Luận văn " Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN "

Chia sẻ: Vo Kiem | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:61

2
778
lượt xem
380
download

Luận văn " Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN "

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Với nhu cầu trao đổi thông tin, bắt buộc các cơ quan, tổ chức phải hoà mình vào mạng toàn cầu Internet. An toàn và bảo mật thông tin là một trong những vấn đề quan trọng hàng đầu, khi thực hiện kết nối mạng nội bộ của các cơ quan, doanh nghiệp, tổ chức với Internet.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Luận văn " Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN "

  1. Đồ án Tốt Nghiệp Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN
  2. Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN LỜI MỞ ĐẦU Với nhu cầu trao đổi thông tin, bắt buộc các cơ quan, tổ chức phải hoà mình vào mạng toàn cầu Internet. An toàn và bảo mật thông tin là một trong những vấn đề quan trọng hàng đầu, khi thực hiện kết nối mạng nội bộ của các cơ quan, doanh nghiệp, tổ chức với Internet. Ngày nay, các biện pháp an toàn thông tin cho máy tính cá nhân cũng như các mạng nội bộ đã được nghiên cứu và triển khai. Tuy nhiên, vẫn thường xuyên có các mạng bị tấn công, có các tổ chức bị đánh cắp thông tin,…gây nên những hậu quả vô cùng nghiêm trọng. Những vụ tấn công này nhằm vào tất cả các máy tính có mặt trên Internet, các máy tính của các công ty lớn như AT&T, IBM, các trường đại học và các cơ quan nhà nước, các tổ chức quân sự, nhà băng,…một số vụ tấn công với quy mô khổng lồ (có tới 100.000 máy tính bị tấn công). Hơn nữa những con số này chỉ là phần nổi của tảng băng trôi. Một phần rất lớn các vụ tấn công không được thông báo vì nhiều lý do, trong đó có thể kể đến nỗi lo mất uy tín hoặc chỉ đơn giản những người quản trị dự án không hề hay biết những vụ tấn công nhằm vào hệ thống của họ. Không chỉ các vụ tấn công tăng lên nhanh chóng mà các phương pháp tấn công cũng liên tục được hoàn thiện. Điều đó một phần do các nhân viên quản trị hệ thống ngày càng đề cao cảnh giác. Vì vậy việc kết nối mạng nội bộ của cơ quan tổ chức mình vào mạng Internet mà không có các biện pháp đảm bảo an ninh thì cũng được xem là tự sát. Từ nhu cầu phát triển, đòi hỏi các cơ quan, tổ chức phải hòa mình vào mạng toàn cầu, mạng Internet song vẫn phải đảm bảo an toàn thông tin trong quá trình kết nối. Bởi vậy, em đã quyết định chọn đề tài: “Nghiên cứu giải pháp bảo vệ mạng nội bộ”, nhằm điều khiển luồng thông tin ra, vào và bảo vệ các mạng nội bộ Trang - 1 -
  3. Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN khỏi sự tấn công từ Internet. Nội dung đề tài này sẽ trình bày một cách khái quát các khái niệm về mạng và Firewall, cách bảo vệ mạng bằng Firewall, cách xây dựng Firewall. Đồng thời, dùng Iptables trong hệ điều hành Linux để thiết lập Firewall bảo vệ các mạng nội bộ. Nội dung chính của đề tài gồm 4 chương như sau: Chương 1: Vấn đề an ninh trong mạng máy tính. Trình bày tổng quan về vấn đề an ninh trong mạng máy tính, các nguy cơ và vấn đề bảo mật hệ thống mạng. Chương 2: Tổng quan về Firewall. Trình bày các khái niệm Firewall, chức năng Firewall, phân loại Firewall và các kiến trúc Firewall. Đưa ra các chính sách để xây dựng Firewall, từ các chính sách đó ta có cách để xây dựng nên các Firewall bảo vệ mạng. Chương 3: Tìm hiểu IPTables trong hệ điều hành Linux. Tìm hiểu về Iptables và các tham số của dòng lệnh thường gặp. Chương 4: Thiết lập Firewall bảo vệ mạng nội bộ bằng Iptables trong hệ điều hành Linux. Từ việc tìm hiểu về Iptables ở chương 3 để từ đó thiết lập bức tường lửa bảo vệ cho các mạng nội bộ bằng Iptables trong Linux. Trang - 2 -
