, giọng nói bị méo do bị viêm họng …Do đó, việc xác thực đúng
các thông tin này thường rất thấp.
Ở nhiều nơi việc đưa giải pháp này vào các ứng dụng trên Internet là không
thực tế. Các thông tin xác thực sinh trắc học thường khá lớn trong khi băng thông
đường truyền không phải ở đâu cũ
ng 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 được 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 như
hãng Microsoft với các phiên bản hệ điều hành Windows NT, Windows 2000… Nước
Anh cũng đã bắt đầu nghiên cứu và đưa vào triển khai kế hoạch sử dụng các thông tin
sinh trắc học trong công việc quản lý như các thẻ dịch vụ, chứng minh thư …
1.3.3. Các giao thức xác thực
Dịch vụ xác thực đặc biệt quan trọng trong việc đảm bảo cho một hệ thống ho
ạt
động an toàn. Một hệ thống thường phải xác thực một thực thể trước khi tiến hành
truyền thông với thực thể đó. Nhận dạng của thực thể sau đó được sử dụng để xác định
quyền truy cập hay để thực hiện chống chối bỏ. Trong giao thức xác thực, hai bên
thường đồng ý chia sẻ một bí mật để đảm bảo tính toàn vẹn và tính bí mật.

Các kỹ thuật xác thực thường 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, người sử
dụng đưa ra tri thức về một cái gì đó ví dụ như password hoặc một số định danh cá
nhân. Trong hướng tiếp cận bạn-có-cái-gì-đó, người sử dụng chứng minh sự chiếm
hữu một vật gì đó ví dụ như một khóa v
ật lý, một dấu hiệu, một card tự nhận dạng
hoặc một khóa bí mật được lưu trữ trên smart card. Mô hình bạn-là-cái-gì-đấy dựa trên
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

15
một đặc điểm không thể thay đổi của người sử dụng như giọng nói, dấu vân tay hay
võng mạc.
Vì các kỹ thuật này không cung cấp đủ sự đảm bảo về nhận dạng nếu được sử
dụng đơn lẻ, nên các hệ thống kết hợp cả ba mô hình có thể được sử dụng. Các hệ
thống này yêu cầu người sử dụng đưa ra hơn một lo
ại bằng chứng để chứng minh nhận
dạng của mình. Ví dụ như một máy ATM (Asynchronous Transfer Mode) yêu cầu một
người chứng minh cả tri thức về số nhận dạng cá nhân và sự sở hữu một card để truy
cập được 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 ng
ười 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 người
truy nhập tự xác thực mình với hệ thống bằng cách chứng minh hiểu biết của mình về
giá tr
ị mật mã bí mật mà không yêu cầu người truy nhập tiết lộ bí mật. Hệ thống xác
thực đưa ra cho người truy nhập một số được tạo ra một cách ngẫu nhiên được gọi là
thử thách. Người 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 người truy nhập nếu câu trả lời là giá trị
mong đợi. Bở
i 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 người 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 người sử dụng tiết lộ bí mật. H
ệ thống xác thực gửi cho người sử dụng một số bất
kỳ. Người 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 người sử dụng nếu giá trị trả lời đúng.
 Giao thức biến đổi mật khẩu: một người 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 lưu trữ, người sử dụng sẽ được xác thực nếu hai giá trị
này giống nhau. Nếu hệ thống lưu trữ mật khẩu thay vì lưu trữ các giá trị băm của nó,
nó phải tính toán giá trị băm trước khi th
ực hiện so sánh. Các giao thức này ngăn chặn
việc ăn cắp mật khẩu trên đường truyền nhưng lại dễ bị đánh lừa bởi các cuộc tấn công
lặp lại.
 Giao thức sử dụng mật khẩu một lần: là cải tiến của phương pháp biến đổi
mật khẩu để chống lại các cuộc tấn công lặp lại. Giao thức này yêu cầu ng
ười sử dụng
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

