Tải bản đầy đủ

ĐỀ TÀI Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

ĐỀ TÀI
Nghiên cứu
giải pháp bảo
mật mạng
Wireless dựa
vào RADIUS
SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

1


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS


MỤC LỤC
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ WIRELESS LAN..................................................................................6
1.1.Wireless lan là gì?...................................................................................................................................6
1.1.1.Khái niệm.........................................................................................................................................6
1.1.2.Lịch sử hình thành và phát triển......................................................................................................6
1.1.3.Ưu điểm của WLAN........................................................................................................................7
1.1.4.Nhược điểm......................................................................................................................................8
1.2.Cơ sở hạ tầng WLAN..............................................................................................................................8
1.2.1.Cấu trúc cơ bản của WLAN.............................................................................................................8
1.2.2.Thiết bị dành cho WLAN.................................................................................................................9
1.2.3.Các mô hình WLAN......................................................................................................................13
1.3.Chuẩn 802.11.........................................................................................................................................16
CHƯƠNG II: QUI TRÌNH CHỨNG THỰC TRONG WIRELESS LAN............................................19
2.1.Khái niệm EAP......................................................................................................................................19
2.2.Quá tình chứng thực 802.1x-EAP.........................................................................................................19
2.3.WEP và WPA........................................................................................................................................19
CHƯƠNG III: BẢO MẬT WLAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHỨNG THỰC RADIUS...................24
1.1.RADIUS là gì........................................................................................................................................24
1.2.Quá trình trao đổi gói tin trong RADIUS.............................................................................................24
CHƯƠNG VI: QUY TRÌNH CÀI ĐẶT VÀ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG RADIUS SERVER............29
2.1.Cài đặt và cấu hình DHCP....................................................................................................................29
2.1.1.Cài đặt DHCP.................................................................................................................................29
2.1.2.Cấu hình DHCP..............................................................................................................................29
2.2.Cài Enterprise CA và Request Certificate từ CA Enterprite Server.....................................................30
2.2.1.Cài đặt Enterprise CA....................................................................................................................30
2.2.2.Request Certificate từ CA Enterprite Server.................................................................................31
2.3.Tạo user, cấp quyền Remote Access cho users và chuyển sang Native Mode....................................32
2.3.1.Tạo OU có tên “wifi”.....................................................................................................................32
2.3.2.Chuyển sang Native Mode.............................................................................................................33
2.4.Cài đặt và cấu hình RADIUS, tạo Remote Access Policy...................................................................33
2.4.1.Cài đặt RADIUS............................................................................................................................33
2.4.2.Cấu hình RADIUS.........................................................................................................................34
2.4.3.Tạo Remove Access Policy............................................................................................................35
SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN



2


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

2.5.Cấu hình AP...........................................................................................................................................37
2.6.Cấu hình Wireless client.......................................................................................................................38
2.7.Demo.....................................................................................................................................................40

SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

3


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và đào tạo tại trường, em đã rất may mắn khi được các
thầy cô giáo tận tụy, quan tâm chỉ bảo và truyền đạt cho em những kiến thức vô cùng quý
báu. Đó là hành trang giúp em vững bước trên con đường mới.
Đồ án chuyên ngành là điều kiện giúp em đúc kết toàn bộ những kiến thức đã học.
Qua đó giúp em nhìn nhận được những lổ hõng về mặt kiến thức của mình.
Qua bài viết này em muốn bày tỏa lòng biết ơn sâu sắc đến toàn bộ quý thầy cô.
Đã mang đến cho em những kiến thức vô vàng quý báu không chỉ về mặt kiến thức
chuyên môn mà còn nung nấu, rèn luyện cho chúng em tính cần cù, tìm tòi học hỏi, có ý
thức tự lực, tự cường.
Đồng thời em cũng cảm ơn sự hướng dẫn tận tâm của thầy giáo Văn Thiên Hoàng
và các thầy cô khác trong Khoa đã giúp em hoàn thành thành đề tài một cách thuận lợi.
Do thời gian có hạn, nên bài Báo Cáo này không thể tránh khỏi sự thiếu sót. Chúng
em rất mong sẽ nhận được sự đánh giá và góp ý của thầy cô để em bổ sung thêm kiến
thức và rút ra bài học cho bản thân.
Một lần nữa em xin gửi đến quý thầy cô lòng biết ơn vô hạn và những lời chúc tốt
đẹp nhất.
Tp. Hồ Chí Minh, Ngày 7 Tháng 07 Năm 2012
Nhóm sinh viên thực hiện

SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

4


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, trước sự phát triển vượt bậc trên mọi lĩnh vực của Khoa Học Kỹ Thuật
thì ngành Công Nghệ Thông Tin cũng đã và đang chiếm một vị trí vô cùng to lớn trong
Xã Hội. Kéo theo đó là các ngành Công Nghiệp, Thương Mại, Viễn Thông… điều phát
triển theo và lấy Công Nghệ Thông Tin làm nền tảng.
Trong đó phải kể đến sự ra đời và phát triển của mạng máy tính. Mạng WLAN ra
đời thực sự là một bước tiến vượt bật của công nghệ mạng, đây là phương pháp chuyển
giao từ điểm này sang điểm khác sử dụng sóng vô tuyến. Và hiện nay đã phổ biến trên
toàn thế giới, mang lại rất nhiều lợi ích cho người sử dụng, nhất là khả năng di động của
nó. Ở một số nước có nền thông tin công nghệ phát triển, mạng không dây thực sự đi vào
cuộc sống. Chỉ cần có một Laptop, PDA hoặc một thiết bị truy cập không dây bất kỳ,
chúng ta có thể truy cập vào mạng không đây ở bất kỳ nơi đâu, trên cơ quan, trong nhà,
trên máy bay, ở quán Caffe… ở bất kỳ đâu trong phạm vi phủ sóng của WLAN.
Do đặc điểm trao đổi thông tin trong không gian truyền sóng nên khả năng thông
tin bị rò rỉ ra ngoài là điều dễ hiểu. Nếu chúng ta không khắc phục được điểm yếu này thì
môi trường mạng không dây sẽ trở thành mục tiêu của những hacker xâm phạm, gây ra
những sự thất thoát về thông tin, tiền bạc… Do đó bảo mật thông tin là một vấn đề rất
nóng hiện nay. Đi đôi với sự phát triển mạng không giây phải phát triển các khả năng bảo
mật, để cung cấp thông tin hiệu quả, tin cậy cho người sử dụng. Đó cũng chính là lý do
Nhóm chọn đồ án "Nghiên giải pháp bảo mật mạng wireless dựa vào RDIUS".

Tp. Hồ Chí Minh, Ngày 07 Tháng 07 Năm 2012
Nhóm sinh viên thực hiện

SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

5


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ WIRELESS LAN
1.1. Wireless lan là gì?

1.1.1. Khái niệm
Mạng LAN không dây viết tắt là WLAN (Wireless Local Area Network) hay WIFI
(Wireless Fidelity), là một mạng dùng để kết nối hai hay nhiều máy tính với nhau mà
không sử dụng dây dẫn. WLAN dùng công nghệ trải phổ, sử dụng sóng vô tuyến cho
phép truyền thông giữa các thiết bị trong một vùng nào đó gọi là Basic Service Set.
Đây là một giải pháp có rất nhiều ưu điểm so với kết nối mạng có dây (wireline)
truyền thống. Người dùng vẫn duy trì kết nối với mạng khi di chuyển trong vùng phủ
sóng.

1.1.2. Lịch sử hình thành và phát triển.
Năm 1990, công nghệ WLAN lần đầu tiên xuất hiện, khi những nhà sản xuất giới
thiệu những sản phẩm hoạt động ở băng tần 900 Mhz. Các giải pháp này (không có sự
thống nhất của các nhà sản xuất) cung cấp tốc độ truyền dữ liệu 1Mbs, thấp hơn rất nhiều
so với tốc độ 10 Mbs của hầu hết các mạng sử dụng cáp lúc đó.
Năm 1992, các nhà sản xuất bắt đầu bán những sản phẩm WLAN sử dụng băng tần
2.4GHz. Mặc dù những sản phẩm này có tốc độ truyền cao hơn nhưng chúng vẫn chỉ là
những giải pháp riêng của mỗi nhà sản xuất và không được công bố rộng rãi. Sự cần thiết
cho việc thống nhất hoạt động giữa các thiết bị ở những dãy tần số khác nhau dẫn đến một
số tổ chức bắt đầu phát triển ra những chuẩn mạng không dây.
Năm 1997, IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) đã thông qua
sự ra đời của chuẩn 802.11, và được biết đến với tên WIFI (Wireless Fidelity) cho các
mạng WLAN.

SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

6


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

Năm 1999, IEEE thông qua sự bổ sung cho chuẩn 802.11 là chuẩn 802.11a và
802.11b (định nghĩa ra những phương pháp truyền tín hiệu). Và các thiết bị WLAN dựa
trên chuẩn 802.11b đã nhanh chóng trở thành công nghệ không dây nổi trội.
Năm 2003, IEEE công bố thêm sự cải tiến là chuẩn 802.11g, chuẩn này cố gắng
tích hợp tốt nhất các chuẩn 802.11a, 802.11b và 802.11g. Sử dụng băng tần 2.4Ghz cho
phạm vi phủ sóng lớn hơn.
Năm 2009, IEEE cuối cùng cũng thông qua chuẩn WIFI thế hệ mới 802.11n sau 6
năm thử nghiệm. Chuẩn 802.11n có khả năng truyền dữ liệu ở tốc độ 300Mbps hay thậm
chí cao hơn.

1.1.3. Ưu điểm của WLAN


Sự tiện lợi: Mạng không dây cung cấp giải pháp cho phép người sử dụng truy

cập tài nguyên trên mạng ở bất kì nơi đâu trong khu vực WLAN được triển khai
(khách sạn, trường học, thư viện…). Với sự bùng nổ của máy tính xách tay và các
thiết bị di động hỗ trợ wifi như hiện nay, điều đó thật sự rất tiện lợi.


Khả năng di động: Với sự phát triển vô cùng mạnh mẽ của viễn thông di

động, người sử dụng có thể truy cập internet ở bất cứ đâu. Như: Quán café, thư
viện, trường học và thậm chí là ở các công viên hay vỉa hè. Người sử dụng đều có
thể truy cập internet miễn phí.


Hiệu quả: Người sử dụng có thể duy trì kết nối mạng khi họ đi từ nơi này

đến nơi khác.