  4. Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN Chương 1: VẤN ĐỀ AN NINH AN TOÀN MẠNG MÁY TÍNH 1.1. Tổng quan về vấn đề an ninh an toàn mạng máy tính 1.1.1. Đe doạ 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 nhưng 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 lại, ý đồ của kẻ xấu lại ở nhiều góc độ, cung bậc khác nhau. Có kẻ muốn phá vỡ lớp vỏ an ninh để chứng tỏ khả năng của mình, để thoả mãn thói 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 đoạt 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 lược 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 bảo 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 Trang - 3 -
  5. Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN cũng không kém về trí tuệ và kinh nghiệm thực tiễn. Như thế, cả hai mặt tích cực và tiêu cực ấy đều được 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 lại không ngừng gia tăng. Sự phá hoại ấy đã gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng, nó đã trở thành một loại tội phạm. Theo số liệu thống kê của CERT (Computer Emegency Response Team) thì số 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 cơ 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 trọng. Đe doạ 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 biện 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, Trang - 4 -
  6. Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN việc đảm bảo an ninh an toàn cho mạng máy tính cần phải có nhiều giải pháp cụ thể khác nhau. Tuy nhiên, tổng quan nhất có ba giải pháp cơ bản sau: Giải pháp về phần cứng. Giải pháp về phần mềm. 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 phổ biến, vì không linh hoạt trong việc đáp ứng với các tiến bộ của các dịch vụ mới xuất hiện, và chi phí rất cao. Khác với giải pháp phần cứng, giải pháp về phần mềm hết sức đa dạng. Giải pháp phần mềm có thể phụ thuộc hay không phụ thuộc vào phần cứng. Cụ thể các giải pháp về phần mềm như: các phương pháp xác thực, các phương pháp mã hoá, mạng 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 sử 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 lửa 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 Trang - 5 -
  7. Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN 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 hợp với từng đặc điểm riêng. Các quy 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 (mất mát hoặc sử dụng không hợp lệ) 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 thống 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. Trong nội dung đề tài của em là tìm hiểu về các phương pháp bảo mật cho mạng LAN. Trong nội dung về lý thuyết của đề tài em xin trình bày về một số khái niệm sau: Trang - 6 -
  8. Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN 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 mật 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… 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 hổng bảo mật là những điểm yếu trên hệ thống hoặc ẩn chứa trong một dịch vụ mà dựa vào đó kẻ tấn công có thể xâm nhập trái phép vào hệ thống để thực hiện những hành động phá hoại chiếm đoạt tài nguyên bất hợp pháp. Có nhiều nguyên nhân gây ra những lỗ hổng bảo mật: có thể do lỗi của bản thân hệ thống, hoặc phần mềm cung cấp hoặc 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 mật 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. Trang - 7 -
