Tweet
IV. Các giải pháp bảo mật nổi bật:
IV.1. WLAN VPN:
Mạng riêng ảo VPN bảo vệ mạng WLAN bằng cách tạo ra một kênh che chắn dữ liệu khỏi các truy cập trái phép. VPN tạo ra một tin cậy cao thông qua việc sử dụng một cơ chế bảo mật như IPSec (Internet Protocol Security). IPSec dùng các thuật toán mạnh như Data Encryption Standard (DES) và Triple DES (3DES) để mã hóa dữ liệu, và dùng các thuật toán khác để xác thực gói dữ liệu. IPSec cũng sử dụng thẻ xác nhận số để xác nhận khóa mã (public key). Khi được sử dụng trên mạng WLAN, cổng kết nối của VPN đảm nhận việc xác thực, đóng gói và mã hóa.
IV.2. TKIP (Temporal Key Integrity Protocol)
Là giải pháp của IEEE được phát triển năm 2004. Là một nâng cấp cho WEP nhằm vá những vấn đề bảo mật trong cài đặt mã dòng RC4 trong WEP. TKIP dùng hàm băm(hashing) IV để chống lại việc giả mạo gói tin, nó cũng cung cấp phương thức để kiểm tra tính toàn vẹn của thông điệp MIC(message integrity check ) để đảm bảo tính chính xác của gói tin. TKIP sử dụng khóa động bằng cách đặt cho mỗi frame một chuỗi số riêng để chống lại dạng tấn công giả mạo.
IV.3. AES(Advanced Encryption Standard)
Là một chức năng mã hóa được phê chuẩn bởi NIST(Nation Instutute of Standard and Technology). IEEE đã thiết kế một chế độ cho AES để đáp ứng nhu cầu của mạng WLAN. Chế độ này được gọi là CBC-CTR(Cipher Block Chaining Counter Mode) với CBC-MAC(Cipher Block Chaining Message Authenticity Check). Tổ hợp của chúng được gọi là AES-CCM . Chế độ CCM là sự kết hợp của mã hóa CBC-CTR và thuật toán xác thực thông điệp CBC-MAC. Sự kết hợp này cung cấp cả việc mã hóa cũng như kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu gửi.
Mã hóa CBC-CTR sử dụng một biến đếm để bổ sung cho chuỗi khóa. Biến đếm sẽ tăng lên 1 sao khi mã hóa cho mỗi khối(block). Tiến trình này đảm bảo chỉ có duy nhất một khóa cho mỗi khối. Chuỗi ký tự chưa được mã hóa sẽ được phân mảnh ra thành các khối 16 byte.
CBC-MAC hoạt động bằng cách sử dụng kết quả của mã hóa CBC cùng với chiều dài frame, địa chỉ nguồn, địa chỉ đích và dữ liệu. Kết quả sẽ cho ra giá trị 128 bit và được cắt thành 64 bit để sử dụng lúc truyền thông.
AES-CCM yêu cầu chi phí khá lớn cho cả quá trình mã hóa và kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu gửi nên tiêu tốn rất nhiều năng lực xữ lý của CPU khá lớn.
IV.4. 802.1x và EAP
802.1x là chuẩn đặc tả cho việc truy cập dựa trên cổng(port-based) được định nghĩa bởi IEEE. Hoạt động trên cả môi trường có dây truyền thống và không dây. Việc điều khiển truy cập được thực hiện bằng cách: Khi một người dùng cố gắng kết nối vào hệ thống mạng, kết nối của người dùng sẽ được đặt ở trạng thái bị chặn(blocking) và chờ cho việc kiểm tra định danh người dùng hoàn tất.
EAP là phương thức xác thực bao gồm yêu cầu định danh người dùng(password, cetificate,…), giao thức được sử dụng(MD5, TLS_Transport Layer Security, OTP_ One Time Password,…) hỗ trợ tự động sinh khóa và xác thực lẫn nhau.
Mô hình xác thực 802.1X-EAP cho Client diễn ra như sau:
IV.5. WPA (Wi-Fi Protected Access)
WEP được xây dựng để bảo vệ một mạng không dây tránh bị nghe trộm. Nhưng nhanh chóng sau đó người ta phát hiện ra nhiều lổ hỏng ở công nghệ này. Do đó, công nghệ mới có tên gọi WPA (Wi-Fi Protected Access) ra đời, khắc phục được nhiều nhược điểm của WEP.