Triển khai: Rất dễ dàng cho việc triển khai mạng không dây, chúng ta chỉ

cần một đường truyền ADSL và một AP là được một mạng WLAN đơn giản. Với
việc sử dụng cáp, sẽ rất tốn kém và khó khăn trong việc triển khai ở nhiều nơi
trong tòa nhà.


Khả năng mở rộng: Mở rộng dễ dàng và có thể đáp ứng tức thì khi có sự gia

tăng lớn về số lượng người truy cập.

SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

7


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

1.1.4. Nhược điểm
Bên cạnh những thuận lợi mà mạng không dây mang lại cho chúng ta thì nó cũng
mắc phải những nhược điểm. Đây là sự hạn chế của các công nghệ nói chung.


Bảo mật: Đây có thể nói là nhược điểm lớn nhất của mạng WLAN, bởi vì

phương tiện truyền tín hiệu là song và môi trường truyền tín hiệu là không khí nên
khả năng một mạng không dây bị tấn công là rất lớn


Phạm vi: Như ta đã biết chuẩn IEEE 802.11n mới nhất hiện nay cũng chỉ có

thể hoạt động ở phạm vi tối đa là 150m, nên mạng không dây chỉ phù hợp cho một
không gian hẹp.


Độ tin cậy: Do phương tiện truyền tín hiệu là sóng vô tuyến nên việc bị

nhiễu, suy giảm…là điều không thể tránh khỏi. Điều này gây ảnh hưởng đến hiệu
quả hoạt động của mạng.
 Tốc độ: Tốc độ cao nhất hiện nay của WLAN có thể lên đến 600Mbps nhưng
vẫn chậm hơn rất nhiều so với các mạng cáp thông thường (có thể lên đến hàng
Gbps)
1.2. Cơ sở hạ tầng WLAN

1.2.1. Cấu trúc cơ bản của WLAN
 Distribution System (Hệ thống phân phối ): Đây là một thành phần logic sử
dụng để điều phối thông tin đến các station đích.Chuẩn 802.11 không đặc tả chính
xác kỹ thuật cho DS.
 Access Point: chức năng chính chủa AP là mở rộng mạng. Nó có khả năng
chuyển đổi các frame dữ liệu trong 802.11 thành các frame thông dụng để có thể
sử dụng trong mạng khác.
 Wireless Medium (tầng liên lạc vô tuyến): Chuẩn 802.11 sử dụng tần liên lạc
vô tuyến để chuyển đổi các frame dữ liệu giữa các máy trạm với nhau.
 Station (các máy trạm): Đây là các thiết bị ngoại vi có hỗ trợ kết nối vô tuyến
như: laptop, PDA, Palm…

SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

8


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

1. Access Point (AP)
2. Wireless Medium
3. Station

1.2.2. Thiết bị dành cho WLAN


Wireless Accesspoint(AP): Là thiết bị có nhiệm vụ cung cấp cho máy khách

(client) một điểm truy cập vào mạng.



Các chế độ hoạt động của AP: AP có ba chế độ hoạt động chính.

SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

9


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

o Chế độ gốc (root mode): Root mode được sử dụng khi AP kết nối với
mạng backbone có dây thông qua giao diện có dây (thường là Ethernet) của nó.
Hầu hết các AP đều hoạt động ở chế độ mặc định là root mode.

o Chế độ cầu nối(bridge mode): Trong bridge mode, AP hoạt động hoàn
toàn như cầu mối không dây. Với chế độ này, máy khách (client) sẽ không kết
nối trực tiếp với AP, nhưng thay vào đó, AP dùng để nối hai hay nhiều đoạn
mạng có dây lại với nhau. Hiện nay, hầu hết các thiết bị AP đều hỗ trợ chế độ
bridge.

SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

10


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

o Chế độ lặp (Repeater mode): Ở chế độ Repeater, sẽ có ít nhất hai thiết bị
AP, một root AP và một AP hoạt động như một Repeater không dây. AP trong
Repeater mode hoạt động như một máy khách khi kết nối với root AP và hoạt
động như một AP khi kết nối với máy khách.



Wireless Router

Ngày nay, với sự tiến bộ của công nghệ và kỹ thuật, sự ra đời của thiết bị đa năng
Wireless Router với sự kết hợp chức năng cửa ba thiết bị là Wireless Accesspoint,
Ethernet Switch và Router.

SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

11


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS



Wireless NICs:

Là các thiết bị được máy khách dùng để kết nối vào AP.

SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

12


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

1.2.3. Các mô hình WLAN
Mạng 802.11 rất linh hoạt về thiết kế, bao gồm 3 mô hình cơ bản sau
• Mô hình mạng độc lập (IBSSs) hay còn gọi là mạng Ad-hoc.
• Mô hình mạng cơ sở (BSSs).
• Mô hình mạng mở rộng (ESSs).
1.1.1.1.

Mô hình mạng độc lập

Mạng IBSSs (Independent Basic Service Set) hay còn gọi là mạng ad-hoc, trong
mô hình mạng ad-hoc các client liên lạc trực tiếp với nhau mà không cần thông qua AP
nhưng phải ở trong phạm vi cho phép. Mô hình mạng nhỏ nhất trong chuẩn 802.11 là 2
máy client liên lạc trực tiếp với nhau. Thông thường mô hình này được thiết lập bao gồm
một số client được cài đặt dùng chung mục đích cụ thể trong khoảng thời gian ngắn .Khi
mà sự liên lạc kết thúc thì mô hình IBSS này cũng được giải phóng.

SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

13


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

1.1.1.2.

Mô hình mạng cơ sở (BSSs)

The Basic Service Sets (BSS) là một topology nền tảng của mạng 802.11. Các thiết
bị giao tiếp tạo nên một BSS với một AP duy nhất với một hoặc nhiều client. Các máy
trạm kết nối với sóng wireless của AP và bắt đầu giao tiếp thông qua AP. Các máy trạm là
thành viên của BSS được gọi là “có liên kết”.
Thông thương các AP được kết nối với một hệ thống phân phối trung bình (DSM),
nhưng đó không phải là một yêu cầu cần thiết của một BSS. Nếu một AP phục vụ như là
cổng để vào dịch vụ phân phối, các máy trạm có thể giao tiếp, thông qua AP, với nguồn
tài nguyên mạng ở tại hệ thống phân phối trung bình. Nó cũng cần lưu ý là nếu các máy
client muốn giao tiếp với nhau, chúng phải chuyển tiếp dữ liệu thông qua các AP. Các
client không thể truyền thông trực tiếp với nhau, trừ khi thông qua các AP. Hình sau mô tả
mô hình một BSS chuẩn.

SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

14


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

1.1.1.3.

Mô hình mạng mở rộng (ESSs)

Trong khi một BSS được coi là nền tảng của mạng 802.11, một mô hình mạng mở
rộng ESS (extended service set) của mạng 802.11 sẽ tương tự như là một tòa nhà được
xây dựng bằng đá. Một ESS là hai hoặc nhiều BSS kết nối với nhau thông qua hệ thống
phân phối. Một ESS là một sự hội tụ nhiều điểm truy cập và sự liên kết các máy trạm của
chúng. Tất cả chỉ bằng một DS. Một ví dụ phổ biến của một ESS có các AP với mức độ
một phần các tế bào chồng chéo lên nhau. Mục đích đằng sau của việc này là để cung cấp
sự chuyển vùng liên tục cho các client. Hầu hết các nhà cung cấp dịch vụ đề nghị các tế
bào chồng lên nhau khoảng 10%-15% để đạt được thành công trong quá trình chuyển
vùng.

SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

15


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

1.3. Chuẩn 802.11
1.2.1. Giới thiệu tổng quan
Năm 2007, IEEE cho ra đời

802.11n có tốc độ lý thuyết lên đến 600Mbps và

vùng phủ sóng rộng khoảng 250m. Hiện nay IEEE 802.11n vẫn còn đang trong giai đoạn
thử nghiệm nhưng hầu hết mọi thiết bị trên thị trường điều có chuẩn này.
Chuẩn 802.11 là chuẩn đầu tiên mô tả hoạt động của WlAN. Chuẩn này bao gồm
tất cả các công nghệ truyền dẫn sẵn có như trãi phổ chuổi trực tiếp DSSS (Direct
Sequence Spread Spectrum), trãi phổ nhảy tần FHSS (Frequence Hopping Spread
Spectrum) và hồng ngoại (Infrared).
Chuẩn 802.11 mô tả hệ thống DSSS chỉ hoạt động tại tốc độ 1 Mbps và 2 Mbps.
Nếu hệ thống DSSS hoạt động ở các tốc độ khác nhau như 1 Mbps, 2 Mbps và 11 Mbps
thì nó vẫn được gợi là hệ thống tương thích chuẩn 802.11. Tuy nhiên, nếu như hệ thống
hoạt động ở tốc độ nào khác ngoài 1 Mbps và 2 Mbps thì mặc dù hệ thống đó là tương
thích chuẩn 802.11 bởi vì nó có thể hoạt động ở 1 Mbps và 2 Mbps thì nó vẫn không hoạt
động trong chế độ tương thích chuẩn 802.11 và không thể mong chờ nó giao tiếp được với
các thiết bị tương thích 802.11 khác.
IEEE 802.11 là một trong hai chuẩn mô tả hoạt động của hệ thống WLAN nhảy tần
(Frequency hopping). Nếu như người quản trị mạng gặp phải một hệ thống nhảy tần thì
SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

16


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

nó có thể là hệ thống tương thích 802.11 hay hệ thống tương thích OpenAir. Chuẩn
802.11 mô tả việc sử dụng hệ thống FHSS tại 1 Mbps và 2 Mbps. Có nhiều hệ thống
FHSS mở rộng tốc độ hoạt động lên đến 3-10 Mbps sử dụng các công nghệ độc quyền
nhưng chỉ với DSSS, nếu hệ thống đang hoạt động ở tốc độ 1 và 2 Mbps thì cũng không
thể mong chờ nó sẽ giao tiếp được với các thiết bị tương thích 802.11.
Các sản phẩm 802.11 hoạt động trong băng tần 2,4 GHz ISM giữa 2,4000 GHz và
2,4835 GHz. Hồng ngoại cũng được mô tả trong 802.11, nó là một công nghệ dựa trên
ánh sâng và không sử dụng băng tần 2,4 GHz ISM.
1.2.2. Các đặc điểm kỹ thuật của IEEE 802.11
802.11a