  9. Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN 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 biên pháp đảm bảo hữu hiệu trong quá trình trang bị, cấu hình và kiểm soát hoạt động của hệ thống và mạng. 1.2.3. Các loại lỗ hổng bảo mật và phương thức tấn công mạng chủ yếu a. Các loại lỗ hổng Có nhiều các tổ chức đã tiến hành phân loại các dạng lỗ hổng đặc biệt. Theo bộ quốc phòng Mỹ các loại lỗ hổng được phân làm ba loại như sau: Lỗ hổng loại C: Cho phép thực hiện các hình thức tấn công theo DoS (Denial of Services- Từ chối dịch vụ) Mức độ nguy hiểm thấp chỉ ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ, làm ngưng trệ gián đoạn hệ thống, không làm phá hỏng dữ liệu hoặc đạt được quyền truy cập bất hợp pháp. DoS là hình thức tấn công sử dụng các giao thức ở tầng Internet trong bộ giao thức TCP/IP để làm hệ thống ngưng trệ dẫn đến tình trạng từ chối người sử dụng hợp pháp truy nhập hay sử dụng hệ thống. Các dịch vụ có lỗ hổng cho phép các cuộc tấn công DoS có thể được nâng cấp hoặc sửa chữa bằng các phiên bản mới hơn của các nhà cung cấp dịch vụ. Hiện nay chưa có một biện pháp hữu hiệu nào để khắc phục tình trạng tấn công kiểu này vì bản thân thiết kế ở tầng Internet (IP) nói riêng và bộ giao thức TCP/IP nói chung đã ẩn chứa những nguy cơ tiềm tang của các lỗ hổng loại này. Lỗ hổng loại B : Cho phép người sử dụng có thêm các quyền trên hệ thống mà không cần kiểm tra tính hợp lệ dẫn đến mất mát thông tin yêu cầu cần bảo mật. Lỗ hổng này thường có trong các ứng dụng trên hệ thống . Có mức độ nguy hiểm trung bình. Lỗ hổng loại B này có mức độ nguy hiểm hơn lỗ hổng loại C. Cho phép người sử dụng nội bộ có thể chiếm được quyền cao hơn hoặc truy nhập không hợp pháp.Những lỗ hổng loại này thường xuất hiện trong các dịch vụ trên hệ thống. Người sử dụng local được hiểu là người đã có quyền truy nhập vào hệ thống với một số quyền hạn nhất định. Trang - 8 -
  10. Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN Một dạng khác của lỗ hổng loại B xảy ra với các chương trình viết bằng mã nguồn C. Những chương trình viết bằng mã nguồn C thường sử dụng một vùng đệm, một vùng trong bộ nhớ sử dụng để lưu trữ dữ liệu trước khi xử lý. Người lập trình thường sử dụng vùng đệm trong bộ nhớ trước khi gán một khoảng không gian bộ nhớ cho từng khối dữ liệu. Ví dụ khi viết chương trình nhập trường tên người sử dụng quy định trường này dài 20 ký tự bằng khai báo: Char first_name [20]; Khai báo này cho phép người sử dụng nhập tối đa 20 ký tự. Khi nhập dữ liệu ban đầu dữ liệu được lưu ở vùng đệm. Khi người sử dụng nhập nhiều hơn 20 ký tự sẽ tràn vùng đệm. Những ký tự nhập thừa sẽ nằm ngoài vùng đệm khiến ta không thể kiểm soát được. Nhưng đối với những kẻ tấn công chúng có thể lợi dụng những lỗ hổng này để nhập vào những ký tự đặc biệt để thực thi một số lệnh đặc biệt trên hệ thống. Thông thường những lỗ hổng này được lợi dụng bởi những người sử dụng trên hệ thống để đạt được quyền root không hợp lệ. Để hạn chế được các lỗ hổng loại B phải kiêm soát chặt chẽ cấu hình hệ thống và các chương trình. Lỗ hổng loại A: Cho phép người ngoài hệ thống có thể truy cập bất hợp pháp vào hệ thống. Có thể làm phá huỷ toàn bộ hệ thống. Loại lỗ hổng này có mức độ rất nguy hiểm đe dọa tính toàn vẹn và bảo mật của hệ thống. Các lỗ hổng này thường xuất hiện ở những hệ thống quản trị yếu kém hoặc không kiểm soát được cấu hình mạng. Ví dụ với các web server chạy trên hệ điều hành Novell các server này có một scripst là convert.bas chạy scripst này cho phép đọc toàn bộ nội dung các file trên hệ thống. Những lỗ hổng loại này hết sức nguy hiểm vì nó đã tồn tại sẵn có trên phần mềm sử dụng, người quản trị nếu không hiểu sâu về dịch vụ và phần mềm sử dụng có thể bỏ qua điểm yếu này. Vì vậy thường xuyên phải kiểm tra các thông báo của các nhóm tin về bảo mật trên mạng để phát hiện những lỗ hổng loại này. Một loạt các chương trình phiên bản cũ thường sử dụng có những lỗ hổng loại A như: FTP, Gopher, Telnet, Sendmail, ARP, finger... b. Các hình thức tấn công mạng phổ biến Scanner Scanner là một trương trình tự động rà soát và phát hiện những điểm yếu về bảo mật trên một trạm làm việc cục bộ hoặc một trạm ở xa. Một kẻ phá hoại sử Trang - 9 -
