Tổng quan các giao thức bảo mật Wifi (WEP, WPA, WPA2) và phương pháp tấn công

Tìm hiểu các giao thức bảo mật wifi phổ biến WEP, WPA, WPA2. Khám phá các hình thức tấn công mạng không dây và biện pháp phòng tránh hiệu quả nhất.

• Trường học: Không có thông tin
• Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
• Đề tài: Bảo mật Wifi: Các giao thức và hình thức tấn công phổ biến
• Loại tài liệu: Không có thông tin
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về bảo mật Wifi và các giao thức phổ biến

Công nghệ không dây (Wifi) đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại. Nó cho phép người dùng truy cập tài nguyên mạng ở bất kỳ đâu trong vùng phủ sóng. Sự tiện lợi này mang lại hiệu quả cao trong công việc và giải trí. Tuy nhiên, môi trường kết nối không dây vốn là không khí nên tiềm ẩn nhiều rủi ro. Việc truyền dữ liệu qua sóng vô tuyến khiến thông tin dễ bị chặn bắt và tấn công. Do đó, bảo mật Wifi là một yếu tố cực kỳ quan trọng để bảo vệ dữ liệu cá nhân và tổ chức. Lịch sử phát triển của Wifi song hành với sự ra đời của các giao thức bảo mật. Mỗi giao thức mới ra đời đều nhằm khắc phục những lỗ hổng bảo mật của thế hệ trước. Từ WEP sơ khai, đến WPA, WPA2-PSK và mới nhất là WPA3, các tiêu chuẩn đã liên tục được cải tiến. Nền tảng của bảo mật mạng không dây dựa trên hai cơ chế chính: mã hóa và xác thực. Mã hóa biến đổi dữ liệu thành dạng không thể đọc được nếu không có khóa giải mã, trong khi xác thực đảm bảo rằng chỉ những người dùng và thiết bị hợp lệ mới có thể kết nối vào mạng không dây. Hiểu rõ các giao thức này giúp người dùng lựa chọn và cấu hình phương pháp bảo vệ phù hợp cho điểm truy cập của mình.

1.1. Lịch sử phát triển các chuẩn bảo mật mạng không dây

Lịch sử bảo mật Wifi bắt đầu với WEP (Wired Equivalent Privacy) vào năm 1999. Đây là nỗ lực đầu tiên nhằm cung cấp bảo mật tương đương mạng có dây. Tuy nhiên, WEP nhanh chóng bộc lộ nhiều điểm yếu nghiêm trọng trong thuật toán mã hóa RC4 và cơ chế sử dụng khóa. Trước tình hình đó, Liên minh Wi-Fi đã giới thiệu WPA (Wi-Fi Protected Access) vào năm 2003 như một giải pháp thay thế tạm thời. WPA sử dụng giao thức TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) để cải thiện khả năng mã hóa nhưng vẫn giữ lại một số yếu tố của WEP. Đến năm 2004, chuẩn WPA2 ra đời và trở thành tiêu chuẩn vàng trong nhiều năm. WPA2 đã thay thế hoàn toàn thuật toán RC4 yếu kém bằng mã hóa AES (Advanced Encryption Standard) mạnh mẽ hơn. Gần đây nhất, WPA3 được giới thiệu vào năm 2018, mang đến những cải tiến vượt trội như cơ chế xác thực SAE (Simultaneous Authentication of Equals) để chống lại các cuộc tấn công từ điển và tăng cường bảo mật cho các mạng Wifi công cộng.

1.2. Vai trò của mã hóa và xác thực trong bảo mật mạng

Bảo mật mạng được xây dựng trên hai trụ cột chính là mã hóa và xác thực. Mã hóa là quá trình xáo trộn dữ liệu gốc (plaintext) thành một định dạng không thể đọc được (ciphertext) bằng một thuật toán và một khóa bí mật. Chỉ những ai sở hữu khóa chính xác mới có thể giải mã và đọc được thông tin. Các thuật toán như RC4, TKIP, và mã hóa AES đóng vai trò quyết định đến độ mạnh yếu của lớp bảo vệ này. Trong khi đó, xác thực là quá trình xác minh danh tính của một thiết bị hoặc người dùng đang cố gắng kết nối vào mạng không dây. Các phương pháp xác thực phổ biến bao gồm sử dụng mật khẩu chia sẻ trước (Pre-Shared Key - PSK) như trong WPA2-PSK, hoặc sử dụng máy chủ RADIUS trong môi trường doanh nghiệp. Một cơ chế xác thực mạnh mẽ sẽ ngăn chặn kẻ gian truy cập trái phép vào tài nguyên mạng, ngay cả khi chúng ở trong phạm vi phủ sóng của điểm truy cập.