16
và hệ thống xác thực chia sẻ một số bí mật nhỏ n. Người 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 người sử dụng mà nó lưu trữ n lần và sẽ
xác thực người sử dụng nếu hai giá trị này trùng nhau. Các cuộc tấn công lặp lại không
thể thực hiện được bởi mật khẩu lần sau không xác định được từ mật khẩu của lần truy

nhập trước.
 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 tương 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 được 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 b
ị lấy cắp trong quá trình truyền thông
tin đi. Hiện nay, để hạn chế các nhược điểm này, có nhiều cơ chế bảo mật được sử
dụng như mật khẩu dùng một lần.
Giải pháp xác thực sử dụng thẻ đã hạn chế một số nhược điểm của giải pháp
dùng tên và mật khẩu. Các thông tin cần thiết của người dùng được lưu trữ
ngay trên
thẻ. Các thẻ hầu như đều yêu cầu người 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 nhưng chi
phí cho việc áp dụng giải pháp này lại cao. Các nước 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. Ngườ
i dùng sẽ được xác thực thông qua những gì của chính mình.
Nhưng việc áp dụng giải pháp này trong các ứng dụng trên Internet là không khả quan
vì đường truyền băng thông không đủ lớn so với lượng 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
c
ấp 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 chưa được sử

dụng nhiều.

Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

17
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 được ứng dụng trong rất nhiều thiết bị, đặc biệt là các thiết bị
cầm tay ví dụ như: Pocket PC, điện thoại di động thế hệ mới … Mục đích chính của
công nghệ không dây là cung cấp cho người sử dụng khả năng truy cập thông tin ở bất
cứ đâu và t
ại 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 trước. Công nghệ Internet cũng không nằm ngoài xu hướng đó, chỉ cách đây
một thời gian ngắn khi các modem 56Kbps đang còn phổ biến và được nhiều người
chấp nhận, nhưng đến nay với công nghệ DSL thì người dùng có thể truy cập Internet
tốc độ cao ngay tại chính nhà mình với đường kết nối có thể lên tới 6Mbps. Chưa bao
giờ người dùng có thể truy nhập miễn phí rất nhiều thông tin một cách nhanh chóng và
thuận tiện. Con người có thể ngồi nhà và tìm kiếm trao đổi thông tin với tốc độ tải dữ
liệu lên tới hàng megabit. Nhưng thực sự thì chi phí cho DSL là không rẻ, điều đó làm
cho nó không phải là một giải pháp tối ưu đối với người dùng. Với sự phát triển mạnh
mẽ của các thiết bị cầm tay và các thiết bị
hỗ trợ không dây đã đưa 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
được cung cấp rất dễ dàng, giá rẻ, dịch vụ mạng băng thông rộng. Cùng với các thiết
bị hỗ trợ như là bluetooth, mạng không dây đang được áp dụng rộng rãi, đặc biệt với
các thi

ết bị cầm tay như 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 được 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 phương
tiện truyền dữ liệu. Phạm vị của công nghệ không dây là rất lớn, k
ể từ những hệ thống
mạng trên diện rộng và phức tạp như mạng WLAN, mạng điện thoại di động cho tới
những hệ thống, thiết bị cực kì đơn giản như tai nghe, micro không dây và một loạt các
thiết bị không có nhiệm vụ lưu trữ và xử lí thông tin khác. Nó cũng bao gồm các thiết
bị hồng ngoại như các loại điều khiển từ xa, mộ
t 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

18
chắn giữa hai thiết bị truyền và nhận tín hiệu để đóng đường kết nối. Mục đích chính
của công nghệ không dây là cung cấp cho người 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 nhắ
c tới
chính là các ứng dụng phục vụ cho việc đàm thoại bằng các thiết bị điện thoại di động.
Nhưng ngày nay, với sự phát triển liên tục của các thiết bị di động, nền tảng mạng di
động và cả nhu cầu của người sử dụng, lĩnh vực phát triển ứng dụng cho công nghệ
không dây đã được mở ra nhiều hướng đầy tiềm năng như
truy cập Internet, truy cập
tới các tài nguyên đa phương 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 dương.
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 tương 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 đưa ra hệ
thống AMPS và đến năm 1989 hệ thống này được
phát triển thành hệ thống điện thoại di động tương 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 được 2Mbit/s.
Hệ thống có khả năng hỗ trợ 10.000 người sử dụng trên 1 km² và sau đó đã được sử
dụng ở hơn 40 nước.
Năm 1991: GSM được chuẩn hoá, phiên bản đầu tiên của GSM được gọi là hệ
thống toàn cầu cho truyền thông di động, hoạt động ở tần số 900MHz, sử dụ
ng 124
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