Trong những cải tiến quan trọng nhất của WPA là sử dụng hàm thay đổi khoá TKIP (Temporal Key Integrity Protocol). WPA cũng sử dụng thuật toán RC4 như WEP, nhưng mã hoá đầy đủ 128 bit. Và một đặc điểm khác là WPA thay đổi khoá cho mỗi gói tin. Các công cụ thu thập các gói tin để phá khoá mã hoá đều không thể thực hiện được với WPA. Bởi WPA thay đổi khoá liên tục nên hacker không bao giờ thu thập đủ dữ liệu mẫu để tìm ra mật khẩu.
Không những thế, WPA còn bao gồm kiểm tra tính toàn vẹn của thông tin (Message Integrity Check). Vì vậy, dữ liệu không thể bị thay đổi trong khi đang ở trên đường truyền. WPA có sẵn 2 lựa chọn: WPA Personal và WPA Enterprise. Cả 2 lựa chọn đều sử dụng giao thức TKIP, và sự khác biệt chỉ là khoá khởi tạo mã hoá lúc đầu. WPA Personal thích hợp cho gia đình và mạng văn phòng nhỏ, khoá khởi tạo sẽ được sử dụng tại các điểm truy cập và thiết bị máy trạm.
Trong khi đó, WPA cho doanh nghiệp cần một máy chủ xác thực và 802.1x để cung cấp các khoá khởi tạo cho mỗi phiên làm việc.
Có một lỗ hổng trong WPA và lỗi này chỉ xảy ra với WPA Personal. Khi mà sử dụng hàm thay đổi khoá TKIP được sử dụng để tạo ra các khoá mã hoá bị phát hiện, nếu hacker có thể đoán được khoá khởi tạo hoặc một phần của mật khẩu, họ có thể xác định được toàn bộ mật khẩu, do đó có thể giải mã được dữ liệu. Tuy nhiên, lỗ hổng này cũng sẽ bị loại bỏ bằng cách sử dụng những khoá khởi tạo không dễ đoán (đừng sử dụng những từ như "PASSWORD" để làm mật khẩu).
Điều này cũng có nghĩa rằng kỹ thuật TKIP của WPA chỉ là giải pháp tạm thời, chưa cung cấp một phương thức bảo mật cao nhất. WPA chỉ thích hợp với những công ty mà không truyền dữ liệu "mật" về những thương mại, hay các thông tin nhạy cảm... WPA cũng thích hợp với những hoạt động hàng ngày và mang tính thử nghiệm công nghệ.
IV.6. WPA 2
Một giải pháp về lâu dài là sử dụng 802.11i tương đương với WPA2, được chứng nhận bởi Wi-Fi Alliance. Chuẩn này sử dụng thuật toán mã hoá mạnh mẽ và được gọi là Chuẩn mã hoá nâng cao AES(Advanced Encryption Standard). AES sử dụng thuật toán mã hoá đối xứng theo khối Rijndael, sử dụng khối mã hoá 128 bit, và 192 bit hoặc 256 bit. Để đánh giá chuẩn mã hoá này, Viện nghiên cứu quốc gia về Chuẩn và Công nghệ của Mỹ, NIST (National Institute of Standards and Technology), đã thông qua thuật toán mã đối xứng này. Và chuẩn mã hoá này được sử dụng cho các cơ quan chính phủ Mỹ để bảo vệ các thông tin nhạy cảm.
Trong khi AES được xem như là bảo mật tốt hơn rất nhiều so với WEP 128 bit hoặc 168 bit DES (Digital Encryption Standard). Để đảm bảo về mặt hiệu năng, quá trình mã hoá cần được thực hiện trong các thiết bị phần cứng như tích hợp vàochip. Tuy nhiên, rất ít người sử dụng mạng không dây quan tâm tới vấn đề này. Hơn nữa, hầu hết các thiết bị cầm tay Wi-Fi và máy quét mã vạch đều không tương thích với chuẩn 802.11i.
IV.7. Lọc (Filtering)
Lọc là cơ chế bảo mật cơ bản có thể sử dụng cùng với WEP. Lọc hoạt động giống như Access list trên router, cấm những cái không mong muốn và cho phép những cái mong muốn. Có 3 kiểu lọc cơ bản có thể được sử dụng trong wireless lan:
- Lọc SSID
- Lọc địa chỉ MAC
- Lọc giao thức
a) Lọc SSID:
Lọc SSID là một phương thức cơ bản của lọc và chỉ nên được sử dụng cho việc điều khiển truy cập cơ bản.
