Đề tài: An toàn và bảo mật trên hệ điều hành Linux
Page 1
GVHD:Nguyễn Tấn Khôi Sinh viên thực hiện:
Lê Thị Huyền Trang
Nguyễn Huy Chương
Giới thiệu
Ngày nay, trên mạng Internet kỳ diệu, người ta đang thực hiện
hàng tỷ đô la giao dịch mỗi ngày( trên dưới 2 ngàn tỷ USD mỗi năm).
Một khối lượng hàng hoá và tiền bạc khổng lồ đang được tỷ tỷ các điện
tử tí hon chuyển đi và nó thực sự là miếng mồi béo bở cho những tay
ăn trộm hay khủng bố có có “ tri thức”. Sự phát triển nhanh chóng
của mạng máy tính là điều tất yếu. Hàng ngày có không biết bao nhiêu
người tham gia vào hệ thống thông tin toàn cầu mà chúng ta gọi là
Internet. Những công ty lớn, các doanh nghiệp, các trường đại học
cùng như các trường phổ thông ngày càng tăng và hơn cả thế có rất
rất nhiều người đang nối mạng trực tuyến suốt 24/24 giờ mỗi ngày,
bảy ngày trong tuần. Trong bối cảnh một liên mạng toàn cầu với hàng
chục triệu người sử dụng như Internet thì vấn đề an toàn thông tin trở
nên phức tạp và cấp thiết hơn. Do đó một câu hỏi không mấy dễ chịu
đặt ra là : liệu mạng máy tính của chúng ta sẽ phải bị tấn công bất cứ
lúc nào?
Sự bảo vệ của bất kỳ mạng máy tính nào đầu tiên cũng là firewall
và phần mền nguồn mở như Linux. Và câu chuyện về an toàn mạng
không có hồi kết thúc. Việc giữ an toàn một hệ thống kéo theo chúng
ta phải có nhưng kiến thức tốt về hệ điều hành, mạng TCP/IP cơ sở và
quản trị dịch vụ. Cùng với sự gợi ý của giá viên hướng dẫn và tầm
quan trọng của việc an toàn thông tin liên mạng, ở đây chúng tôi chỉ
trình bày một cách tổng quan những vùng nơi Linux có thể và cần phải
được giữ an toàn, những thêm vào đó là các lệnh cơ bản, những kinh
ngiệm trong nguyên tắc an toàn và bảo vệ hệ thống mạng.
Nhóm sinh viên thực hiện:
- Nguyễn Huy Chương
- Lê Thị Huyền Trang
Đề tài: An toàn và bảo mật trên hệ điều hành Linux
Page 2
GVHD:Nguyễn Tấn Khôi Sinh viên thực hiện:
Lê Thị Huyền Trang
Nguyễn Huy Chương
I. An toàn cho các giao dịch trên mạng
Có rất nhiều dịch vụ mạng truyền thống giao tiếp thông qua giao thức văn bản
không mã hoá, như TELNET, FTP, RLOGIN, HTTP, POP3. Trong các giao dịch giữa
người dùng với máy chủ, tất cả các thông tin dạng gói được truyền qua mạng dưới
hình thức văn bản không được mã hoá. Các gói tin này có thể dễ dàng bị chặn và sao
chép ở một điểm nào đó trên đường đi. Việc giải mã các gói tin này rất dễ dàng, cho
phép lấy được các thông tin như tên người dùng, mật khẩu và các thông tin quan
trọng khác. Việc sử dụng các giao dịch mạng được mã hoá khiến cho việc giải mã
thông tin trở nên khó hơn và giúp bạn giữ an toàn các thông tin quan trọng. Các kỹ
thuật thông dụng hiện nay là IPSec, SSL, TLS, SASL và PKI.
Quản trị từ xa là một tính năng hấp dẫn của các hệ thống UNIX. Người quản trị
mạng có thể dễ dàng truy nhập vào hệ thống từ bất kỳ nơi nào trên mạng thông qua
các giao thức thông dụng như telnet, rlogin. Một số công cụ quản trị từ xa được sử
dụng rộng rãi như linuxconf, webmin cũng dùng giao thức không mã hoá. Việc thay
thế tất cả các dịch vụ mạng dùng giao thức không mã hoá bằng giao thức có mã hoá
là rất khó. Tuy nhiên, bạn nên cung cấp việc truy cập các dịch vụ truyền thống như
HTTP/POP3 thông qua SSL, cũng như thay thế các dịch vụ telnet, rlogin bằng SSH.