19
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 nước sử dụng các hệ thống truyền thông theo chuẩn GSM.

Năm 1996: Chuẩn ESTI được chuẩn hoá thành HYPERLAN (High
Performance Radio Local Area Network) hoạt động ở tần số 5.2GHz, băng thông
đường truyền lên tới 23,5Mbit/s.
Năm 1997: Chuẩn IEEE 802.11 ra đờ
i, 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 m
ạng không dây
Mạng không dây có tuổi đời còn rẩt trẻ, tuy nhiên trên thể giới đã có tới hàng
triệu người 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 được sự phát triển của mạng không dây chúng ta
sẽ so sánh mạng không dây và m
ạng có dây và các ứng dụng của chúng với nhau.

Hình 1. Mạng không dây có dây và các ứng dụng của nó
Mạng không dây bắt đầu phát triển vào năm 1990 nhưng mãi cho tới năm
2000 nó mới thực sự phát triển.
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

20
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 đi

ệp được truyền đi chủ yếu
dưới dạng tiếng nói và văn bản. Nhưng thế hệ 2.5G đặc biệt là 3G đã mở ra một cánh
cửa mới cho nhiều ứng dụng không dây mới ví dụ như hội thảo qua mạng …
Một so sánh nữa mà chúng tôi muốn đưa ra đó là: số lượng thuê bao
(Subscrible) không dây và có dây truy cập Internet. Từ năm 2003 trở về trước số
lượng thuê bao có dây cao hơn nhiều so với không dây. Theo d
ự 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 được 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 được xây dựng với mục đích duy nhất truyền tiếng nói
dựa trên công nghệ FDMA. Với công nghệ này, mỗi người gọi sẽ có một kênh tần số
riêng .
2G. Thế hệ thứ 2 ra đời vào cuối những năm 80 đầu những năm 90. Hệ thống
đã được số hóa, chất lượng đường truyền được cải thiện đáng kể, dung lượng hệ thống
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

21
tăng lên, phạm vi của khu vực phủ sóng tăng lên. Công nghệ đa truy nhập chính được
sử dụng cho thế hệ 2G đó là TDMA và CDMA.
3G. Thế hệ 3G là thế hệ của tiếng nói kỹ thuật số và dữ liệu. Hệ thống có thể
truyền được tiếng nói, dữ liệu , hình ảnh, audio và video. Công nghệ sử dụng chính là
W-CDMA and CDMA 2000. W-CDMA(Wideband CDMA): có băng thông 5MHz,
cùng hoạt động với GSM, có thể chuyển giao với cell của GSM, thúc đẩy bởi UMTS
(Universal Mobile Telecommunication System) của châu Âu. CDMA 2000: được đưa
ra bởi Qualcomm của US, băng thông 5MHz, không cùng hoạt động với GSM, không

