Bảo mật mạng và Internet

LINK DOWNLOAD MIỄN PHÍ TÀI LIỆU "Bảo mật mạng và Internet": http://123doc.vn/document/550650-bao-mat-mang-va-internet.htm

Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
ACK ACKnowledgment Bản tin xác nhận
AID Association Chỉ số liên lạc
AP Access Point Điểm truy nhập
BSA Basic Service Area Vùng dịch vụ cơ sở
BSS Basic Service Set Nhóm dịch vụ cơ sở
BSSID Basic Service Set Identification Nhận dạng nhóm dịch vụ cơ sở
CCA Clear Chanel Assessment Cơ chế xác định kênh rỗi
CF Contention Free Chế độ không tranh chấp
CFP Contention – Free Period Khoảng thời gian không tranh
chấp
CID Connection Identifier Chỉ số kết nối
CP Contention Period Khoảng thời gian tranh chấp
CRC Cyclic Redundancy Code Mã dư vòng
CS Carrier Sence Cảm nhận sóng mang
CTS Clear To Send Bản tin sẵn sàng nhận
CW Contention Window Cửa sổ tranh chấp
DA Destination Address Địa chỉ đích
DBPSK Differential Binary Phase Shift
Keying
Khoá dịch pha nhị phân vi phân
DCE Data Communication Equipment Thiết bị liên lạc dữ liệu
DCF Distributed Coordination Fuction Cơ chế truy nhập kênh chức
năng phối hợp phân phối
DIFS Distributed Interframe Sapce Khoảng trống liên khung phân
phối
DLL Data Link Layer Tầng liên kết dữ liệu
DQPSK Differential Quadrature Phase Shift
Keying
Khoá dịch pha cầu phương vi
phân
DS Distribution System Hệ thống phân phối
DSAP Destination Service Access Ponit Điểm truy nhập dịch vụ đích
DSM Distribution System Medium Môi trường hệ thống phân phối
DSS Distribution System Sevice Dịch vụ hệ thống phân phối
DSSS Direct Sequence Spread Spectrum Trải phổ chuỗi trực tiếp
DTIM Delivery Traffic Indication Message Bản tin chỉ thị lưu lượng phát
EIFS Extended Interframe Space Không gian liên khung mở rộng
EAP Extensible Authentication Protocol Giao thức nhận thực có thể mở
rộng
ESS Extended Sevice Set Tập dịch vụ mở rộng
FC Frame Control Điều khiển khung
FCS Frame Check Sequence Chuỗi kiểm tra khung
Dương Trọng Chữ, D2001VT
i
Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt
FER Frame Error Ratio Tỷ lệ lỗi khung
FH Frequency Hopping Nhảy tần
FHSS Frequency – Hopping Spread
Spectrum
Trải phổ nhảy tần
IBSS Indipendent Basic Service Set Tập dịch vụ cơ sở độc lập
ICV Integrity Check Value Giá trị kiểm tra tính toàn vẹn
IDU Interface Data Unit Đơn vị dữ liệu giao diện khung
IFS InterFrame Sapce Không gian liên khung
IR InfRared Hồng ngoại
IV Initialization Vector Vector khởi tạo
I&A Indentity & Authentication Nhận dạng và Nhận thực
LAN Local Area Network Mạng cục bộ
LLC Logical Link Control Điều khiển liên kết logic
LME Layer Managent Entity Thực thể quản lý tầng
LRC Long Retry Count Đếm số lần gửi lại với kích
thước khung dài
lsb Least significant bit Bit trọng số thấp nhất
MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi
trường
MDF Managent – Defined Field Trường định nghĩa kiểu bản tin
quản lý
MIB Manage Information Base Cơ sở thông tin quản lý
MLME MAC sublayer Management Entity Thực thể quản lý phân lớp
MAC
MMPDU MAC Management Protocol Data
Unit
Đơn vị dữ liệu dịch vụ MAC