II. Phân tích lỗ hổng bảo mật của các giao thức Wifi cũ

Việc sử dụng các giao thức bảo mật cũ là một trong những nguy cơ lớn nhất đối với an toàn của một mạng không dây. Mặc dù các thiết bị cũ vẫn còn hỗ trợ, người dùng nên tránh xa các giao thức như WEP và thậm chí là WPA phiên bản đầu. Những giao thức này chứa đựng các lỗ hổng bảo mật nghiêm trọng đã được chứng minh và có thể bị khai thác dễ dàng bằng các công cụ sẵn có. Kẻ tấn công không cần kiến thức chuyên sâu vẫn có thể bẻ khóa mạng trong thời gian ngắn, từ đó thực hiện các hành vi nguy hiểm như Packet Sniffing để đánh cắp thông tin nhạy cảm, hoặc sử dụng mạng cho các mục đích bất hợp pháp. Phân tích điểm yếu của WEP và WPA cho thấy tầm quan trọng của việc nâng cấp lên các tiêu chuẩn hiện đại như WPA2 và WPA3. Hiểu rõ các vấn đề này không chỉ là trách nhiệm của quản trị viên mạng mà còn của mỗi người dùng cá nhân trong việc tự bảo vệ mình trong không gian số. Theo tài liệu nghiên cứu, "một khi khóa WEP đã được biết, kẻ tấn công có thể giải mã thông tin truyền đi và có thể thay đổi nội dung của thông tin truyền".

2.1. Điểm yếu chí mạng của giao thức WEP và thuật toán RC4

Giao thức WEP tồn tại một lỗ hổng bảo mật chí mạng liên quan đến véc-tơ khởi tạo (IV). IV là một giá trị 24-bit được gửi dưới dạng văn bản rõ cùng với gói dữ liệu đã mã hóa. Do độ dài quá ngắn, giá trị IV sẽ bị lặp lại trên một mạng có lưu lượng truy cập lớn. Các nhà nghiên cứu Fluhrer, Mantin và Shamir (FMS) đã chỉ ra rằng khi các gói tin có cùng IV được sử dụng, kẻ tấn công có thể phân tích thống kê để tìm ra khóa bí mật. Thuật toán mã hóa dòng RC4 mà WEP sử dụng cũng có những điểm yếu trong cách triển khai, tạo điều kiện cho các cuộc tấn công thụ động. Kẻ tấn công chỉ cần thu thập đủ số lượng gói dữ liệu là có thể bẻ khóa mà không cần tương tác trực tiếp với điểm truy cập. Các công cụ như Aircrack-ng có thể tự động hóa quá trình này, khiến việc bẻ khóa mạng WEP chỉ mất vài phút.

2.2. Những hạn chế còn tồn tại trong giao thức WPA và TKIP

WPA ra đời để khắc phục các yếu điểm của WEP, đáng chú ý là việc giới thiệu giao thức TKIP. TKIP đã cải thiện vấn đề IV bằng cách tăng độ dài lên 48-bit và đưa vào cơ chế trộn khóa trên mỗi gói tin. Tuy nhiên, để đảm bảo tương thích ngược với phần cứng cũ, WPA và TKIP vẫn dựa trên nền tảng thuật toán RC4. Điều này có nghĩa là một số lỗ hổng bảo mật tiềm ẩn vẫn còn đó. Mặc dù khó khai thác hơn WEP rất nhiều, các nhà nghiên cứu vẫn tìm ra cách tấn công vào TKIP trong những điều kiện nhất định. Ngoài ra, một điểm yếu lớn không nằm ở bản thân giao thức mà ở tính năng bổ trợ là WPS (Wi-Fi Protected Setup). Lỗi thiết kế trong WPS cho phép kẻ tấn công thực hiện Brute Force Attack vào mã PIN, qua đó lấy được mật khẩu WPA/WPA2-PSK mà không cần tấn công trực tiếp vào giao thức mã hóa.

III. Hướng dẫn bảo mật Wifi với giao thức WPA2 và WPA3

Để đảm bảo bảo mật Wifi một cách hiệu quả, việc sử dụng các giao thức hiện đại là yêu cầu bắt buộc. WPA2 và WPA3 là hai tiêu chuẩn hàng đầu hiện nay. WPA2, trong nhiều năm, đã được xem là đủ mạnh cho hầu hết các nhu cầu từ cá nhân đến doanh nghiệp. Nó loại bỏ hoàn toàn các thành phần yếu kém của WEP và WPA, thay thế bằng cơ chế mã hóa AES cấp quân sự. Chế độ phổ biến nhất là WPA2-PSK, yêu cầu người dùng thiết lập một mật khẩu mạnh để bảo vệ mạng. Trong khi đó, WPA3 là bước tiến hóa tiếp theo, được thiết kế để đối phó với các mối đe dọa tinh vi hơn trong bối cảnh hiện đại. WPA3 không chỉ củng cố cơ chế mã hóa mà còn tăng cường quy trình xác thực, giúp bảo vệ người dùng ngay cả khi họ sử dụng mật khẩu yếu hoặc kết nối vào các mạng công cộng. Việc chuyển đổi và ưu tiên sử dụng các giao thức này trên router và thiết bị cá nhân là biện pháp nền tảng để xây dựng một mạng không dây an toàn.