802.11b

802.11g

802.11n

Năm phê
chuẩn

Tháng 7/1999 Tháng 7/1999 Tháng 6/2003

Chưa

Tốc độ tối đa

54Mbps

11Mbps

54Mbps

300Mbps hay cao
hơn

Điều chế

OFDM

DSSS hay
CCK

DSS hay CCK
hay OFDM

DSS hay CCK
hay OFDM

Dải tần số
trung tần (RF)

54GHz

2.4GHz

2.4GHz

2.4GHz hay
5GHz

Spatial Stream

1

1

1

1,2,3 hay 4

Độ rộng băng
thông

20MHz

20MHz

20MHz

20MHz hay
40MHz

1.2.3. Các gói tin xử lý trong tầng datalink: là giử và bắt gói tin
1.2.4. Quá trình xử lý của các gói tin
Quy trình xử lý trong chuẩn 802.11 ở tầng datalink là Tầng liên kết dữ liệu (Data
Link): truy xuất tới một mạng vật lý bằng các địa chỉ vật lý. Địa chỉ MAC là địa chỉ của
tầng 2. Các nút trên LAN gửi thông điệp cho nhau bằng cách sử dụng các địa chỉ IP, và
các địa chỉ này phải được chuyển đổi sang các địa MAC tương ứng. Giao thức phân giải
gửiMột vùng nhớ cache lưu trữ các địa chỉ MAC để tăng tốc độ xử lý này, và có thể kiểm
tra bằng tiện ích arp –a.
1.4

Bảo mật dữ liệu trong wlan

SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

17


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

− Bảo mật dữ liệu trong wlan diễn ra ở tầng 2: Tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer)
− Dữ liệu được mã hóa
• Tầng liên kết dữ liệu cung cấp các phương tiện có tính chức năng và quy trình để
truyền dữ liệu giữa các thực thể mạng, phát hiện và có thể sửa chữa các lỗi trong
tầng vật lý nếu có. Cách đánh địa chỉ mang tính vật lý, nghĩa là địa chỉ ( địa chỉ
MAC) được mã hóa cứng vào trong các thẻ mạng (network card) khi chúng được

sản xuất. Hệ thống xác định địa chỉ này không có đẳng cấp (flat scheme). Chú
ý: Ví dụ điển hình nhất là Ethernet. Những ví dụ khác về các giao thức liên kết dữ
liệu (data link protocol) là các giao thức HDLC; ADCCP dành cho các mạng điểmtới-điểm hoặc mạng chuyển mạch gói (packet-switched networks) và giao
thức Aloha cho các mạng cục bộ. Trong các mạng cục bộ theo tiêu chuẩn IEEE
802, và một số mạng theo tiêu chuẩn khác, chẳng hạn FDDI, tầng liên kết dữ liệu
có thể được chia ra thành 2 tầng con: tầng MAC (Media Access Control - Điều
khiển Truy nhập Đường truyền) và tầng LLC (Logical Link Control - Điều khiển
Liên kết Lôgic) theo tiêu chuẩn IEEE 802.2.
• Tầng liên kết dữ liệu chính là nơi các cầu nối (bridge) và các thiết bị chuyển
mạch (switches) hoạt động. Kết nối chỉ được cung cấp giữa các nút mạng được nối
với nhau trong nội bộ mạng. Tuy nhiên, có lập luận khá hợp lý cho rằng thực ra các
thiết bị này thuộc về tầng 2,5 chứ không hoàn toàn thuộc về tầng 2.

SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

18


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

CHƯƠNG II: QUI TRÌNH CHỨNG THỰC TRONG WIRELESS LAN
2.1.

Khái niệm EAP
EAP là phương thức xác thực bao gồm yêu cầu định danh người dùng (password,

certificate,…), giao thức được sử dụng (MD5, TLI_Transport Layer Security, OTP_One
Time Password,…) hỗ trợ tự động sinh khóa và xác thực lẫn nhau.
2.2.

Quá tình chứng thực 802.1x-EAP

Wireless client muốn lien kết với một AP trong mạng.
1. AP sẽ chặn lại tất cả các thông tin của client cho tới khi client log on vào mạng. Khi
đó client yêu cầu lien kết tới AP.
2. AP đáp lại yêu cầu liên kết với một yêu cầu nhận dạng EAP.
3. Client gửi đáp lại yêu cầu nhận dạng EAP cho AP.
4. Thông tin đáp lại yêu cầu nhận dạng EAP của client được chuyển tới Server chứng
thực.
5. Server chứng thực gửi một yêu cầu cho phép AP.
6. AP chuyển yêu cầu cho phép tới client.
7. Client gửi trả lời sự cấp phép EAP tới AP.
8. AP chuyển sự trả lời đó tới Server chứng thực.
9. Server chứng tực gửi một thông báo thành công EAP tới AP.
10. AP chuyển thông báo thành công tới client và đặt cổng của client trogn chế độ
forward.
2.3. WEP và WPA
2.3.1. Mã hóa và giải mã trong WEP
Sóng vô tuyến lan truyền trong môi trường mạng có thể bị kẻ tấn công bắt sóng
được. Điều này thực sự là mối đe doạ nghiêm trọng. Để bảo vệ dữ liệu khỏi bị nghe trộm,
nhiều dạng mã hóa dữ liệu đã dùng. Đôi khi các dạng mã hóa này thành công, một số
khác thì có tính chất ngược lại, do đó làm phá vỡ sự an toàn của dữ liệu. Phương thức
SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