SSID của client phải khớp với SSID của AP để có thể xác thực và kết nối với tập dịch vụ. SSID được quảng bá mà không được mã hóa trong các Beacon nên rất dễ bị phát hiện bằng cách sử dụng các phần mềm. Một số sai lầm mà người sử dụng WLAN mắc phải trong việc quản lí SSID gồm:
+ Sử dụng giá trị SSID mặc định tạo điều kiện cho hacker dò tìm địa chỉ MAC của AP.
+ Sử dụng SSID có liên quan đến công ty.
+ Sử dụng SSID như là phương thức bảo mật của công ty.
+ Quảng bá SSID một cách không cần thiết.
b) Lọc địa chỉ MAC
Hầu hết các AP đều có chức năng lọc địa chỉ MAC. Người quản trị có thể xây dựng danh sách các địa chỉ MAC được cho phép.
Nếu client có địa chỉ MAC không nằm trong danh sách lọc địa chỉ MAC của AP thì AP sẽ ngăn chặn không cho phép client đó kết nối vào mạng.
Nếu công ty có nhiều client thì có thể xây dựng máy chủ RADIUS có chức năng lọc địa chỉ MAC thay vì AP. Cấu hình lọc địa chỉ MAC là giải pháp bảo mật có tính mở rộng cao.
c) Lọc giao thức
Mạng Lan không dây có thể lọc các gói đi qua mạng dựa trên các giao thức từ lớp 2 đến lớp 7. Trong nhiều trường hợp người quản trị nên cài đặt lọc giao thức trong môi trường dùng chung, ví dụ trong trường hợp sau:
Có một nhóm cầu nối không dây được đặt trên một Remote building trong một mạng WLAN của một trường đại học mà kết nối lại tới AP của tòa nhà kỹ thuật trung tâm. Vì tất cả những người sử dụng trong remote building chia sẻ băng thông 5Mbs giữa những tòa nhà này, nên một số lượng đáng kể các điều khiển trên các sử dụng này phải được thực hiện. Nếu các kết nối này được cài đặt với mục đích đặc biệt của sự truy nhập internet của người sử dụng, thì bộ lọc giao thức sẽ loại trừ tất cả các giao thức, ngoại trừ HTTP, SMTP, HTTPS, FTP…
IV.1. WLAN VPN:
Mạng riêng ảo VPN bảo vệ mạng WLAN bằng cách tạo ra một kênh che chắn dữ liệu khỏi các truy cập trái phép. VPN tạo ra một tin cậy cao thông qua việc sử dụng một cơ chế bảo mật như IPSec (Internet Protocol Security). IPSec dùng các thuật toán mạnh như Data Encryption Standard (DES) và Triple DES (3DES) để mã hóa dữ liệu, và dùng các thuật toán khác để xác thực gói dữ liệu. IPSec cũng sử dụng thẻ xác nhận số để xác nhận khóa mã (public key). Khi được sử dụng trên mạng WLAN, cổng kết nối của VPN đảm nhận việc xác thực, đóng gói và mã hóa.
IV.2. TKIP (Temporal Key Integrity Protocol)
Là giải pháp của IEEE được phát triển năm 2004. Là một nâng cấp cho WEP nhằm vá những vấn đề bảo mật trong cài đặt mã dòng RC4 trong WEP. TKIP dùng hàm băm(hashing) IV để chống lại việc giả mạo gói tin, nó cũng cung cấp phương thức để kiểm tra tính toàn vẹn của thông điệp MIC(message integrity check ) để đảm bảo tính chính xác của gói tin. TKIP sử dụng khóa động bằng cách đặt cho mỗi frame một chuỗi số riêng để chống lại dạng tấn công giả mạo.
IV.3. AES(Advanced Encryption Standard)
Là một chức năng mã hóa được phê chuẩn bởi NIST(Nation Instutute of Standard and Technology). IEEE đã thiết kế một chế độ cho AES để đáp ứng nhu cầu của mạng WLAN. Chế độ này được gọi là CBC-CTR(Cipher Block Chaining Counter Mode) với CBC-MAC(Cipher Block Chaining Message Authenticity Check). Tổ hợp của chúng được gọi là AES-CCM . Chế độ CCM là sự kết hợp của mã hóa CBC-CTR và thuật toán xác thực thông điệp CBC-MAC. Sự kết hợp này cung cấp cả việc mã hóa cũng như kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu gửi.