thể chuyển giao với cell của GSM.
2.5G. Băng thông 100 kbps, lớn hơn nhiều so với thế hệ 2G nhưng thấp hơn
nhiều so với thế hệ 3G.
4G. Thế hệ 4G gắn liền với sự phát triển của mạng LAN không dây.
2.3. Công nghệ phổ biến của mạng không dây
2.3.1. Công nghệ TDMA
Hệ thống sử dụng TDMA hoạt động theo kênh tần số, trong đó các caller sử
dụng chế độ chia sẻ thời gian theo kênh tấn số này, mỗi caller sẽ sử dụng một khe thời
gian trong cả chuỗi khe thời gian.
Ưu điểm của hệ thống TDMA: tăng hiệu quả truyền dữ liệu. Công nghệ
TDMA phân chia người sử dụng theo thời gian vì vậy đảm bảo cho các sự truy
ền
thông diễn ra đồng thời không gây ra xung đột.
Bên cạnh đó, một nhược điểm của TDMA là mỗi một caller có một khe thời
gian được định nghĩa trước, kết quả là khi mà một caller đang đi lang thang từ khối
này sang khối khác thì tất cả khe thời gian của khối tiếp theo đã bị chiếm dữ, vì vậy có
thể bị ngừng kết nối.
2.3.2. Công nghệ GSM
GSM(Group Special Mobile hoặc Global System for Mobile Communication)
Công ngh
ệ này trước kia phát triển chủ yếu ở Châu Âu và Mĩ. Tuy nhiên, ngày nay
GSM đã phổ biến ở nhiều nước trên thế giới. Hệ thống triển khai GSM là DECT
(digital enhanced cordless telephony), dùng chuẩn IS – 136 và iDEN(integrated Digital
Enhanced Network).
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

22
2.3.3. Công nghệ CDMA
CDMA và GSM thuộc thế hệ 2G. Công nghệ CDMA hoạt động ở dải tần
1.25MHz, được đặc tả trong chuẩn IS – 95. CDMA cho sử dụng toàn bộ phổ tần số, có

khả năng đồng bộ người dùng tuy nhiên mức độ điện năng của toàn bộ người dùng
phải như nhau, tại trạm cơ sở biết mọi người dùng. Tín hiệu truyền đi với chất lượng
tốt, giao tiếp an toàn. Ngày nay có khá nhiều các chuẩn mobile phone đang được phát
triển dựa trên công nghệ CDMA.
2.3.4. Công nghệ WiFi
Wifi - Wireless Fidelity là tên gọi mà các nhà sản xuất đặt cho một chuẩn kết
nối không dây (IEEE 802.11), công nghệ sử dụng sóng radio để thiết lập hệ thống kết
nối mạng không dây. Công nghệ WiFi cho phép kết nối Internet vô tuyến với tốc độ
cực nhanh, có thể sử dụng trong vòng bán kính từ vài chục mét trở lên. Bằng cách thiết
lập nhiề
u điểm truy cập hay còn gọi là “điểm nóng” (hot spots). Đây là công nghệ
mạng được thương mại hóa tiên tiến nhất thế giới hiện nay. Một mạng Internet không
dây Wifi thường gồm ba bộ phận cơ bản: điểm truy cập (Access Point); card giao tiếp
mạng (Network Interface Card - NIC); và bộ phận thu phát, kết nối thông tin tại các
nút mạng gọi là Wireless CPE (Customer Premier Equipment). Trong đó, Access Point
đóng vai trò trung tâm của toàn mạng, là điểm phát và thu sóng, trao đổi thông tin với
tất cả các máy trạ
m trong mạng, cho phép duy trì kết nối hoặc ngăn chặn các máy trạm
tham gia vào mạng. Một Access Point có thể cho phép tới hàng nghìn máy tính trong
vùng phủ sóng truy cập mạng cùng lúc.
Đến nay, Viện Kỹ thuật điện và Điện tử của Mỹ (Institute of Electrical and
Electronic Engineers - IEEE) đã phát triển ba chỉ tiêu kỹ thuật cho mạng LAN không
dây gồm: chuẩn 802.11a ở tần số 5,lGHz, tốc độ 54Mbps; chuẩn 802.11b ở tần số 2,4
GHz, tốc độ 11 Mbps; và chuẩn 802.11g ở tần số
2,4GHz, tốc độ 54Mbps. Các ứng
dụng mạng LAN, hệ điều hành hoặc giao thức mạng, bao gồm cả TCP/IP, có thể chạy
trên mạng không dây WLAN (Wireless Local Area Network) tương thích chuẩn
802.11 dễ dàng mà không cần tới hệ thống cáp dẫn lằng nhằng.
Wifi đặc biệt thích hợp cho nhu cầu sử dụng di động và các điểm truy cập
đông người dùng. Nó cho phép người sử dụng truy cập mạng giống như khi sử dụng