Nguyên tắc bảo vệ hệ thống mạng
1. Hoạch định hệ thống bảo vệ mạng
Trong môi trường mạng, phải có sự đảm bảo rằng những dữ liệu có tính bí
mật phải được cất giữ riêng, sao cho chỉ có người có thẫm quyền mới được phép truy
cập chúng. Bảo mật thông tin là việc làm quan trọng, và việc bảo vệ hoạt động mạng
cũng có tầm quan trong không kém.
Mạng máy tính cần được bảo vệ an toàn, tránh khỏi những hiểm hoạ do vô
tình hay cố ý.Tuy nhiên một nhà quản trị mạng cần phải biết bất cứ cái gì cũng có
mức độ, không nên thái quá. Mạng không nhaats thiết phải được bảo vệ quá cẩn
mật, đến mức người dùng luôn gặp khó khăn khi truy nhập mạng để thực hiện nhiệm
vụ của mình. Không nên để họ thất vọng khi cố gắng truy cập cá tập tin của chính
mình.Bốn hiểm hoạ chính đối với sự an ninh của mạng là:
o Truy nhập mạng bất hợp pháp
o Sự can thiệp bằng phương tiện điện tử
o Kẻ trộm
o Tai hoạ vô tình hoặc có chủ ý
x Mức độ bảo mật :Tuỳ thuộc vào dạng môi trường trong đó
mạng đang hoạt động
x Chính sách bảo mật : Hệ thống mạng đòi hỏi một tập hợp
nguyên tắc, điều luật và chính sách nhằm loại trừ mọi rủi ro. Giúp hướng dẫn vược
qua các thay đổi và những tình huống không dự kiến trong quá trình phát triển
mạng.
Sự đề phòng: đề phòng những truy cập bất hợp pháp
Sự chứng thực: trước khi truy nhập mạng, bạn gõ đúng tên đăng nhập và
password hợp lệ.
x Đào tạo: Người dùng mạng được đào tạo chu đáo sẽ có ít khả
năng vô ý phá huỷ một tài nguyên
x An toàn cho thiết bị: Tuỳ thuộc ở: quy mô công ty, độ bí mật
dữ liệu, các tài nguyên khả dụng. Trong môi trường mạng ngang hàng, có thể không
Đề tài: An toàn và bảo mật trên hệ điều hành Linux
Page 3
GVHD:Nguyễn Tấn Khôi Sinh viên thực hiện:
Lê Thị Huyền Trang
Nguyễn Huy Chương
có chính sách bảo vệ phàn cứng có tổ chức nào. Người dùng chịu trách nhiệm đảm
bảo an toàn cho máy tính và dữ liệu của riêng mình.
2. Mô hình bảo mật
Hai mô hình bảo mật khác nhau đã phát triển, giúp bảo vệ an toàn dữ liệu và
tài nguyên phần cứng:
x Bảo vệ tài nguyên dùng chung bằng mật mã: gắn mật mã cho
từng tài nguyên dùng chung
x Truy cập khi được sự cho phép : là chỉ định một số quyền nhất
định trên cơ sở người dùng, kiểm tra truy nhập tài nguyên dùng chung căn cứ vào
CSDL user-access trên máy server
3. Nâng cao mức độ bảo mật
x Kiểm toán : Theo dõi hoạt động trên mạnh thông qua tài khoản
người dùng, ghi lại nhiều dạng biến cố chọn lọc vào sổ nhật ký bảo mật của máy
server. Giúp nhận biết các hoạt động bất hợp lệ hoặc không chủ định. Cung cấp các
thông tin về cách dùng trong tình huống có phòng ban nào đó thun phí sử dụng một
số tài nguyên nhất định, và cần quyết định phí của những tài nguyên này theo cách
thức nào đó.
x Máy tính không đĩa:Không có ổ đĩa cứng và ổ mềm. Có thể thi
hành mọi việ như máy tính thông thường, ngoại trừ việc lưu trữ dữ liệu trên đĩa cứng
hay đĩa mềm cục bộ. Không cần đĩa khởi động. Có khả năng giao tiếp với server và
đăng nhập nhờ vào một con chip ROM khởi động đặc biệt được cài trên card mạng.