Mã hóa CBC-CTR sử dụng một biến đếm để bổ sung cho chuỗi khóa. Biến đếm sẽ tăng lên 1 sao khi mã hóa cho mỗi khối(block). Tiến trình này đảm bảo chỉ có duy nhất một khóa cho mỗi khối. Chuỗi ký tự chưa được mã hóa sẽ được phân mảnh ra thành các khối 16 byte.
CBC-MAC hoạt động bằng cách sử dụng kết quả của mã hóa CBC cùng với chiều dài frame, địa chỉ nguồn, địa chỉ đích và dữ liệu. Kết quả sẽ cho ra giá trị 128 bit và được cắt thành 64 bit để sử dụng lúc truyền thông.
AES-CCM yêu cầu chi phí khá lớn cho cả quá trình mã hóa và kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu gửi nên tiêu tốn rất nhiều năng lực xữ lý của CPU khá lớn.
IV.4. 802.1x và EAP
802.1x là chuẩn đặc tả cho việc truy cập dựa trên cổng(port-based) được định nghĩa bởi IEEE. Hoạt động trên cả môi trường có dây truyền thống và không dây. Việc điều khiển truy cập được thực hiện bằng cách: Khi một người dùng cố gắng kết nối vào hệ thống mạng, kết nối của người dùng sẽ được đặt ở trạng thái bị chặn(blocking) và chờ cho việc kiểm tra định danh người dùng hoàn tất.
EAP là phương thức xác thực bao gồm yêu cầu định danh người dùng(password, cetificate,…), giao thức được sử dụng(MD5, TLS_Transport Layer Security, OTP_ One Time Password,…) hỗ trợ tự động sinh khóa và xác thực lẫn nhau.
Mô hình xác thực 802.1X-EAP cho Client diễn ra như sau:
IV.5. WPA (Wi-Fi Protected Access)
WEP được xây dựng để bảo vệ một mạng không dây tránh bị nghe trộm. Nhưng nhanh chóng sau đó người ta phát hiện ra nhiều lổ hỏng ở công nghệ này. Do đó, công nghệ mới có tên gọi WPA (Wi-Fi Protected Access) ra đời, khắc phục được nhiều nhược điểm của WEP.
Trong những cải tiến quan trọng nhất của WPA là sử dụng hàm thay đổi khoá TKIP (Temporal Key Integrity Protocol). WPA cũng sử dụng thuật toán RC4 như WEP, nhưng mã hoá đầy đủ 128 bit. Và một đặc điểm khác là WPA thay đổi khoá cho mỗi gói tin. Các công cụ thu thập các gói tin để phá khoá mã hoá đều không thể thực hiện được với WPA. Bởi WPA thay đổi khoá liên tục nên hacker không bao giờ thu thập đủ dữ liệu mẫu để tìm ra mật khẩu.
Không những thế, WPA còn bao gồm kiểm tra tính toàn vẹn của thông tin (Message Integrity Check). Vì vậy, dữ liệu không thể bị thay đổi trong khi đang ở trên đường truyền. WPA có sẵn 2 lựa chọn: WPA Personal và WPA Enterprise. Cả 2 lựa chọn đều sử dụng giao thức TKIP, và sự khác biệt chỉ là khoá khởi tạo mã hoá lúc đầu. WPA Personal thích hợp cho gia đình và mạng văn phòng nhỏ, khoá khởi tạo sẽ được sử dụng tại các điểm truy cập và thiết bị máy trạm.
Trong khi đó, WPA cho doanh nghiệp cần một máy chủ xác thực và 802.1x để cung cấp các khoá khởi tạo cho mỗi phiên làm việc.
Có một lỗ hổng trong WPA và lỗi này chỉ xảy ra với WPA Personal. Khi mà sử dụng hàm thay đổi khoá TKIP được sử dụng để tạo ra các khoá mã hoá bị phát hiện, nếu hacker có thể đoán được khoá khởi tạo hoặc một phần của mật khẩu, họ có thể xác định được toàn bộ mật khẩu, do đó có thể giải mã được dữ liệu. Tuy nhiên, lỗ hổng này cũng sẽ bị loại bỏ bằng cách sử dụng những khoá khởi tạo không dễ đoán (đừng sử dụng những từ như "PASSWORD" để làm mật khẩu).
Điều này cũng có nghĩa rằng kỹ thuật TKIP của WPA chỉ là giải pháp tạm thời, chưa cung cấp một phương thức bảo mật cao nhất. WPA chỉ thích hợp với những công ty mà không truyền dữ liệu "mật" về những thương mại, hay các thông tin nhạy cảm... WPA cũng thích hợp với những hoạt động hàng ngày và mang tính thử nghiệm công nghệ.