  11. Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN dụng chương trình Scanner có thể phát hiện ra những lỗ hổng về bảo mật trên một Server dù ở xa. Cơ chế hoạt động là rà soát và phát hiện những cổng TCP/UDP được sủ dụng trên hệ thống cần tấn công và các dịch vụ sử dụng trên hệ thống đó. Scanner ghi lại những đáp ứng trên hệ thống từ xa tương ứng với dịch vụ mà nó phát hiện ra. Từ đó nó có thể tìm ra điêm yếu của hệ thống. Những yếu tố để một Scanner hoạt động như sau: Yêu cầu thiết bị và hệ thống: Môi trường có hỗ trợ TCP/IP Hệ thống phải kết nối vào mạng Internet. Các chương trình Scanner có vai trò quan trọng trong một hệ thống bảo mật, vì chúng có khả năng phát hiện ra những điểm yếu kém trên một hệ thống mạng. Password Cracker Là một chương trình có khả năng giải mã một mật khẩu đã được mã hoá hoặc có thể vô hiệu hoá chức năng bảo vệ mật khẩu của một hệ thống. Một số chương trình phá khoá có nguyên tắc hoạt động khác nhau. Một số chương trình tạo ra danh sách các từ giới hạn, áp dụng một số thuật toán mã hoá từ kết quả so sánh với Password đã mã hoá cần bẻ khoá để tạo ra một danh sách khác theo một logic của chương trình. Khi thấy phù hợp với mật khẩu đã mã hoá, kẻ phá hoại đã có được mật khẩu dưới dạng text . Mật khẩu text thông thường sẽ được ghi vào một file. Biện pháp khắc phục đối với cách thức phá hoại này là cần xây dựng một chính sách bảo vệ mật khẩu đúng đắn. Sniffer Sniffer là các công cụ (phần cứng hoặc phần mềm)”bắt ”các thông tin lưu chuyển trên mạng và lấy các thông tin có giá trị trao đổi trên mạng. Sniffer có thể “bắt” được các thông tin trao đổi giữa nhiều trạm làm việc với nhau. Thực hiện bắt các gói tin từ tầng IP trở xuống. Giao thức ở tầng IP được định nghĩa công khai, và cấu trúc các trường header rõ ràng, nên việc giải mã các gói tin này không khó khăn. Trang - 10 -
  12. Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN Mục đích của các chương trình sniffer đó là thiết lập chế độ promiscuous (mode dùng chung) trên các card mạng ethernet - nơi các gói tin trao đổi trong mạng - từ đó "bắt" được thông tin. Các thiết bị sniffer có thể bắt được toàn bộ thông tin trao đổi trên mạng là dựa vào nguyên tắc broadcast (quảng bá) các gọi tin trong mạng Ethernet. Tuy nhiên việc thiết lập một hệ thống sniffer không phải đơn giản vì cần phải xâm nhập được vào hệ thống mạng đó và cài đặt các phần mềm sniffer. Đồng thời các chương trình sniffer cũng yêu cầu người sử dụng phải hiểu sâu về kiến trúc, các giao thức mạng. Việc phát hiện hệ thống bị sniffer không phải đơn giản, vì sniffer hoạt động ở tầng rất thấp, và không ảnh hưởng tới các ứng dụng cũng như các dịch vụ hệ thống đó cung cấp. Tuy nhiên việc xây dựng các biện pháp hạn chế sniffer cũng không quá khó khăn nếu ta tuân thủ các nguyên tắc về bảo mật như: Không cho người lạ truy nhập vào các thiết bị trên hệ thống Quản lý cấu hình hệ thống chặt chẽ Thiết lập các kết nối có tính bảo mật cao thông qua các cơ chế mã hoá. Trojans Trojans là một chương trình chạy không hợp lệ trên một hệ thống. Với vai trò như một chương trình hợp pháp. Trojans này có thể chạy được là do các chương trình hợp pháp đã