công ngh
ệ mạng máy tính truyền thống tại bất cứ thời điểm nào trong vùng phủ sóng.
Thêm vào đó, Wifi có độ linh hoạt và khả năng phát triển mạng lớn do không bị ảnh
hưởng bởi việc thay đổi lại vị trí, thiết kế lại mang máy tính. Cũng vì là mạng không
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

23
dây nên Wifi khắc phục được những hạn chế về đường cáp vật lý, giảm được nhiều chi
phí triển khai thi công dây mạng và không phải tác động nhiều tới cơ sở hạ tầng.
2.3.5. Công Nghệ WiMax
WiMax cũng tương tự như WiFi. Cả hai đều tạo ra các điểm nóng truy nhập,
tức là vùng xung quanh một ăngten trung tâm để mọi người có thể chia sẻ thông tin và
truy nhập Internet chỉ bằng một chiếc laptop đã cài đặ
t. Trong khi Wi-Fi chỉ bao phủ
trong vùng rộng vài trăm feet (1 feet = 0,3048m), WiMax có thể bao phủ vùng rộng 25
đến 30 dặm. Như vậy, WiMax có thể được dùng để thay thế cả các công nghệ băng
thông rộng truyền thống, sử dụng đường điện thoại cố định và dây cáp. Công nghệ
WiMax sử dụng băng tần 10 MHz hứa hẹn tốc độ truyền 30 Mb/giây trong phạm vi 1
km ở khu vực đông dân và 5 km ở vùng hẻo lánh. WiMax sử dụng chuẩ
n OFDM
(Phân chia tần số trực giao) với khả năng tiêu thụ năng lượng thấp hơn WiFi. OFDM
có thể thu hẹp băng thông khi kết nối mạng và chỉ áp dụng tốc độ cao nhất trong quá
trình truyền thông tin. Khi gói dữ liệu đã tới nơi, hệ thống chuyển sang chế độ không
hoạt động trong khi WiFi không thể thực hiện được điều này."Wimax là tiềm năng lớn
cho công nghệ mạng di động th
ế hệ 4 (4G)".
2.3.6. Công nghệ GPRS
GPRS đã được nhắc đến nhiều trong khoảng 3-4 năm trở lại đây. GPRS
(General Packet Radio Service) là công nghệ chuyển mạch gói được phát triển trên
nền tảng công nghệ thông tin di động toàn cầu (GSM: Global System for Mobile) sử

dụng đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA: Time Division Multiple Access).
Với công nghệ GPRS, tốc độ đường truyền có thể đạt tới 150 Kbp/s, gấp tới 15 lần
đường truyền hiệ
n nay (GSM mới chỉ đạt tốc độ 9,6kbp/s). Người sử dụng có thể truy
cập Internet từ điện thoại di động có tính năng WAP để gửi tin nhắn hình ảnh và âm
thanh; chia sẻ các kênh truyền số liệu tốc độ cao và ứng dụng đa phương tiện; truyền
ảnh, truyền dữ liệu tốc độ cao, thương mại điện tử GPRS là bước quan trọng hội
nhập tớ
i các mạng thông tin thế hệ ba (3G).
2.4. Các chuẩn phổ biến của mạng không dây
Chuẩn
802.1. Là chuẩn không dây đầu tiên được đưa ra trong “802 family”,
được đề xuất bởi IEEE năm 1997, và định nghĩa ba công nghệ được sử dụng trong
tầng vật lý: FHSS ở 2.4Ghz, DSSS ở 2.4 Ghz, và Infrared. Các mạng radio 802.11b và
802.11g sử dụng DSSS có thể đạt được tốc độ truyền dữ liệu là 1 hoặc 2Mbps trong
khi có mạng radio sử dụng truyền thông FHSS và hồng ngoại không đạt được như vậy.
Giải pháp xác thực người dùng Lê Thị Thùy Lương