IV.6. WPA 2
Một giải pháp về lâu dài là sử dụng 802.11i tương đương với WPA2, được chứng nhận bởi Wi-Fi Alliance. Chuẩn này sử dụng thuật toán mã hoá mạnh mẽ và được gọi là Chuẩn mã hoá nâng cao AES(Advanced Encryption Standard). AES sử dụng thuật toán mã hoá đối xứng theo khối Rijndael, sử dụng khối mã hoá 128 bit, và 192 bit hoặc 256 bit. Để đánh giá chuẩn mã hoá này, Viện nghiên cứu quốc gia về Chuẩn và Công nghệ của Mỹ, NIST (National Institute of Standards and Technology), đã thông qua thuật toán mã đối xứng này. Và chuẩn mã hoá này được sử dụng cho các cơ quan chính phủ Mỹ để bảo vệ các thông tin nhạy cảm.
Trong khi AES được xem như là bảo mật tốt hơn rất nhiều so với WEP 128 bit hoặc 168 bit DES (Digital Encryption Standard). Để đảm bảo về mặt hiệu năng, quá trình mã hoá cần được thực hiện trong các thiết bị phần cứng như tích hợp vàochip. Tuy nhiên, rất ít người sử dụng mạng không dây quan tâm tới vấn đề này. Hơn nữa, hầu hết các thiết bị cầm tay Wi-Fi và máy quét mã vạch đều không tương thích với chuẩn 802.11i.
IV.7. Lọc (Filtering)
Lọc là cơ chế bảo mật cơ bản có thể sử dụng cùng với WEP. Lọc hoạt động giống như Access list trên router, cấm những cái không mong muốn và cho phép những cái mong muốn. Có 3 kiểu lọc cơ bản có thể được sử dụng trong wireless lan:
- Lọc SSID
- Lọc địa chỉ MAC
- Lọc giao thức
a) Lọc SSID:
Lọc SSID là một phương thức cơ bản của lọc và chỉ nên được sử dụng cho việc điều khiển truy cập cơ bản.
SSID của client phải khớp với SSID của AP để có thể xác thực và kết nối với tập dịch vụ. SSID được quảng bá mà không được mã hóa trong các Beacon nên rất dễ bị phát hiện bằng cách sử dụng các phần mềm. Một số sai lầm mà người sử dụng WLAN mắc phải trong việc quản lí SSID gồm:
+ Sử dụng giá trị SSID mặc định tạo điều kiện cho hacker dò tìm địa chỉ MAC của AP.
+ Sử dụng SSID có liên quan đến công ty.
+ Sử dụng SSID như là phương thức bảo mật của công ty.
+ Quảng bá SSID một cách không cần thiết.
b) Lọc địa chỉ MAC
Hầu hết các AP đều có chức năng lọc địa chỉ MAC. Người quản trị có thể xây dựng danh sách các địa chỉ MAC được cho phép.
Nếu client có địa chỉ MAC không nằm trong danh sách lọc địa chỉ MAC của AP thì AP sẽ ngăn chặn không cho phép client đó kết nối vào mạng.
Nếu công ty có nhiều client thì có thể xây dựng máy chủ RADIUS có chức năng lọc địa chỉ MAC thay vì AP. Cấu hình lọc địa chỉ MAC là giải pháp bảo mật có tính mở rộng cao.
c) Lọc giao thức
Mạng Lan không dây có thể lọc các gói đi qua mạng dựa trên các giao thức từ lớp 2 đến lớp 7. Trong nhiều trường hợp người quản trị nên cài đặt lọc giao thức trong môi trường dùng chung, ví dụ trong trường hợp sau:
Có một nhóm cầu nối không dây được đặt trên một Remote building trong một mạng WLAN của một trường đại học mà kết nối lại tới AP của tòa nhà kỹ thuật trung tâm. Vì tất cả những người sử dụng trong remote building chia sẻ băng thông 5Mbs giữa những tòa nhà này, nên một số lượng đáng kể các điều khiển trên các sử dụng này phải được thực hiện. Nếu các kết nối này được cài đặt với mục đích đặc biệt của sự truy nhập internet của người sử dụng, thì bộ lọc giao thức sẽ loại trừ tất cả các giao thức, ngoại trừ HTTP, SMTP, HTTPS, FTP…