hỌc viỆn cÔng nghỆ bƯu chÍnh viỄn thÔng khoa viỄn thÔng i

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA VIỄN THÔNG I

Sinh viên thực hiện : Dương Trọng Chữ

Giáo viên hướng dẫn : Ths. Nguyễn Việt Hùng

•Từ yêu cầu cần mở rộng mạng Internet trong thực tế - WLAN đã được nghiên cứu và triển khai.

•Do đặc điểm môi trường truyền dẫn nên WLAN dễ bị thâm nhập từ môi trường ngoài.

•Cần phát triển các khả năng bảo mật cho WLAN.

•Đề tài đã hướng tới nghiên cứu bảo mật cho mạng WLAN

Chương I : Tổng quan về WLAN.

Chương II : Bảo mật mạng và Internet.

Chương III : Bảo mật trong WLAN

2

1

3

Tổng quan về WLAN

Bảo mật mạng và Internet

Bảo mật trong WLAN

4 Kết luận

1

3

2

1

4

•Các thành phần kiến trúc WLAN

•Các thiết bị cơ bản của WLAN

•Các mô hình mạng WLAN

•Mô hình tham chiếu WLAN

1

1 Tổng quan về WLAN

3

2

4

Các thành phần kiến trúc WLAN

BSS

DS

Vùng

BSS `

``

`

STA1

STA2 STA3

STA4

BSS1

BSS2

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 sẽ

không liên lạc trực tiếp được với các thành viên khác.

DS

Thành phần kiến trúc sử dụng để kết nối các BSS khác nhau

`

`

``

STA1

STA3

STA4

STA2

AP1AP2

DSBSS1

BSS2

Vùng

Với lớp vật lý vô tuyến, Các vùng bao phủ không tồn tại

1


Các thiết bị cơ bản của WLAN

Card

AP

Cầu nối

3

2

4

Các thành phần kiến trúc WLANCác thành phần kiến trúc WLAN

3

2

4

1

1 Tổng quan về WLAN•Các thành phần kiến trúc WLAN




Các thành phần kiến trúc WLAN

Các thiết bị cơ bản của WLAN

WLAN độc lậpWLAN cơ sở

WLAN có trạm lặpWLAN hoàn chỉnh

3

2

4

1

1 Tổng quan về WLANCác mô hình WLAN

WLAN độc lậpWLAN cơ sở

WLAN có trạm lặpWLAN hoàn chỉnh

WLAN độc lậpTrạm di động

Trạm di động

Trạm di độngServer

WLAN cơ sởÔ vô tuyến

Điểm truy nhập AP

Trạm di động

WLAN có trạm lặp

Ô vô tuyến có trạm lặp

Lan đường trục

Điểm truy nhập AP

Trạm di động

Kênh 1Kênh 1

WLAN hoàn chỉnh

•Các thành phần kiến trúc WLAN




3

2

4

1


PHYPHY

AplicationAplication

TCPTCP

IPIP

LLCLLC

MACMAC

Lớp

1

3

2

7

43

2

4

1

1 Tổng quan về WLANMô hình tham chiếu WLAN

2.4 GHz FHSS1Mbps2Mbps

2.4 GHzDSSS1Mbps2MBps

Infrared1Mbps2Mbps

2.4 GHzDSSS

5.5Mbps11Mbps

5GHzOFDM

6,9,12,18,3648,54 Mbps

Radio mgmte.g.scanning association

PowerManagement

Shared-keyauthentication

addressingManagement

Info base (MIB)

CSMA/CAChannel access

framing

WEP (RC4)encryption

Fragmention&ARQ

PHY SAP

Thực thể quản lý tầng MAC (MLME)IP Packets

MAC DSAP

MACMAC

PHYPHY

TỔNG QUAN WLAN

3

1

4

22 BẢO MẬT MẠNG VÀ INTERNET


3

1

4

2

2.1 Những nguy cơ tấn công đe dọa an ninh mạng.

2.2 Các biện pháp bảo mật mạng.

Những đặc trưng cơ bản của bảo mật mạng

Độ tin cậy

Nhận thực

Toàn vẹn bản tin

Không phủ nhận bản tin

ISP

LAN

WANNhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP)

Mạng nhà

Mạng công ty

Router PC

Server Notebook Gián điệp, Hacker…

Những nguy cơ tấn công đe dọa an ninh mạng

Tấn công mạng

Nghe trộm

Sửa đổi thông tin

Từ chối dịch vụ

Đóng giả người gửi hợp pháp

Cản trở hoặc phá hủy đường truyền

Không công nhận

Nghe trộm

A B

C

Sửa đổi thông tin

A B

C

Từ chối dịch vụ

B

A

D

C

Đóng giả người gửi hợp pháp

A

B

C

Cản trở hoặc phá hủy đường truyền

BA

Không công nhận

A B

I Sent this message to you

No, I didn’tReceive it


3

1

4

2

2.2 Các biện pháp bảo mật

•Bảo mật tầng ứng dụng

•Bảo mật tầng giao vận

•Giao thức bảo mật IP


3

1

4

2

Bảo mật tầng ứng dụng:

•Khóa riêng

•Khóa động


Some key, say S

Encrypted message Message

The same key S

Decryption

Message Encryption Encrypted message

Khóa động

Khóa riêng

Tạo một cặp khóa

Message Encrypted messageEncryption

Encrypted message MessageDecryption


3

1

4

2


Bảo mật tầng ứng dụng

Bảo mật tầng giao vận

•SSLSSL SSL là một giao thức được thiết kế để mã hóa và nhận thực giữa các web client và server. SSL có thể được áp dụng cho tất cả các ứng dụng làm việc trên TCP. Tuy nhiên, SSL không làm việc trên UDP

ClientServerHello, server!