Msb Most sisnificant bit Bit trọng số lớn nhất
MSDU MAC Service Data Unit Đơn vị dữ liệu dịch vụ MAC
NAV Network Allocation Vector Vector cấp phát mạng
PC Point Coordinator Bộ phối hợp điểm
PCF Point Coordination Fuction Chức năng phối hợp điểm
PDU Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức
PHY PHYsical (Layer) Lớp vật lý
PHY-SAP PHYsical Service Access Point Điểm truy nhập dịch vụ lớp vật
lý
PIFS Point (coording fuction) Interframe
Space
Không gian liên khung điểm
PLCP Physical Layer Convergence
Protocol
Giao thức hội tụ lớp vật lý
PLME Physical Layer Management Entity Thực thể quản lý tần vật lý
PMD Physical Medium Dependent Phụ thuộc môi trường vật lý
Dương Trọng Chữ, D2001VT
ii
Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt
PMD –
SAP
Physical Medium Dependent
Service Acess Point
Điểm truy nhập phụ thuộc môi
trường vật lý
PPDU PLCP Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức PLCP
PPM Pulse Position Modulation Điều chế vị trí xung
PRNG Pseudo – Random Number
Generator
Bộ phát số giả ngẫu nhiên
PS Power Save Chế độ tiết kiệm nguồn
PSDU PLCP SDU Đơn vị dữ liệu dịch vụ PLCP
RA Receiver Adress Địa chỉ phía thu
RF Radio Frequency Tần số vô tuyến
RTS Request To Sent Yêu cầu gửi
Rx Receive or Receiver Phía thu
SA Source Address Địa chỉ nguồn
SAP Service Access Point Điểm truy nhập dịch vụ
SDU Service Data Unit Đơn vị dữ liệu dịch vụ
SSID Service Set ID Tập dịch vụ ID
SFD Start Frame Delimiter Trường ranh giới bắt đầu khung
TKIP
Temporary Key Indentity Protocol Giao thức nhận dạng khoá tạm
thời
WEP Wireless Equivalency Privacy Bảo mật tương đương hữu
tuyến
Dương Trọng Chữ, D2001VT
iii
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương I.Tổng quan về WLAN
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay cuộc cách mạng công nghệ thông tin và viễn thông đã phát triển vô
cùng mạnh mẽ, những thành tựu của nó đã có những ứng dụng to lớn, và trở thành
một phần quan trọng trong cuộc sống của chúng ta.
Mạng viễn thông mà tiêu biểu là Internet đã kết nối mọi người trên toàn thế
giới, cung cấp đa dịch vụ từ Chat, e – mail, VoIP, hội nghị truyền hình, các thông
tin khoa học kinh tế, giáo dục… Truy cập Internet trở thành nhu cầu quen thuộc
đối với mọi người.
Tuy nhiên, để có thể kết nối Internet người sử dụng phải truy nhập Internet
từ một vị trí cố định thông qua một máy tính kết nối vào mạng. Điều này đôi khi
gây ra rất nhiều khó khăn cho những người sử dụng khi đang di chuyển hoặc đến
một nơi không có điều kiện kết nối vào mạng.
Xuất phát từ yêu cầu mở rộng Internet để thân thiện hơn với người sử dụng.
WLAN đã được nghiên cứu và triển khai ứng dụng trong thực tế, với những tính
năng hỗ trợ đáp ứng được băng thông, triển khai lắp đặt dễ dàng, và đáp ứng được
các yêu cầu kĩ thuật, kinh tế.
Khi nghiên cứu và triển khai ứng dụng công nghệ WLAN, người ta đặc biệt
quan tâm tới tính bảo mật an toàn thông tin của nó. Do môi trường truyền dẫn vô
tuyến nên WLAN rất dễ bị rò rỉ thông tin do tác động của môi trường và đặc biệt là
sự tấn công của các Hacker.