bị thay đổi mã của nó thành mã bất hợp pháp. Ví dụ như các chương trình virus là loại điển hình của Trojans. Những chương trình virus thường che dấu các đoạn mã trong các chương trình sử dụng hợp pháp. Khi những chương trình này được kích hoạt thì những đoạn mã ẩn dấu sẽ thực thi và chúng thực hiện một số chức năng mà người sử dụng không biết như: ăn cắp mật khẩu hoặc copy file mà người sử dụng như ta thường không hay biết. Một chương trình Trojans sẽ thực hiện một trong những công việc sau: Thực hiện một vài chức năng hoặc giúp người lập trình lên nó phát hiện những thông tin quan trọng hoặc những thông tin cá nhân trên một hệ thống hoặc chỉ trên một vài thành phần của hệ thống đó. Trang - 11 -
  13. Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN Che dấu một vài chức năng hoặc là giúp người lập trình phát hiện những thông tin quan trọng hoặc những thông tin cá nhân trên một hệ thống hoặc chỉ trên một vài thành phần của hệ thống. Ngoài ra còn có các chương trình Trojan có thể thực hiện đựợc cả hai chức năng này. Có chương trình Trojan còn có thể phá hủy hệ thống bằng cách phá hoại các thông tin trên ổ cứng. Nhưng ngày nay các Trojans kiểu này dễ dàng bị phát hiện và khó phát huy được tác dụng. Tuy nhiên có những trường hợp nghiêm trọng hơn những kẻ tấn công tạo ra những lỗ hổng bảo mật thông qua Trojans và kẻ tấn công lấy được quyền root trên hệ thống và lợi dụng quyền đó để phá hủy một phần hoặc toàn bộ hệ thống hoặc dùng quyền root để thay đổi logfile, cài đặt các chương trình trojans khác mà người quản trị không thể phát hiện được gây ra mức độ ảnh hưởng rất nghiêm trọng và người quản trị chỉ còn cách cài đặt lại toàn bộ hệ thống. 1.3. Vấn đề bảo mật cho mạng LAN Khi nói đến vấn đề bảo mật cho mạng LAN ta thường quan tâm tới những vấn đề chính là bảo mật thông tin dữ liệu trao đổi bên trong mạng nội bộ, bảo mật thông tin dữ liệu trao đổi từ trong mạng ra bên ngoài và từ bên ngoài vào trong mạng. Việc kiểm soát được những truy cập bất hợp pháp từ bên ngoài vào cũng như kiểm soát những truy cập không cho phép từ trong nội bộ mạng ra bên ngoài. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của Internet và sự kết nối mạng nội bộ với Internet thì vấn đề đảm bảo an toàn, an ninh mạng càng trở nên khó khăn và cần thiết. Hiện nay để bảo mật cho mạng LAN có nhiều phương pháp trong đó có một số phương pháp phổ biến và đáng tin cậy đó là: 1.3.1. Mạng riêng ảo (Virtual Private Network- VPN) Mạng riêng ảo (Virtual Private Network - VPN) là sự mở rộng mạng riêng của các công ty, tổ chức thông qua sử dụng các kết nối mạng công cộng hoăc mạng chia sẻ như Internet. VPN cung cấp cho khách hàng đầy đủ các tính năng mà một kênh thuê riêng có được nhưng với giá thành rẻ hơn do sử dụng hạ tầng cơ sở mạng công cộng. Trang - 12 -
  14. Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN VPN sử dụng giao thức để tạo đường hầm truyền tin riêng và các biện pháp an ninh để bảo vệ dữ liệu trên đường truyền như mã hoá, xác thực… 1.3.2. Tường lửa (Firewall) Thuật ngữ Firewall (Bức tường ngăn lửa) có nguồn gốc từ một kỹ thuật thiết kế trong xây dựng để ngăn chặn, hạn chế hoả hoạn. Trong công nghệ mạng thông tin, Firewall là một kỹ thuật được tích hợp vào hệ thống mạng để chống sự truy cập trái phép nhằm bảo vệ các nguồn thông tin nội bộ cũng như hạn chế sự xâm nhập vào hệ thống của một số thông tin khác không mong muốn. Cũng có thể hiểu rằng Firewall là một cơ chế để bảo vệ mạng tin tưởng (Trusted network) khỏi các mạng không tin tưởng (Untrusted network). Firewall giữa mạng của một tổ chức, một công ty, hay một quốc gia (Intranet) và Internet. Nó thực hiện vai trò bảo mật các thông tin Intranet từ thế giới Internet bên ngoài. Qua quá trình tìm hiểu em thấy rằng Firewall là phương pháp hữu hiệu và phổ biến nhất hiện nay do nó có nhiều ưu điểm, cung cấp những tính năng bảo mật tốt cho vấn đề bảo vệ an ninh mạng hiện nay. Trong khuôn khổ bài báo cáo này em xin trình bày về phương pháp bảo mật mạng LAN bằng Firewall. Trang - 13 -