19


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

chứng thực qua SSID khá đơn giản, chính vì vậy mà nó chưa đảm bảo được yêu cầu bảo
mật, mặt khác nó chỉ đơn thuần là chứng thực mà chưa có mã hóa dữ liệu. Do đó chuẩn
802.11 đã đưa ra phương thức mới là WEP – Wired Equivalent Privacy.
WEP có thể dịch là chuẩn bảo mật dữ liệu cho mạng không dây mức độ tương
đương với mạng có dây, là phương thức chứng thực người dùng và mã hóa nội dung dữ
liệu truyền trên mạng LAN không dây (WLAN).
Chuẩn IEEE 802.11 ( IEEE - Institute of Electrical and Electronic Engineers ) quy
định việc sử dụng WEP như một thuật toán kết hợp giữa bộ sinh mã giả ngẫu nhiên
PRNG – Pseudo Random Number Generator và bộ mã hóa luồng theo kiểu RC4. Phương
thức mã hóa RC4 thực hiện việc mã hóa và giải mã khá nhanh, tiết kiệm tài nguyên, và
cũng đơn giản trong việc sử dụng nó ở các phần mềm khác.
Chuẩn 802.11 chủ yếu cho việc phân phát các MSDU (đơn vị dữ liệu dịch vụ của
MAC) giữa các kết nối LLC (điều khiển liên kết logic ). Phương thức chứng thực của
WEP cũng phải qua các bước trao đổi giữa Client và AP, nhưng nó có thêm mã hóa và
phức tạp hơn.
Các bước cụ thể như sau:
1. Client gửi đến AP yêu cầu xin chứng thực.
2. AP sẽ tạo ra một chuỗi mời kết nối (challenge text) ngẫu nhiên gửi đến Client.
3. Client nhận được chuỗi này này sẽ mã hóa chuỗi bằng thuật toán RC4 theo mã
khóa mà Client được cấp, sau đó Client gửi lại cho AP chuỗi đã mã hóa.
4. AP sau khi nhận được chuỗi đã mã hóa của Client, nó sẽ giải mã lại bằng thuật
toán RC4 theo mã khóa đã cấp cho Client, nếu kết quả giống với chuỗi ban đầu mà
nó gửi cho Client thì có nghĩa là Client đã có mã khóa đúng và AP sẽ chấp nhận
quá trình chứng thực của Client và cho phép thực hiện kết nối.
WEP là một thuật toán mã hóa đối xứng có nghĩa là quá trình mã hóa và giải mã đều dùng
một là Khóa dùng chung - Share key, khóa này AP sử dụng và Client được cấp.
SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

20


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

Một số khái niệm bảo mật trong WEP:


Khóa dùng chung–Share key: Đây là mã khóa mà AP và Client cùng biết và sử
dụng cho việc mã hóa và giải mã dữ liệu. Khóa này có 2 loại khác nhau về độ dài
là 40 bit và 104 bit. Một AP có thể sử dụng tới 4 Khóa dùng chung khác nhau, tức
là nó có làm việc với 4 nhóm các Client kết nối tới nó.



Vectorkhởi tạo IV-Initialization Vector: Đây là một chuỗi dài 24 bit, được tạo ra
một cách ngẫu nhiên và với gói tin mới truyền đi, chuỗi IV lại thay đổi một lần.
Có nghĩa là các gói tin truyền đi liền nhau sẽ có các giá trị IV thay đổi khác nhau.
Vì thế người ta còn gọi nó là bộ sinh mã giả ngẫu nhiên PRNG – Pseudo Random
Number Generator. Mã này sẽ được truyền cho bên nhận tin (cùng với bản tin đã
mã hóa), bên nhận sẽ dùng giá trị IV nhận được cho việc giải mã.



RC4: Chữ RC4 xuất phát từ chữ Rons Code lấy từ tên người đã nghĩ ra là Ron
Rivest, thành viên của tổ chức bảo mật RSA. Đây là loại mã dạng chuỗi các ký tự
được tạo ra liên tục (còn gọi là luồng dữ liệu). Độ dài của RC4 chính bằng tổng
độ dài của Khóa dùng chung và mã IV. Mã RC4 có 2 loại khác nhau về độ dài từ
mã là loại 64 bit (ứng với Khóa dùng chung 40 bit) và 128 bit (ứng với Khóa
dùng chung dài 104 bit).
Khóa dùng chung và vector khởi tạo IV-Initialization Vector (một luồng dữ liệu

liên tục) là hai nguồn dữ liệu đầu vào của bộ tạo mã dùng thuật toán RC4 để tạo ra chuỗi
khóa (key stream) giả ngẫu nhiên một cách liên tục. Mặt khác, phần nội dung bản tin
được bổ sung thêm phần kiểm tra CRC để tạo thành một gói tin mới, CRC ở đây được sử
dụng để nhằm kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu (ICV – Intergrity Check Value), chiều
dài của phần CRC là 32 bit ứng với 8 bytes. Gói tin mới vẫn có nội dung ở dạng chưa mã
hóa (plant text), sẽ được kết hợp với chuỗi các khóa key stream theo thuật toán XOR để
tạo ra một bản tin đã được mã hóa – cipher text. Bản tin này và chuỗi IV được đóng gói
thành gói tin phát đi.

SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

21


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

Dữ liệu được đưa vào kết hợp với chuỗi mã được chia thành các khối (block), các
khối này có độ lớn tương ứng với độ lớn của chuỗi mã, ví dụ nếu ta dùng chuỗi mã 64 bit
thì khối sẽ là 8 byte, nếu chuỗi mã 128 bit thì khối sẽ là 16 byte. Nếu các gói tin có kích
cỡ lẻ so với 8 byte (hoặc 16 byte) thì sẽ được chèn thêm các ký tự “độn” vào để thành số
nguyên lần các khối.
Bộ tạo chuỗi khóa là một yếu tố chủ chốt trong quá trình xử lý mã hóa vì nó
chuyển một khóa bí mật từ dạng ngắn sang chuỗi khóa dài. Điều này giúp đơn giản rất
nhiều việc phân phối lại các khóa, các máy kết nối chỉ cần trao đổi với nhau khóa bí mật.
IV mở rộng thời gian sống có ích cuả khóa bí mật và cung cấp khả năng tự đồng bộ. Khóa
bí mật có thể không thay đổi trong khi truyền nhưng IV lại thay đổi theo chu kỳ. Mỗi một
IV mới sẽ tạo ra một seed mới và một sequence mới, tức là có sự tương ứng 1-1 giữa IV
và key sequence. IV không cung cấp một thông tin gì mà kẻ bất hợp pháp có thể lợi dụng.
Quá trình giải mã cũng thực hiện tương tự như theo các khâu tương tự của quá
trình mã hóa nhưng theo chiều ngược lại. Bên nhận dùng Khóa dùng chung và giá trị IV
(tách được từ bản tin) làm 2 đầu vào của bộ sinh chuỗi mã RC4. Chuỗi khóa do RC4 tạo
ra sẽ kết hợp XOR với Cipher Text để tạo ra Clear Text ở đầu ra, gói tin sau khi bỏ phần
CRC sẽ còn lại phần payload, chính là thông tin ban đầu gửi đi. Quá trình giải mã cũng
chia bản tin thành các khối như quá trình mã hóa.
2.3.2. Mã hóa và giải mã trong WPA
WPA là sử dụng hàm thay đổi khoá TKIP (Temporal Key Integrity Protocol). WPA
cũng sử dụng thuật toán RC4 như WEP, nhưng mã hoá đầy đủ 128 bit. Và một đặc điểm
khác là WPA thay đổi khoá cho mỗi gói tin. Các công cụ thu thập các gói tin để phá khoá
mã hoá đều không thể thực hiện được với WPA. Bởi WPA thay đổi khoá liên tục nên
hacker không bao giờ thu thập đủ dữ liệu mẫu để tìm ra mật khẩu. Không những thế,
WPA còn bao gồm kiểm tra tính toàn vẹn của thông tin (Message Integrity Check). Vì
vậy, dữ liệu không thể bị thay đổi trong khi đang ở trên đường truyền.
WPA có sẵn 2 lựa chọn: WPA Personal và WPA Enterprise. Cả 2 lựa chọn này đều
sử dụng giao thức TKIP, và sự khác biệt chỉ là khoá khởi tạo mã hoá lúc đầu. WPA
SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

22


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

Personal thích hợp cho gia đình và mạng văn phòng nhỏ, khoá khởi tạo sẽ được sử dụng
tại các điểm truy cập và thiết bị máy trạm. Trong khi đó, WPA cho doanh nghiệp cần một
máy chủ xác thực và 802.1x để cung cấp các khoá khởi tạo cho mỗi phiên làm việc.
 WPA cung cấp hai yếu tố cải tiến về bảo mật như sau:
− Cải tiến mã hóa dữ liệu thông qua TKIP. Temporal Key Integrity Protocol, cung
cấp sự cải tiến trong mã hóa dữ liệu bằng cách trộn lẫn key đựơc sinh theo từng
packet với véc tơ khởi tạo (IV) được mở rộng với những sequence counter để
chống replay attack trên WEP, sau đó mới chuyển đến quy trình khởi tạo mã
hóa RC4. Ngoài ra, TKIP còn hiện thực chức năng kiểm tra sự toàn vẹn thông
điệp (Message Integrity Check – MIC) 64 bit với giải thuật MICHAEL.
− Authenticate người dùng ở mức độ doanh nghiệp thông qua 802.1x và EAP.
Framework 802.1x và EAP dùng một máy chủ authenticate tập trung, chẳng
hạn như RADIUS, để authenticate mỗi người dùng trong mạng trước khi họ kết
nối vào. Nó cũng sử dụng cơ chế “nhận dạng lẫn nhau” để ngăn chặn người
dùng truy cập vào một mạng giả mạo có thể đánh cắp nhận dạng của họ.
Các bước cụ thể như sau:
Bước 1: AP tạo ra một số ngẫu nhiên và gửi nó cho PC.PC sau đó sử dụng một
cụm từ mật khẩu cùng với số ngẫu nhiên để lấy được một mã khóa được sử dụng
để mã hóa dữ liệu đến AP.
Bước 2: PC tạo 1 số ngẫu nhiên kèm với MIC (Message Integrity Code:được dùng
để bảo đảm rằng dữ liệu không phải là giả mạo).
Bước 3: Để xác minh, AP sẽ gửi số ngẫu nhiên một lần nữa, mật mã bằng cách sử
dụng giá trị ở bước 1.
Bước 4: Một thông điệp cuối cùng được gửi, cho biết đã có sự kết nối giữa 2 bên.

SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

23


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

CHƯƠNG III: BẢO MẬT WLAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHỨNG THỰC
RADIUS
1.1.

RADIUS là gì
RADIUS là một giao thức sử dụng rộng rãi cho phép xác thực tập trung, ủy quyền

và kiểm toán truy cập cho mạng. Ban đầu được phát triển cho thiết lập kết nối từ xa.
Radius bâu giờ thì hỗ trợ cho máy chủ VPN, các điểm truy cập không dây, chứng thực
chuyển mạch internet, truy cập DSL, và các loại truy cập mạng khác. RADIUS được mô
tả trong RFC 2865, "Remote Authentication Dial-in User Service (RADIUS), (IETF Draft
Standard) and RFC 2866, "RADIUS Accounting" (Informational).

1.2. Quá trình trao đổi gói tin trong RADIUS
1.2.1. Xác thực cấp phép và kiểm toán
Giao thức RADIUS được định nghĩa trong RFC 2865 như sau: Với khả năng cung
cấp xác thực tập trung, cấp phép và điều khiển truy cập (Authentication, Authorization và
Accouting-AAA) cho các phiên làm việc với SLIP và PPP Dial-Up. Như việc cung cấp
dịch vụ internet (ISP) đều dựa trên giao thức này để xác thực người dùng khi họ truy cập
internet.
Nó cần thiết trong các NAS để làm việc với danh sách các username và password
cho việc cấp phép, RADIUS Access-request sẽ chuyển thông tin tới một Authentication
Server, thông thường nó là một AAA Server. Trong kiến trúc của hệ thống nó tạo ra khả
năng tập trung các dữ liệu, thông tin của người dùng, các điều khiển truy cập trên một
điểm duy nhất (single point), trong khi có khả năng cung cấp cho một hệ thống lớn, cung
cấp giải pháp NASs
Khi một user kết nối, NAS sẽ gửi một message dạng RADIUS Access-request tới
máy chủ AAA Server, chuyển các thông tin như Username, Password , UDP port, NAS
indentifier và một Authentication message.
SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

24


Đồ án chuyên nghành: Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng Wireless dựa vào RADIUS

Sau khi nhận các thông tin AAA sử dụng gói tin được cung cấp như NAS
Indentify, và Authentication thẩm định lại việc NAS đó có được phép gửi các yêu cầu đó
không?Nếu có khả năng, AAA server sẽ kiểm tra thông tin username và password mà
người dùng yêu cầu truy cập trong database. Nếu quá trình kiểm tra là đúng thì nó sẽ
mang một thông tin trong Access-request quyết định quá trình truy cập của user đó là
được chấp nhận.
Khi quá trình chứng thực bắt đầu được sử dụng, AAA server có thể trả về một
RADIUS Access-Challenge mang một số ngẫu nhiên. NAS sẽ chuyển thông tin đến người
dùng từ xa. Khi đó người dùng sẽ phải trả lời đúng yêu cầu xác nhận, sau đó NAS sẽ
chuyển đến AAA server một RADIUS Access-Request
AAA server sau khi kiểm tra các thông tin của người dùng hoàn toàn thỏa mãn sẽ cho
phép sử dụng dịch vụ, nó sẽ trả về một message dạng RADIUS Access-accept. Nếu không
thỏa mãn AAA server sẽ trả về một tin RADIUS Access-reject và NAS sẽ ngắt dịch vụ.
Khi gói tin Access-accept được nhận và RADIUS Accouting đã được thiết lập,
NAS sẽ gửi một gói tin RADIUS Accouting –request tới AAA server. Máy chủ sẽ thêm
các thông tin vào logfile của nó, với việc NAS sẽ cho phép phiên làm việc với User bắt
đầu khi nào và kết thúc khi nào. RADIUS Accouting làm nhiệm vụ ghi lại quá trình xác
thực của user vào hệ thống, khi kết thúc phiên làm việc NAS sẽ gửi thông tin RADIUS
Accouting-request
1.2.2. Sự bảo mật và tính mở rộng
Tất cả các message của RADIUS đều được đóng gói bởi UDP datagrams, nó bao gồm các
thông tin như: message type, sequence number, length, Authenticator, và một loạt các
Attribute-Value.
Authenticator: tác dụng của Authenticator là cung cấp một chế độ bảo mật. NAS và AAA
Server sử dụng Authenticator để hiểu đuợc các thông tin đã đươcj mã hoá của nhau như
mật khẩu chẳng hạn. Authenticator cũng giúp NAS phát hiện sự giả mạo của gói tin
RADIUS Responses. Cuối cùng, Authenticator được sử dụng làm cho để biễn password
thành một dạng nào đó, ngăn chặn việc làm lộ mật khẩu của người dùng trong các
message RADIUS.

SVTH 1: ĐẶNG VĂN NGHĨA

GVHD : VĂN THIÊN HOÀNG

SVTH 2: CAO HOÀNG PHÚC

SVTH 3: HUỲNH VĂN NGÔN

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×