24
Chuẩn 802.11a. Theo tài liệu có trên IEEE cả 802.11a và 802.11b đều được
phê chuẩn vào 16/09/1999. Trước đó, 802.11a được biết đến như là sự chấm hết cho
802.11b, như là nó không chỉ truyền dữ liệu nhanh hơn (lên tới 54Mbs) mà còn thực
hiện ở một phổ hoàn toàn khác, 5Ghz UNII band. Nó sử dụng công nghệ mã hoá gọi là
OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing ). Với những hứa hẹn về tốc độ
thực thi cao hơn, không bị nhiễu với các thiết bị 2.4GHz, 802.11có vẻ đầy tiềm nă
ng
và nó được đưa ra thị trường chậm hơn 802.11b. 802.11a cũng phải trải qua một số
vấn đề: tại cùng điều kiện mức năng lượng như nhau, các tín hiệu tại 5GHz chỉ được
truyền đi với khoảng cách bằng một nửa so với các tín hiệu cùng loại ở 2.5Ghz, đây
thực sự là rào cản công nghệ với các nhà thiết kế và thực thi. Kết quả là 802.11a không

được s
ử dụng rộng rãi như 802.11b cũng như giá thành vẫn ở mức cao dù giá thiết bị
đã giảm xuống theo thời gian.
Chuẩn 802.11b. Đây là chuẩn phố biến (được thừa nhận do thực tế sản xuất)
trong một vài năm trở lại đây. Nó đem lại khả năng truyền cũng như thông lượng
truyền dữ liệu đáng nể (trong khi sóng radio có thể gửi frames với tốc độ có thể lên tới
11Mbps, chi phí giao thức làm cho tốc độ dữ liệu chỉ khoảng 5 tới 6 Mbps ngang với
chuẩn Ethernet 10baseT). Nó sử dụng DSSS
ở 2.4Ghz, và tự động lựa chọn tốc độ tốc
độ truyền dữ liệu tốt nhất (1, 2, 5.5, hoặc 11Mbps), phụ thuộc vào năng lượng tín hiệu
hiện thời Ưu điểm lớn nhất của nó chính là tính phổ biến: hàng triệu các thiết bị
802.11b đã được mang đến các vùng trên thế giới, giá cả của các thiết bị cũng tương
đối rẻ mà không chỉ có thế rât nhiều các máy tính xách tay cũ
ng như các thiết bị cầm
tay bây giờ đã được kèm theo với khả năng kết nối dựa trên chuẩn 802.11b.
Chuẩn 802.11g. Sử dụng mã hóa OFDM của 802.11a ở dải tần 2.4Ghz, và
cũng hạ xuống tới DSSS để tương thích ngược với các sóng radio của 802.11b. Điều
đó có nghĩa là các tốc độ thuộc dòng 54Mbps theo lí thuyết có thể đạt được ở dải tần
2.4Ghz, trong khi tất cả vẫn được giữ lại để tương thích với các thiết bị 802.11b đang
hiện có. Điều đó thực sự rất hứ
a hẹn, các thiết bị được bán ra giờ đây có thể nâng cấp
thành 802.11g thông qua nâng cấp các firmware, 802.11g thực sự sẽ hưa hẹn trở thành
công nghệ chính phổ biến trong thời gian tới với sự khắc phục các nhước điểm về kĩ
thuật, giá cả, sự tương thích của 802.11a.
Chuẩn 802.16. Được đưa ra vào năm 2001, 802.16 hứa hẹn sẽ khắc phục
được tất cả các thiếu sót của những ứng dụng khoảng cách xa so với các chuẩn 802.11.
Do họ gia đình chuẩn 802.11 chỉ áp dụng trong các mạng LAN, không được sử dụng
trong các khoảng cách xa nên 802.16 được thiết kế như một chuẩn cung cấp một cơ sở