  15. Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN Chương 2: TỔNG QUAN VỀ FIREWALL Để bảo vệ mạng nội bộ Firewall là một trong những giải pháp bảo vệ mạng hữu hiệu và phổ biến hiện nay. Nó giúp cho các mạng nội bộ tránh khỏi những truy nhập trái phép từ bên ngoài bằng cách điều khiển thông tin ra vào giữa các mạng nội bộ. Nội dung chính của chương này em sẽ đi giới thiệu tổng quan về Firewall, khái niệm, các chức năng của Firewall, phân loại Firewall, ưu nhược điểm của từng loại Firewall, các chiến lược để xây dựng Firewall và giới thiệu về cơ chế lọc gói tin. 2.1. Giới thiệu về firewall 2.1.1. Khái niệm firewall Firewall là thiết bị nhằm ngăn chặn sự truy nhập không hợp lệ từ mạng ngoài vào mạng trong. Hệ thống firewall thường bao gồm cả phần cứng và phần mềm. Firewall thường được dùng theo phương thức ngăn chặn hay tạo các luật đối với các địa chỉ khác nhau. 2.1.2. Các chức năng cơ bản của firewall Chức năng chính của Firewall là kiểm soát luồng thông tin giữa mạng cần bảo vệ (Trusted Network) và Internet thông qua các chính sách truy nhập đã được thiết lập. - Cho phép hoặc cấm các dịch vụ truy nhập từ trong ra ngoài và từ ngoài vào trong. - Kiểm soát địa chỉ truy nhập, và dịch vụ sử dụng. - Kiểm soát khả năng truy cập người sử dụng giữa 2 mạng. - Kiểm soát nội dung thông tin truyền tải giữa 2 mạng. - Ngăn ngừa khả năng tấn công từ các mạng ngoài. Xây dựng firewalls là một biện pháp khá hữu hiệu, nó cho phép bảo vệ và kiểm soát hầu hết các dịch vụ do đó được áp dụng phổ biến nhất trong các biện pháp bảo vệ mạng. Trang - 14 -
  16. Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN 2.1.3. Phân loại firewall Firewall có nhiều loại tuy nhiên mỗi loại có ưu và nhược điểm riêng. Nhưng thông thường firewall được chia làm 2 loại chính là: Firewall phần cứng Firewall phần mềm. a. Firewall phần cứng. Là một thiết bị phần cứng được tích hợp bộ định tuyến, các quy tắc cho việc lọc gói tin được thiết lập ngay trên bộ định tuyến đó. Firewall phần cứng này như một chiếc máy tính chỉ thực hiện chức năng duy nhất là lọc gói tin bằng cách chạy một phần mềm đã được cứng hóa trong đó và chỉ có thể thiết lập các tập luật còn không thể thay đổi bộ định tuyến được cứng hóa và tích hợp bên trong. Tùy vào từng loại firewall phần cứng của các hãng khác nhau mà cho phép người quản trị có khả năng cập nhật những quy tắc lọc gói tin khác nhau. Khi hoạt động, tường lửa sẽ dựa trên các quy tắc được thiết lập trong bộ định tuyến mà kiểm tra thông tin header của gói tin như địa chỉ nguồn (source IP address), địa chỉ đích (destination IP address), cổng (Port) ... Nếu mọi thông tin trong header của gói tin là hợp lệ nó sẽ được cho qua và nếu không hợp lệ nó sẽ bị bỏ qua. Chính việc không mất thời gian xử lí những gói tin có địa chỉ không hợp lệ làm cho tốc độ xử lí của firewall phần cứng rất nhanh và đây chính là ưu điểm lớn nhất của hệ thống firewall phần cứng. Một điểm đáng chú là tất cả các loại firewall phần cứng trên thế giới hiện nay đều chưa thể lọc được nội dung của gói tin mà chỉ có thể lọc được phần nội dung trong header của gói tin. Dưới đây sẽ giới thiệu mô hình sử dụng firewall phần cứng đảm bảo an ninh mạng: Mô hình sử dụng firewall phần cứng: (Thiết bị phần cứng Firewall trong mô hình này chỉ có một chức năng duy nhất là lọc gói tin mà không thể thực hiện bất kì một công việc nào khác) Trang - 15 -