Khi bật máy tính không đĩa, chip ROM khởi động phát tín hiệu cho server biết rằng
nó muốn khởi động. Server trả lời bằng cácn tải phần mềm khởi động vào RAM của
máy tính không đĩa và tự đọng hiển thị màn hình đăng nhập . Khi đó máy tính được
kết nối với mạng.
x Mã hoá dữ liệu: Người ta mã hoá thông tin sang dạng mật mã
bằng một phương pháp nào đó sao cho đảm bảo thông tin đó không thể nhận biết
được nếu nơi nhận không biết cách giải mã. Một người sử dụng hay một host có thể
sử dụng thông tin mà không sợ ảnh hưởng đến người sử dụng hay một host khác.
x Chống virus :
- Ngăn không cho virus hoạt động
- Sữa chữa hư hại ở một mức độ nào đó
- Chặn đứng virus sau khi nó bộc phát
Ngăn chặn tình trạng truy cập bất hợp pháp là một trong những giải pháp
hiệu nhiệm nhất để tránh virus. Do biện pháp chủ yếu là phòng ngừa, nên nhà quản
trị mạng phải bảo đảm sao cho mọi yếu tố cần thiết đều đã sẵn sàng:
- Mật mã để giảm khả năng truy cập bất hợp pháp
- Chỉ định các đặc quyền thích hợp cho mọi người dùng
- Các profile để tổ chức môi trường mạng cho người dùng có
thể lập cấu hình và duy trì môi trường đăng nhập, bao gồm
các kết nối mạng và những khoản mục chương trình khi
người dùng đăng nhập.
- Một chính sách quyết định có thể tải phần mềm nào.
Đề tài: An toàn và bảo mật trên hệ điều hành Linux
Page 4
GVHD:Nguyễn Tấn Khôi Sinh viên thực hiện:
Lê Thị Huyền Trang
Nguyễn Huy Chương
Kiến trúc bảo mật của hệ thống mạng
1) Các mức an toàn thông tin trên mạng
Không có điều gì gọi là hoàn hảo trong việc an toàn hệ thống mạng như
Linux. Nó được thiết kế để là một hệ điều hành nối mạng và sự phát triển mạnh mẽ
của nó chỉ để tập trung vào sự an toàn. Hệ điều hành mã nguồn mở là cái gì mà cho
phép người quản trị mạng và những người phát triển, những người dùng triền miên
theo dõi và kiểm toán những gì dễ bị tấn công. Ở đấy không có gì huyền bì về an
toàn thông tin. Thật là tốt nếu như các tài nguyên được bảo mật và được bảo vệ tốt
trước bất kỳ sự xâm phạm vô tình hay cố ý.
An toàn hay bảo mật không phải là một sản phẩm, nó cũng không phải là một
phần mền. Nó là một cách nghĩ. Sự an toàn có thể được khởi động và dừng như một
dịch vụ. Bảo mật là cách an toàn. Tài liệu bảo mật là tư liệu mà những thành viên
của tổ chức muốn bảo vệ. Trách nhiệm của việc bảo mật là người quản trị mạng.
Sự an toàn mạng có vai trò quan trọng tối cao. An toàn phải được đảm bảo từ
những nhân tố bên ngoài kernel, tại phần cốt lõi của Linux server. Cơ chế bảo mật
cần phải bao gồm cấu hình mạng của Server, chu vi ứng dụng của tổ chức mạng và
thậm chí của những client truy nhập mạng từ xa. Có vài cách mà ta cần phải xem
xét:
o Sự an toàn vật lý
o An toàn hệ thống
o An toàn mạng
o An toàn các ứng dụng
o Sự truy nhập từ xa và việc chầp nhận
1. Sự an toàn vật lý
Điều này là cơ bản và giám sát được tốt khía cạnh an toàn của hệ điều hành
Linux. Sự an toàn vật lý bắt đầu với môi trường xung quanh ví dụ như đối với các
nhà cung cầp dịch vụ hãm hại?Có nên khoá các khối dữ liệu lại? Những người nào
được chấp nhận được vào trung tâm dữ liệu. Việc bảo vệ thích hợp là phải thực hiện
lại khi muốn xây dựng một cài đặt mới hay di chuyển dữ liệu đến một vị trí mới.
Đề tài: An toàn và bảo mật trên hệ điều hành Linux
Page 5
GVHD:Nguyễn Tấn Khôi Sinh viên thực hiện:
Lê Thị Huyền Trang
Nguyễn Huy Chương
2. An toàn hệ thống
Sự an toàn hệ thống bao quanh việc chọn phân phối hệ điều hành Linux, xây
dưng kernel,tới sự an toàn tài khoản người dùng, cho phép truy cập thư mục tập tin,
mã hoá syslog và file system. Các tác vụ này được hoàn thành trước khi dịch vụ nối
vào Internet. Việc chọn một phân phối nào thì tuỳ thuộc vào những nhu cầunhư
chính sách được phác thảo trong cơ chế an toàn. Có một tiêu chuẩn để chọn một
phân phối nhưng nó không thuộc phạm vi của bài này.Việc xây dựng một kernel sẵn
có có hai lợi thế:
o Những option an toàn của nhân được xác định bởi người quản trị mạng
và người quản trị mạng biết cái gì được xác định vào trong kernel và từ đây có thể
đồng thời nhận ra nếu điều đó nếu có. Phần nềm nguồn mở nói chung và hệ điều
hành Linux nói riêng, đặc biệt có những cải tiến để dễ dàng cho người sử dụng và có
những tiện ích dễ ứng dụng. Chỉ cần update trong Red Hat.
o Sự an toàn các tài khoảng người dùng có vai trò to lớn. Có những vùng
được vô hiệu hoá, những tài khoảng không hoạt động, vô hiệu hoá việc truy cập đến
NFS lên gốc, hạn chế những đăng nhập vào trong môi trường điều kiển hệ thống.Mã
hoá file hệ thông sử dụng kỹ thuật mã hoá mà thường là phòng thủ cuối cùng cho
mạng.
Có hai cách tiếp cận chung: Hệ thống file mã hoá (CFS) và Practical Privacy
Disk Driver(PPDD). Hệ thống có thể được theo dõi và trong Linux, hệ thống logging
được logged trong tiện ích syslog. Công cụ theo dõi bao gồm swatch và logcheck.
Swatch có công cụ thông báo thời gian thực, trong khi logcheck cung cấp một công
cụ mà phát sinh những báo cáo định kỳ. Kiểm toán Password cũng có vai trò sống
còn trong việc an toàn, bảo mật hệ thống trong khi mối liên kết yếu nhất trong việc
an toàn mạng là người sử dụng và việc lựa chọn các mật khẩu password.
3. An toàn mạng
Ở đây liên quan đến việ kết nối từ Linux server vào mạng. Cấu hình dịch vụ
mạng với sự an toàn ngày càng khó khăn cho những nhà quản trị mạng. The xinetd
daemon cần phải được định hình tổ chức bảo mật. Lệnh netstat Là một tiện ích mạnh
cho phép người quản trị kiểm tra tình trạng cấu hình mạng. Kiểm tra mạng là điều
cần thiếtcủa việc an toàn. Điều này đảm bảo rằng cơ chế an toàn đã được thực hiện
có hiêu quả trong việc hoàn thành những yêu cầu bảo mật. Điều đó đạt được bởi
quyền thực hiện đến mạng của bạn. Cách tiếp cận việc kiểm định mạng hiệu quả
nhất sẽ trong vai trò của người làm phiền. Có những công cụ kiểm định cơ sở và host
cơ sở.
SATAN(Security Administrator's Tool for Analysing Networks), SAINT( Security
Administrator's Integrated Network Tool), SARA (Security Auditor's Research
Assistant) là những công cụ tốt để kiểm định cơ bản. SATAN được đầu tiên công
nhận năm 1995, nó được công nhận đông đảo bởi mã nguồn mở.
SAINT mạnh hơn SANAN, trong khi SARA là một modul ackage, tương tác với
Nmap và Samba. Những cải tiến gần đây nhất là công cụ Nessus. Nessus là miễn
phí, nguồn mở,đầy đủ nổi bật, công cụ kiểm toàn vẫn được hỗ trợ cải tiến cải tiến
tích cực.Nessus đi vào 2 thành phần : - Client(nessus) và server( nesssus). Công cụ
Nmap cho người quản trị giàu kinh nghiệm. Mặt khác Nmap có sức mạnh, công cụ
quét cho người có kinh nghiệm. Nó được sử dụng tốt trong mạng LAN.
TARA(Tiger Auditors Research Assistant)là một ví dụ cho công cụ kiểm toán cơ
sở host. Theo dõi mạng dưới một sự tấn công. Công cụ để theo dõi đó là PortSentry
và Ethereal. Port Sentry quét trong chế độ ngầm định. Bảo mật mạng như một trò
chơi giữa mèo và chuột, của trí tuệ và máy đếm trí tuệ. Trong khi mạng kiểm toán là
một phần của mạng bình thường, mạng theo dõi cần phải được ưu tiên cao hơn. Việc