Do đó, đi đôi với phát triển WLAN phải phát triển các khả năng bảo mật
WLAN an toàn, để cung cấp thông tin hiệu quả, tin cậy cho người sử dụng.
Từ những yêu cầu đó đề tài đã hướng tới nghiên cứu về bảo mật cho WLAN,
nội dung của đề tài gồm ba chương như sau :
Chương I : Tổng quan về WLAN
Chương II : Bảo mật mạng và Internet.
Chương III : Bảo mật WLAN
Dương Trọng Chữ, D2001VT
1
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ WLAN
1.1 Giới thiệu
Với sự phát triển nhanh chóng của khoa học và công nghệ thông tin, viễn
thông ngày nay các thiết bị di động công nghệ cao như máy tính xách tay laptop,
máy tính bỏ túi palm top, điện thoại di động, máy nhắn tin… không còn xa lạ và
ngày càng được sử dụng rộng rãi trong những năm gần đây. Nhu cầu truyền thông
một cách dễ dàng và tự phát giữa các thiết bị này dẫn đến sự phát triển của một lớp
mạng di động không dây mới, đó là mạng WLAN. WLAN cho phép duy trì các kết
nối mạng không dây, người sử dụng duy trì các kết nối mạng trong phạm vi phủ
sóng của các điểm kết nối trung tâm. Phương thức kết nối mới này thực sự đã mở ra
cho người dử dụng một sự lựa chọn tối ưu, bổ xung cho các phương thức kết nối
dùng dây.
WLAN là một hệ thống truyền thông dữ liệu linh hoạt được thực hiện như
một sự mở rộng, hay sự thay đổi của mạng LAN hữu tuyến. Mạng WLAN là mạng
dữ liệu, có thể thay thế hoặc mở rộng mạng cáp đồng, sử dụng các công nghệ tần số
vô tuyến RF hay hồng ngoại để truyền và nhận số liệu qua không gian, tối thiểu hoá
nhu cầu kết nối hữu tuyến. WLAN cung cấp tất cả các chức năng và ưu điểm của
một mạng LAN truyền thống như Ethernet hay Ring mà không bị giới hạn bởi cáp.
Vì vậy, WLAN kết hợp được việc kết nối truyền số liệu với tính di động của người
sử dụng.
WLAN khác với các mạng diện rộng vô tuyến W-WAN truyền thông tin số
qua hệ thống các tế bào hoặc gói vô tuyến. Các hệ thống WAN vô tuyến phủ sóng
với khoảng cách lớn và chi phí lớn bao gồm các cơ sở hạ tầng, cung cấp các tốc độ
dữ liệu thấp và yêu cầu khách hàng phải trả tiền băng tần truyền dẫn theo thời gian
sử dụng hoặc theo việc sử dụng.
Các mạng WLAN cung cấp truy nhập không dây với tốc độ lớn hơn 1 Mbps
cho cả môi trường trong nhà và ngoài trời. Các WLAN cũng cho phép thực hiện dễ
dàng các dịch vụ quảng bá và đa địa chỉ cho dù các dịch vụ này phải được bảo vệ
tránh các truy nhập không được phép.
Trong khi chi phí cho việc triển khai mạng LAN truyền thống chủ yếu là ở
các thiết bị kết nối mà đôi khi chi phí này vượt quá chi phí phần cứng và phần mềm
của máy tính thì việc triển khai WLAN loại bỏ được các chi phí nhân công và thiết
bị dây cáp. Đồng thời, WLAN cũng linh hoạt hơn trong xây dựng lại cấu hình hoặc
mở rộng các nút mạng, do đó chi phí cho tương lai sẽ không nhiều và dễ dàng triển
khai hơn. Sự phát triển ngày càng tăng nhanh của các máy tính xách tay nhỏ gọn
hơn, hiện đại hơn.và rẻ hơn đã thúc đẩy sự tăng trưởng rất lớn trong công nghiệp
WLAN những năm gần đây.
Ứng dụng lớn nhất của WLAN là việc áp dụng WLAN như một giải pháp tối
ưu cho việc sử dụng Internet. Mạng WLAN được coi như một thế hệ mạng truyền
số liệu mới cho tốc độ cao được hình thành từ hoạt động tương hỗ của cả mạng hữu
tuyến hiện có và mạng vô tuyến. Mục tiêu của việc triển khai mạng WLAN cho việc
sử dụng internet là để cung cấp các dịch vụ số liệu vô tuyến tốc độ cao và tạo nên
sự hình thành của “mạng toàn IP”.
1.2 Kiến trúc WLAN
Kiến trúc WLAN bao gồm một số thành phần tương tác với nhau để cung
cấp WLAN hỗ trợ khả năng di động của các trạm một cách trong suốt với các lớp
cao hơn.
Nhóm dịch vụ cơ bản BSS là một khối xây dựng cơ bản của WLAN. Hình 1-
1 biểu diễn hai BSS, mỗi BSS có hai trạm là các thành phần của BSS.
Có thể xem như hình oval sử dụng để minh họa một BSS là một vùng bao
phủ trong đó các trạm thành phần của BSS có thể duy trì liên lạc. Nếu một trạm di
chuyển ra ngoài BSS của nó, nó sẽ không liên lạc trực tiếp được với các thành viên
khác của BSS.
Hình 1-1 Các dịch vụ cơ sở BSS
1.2.1 Một BSS độc lập là một mạng adhoc
Một BSS độc lập là loại cơ bản nhất của WLAN. Cấu hình WLAN nhỏ nhất
có thể chỉ gồm 2 trạm.
Hình 1-1 biểu diễn hai trạm BSS độc lập (IBSS). Có thể hoạt động ở chế độ
này khi các trạm WLAN có thể liên lạc trực tiếp. Bởi vì loại WLAN này thường
được xây dựng mà không có kế hoạch trước. Loại này thường được xem là mạng
adhoc.
Liên lạc giữa một STA và một BSS là hoàn toàn động, các STA có thể bật
máy, tắt máy, chạy trong một khoảng nào đó hoặc chạy ra ngoài vung phục vụ. Để
trở thành một thành viên của một BSS cơ sở, một trạm sẽ được đưa vào trạng thái
“liên lạc” (“associated”). Các trạng thái “liên lạc” này là động và liên quan tới việc
sử dụng các dịch vụ hệ thống phân phối (DSS).
1.2.2 Khái niệm hệ thống phân phối
Thành phần kiến trúc sử dụng để kết nối các BSS với nhau là Hệ thống phân
phối (DS – Distribution System).
WLAN phân tách một cách logic môi trường vô tuyến (WM) với môi trường
hệ thống phân phối (DSM). Mỗi môi trường logic được sử dụng cho các mục đích
khác nhau bởi một thành phần kiến trúc khác nhau. WLAN không đòi hỏi các môi
trường này là phải giống nhau hay khác nhau.
Nhận biết được các môi trường khác biệt một cách logic là vấn đề chính để
hiểu được sự linh hoạt của kiến trúc. Kiến trúc WLAN là hoàn toàn độc lập với các
tính chất vật lý của lớp vật lý triển khai.
Một DS cho phép hỗ trợ các thiết bị di động bằng cách cung cấp các dịch vụ
logic cần thiết giám sát địa chỉ để chuyển đổi đích và tích hợp nhiều BSS.
Hình 1-2 : Các hệ thống phân phối DS và các điểm truy nhập AP
Một điểm truy nhập (AP-Access Point) là một STA cung cấp khả năng truy
nhập tới DS bằng cách cung cấp các dịch vụ bổ sung để nó hoạt động như một STA.
Hình 1-2 bổ sung các thành phần hệ thống phân phối DS và điểm truy nhập
AP.