  17. Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN Hình 1: Mô hình sử dụng Firewall phần cứng. Trong mô hình này thông tin từ mạng Internet không thể trực tiếp đi vào vùng mạng được bảo vệ và ngược lại mà nó phải thông qua Firewall phần cứng. Quá trình kiểm duyệt xảy ra nếu các thông tin trong phần header của gói tin bao gồm địa chỉ nguồn (source IP address), địa chỉ đích (destination IP address), cổng (Port) ... được chấp nhận thì nó sẽ được chuyển tiếp vào mạng bên trong hay chuyển ra mạng internet bên ngoài. Hiện nay trên thế giới có một số hãng sản xuất firewall phần cứng rất nổi tiếng như CISCO, D-LINK, PLANET... b. Firewall phần mềm Loại firewall này là một chương trình ứng dụng nguyên tắc hoạt động dựa trên trên ứng dụng proxy - là một phần mềm cho phép chuyển các gói tin mà máy chủ nhận được đến những địa điểm nhất định theo yêu cầu. Và các quy tắc lọc gói tin được người sử dụng tự thiết lập. Người ta thường sử dụng firewall loại này khi một mạng máy tính có máy chủ và mọi thông tin đều thông qua máy chủ này rồi mới chuyển đến máy con trong mạng hoặc dùng cho máy tính cá nhân khi tham gia mạng ... Firewall phần mềm này rất tiện lợi ở chỗ phần mềm có thể dễ dàng thay đổi cập nhật các phiên bản mới. Cách thức hoạt động của firewall dạng này cũng rất đơn giản. Phần mềm firewall được chạy thường trú trên máy chủ hay máy tính cá nhân. Máy tính này có thể đảm đương nhiều nhiệm vụ ngoài công việc là Firewall. Mỗi khi có các gói tin được chuyển đến hay chuyển đi nó đều được phần mềm firewall này kiểm tra phần header của gói tin bao gồm các thông tin về địa chỉ đến, địa chỉ đi, giao thức, cổng dịch vụ ....Firewall phần mềm mới hiện nay còn có thể kiểm tra được nội dung của gói tin. Các thông tin mà firewall kiểm tra được người dùng quy định trước trong tập luật. Nếu gói tin được phần mềm firewall cho qua thì tiếp theo nó sẽ được đưa đến các máy con trong mạng hoặc là các ứng dụng chạy trực tiếp trên máy đó. Trang - 16 -
  18. Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN Dưới đây là mô hình thường sử dụng firewall phần mềm: (Máy tính dùng làm firewall có thể đảm đương nhiều nhiệm vụ khác nhau ngoài việc là một Firewall ví dụ DNS server, Mail server, Web server ...) Hình 2: Mô hình sử dụng Firewall phần mềm. Trong mô hình này máy tính chạy ứng dụng firewall có vai trò trung gian. Nó sẽ nhận các gói tin từ Internet và Protected Network sau đó thực hiện quá trình kiểm tra phần header của các gói tin đó gồm thông tin như : địa chỉ đến, địa chỉ đi, giao thức, cổng dịch vụ ... sau đó nếu phần mềm firewall chấp nhận cho gói tin đi qua thì gói tin sẽ tiếp tục chuyển đến đích. Ngược lại nếu gói tin không được chấp nhận chuyển tiếp thì phần mềm firewall sẽ đưa ra quyết định hủy bỏ. Cách hủy bỏ cũng có nhiều kiểu như hủy bỏ không cần trả lời cho máy gửi tới biết lí do (DROP), hủy bỏ nhưng vẫn trả lời cho máy gửi tới biết lí do (REJECT) ... Chính việc xử lí việc hủy bỏ gói tin như vậy dẫn đến tốc độ của loại firewall này bị hạn chế. Một số phần mềm firewall sử dụng nhiều và được đánh giá cao về khả năng lọc gói tin như ZoneAlarm Pro, SmoothWall, McAfee Personal Firewall Plus, ZoneAlarm Pro , Sygate Personal Firewall ... c. Ưu và nhược điểm của firewall Mỗi loại tường lửa có những ưu điểm, nhược điểm và được sử dụng trong những trường hợp khác nhau. Tường lửa phần cứng thường được sử dụng để đảm bảo an ninh cho các mạng lớn vì nếu không sử dụng firewall phần cứng thì sẽ cần hệ thống