Certificate

Key exchange and negotiation

Data transfer

Secure transport layer

SSLSSL

TCPTCP

IPIP

ApplicationApplication

TCPTCP

FragmentationFragmentation

CompressionCompression

AuthenticationAuthentication

encrpytionencrpytionNot secure

transport layer

TCPTCP

IPIP

ApplicationApplicationApplicationApplication

Socket


3

1

4

2


Bảo mật tầng ứng dụng.

Bảo mật tầng giao vận

Giao thức bảo mật IP

GIAO THỨC BẢO MẬT TẦNG IP

•Bảo mật IP sử dụng kết hợp bảo mật và khóa mật mã để mã hóa dữ liệu.

•Khóa được thiết lập tự động, thay đổi và quản lý bởi IPsec dựa trên IKE (Internet Key Exchange)

•Trước khi một khóa được thiết lập IKE tiến hành nhận thực

Hoạt động giao thức bảo mật tầng IP

Host AHost B

Router A Router B

IKE SA IKE SA

IPsec SA IPsec SA

IKE Phase 1

IKE Phase 2

IPsec Tunnel

1. Host A sends interesting traffic for Host B

2. Router A and B negotiate an IKE Phase 1 session and authenticate

3. Router A and B negotiate an IKE Phase 2 session and exchange key

4. Information is exchanged via IPsec tunnel

3

2

1

4

3

•Nhận thực hệ thống mở

•Nhận thực khóa dùng chung

Mức độ nhận thực

Nhận thực hệ thống mở

Được cung cấp bởi các nhà cung cấp không có tiêu chuẩn

Nhận thực khóa dùng chung

AnyHệ thống đóng

Địa chỉ MAC

Khóa dùng chung (PSK)

Bảo mật cao

AuthenticationAuthentication IntegrityIntegrity

ConfidentialityConfidentialityAccess ControlAccess Control

??

Chuẩn IEEE 802.11

Thuật toán RC4

Nhận thực khóa dùng chung

64 bit WEP : 40 bit khóa mật mã + 24 bit vector khởi tạo (IV)

Hàm mã hóa E thao tác trên P để tạo ra C :

Ek (P) = C

Hàm giải mã D thao tác trên C để tạo ra P:

Dk(C) = p

Nếu cùng một khóa

Dk(Ek(P)) = P

WEPPRNG

Thuật toán toàn vẹn

IV

KEY

ICV

Văn bản chưa mã hóa

IV

Văn bản mã hóa

Chuỗi khóa

Sơ đồ khối mật mã bản tin

IV

Ciphertext

WEPPRNG(RC4)

ICV’

ICV ICV=ICV’?

Sơ đồ khối giải mã bản tin

Khóa bí mật

Luồng khóa Văn bản gốc

Thuật toán CRC32

Đề tài đã thực hiện nghiên cứu tổng quan về mạng WLAN trên cơ sở nghiên cứu hai tầng vật lý PHY và MAC. Thực hiện việc tìm hiểu một số phương pháp bảo mật an toàn cho mạng và Internet trên cơ sở đó nghiên cứu các phương pháp bảo mật cho mạng truy nhập WLAN.

Hướng phát triển tiếp theo, đề tài sẽ nghiên cứu cụ thể hơn về mạng WLAN. Các cơ chế và những biện pháp bảo mật tối ưu cho WLAN khi triển khai ứng dụng trong thực tế tại Việt Nam.



MN

SSID : A SSID : B

SSID : A SSID : A

AP

SSID : ANY

- AP cho phép mọi người nhận thực thành công

- Không có tiến trình nhận thực

Nhận thực hệ thống mở

- AP chỉ chấp nhận khách có SSID đúng.

Hệ thống đóng



MN

Router

SSID : A

SSID : A SSID : ANY

APSSID : B

Điều khiển truy nhập

Lọc địa chỉ MAC.

Hệ thống địa chỉ MAC

MN

Router

Access Control List : MAC AMAC B

MAC : A

AP Access Control List : MAC AMAC BMAC C

MAC : F



STA AP

Authentication request

Challenge (Random)

Response (Random encrypted with shared Key)

Success if decrypted value matches random

Khóa dùng chung

Sử dụng một khóa chung với một Challenge và Respone

IV4

DataICV

4

Init. Vector3 octet

1

Pad6 bit

Key ID2 bit

Cấu trúc thân khung WEP mở rộng

hỌc viỆn cÔng nghỆ bƯu chÍnh viỄn thÔng khoa viỄn thÔng i

Documents