An toàn thông tin trên mng (phn 3) Cp nht ngày: 14/05/2008
C ng vòng (circuit-Level Gateway) C ng vòng m t ch c năng đ c bi t
th th c hi n đ c b i m t c ng ng d ng. C ng vòng đ n gi n ch chuy n ươ ơ
ti p (relay) các k t n i TCP mà không th c hi n b t kỳ m t hành đ ng x lý hayế ế
l c packet nào. Hình 2.2 minh ho m t hành đ ng s d ng n i telnet qua c ng
vòng. C ng vòng đ n gi n chuy n ti p k t n i telnet qua firewall mà không th c ơ ế ế
hi n m t s ki m tra, l c hay đi u khi n các th t c Telnet nào.C ng vòng làm
vi c nh m t s i y,sao chép các byte gi a k t n i bên trong (inside ư ế
connection) các k t n i bên ngoài (outside connection). Tuy nhiên, s k tế ế
n i này xu t hi n t h th ng firewall, che d u thông tin v m ng n i b .
C ng vòng th ng đ c s d ng cho nh ng k t n i ra ngoài, n i các qu n ườ ượ ế ơ
tr m ng th t s tin t ng nh ng ng i dùng bên trong. u đi m l n nh t ưở ườ Ư
m t bastion host th đ c c u hình nh m t h n h p cung c p C ng ng ượ ư
d ng cho nh ng k t n i đ n, và c ng vòng cho các k t n i đi. Đi u này làm cho ế ế ế
h th ng b c t ng l a d dàng s d ng cho nh ng ng i trong m ng n i b ườ ườ
mu n tr c ti p truy nh p t i các d ch v Internet, trong khi v n cung c p ch c ế
năng b c t ng l a đ b o v m ng n i b t nh ng s t n công bên ườ
ngoài.1.1.2 Nh ng h n ch c a firewall ế Firewall không đ thông minh nh con ư
ng i đ th đ c hi u t ng lo i thông tin phân tích n i dung t t hay x uườ
c a nó. Firewall ch th ngăn ch n s xâm nh p c a nh ng ngu n thông tin
không mong mu n nh ng ph i xác đ nh các thông s đ a ch . Firewall không ư
th ngăn ch n m t cu c t n công n u cu c t n công này không `đi qua` nó. M t ế
cách c th , firewall không th ch ng l i m t cu c t n công t m t đ ng dial- ườ
up, ho c s r thông tin do d li u b sao chép b t h p pháp lên đĩa m m.
Firewall cũng không th ch ng l i các cu c t n công b ng d li u (data-driven
attack). Khi m t s ch ng trình đ c chuy n theo th đi n t , v t qua ươ ượ ư ượ
firewall vào trong m ng đ c b o v b t đ u ho t đ ng đây. M t d ượ
các virus máy tính. Firewall không th làm nhi m v quét virus trên các d
li u đ c chuy n qua nó, do t c đ làm vi c, s xu t hi n liên t c c a các virus ư
m i do r t nhi u cách đ hóa d li u, thoát kh i kh năng ki m soát
c a firewall.1.1.3 Các d firewall 1.1.3.1 Packet-Filtering Router (B trung
chuy n l c gói) H th ng Internet firewall ph bi n nh t ch bao g m m t ế
packet-filtering router đ t gi a m ng n i b Internet (Hình 2.3). M t packet-
filtering router hai ch c năng: chuy n ti p truy n thông gi a hai m ng s ế
d ng các quy lu t v l c gói đ cho phép hay t ch i truy n thông. Căn b n, các
quy lu t l c đ c đ nh nghĩa sao cho các host trên m ng n i b đ c quy n truy ựơ ượ
nh p tr c ti p t i Internet, trong khi các host trên Internet ch m t s gi i h n ế
các truy nh p vào các máy tính trên m ng n i b . T t ng c a c u trúc ư ưở
firewall này là t t c nh ng gì không đ c ch raràng là cho phép thì có nghĩa ượ
b t ch i. Hình 2.3 Packet-filtering router u đi m: giá thành th p (vì c u Ư
hình đ n gi n) trong su t đ i v i ng i s d ng H n ch : t t c h n chơ ườ ế ế
c a m t packet-filtering router, nh là d b t n công vào các b l c mà c u hình ư
đ c đ t không hoàn h o, ho c b t n công ng m d i nh ng d ch v đãượ ướ
đ c phép. B i các packet đ c trao đ i tr c ti p gi a hai m ng thông quaượ ượ ế
router , nguy c b t n công quy t đ nh b i s l ng các host d ch v đ cơ ế ượ ượ
phép. Đi u đó d n đ n m i m t host đ c phép truy nh p tr c ti p vào Internet ế ượ ế
c n ph i đ c cung c p m t h th ng xác th c ph c t p, th ng xuyên ượ ườ
ki m tra b i ng i qu n tr m ng xem d u hi u c a s t n công nào không. ườ
N u m t packet-filtering router do m t s c nào đó ng ng ho t đ ng, t t c hế
th ng trên m ng n i b th b t n công. 1.1.3.2 Screened Host Firewall H
th ng này bao g m m t packet-filtering router m t bastion host (hình 2.4). H
th ng này cung c p đ b o m t cao h n h th ng trên, th c hi n c b o ơ
m t t ng network( packet-filtering ) t ng ng d ng (application level).
Đ ng th i, k t n công ph i phá v c hai t ng b o m t đ t n công vào m ng
n i b . Hình 2.4 Screened host firewall (Single- Homed Bastion Host) Trong h
th ng này, bastion host đ c c u hình trong m ng n i b . Qui lu t filtering ượ
trên packet-filtering router đ c đ nh nghĩa sao cho t t c các h th ng bênượ
ngoài ch th truy nh p bastion host; Vi c truy n thông t i t t c các h
th ng bên trong đ u b khoá. B i vì các h th ng n i b bastion host trên
cùng m t m ng, chính sách b o m t c a m t t ch c s quy t đ nh xem các h ế
th ng n i b đ c phép truy nh p tr c ti p vào bastion Internet hay chúng ượ ế
ph i s d ng d ch v proxy trên bastion host. Vi c b t bu c nh ng user n i b
đ c th c hi n b ng cách đ t c u hình b l c c a router sao cho ch ch p nh nượ
nh ng truy n thông n i b xu t phát t bastion host. u đi m: Máy ch cung Ư
c p các thông tin công c ng qua d ch v Web FTP th đ t trên packet-
filtering router và bastion. Trong tr ng h p yêu c u đ an toàn cao nh t, bastionườ
host có th ch y các d ch v proxy yêu c u t t c các user c trong và ngoài truy
nh p qua bastion host tr c khi n i v i máy ch . Tr ng h p không yêu c u đ ướ ườ
an toàn cao thì các máy n i b th n i th ng v i máy ch . N u c n đ b o ế
m t cao h n n a thì có th dùng h th ng firewall dual-home (hai chi u) bastion ơ
host (hình 2.5). M t h th ng bastion host nh v y 2 giao di n m ng ư
(network interface), nh ng khi đó kh năng truy n thông tr c ti p gi a hai giaoư ế
di n đó qua d ch v proxy b c m. Hình 2.5 Screened host firewall (Dual-
Homed Bastion Host) B i bastion host h th ng bên trong duy nh t th
truy nh p đ c t Internet, s t n công cũng ch gi i h n đ n bastion host ượ ế
thôi. Tuy nhiên, n u nh ng i dùng truy nh p đ c vào bastion host thì h ế ư ườ ượ
th d dàng truy nh p toàn b m ng n i b . Vì v y c n ph i c m không cho
ng i dùng truy nh p vào bastion host.ườ 1.1.3.3 Demilitarized Zone (DMZ - khu
v c phi quân s ) hay Screened-subnet Firewall H th ng này bao g m hai
packet-filtering router và m t bastion host (hình 2.6). H th ng firewall này có đ
an toàn cao nh t cung c p c m c b o m t : network application trong
khi đ nh nghĩa m t m ng “phi quân s ”. M ng DMZ đóng vai trò nh m t m ng ư
nh , cô l p đ t gi a Internet và m ng n i b . C b n, m t DMZ đ c c u hình ơ ượ
sao cho các h th ng trên Internet m ng n i b ch th truy nh p đ c ượ
m t s gi i h n các h th ng trên m ng DMZ, và s truy n tr c ti p qua m ng ế
DMZ là không th đ c. V i nh ng thông tin đ n, router ngoài ch ng l i nh ng ượ ế
s t n công chu n (nh gi m o đ a ch IP), đi u khi n truy nh p t i DMZ. ư
cho phép h th ng bên ngoài truy nh p ch bastion host, th c
information server. Router trong cung c p s b o v th hai b ng cách đi u
khi n DMZ truy nh p m ng n i b ch v i nh ng truy n thông b t đ u t
bastion host. V i nh ng thông tin đi, router trong đi u khi n m ng n i b truy
nh p t i DMZ. Nó ch cho phép các h th ng bên trong truy nh p bastion host và
th c information server. Quy lu t filtering trên router ngoài yêu c u s dung
dich v proxy b ng cách ch cho phép thông tin ra b t ngu n t bastion host. u Ư
đi m: K t n công c n phá v ba t ng b o v : router ngoài, bastion host
router trong. B i router ngoài ch qu ng cáo DMZ network t i Internet, h
th ng m ng n i b không th nhìn th y (invisible). Ch m t s h th ng
đã đ c ch n ra trên DMZ đ c bi t đ n b i Internet qua routing table ượ ượ ế ế
DNS information exchange (Domain Name Server). B i router trong ch qu ng
cáo DMZ network t i m ng n i b , các h th ng trong m ng n i b không th
truy nh p tr c ti p vào Internet. Đi u nay đ m b o r ng nh ng user bên trong ế
b t bu c ph i truy nh p Internet qua d ch v proxy. Hình 2.6 Screened-Subnet
Firewall
An toàn thông tin trên mng (phn 2) Cp nht ngày: 14/05/2008
1.1.1.1 hi u hoá các ch c năng c a h th ng (denial of service) Đây
k u t n công nh m li t h th ng, không cho th c hi n ch c năng
thi t k . Ki u t n công này không th ngăn ch n đ c, do nh ng ph ng ti nế ế ượ ươ
đ c t ch c t n công cũng chính các ph ng ti n đ làm vi c truy nh pượ ươ
thông tin trên m ng. d s d ng l nh ping v i t c đ cao nh t th , bu c
m t h th ng tiêu hao toàn b t c đ tính toán và kh năng c a m ng đ tr l i
các l nh này, không còn các tài nguyên đ th c hi n nh ng công vi c ích
khác.1.1.1.2 L i c a ng i qu n tr h th ng ườ Đây không ph i m t ki u
t n công c a nh ng k đ t nh p, tuy nhiên l i c a ng i qu n tr h th ng ườ
th ng t o ra nh ng l h ng cho phép k t n công s d ng đ truy nh p vàoườ
m ng n i b . 1.1.1.3 T n công vào y u t con ng i ế ườ K t n công th liên
l c v i m t ng i qu n tr h th ng, gi làm m t ng i s d ng đ yêu c u ườ ườ
thay đ i m t kh u, thay đ i quy n truy nh p c a mình đ i v i h th ng, ho c
th m chí thay đ i m t s c u hình c a h th ng đ th c hi n các ph ng pháp ươ
t n công khác. V i ki u t n công này không m t thi t b nào th ngăn ch n ế
m t cách h u hi u, và ch m t cách giáo d c ng i s d ng m ng n i b v ườ
nh ng yêu c u b o m t đ đ cao c nh giác v i nh ng hi n t ng đáng nghi. ượ
Nói chung y u t con ng i là m t đi m y u trong b t kỳ m t h th ng b o vế ườ ế
nào, ch s giáo d c c ng v i tinh th n h p tác t phía ng i s d ng ườ
th nâng cao đ c đ an toàn c a h th ng b o v . ượ 1.1.2 Phân lo i k t n
công r t nhi u k t n công trên m ng toàn c u - Internet chúng ta cũng
không th phân lo i chúng m t cách chính xác, b t c m t b n phân lo i ki u
này cũng ch nên đ c xem nh m t s gi i thi u h n m t cách nhìn r p ượ ư ơ
khuôn.1.1.2.1 Ng i qua đ ngườ ườ Ng i qua đ ng nh ng k bu n chán v iườ ườ
nh ng công vi c th ng ngày, h mu n m nh ng trò gi i trí m i. H đ t nh p ườ
vào máy tính c a b n h nghĩ b n th nh ng d li u hay, ho c b i
h c m th y thích thú khi s d ng máy tính c a ng i khác, ho c ch đ n gi n ườ ơ
h không tìm đ c m t vi c hay h n đ làm. H th ng i ượ ơ ườ
nh ng không ch đ nh làm h i b n. Tuy nhiên, h th ng gây h h ng h th ngư ườ ư
khi đ t nh p hay khi xoá b d u v t c a h . ế 1.1.2.2 K phá ho i K phá ho i
ch đ nh phá ho i h th ng c a b n, h th không thích b n, h cũng có th
không bi t b n nh ng h tìm th y ni m vui khi đi phá ho i. Thông th ng, trênế ư ườ
Internet k phá ho i khá hi m. M i ng i không thích h . Nhi u ng i còn ế ườ ườ
thích tìm ch n đ ng nh ng k phá ho i. Tuy ít nh ng k phá ho i th ng ư ườ
gây h ng tr m tr ng cho h th ng c a b n nh xoá toàn b d li u, phá h ng ư
các thi t b trên máy tính c a b n...ế 1.1.2.3 K ghi đi m R t nhi u k qua
đ ng b cu n hút vào vi c đ t nh p, phá ho i. H mu n đ c kh ng đ nhườ ượ
mình thông qua s l ng và các ki u h th ng mà h đã đ t nh p qua. Đ t nh p ượ
đ c vào nh ng n i n i ti ng, nh ng n i phòng b ch t ch , nh ng n i thi t kượ ơ ế ơ ơ ế ế
tinh x o giá tr nhi u đi m đ i v i h . Tuy nhiên h cũng s t n công t t c
nh ng n i h th , v i m c đích s l ng cũng nh m c đích ch t l ng. ơ ượ ư ượ
Nh ng ng i này không quan tâm đ n nh ng thông tin b n hay nh ng đ c ườ ế
tính khác v tài nguyên c a b n. Tuy nhiên đ đ t đ c m c đích đ t nh p, ượ
tình hay h u ý h s làm h h ng h th ng c a b n. 1.1.2.4 Gián đi p Hi n ư
nay r t nhi u thông tin quan tr ng đ c l u tr trên máy tính nh các thông ượ ư ư
tin v quân s , kinh t ... Gián đi p máy tính là m t v n đ ph c t p và khó phát ế
hi n. Th c t , ph n l n các t ch c không th phòng th ki u t n công này m t ế
cách hi u qu b n th ch c r ng đ ng liên k t v i Internet không ph i ườ ế
con đ ng d nh t đ gián đi p thu l m thông tin.ườ ượ 1.2 V y Internet
Firewall gì? 1.2.1 Đ nh nghĩa Thu t ng Firewall ngu n g c t m t k
thu t thi t k trong xây d ng đ ngăn ch n, h n ch ho ho n. Trong công ế ế ế
ngh m ng thông tin, Firewall m t k thu t đ c tích h p vào h th ng ượ
m ng đ ch ng s truy c p trái phép nh m b o v các ngu n thông tin n i b
cũng nh h n ch s xâm nh p vào h th ng c a m t s thông tin khác khôngư ế
mong mu n. Cũng có th hi u r ng Firewall m t c ch đ b o v m ng tin ơ ế
t ng (trusted network) kh i các m ng không tin t ng (untrusted network).ưở ưở
Internet Firewall m t thi t b (ph n c ng+ph n m m) gi a m ng c a m t t ế
ch c, m t công ty, hay m t qu c gia (Intranet) Internet. th c hi n vai trò
b o m t các thông tin Intranet t th gi i Internet bên ngoài. ế 1.2.2 Ch c năng
Internet Firewall (t nay v sau g i t t firewall) m t thành ph n đ t gi a
Intranet Internet đ ki m soát t t c các vi c l u thông truy c p gi a ư
chúng v i nhau bao g m: Firewall quy t đ nh nh ng d ch v nào t bên trong ế
đ c phép truy c p t bên ngoài, nh ng ng i nào t bên ngoài đ c phép truyượ ườ ượ
c p đ n các d ch v bên trong, c nh ng d ch v nào bên ngoài đ c phép ế ượ
truy c p b i nh ng ng i bên trong. Đ firewall làm vi c hi u qu , t t c trao ườ
đ i thông tin t trong ra ngoài ng c l i đ u ph i th c hi n thông qua ượ
Firewall. Ch nh ng trao đ i nào đ c phép b i ch đ an ninh c a h th ng ượ ế
m ng n i b m i đ c quy n l u thông qua Firewall. S đ ch c năng h ượ ư ơ
th ng c a firewall đ c t nh trong hình 2.1 nh 2.1 S đ ch c năng h ượ ư ơ
th ng c a firewall 1.2.3 C u trúc Firewall bao g m: M t ho c nhi u h th ng
máy ch k t n i v i các b đ nh tuy n (router) ho c ch c năng router. Các ế ế
ph n m m qu n lý an ninh ch y trên h th ng máy ch . Thông th ng là các h ườ
qu n tr xác th c (Authentication), c p quy n (Authorization) k toán ế
(Accounting). Chúng ta s đ c p k h n các ho t đ ng c a nh ng h này ơ
ph n sau. 1.2.4 Các thành ph n c a Firewall c ch ho t đ ng M t Firewall ơ ế
chu n bao g m m t hay nhi u các thành ph n sau đây: B l c packet ( packet-
filtering router ) C ng ng d ng (application-level gateway hay proxy server )
C ng m ch (circuite level gateway) 1.2.4.1 B l c gói tin (Packet filtering router)
1.2.4.1.1 Nguyên lý: Khi nói đ n vi c l u thông d li u gi a các m ng v i nhauế ư
thông qua Firewall thì đi u đó nghĩa r ng Firewall ho t đ ng ch t ch v i
giao th c liên m ng TCP/IP. giao th c này làm vi c theo thu t toán chia nh
các d li u nh n đ c t các ng d ng trên m ng, hay nói chính xác h ncác ượ ơ
d ch v ch y trên các giao th c (Telnet, SMTP, DNS, SMNP, NFS...) thành các
gói d li u (data packets) r i gán cho các packet này nh ng đ a ch đ th
nh n d ng, tái l p l i đích c n g i đ n, do đó các lo i Firewall cũng liên quan ế
r t nhi u đ n các packet nh ng con s đ a ch c a chúng. B l c packet cho ế
phép hay t ch i m i packet nh n đ c. ki m tra toàn b đo n d ượ
li u đ quy t đ nh xem đo n d li u đó tho mãn m t trong s các lu t l ế
c a l c packet hay không. Các lu t l l c packet này d a trên các thông tin
đ u m i packet (packet header), dùng đ cho phép truy n các packet đó trên
m ng. Đó là: Đ a ch IP n i xu t phát ( IP Source address) Đ a ch IP n i nh n (IP ơ ơ
Destination address) Nh ng th t c truy n tin (TCP, UDP, ICMP, IP tunnel) C ng
TCP/UDP n i xu t phát (TCP/UDP source port) C ng TCP/UDP n i nh nơ ơ
(TCP/UDP destination port) D ng thông báo ICMP ( ICMP message type) giao
di n packet đ n ( incomming interface of packet) giao di n packet đi ế