firewall phần mềm tức là sẽ có một tính máy chủ. Máy chủ này sẽ nhận mọi gói tin và kiểm duyệt rồi chuyển tiếp cho các máy trong mạng. Mà tốc độ của firewall phần mềm hoạt động chậm hơn so với firewall phần cứng nên ảnh hưởng lớn đến tốc độ của toàn hệ thống mạng. Mặt khác hệ thống tường lửa phần mềm thường được sử dụng để đảm bảo an ninh cho các máy tính cá nhân hoặc một mạng nhỏ. Việc sử dụng hệ thống firewall phần mềm sẽ giúp giảm chi phí vì giá cả thiết bị firewall phần cứng đắt gấp nhiều lần so với hệ thống firewall phần mềm. Hơn nữa, khi ta sử dụng hệ Trang - 17 -
  19. Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN thống firewall phần mềm trong việc đảm bảo an ninh cho máy tính cá nhân hay mạng với quy mô nhỏ thì việc ảnh hưởng đến tốc độ chuyển các gói tin trong mạng là không đáng kể. Điểm yếu khác của firewall phần mềm đó là với mỗi firewall phần mềm được chạy trên từng hệ điều hành nhất định. Ví dụ ZoneAlarm Pro là môt hệ thống firewall phần mềm chỉ chạy trên hệ điều hành Windows. Hay với phần mềm SmoothWall thì lại chỉ có thể chạy trên hệ điều hành Linux. Nhưng với firewall phần cứng thì có thể chạy một các hoàn toàn độc lập không bị phụ thuộc vào hệ điều hành như firewall phần mềm. Firewall phần mềm hiện giờ đã có thể lọc được nội dung gói tin còn firewall phần cứng chỉ có thể lọc thông tin trong phần header của gói tin còn phần nội dung chính của gói tin thì firewall phần cứng không thể kiểm soát được. Bởi vậy mà Firewall phần cứng không thể giúp ngăn chặn các loại virus hệ thống nhưng firewall phần mềm thì có thể. 2.1.4 Một số hệ thống firewall khác a. Packet-Filtering Router (Bộ trung chuyển có lọc gói) Hệ thống Internet firewall phổ biến nhất chỉ bao gồm một packet-filtering router đặt giữa mạng nội bộ và Internet. Một packet-filtering router có hai chức năng: chuyển tiếp truyền thông giữa hai mạng và sử dụng các quy luật về lọc gói để cho phép hay từ chối truyền thông. Căn bản, các quy luật lọc đựơc định nghĩa sao cho các host trên mạng nội bộ được quyền truy nhập trực tiếp tới Internet, trong khi các host trên Internet chỉ có một số giới hạn các truy nhập vào các máy tính trên mạng nội bộ. Tư tưởng của mô hình cấu trúc firewall này là tất cả những gì không được chỉ ra rõ ràng là cho phép thì có nghĩa là bị từ chối. Packet filtering Bên ngoài router Mạng nội bộ The Internet Hình 3: Packet-Filtering Router Trang - 18 -
  20. Tìm hiểu vấn đề bảo mật mạng LAN Ưu điểm Giá thành thấp (vì cấu hình đơn giản) Trong suốt đối với user Hạn chế Có tất cả hạn chế của một packet-filtering router, như là dễ bị tấn công vào các bộ lọc mà cấu hình được đặt không hoàn hảo, hoặc là bị tấn công ngầm dưới những dịch vụ đã được phép. Bởi vì các packet được trao đổi trực tiếp giữa hai mạng thông qua router , nguy cơ bị tấn công quyết định bởi số lượng các host và dịch vụ được phép. Điều đó dẫn đến mỗi một host được phép truy nhập trực tiếp vào Internet cần phải được cung cấp một hệ thống xác thực phức tạp, và thường xuyên kiểm tra bởi người quản trị mạng xem có dấu hiệu của sự tấn công nào không. Nếu một packet-filtering router do một sự cố nào đó ngừng hoạt động, tất cả hệ thống trên mạng nội bộ có thể bị tấn công. b. Screened Host Firewall Hệ thống này bao gồm một packet-filtering router và một bastion host. Screened Host Firewall cung cấp độ bảo mật cao hơn Packet-Filtering Router, vì nó thực hiện cả bảo mật ở tầng network( packet-filtering ) và ở tầng ứng dụng (application level). Đồng thời, kẻ tấn công phải phá vỡ cả hai tầng bảo mật để tấn công vào mạng nội bộ. Trang - 19 -

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản