Nguyễn Đại Thọ An toàn Mạng 1
AN TOÀN MẠNG
TS. Nguyễn Đại Thọ
Bộ môn Mạng & Truyền thông Máy tính
Khoa Công nghệ Thông tin

Năm học 2007-2008
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Nguyễn Đại Thọ An toàn Mạng 2
Mục tiêu môn học
•
Chú trọng an toàn liên mạng
•
Nghiên cứu các biện pháp ngăn cản, phòng
chống, phát hiện và khắc phục các vi phạm an
toàn liên quan đến truyền tải thông tin
Nguyễn Đại Thọ An toàn Mạng 3
Tài liệu tham khảo
•
Sách tham khảo chính
–
William Stallings. Cryptography and Network Security : Principles
and Practice, Fourth Edition. Prentice Hall, 2005.
•
Sách tham khảo phụ
–
Charlie Kaufman, Radia Perlman, Mike Speciner. Network
Security: Private Communication in a Public World, Second
Edition. Prentice Hall, 2002.
–

Nguyễn Đại Thọ An toàn Mạng 6
Các khái niệm
•
An toàn thông tin
–
Liên quan đến các yếu tố tài nguyên, nguy cơ, hành
động tấn công, yếu điểm, và điều khiển
•
An toàn máy tính
–
Các công cụ bảo vệ dữ liệu và phòng chống tin tặc
•
An toàn mạng
–
Các biện pháp bảo vệ dữ liệu truyền trên mạng
•
An toàn liên mạng
–
Các biện pháp bảo vệ dữ liệu truyền trên một tập hợp
các mạng kết nối với nhau
Nguyễn Đại Thọ An toàn Mạng 7
Kiến trúc an toàn OSI
•
Kiến trúc an toàn cho OSI theo khuyến nghị
X.800 của ITU-T
•
Định ra một phương thức chung cho việc xác
định các nhu cầu về an toàn thông tin
•
Cung cấp một cái nhìn tổng quan về các khái

–
Giả danh một thực thể khác
–
Phát lại các thông báo trước đó
–
Sửa đổi các thông báo đang lưu chuyển
–
Từ chối dịch vụ
Nguyễn Đại Thọ An toàn Mạng 10
Dịch vụ an toàn
•
Là một dịch vụ nâng cao độ an toàn của các hệ
thống xử lý thông tin và các cuộc truyền dữ liệu
trong một tổ chức
•
Nhằm phòng chống các hành động tấn công
•
Sử dụng một hay nhiều cơ chế an toàn
•
Có các chức năng tương tự như đảm bảo an
toàn tài liệu vật lý
•
Một số đặc trưng của tài liệu điện tử khiến việc
cung cấp các chức năng đảm bảo an toàn khó
khăn hơn
Nguyễn Đại Thọ An toàn Mạng 11
Các dịch vụ an toàn
•
Theo X.800
–

Chống chối bỏ
–
Ngăn không cho bên liên quan phủ nhận hành động
Nguyễn Đại Thọ An toàn Mạng 13
Cơ chế an toàn
•
Là cơ chế định ra để phát hiện, ngăn ngừa và
khắc phục một hành động tấn công
•
Không một cơ chế đơn lẻ nào có thể hỗ trợ tất cả
các chức năng đảm bảo an toàn thông tin
•
Có một yếu tố đặc biệt hậu thuẫn nhiều cơ chế
an toàn sử dụng hiện nay là các kỹ thuật mật mã
•
Môn học sẽ chú trọng lĩnh vực mật mã
Nguyễn Đại Thọ An toàn Mạng 14
Các cơ chế an toàn X.800
•
Các cơ chế an toàn chuyên biệt
–
Mã hóa, chữ ký số, điều khiển truy nhập, toàn vẹn dữ
liệu, trao đổi xác thực, độn tin truyền, điều khiển định
tuyến, công chứng
•
Các cơ chế an toàn phổ quát
–
Tính năng đáng tin, nhãn an toàn, phát hiện sự kiện,
dấu vết kiểm tra an toàn, khôi phục an toàn
Nguyễn Đại Thọ An toàn Mạng 15

Phát triển các phương pháp phân bổ và chia sẻ thông
tin bí mật
–
Đặc tả một giao thức sử dụng bởi hai bên gửi và nhận
dựa trên giải thuật an toàn và thông tin bí mật, làm cơ
sở cho một dịch vụ an toàn
Nguyễn Đại Thọ An toàn Mạng 17
Mô hình an toàn truy nhập mạng
Các tài nguyên tính toán
(bộ xử lý, bộ nhớ, ngoại
vi)
Dữ liệu
Các tiến trình
Phần mềm
Kênh truy nhập
Chức năng
gác cổng
Các điều khiển an toàn
bên trong
Đối thủ
- Con người
- Phần mềm
Nguyễn Đại Thọ An toàn Mạng 18
Mô hình an toàn truy nhập mạng
•
Yêu cầu
–
Lựa chọn các chức năng gác cổng thích hợp để định
danh người dùng
–

Một khóa công khai + Một khóa riêng
–
Công bố chính thức năm 1976
Nguyễn Đại Thọ An toàn Mạng 21
Một số cách phân loại khác
•
Theo phương thức xử lý
–
Mã hóa khối
•
Mỗi lần xử lý một khối nguyên bản và tạo ra khối bản mã tương
ứng (chẳng hạn 64 hay 128 bit)
–
Mã hóa luồng
•
Xử lý dữ liệu đầu vào liên tục (chẳng hạn mỗi lần 1 bit)
•
Theo phương thức chuyển đổi
–
Mã hóa thay thế
•
Chuyển đổi mỗi phần tử nguyên bản thành một phần tử bản
mã tương ứng
–
Mã hóa hoán vị
•
Bố trí lại vị trí các phần tử trong nguyên bản
Nguyễn Đại Thọ An toàn Mạng 22
Mô hình hệ mã hóa đối xứng
Khóa bí mật dùng chung

–
Giải thuật giải mã
•
An toàn phụ thuộc vào sự bí mật của khóa,
không phụ thuộc vào sự bí mật của giải thuật
Nguyễn Đại Thọ An toàn Mạng 24
Phá mã
•
Là nỗ lực giải mã văn bản đã được mã hóa
không biết trước khóa bí mật
•
Có hai phương pháp phá mã
–
Vét cạn
•
Thử tất cả các khóa có thể
–
Thám mã
•
Khai thác những nhược điểm của giải thuật
•
Dựa trên những đặc trưng chung của nguyên bản hoặc một
số cặp nguyên bản - bản mã mẫu
Nguyễn Đại Thọ An toàn Mạng 25
•
Về lý thuyết có thể thử tất cả các giá trị khóa cho
đến khi tìm thấy nguyên bản từ bản mã
•
Dựa trên giả thiết có thể nhận biết được nguyên
bản cần tìm