Dữ liệu di chuyển giữa một BSS và DS qua một AP. Chú ý rằng tất cả các
AP cũng là các STA; do vậy chúng là các thực thể có thể đánh địa chỉ. Các địa chỉ
được AP sử dụng để trao đổi thông tin trên môi trường vô tuyến WM và trên môi
trường hệ thống phân phối DSM không nhất thiết phải giống nhau.
1.2.3 Khái niệm vùng
Với lớp vật lý PHY vô tuyến, các vùng bao phủ không tồn tại. Các tính chất
lan truyền là động và không dự đoán trước được. Những thay đổi nhỏ về mặt vị trí
và hướng đi có thể gây ra sự khác biệt lớn về cường độ tín hiệu. Các ảnh hưởng
tương tự xảy ra khi STA là một trạm cố định hoặc di động (một thực thể có thể tác
động tới độ lan truyền từ trạm này đến trạm khác khi di chuyển ).
Trong khi các khái niệm nhóm trạm là chính xác thì để thuận tiện thì người
ta hay gọi chúng là các “vùng”.
1.2.4 Tích hợp LAN hữu tuyến
Để tích hợp WLAN với LAN hữu tuyến truyền thống, một thành phần kiến
trúc logic được đưa ra là thành phần cổng.
Cổng là một điểm logic tại đó các MSDU từ một mạng tích hợp không phải
là WLAN đi vào hệ thống phân phối DS của WLAN. Ví dụ, một cổng được biểu
diễn trên Hình 1-3 kết nối tới một mạng LAN hữu tuyến.
Tất cả các dữ liệu từ một mạng LAN truyền thống đi vào kiến trúc mạng
WLAN qua thiết bị cổng. Cổng cung cấp khả năng tích hợp logic giữa một kiến trúc
WLAN và các mạng LAN truyền thống đã có. Có thể một thiết bị cung cấp cả hai
chức năng AP và cổng; điều này xảy ra trong trường hợp khi một DS được thực thi
từ các thành phần của mạng LAN 802.
Trong IEEE802.11, kiến trúc ESS (các AP và DS) cung cấp phân đoạn lưu
lượng và mở rộng khoảng cách. Các kết nối logic giữa WLAN và các mạng LAN
khác qua cổng. Các cổng kết nối giữa môi trường hệ thống phân phối DSM và môi
trường LAN được tích hợp với nhau.
Hình 1-3 Kết nối với các mạng LAN khác
1.2.5 Cấu hình mạng WLAN
1.2.5.1 Cấu hình WLAN độc lập
Về cơ bản, hai máy tính được trang bị thêm Card adapter vô tuyến có thể
hình thành một mạng độc lập khi chúng ở trong dải tần của nhau. Với các hệ điều
hành dùng đang được sử dụng rộng rãi như Windows 95, Windows NT có thể cài
đặt cấu hình mạng này một cách dề dàng. Đây là cấu hình mạng ngang cấp hay còn
gọi là mạng ad hoc. Các mạng hình thành theo nhu cầu như vậy không cần thiết
phải quản lý hay thiết lập cấu hình từ trước. Nút di động có thể truy cập vào các tài
nguyên của các máy khác mà không phải qua một máy chủ trung tâm. Cấu hình
mạng độc lập được mô tả như Hình 1.4
Cấu hình độc lập này cung cấp kết nối đồng mức, trong đó các nút di động
trao đổi thông tin trực tiếp với nhau thông qua các bộ biến đổi vô tuyến. Vì các
mạng ad-hoc này có thể thực hiện nhanh và dễ dàng nên chúng thường được thiết
lập mà không cần một công cụ hay kỹ năng đặc biệt nào. Cấu hình mạng này cũng
không cần phải quản trị mạng. Các cấu hình như vậy rất thích hợp sử dụng trong
các hội nghị thương mại hoặc trong các nhóm làm việc tạm thời. Tuy nhiên chúng
có thể có những nhược điểm về vùng phủ sóng bị giới hạn, mọi người sử dụng đều
nghe được lẫn nhau.
Hình 1-4 Cấu hình mạng WLAN độc lập