3.1. Sức mạnh của mã hóa AES và giao thức CCMP trong WPA2

Cải tiến quan trọng nhất của WPA2 so với các thế hệ trước là việc áp dụng mã hóa AES (Advanced Encryption Standard). Đây là một thuật toán mã hóa khối đã được chính phủ Hoa Kỳ và nhiều tổ chức trên thế giới tin dùng để bảo vệ các thông tin nhạy cảm. Không giống như RC4, AES chưa có lỗ hổng thực tế nào được phát hiện. Để triển khai AES trên mạng không dây, WPA2 sử dụng giao thức CCMP (Counter Mode with CBC-MAC Protocol). CCMP không chỉ đảm bảo tính bí mật của dữ liệu thông qua mã hóa mà còn xác thực tính toàn vẹn của thông điệp, ngăn chặn kẻ tấn công sửa đổi gói tin trên đường truyền. Sự kết hợp giữa AES và CCMP tạo ra một lớp phòng thủ cực kỳ vững chắc, khiến việc giải mã lưu lượng WPA2 mà không có khóa là gần như không thể với công nghệ hiện tại.

3.2. WPA3 Chuẩn bảo mật Wifi tương lai với xác thực SAE

WPA3 là tiêu chuẩn bảo mật Wifi mới nhất, mang lại nhiều nâng cấp đáng giá. Tính năng nổi bật nhất là việc thay thế PSK bằng giao thức xác thực SAE (Simultaneous Authentication of Equals). SAE có khả năng chống lại các cuộc tấn công từ điển và Brute Force Attack ngoại tuyến. Ngay cả khi kẻ tấn công bắt được gói tin bắt tay, chúng cũng không thể thử mật khẩu lặp đi lặp lại để tìm ra khóa. Thêm vào đó, WPA3 giới thiệu tính năng mã hóa dữ liệu cá nhân hóa (Individualized Data Encryption). Khi kết nối vào một điểm truy cập công cộng, lưu lượng của mỗi người dùng sẽ được mã hóa riêng biệt, ngăn chặn những người dùng khác trong cùng mạng thực hiện Packet Sniffing. Đối với môi trường doanh nghiệp, WPA3 còn cung cấp tùy chọn mã hóa 192-bit, đáp ứng các yêu cầu bảo mật cấp cao nhất.

IV. Top các hình thức tấn công Wifi mà người dùng cần biết

Hiểu rõ các hình thức tấn công là bước đầu tiên để phòng chống hiệu quả. Kẻ xấu có nhiều phương pháp để xâm nhập vào một mạng không dây, từ khai thác lỗ hổng bảo mật của giao thức đến việc lợi dụng sự bất cẩn của người dùng. Một số cuộc tấn công tập trung vào việc bẻ khóa mật khẩu, trong khi những cuộc tấn công khác lại nhắm đến việc lừa người dùng kết nối vào một mạng giả mạo. Các hình thức phổ biến bao gồm Brute Force Attack, tấn công từ điển, Man-in-the-middle, Evil Twin, Packet Sniffing và tấn công DoS. Mỗi hình thức có mục tiêu và kỹ thuật khác nhau, nhưng đều gây ra hậu quả nghiêm trọng cho bảo mật mạng. Việc nhận biết các dấu hiệu của một cuộc tấn công và áp dụng các biện pháp phòng ngừa là kỹ năng cần thiết cho bất kỳ ai sử dụng Wifi. Một mật khẩu mạnh kết hợp với việc cấu hình router đúng cách có thể vô hiệu hóa phần lớn các mối đe dọa này.

4.1. Kỹ thuật tấn công từ điển và Brute Force vào WPA2 PSK

Mặc dù WPA2-PSK rất mạnh về mặt mã hóa, nó vẫn có thể bị tấn công nếu người dùng đặt mật khẩu yếu. Kẻ tấn công có thể sử dụng một kỹ thuật để ghi lại quá trình "bắt tay 4 bước" (4-way handshake) khi một thiết bị kết nối vào mạng. Dữ liệu này sau đó được đưa vào một máy tính mạnh để thực hiện tấn công ngoại tuyến. Tấn công từ điển sẽ thử các mật khẩu từ một danh sách các từ và cụm từ phổ biến, trong khi Brute Force Attack sẽ thử mọi tổ hợp ký tự có thể. Vì cuộc tấn công diễn ra ngoại tuyến, nó không bị giới hạn bởi điểm truy cập và có thể chạy với tốc độ rất cao. Đây là lý do tại sao việc sử dụng một mật khẩu mạnh – dài, phức tạp, và không có trong từ điển – là biện pháp phòng thủ quan trọng nhất chống lại loại tấn công này.

4.2. Tìm hiểu về tấn công Man in the middle và Evil Twin

Man-in-the-middle (MitM) là một hình thức tấn công trong đó kẻ gian bí mật xen vào giữa hai bên đang giao tiếp. Trong bối cảnh Wifi, kẻ tấn công có thể định tuyến lại lưu lượng truy cập của nạn nhân thông qua thiết bị của mình, cho phép chúng đọc, chèn và sửa đổi dữ liệu. Một biến thể phổ biến và nguy hiểm của MitM là Evil Twin. Kẻ tấn công sẽ tạo ra một điểm truy cập giả mạo có cùng SSID và các đặc điểm nhận dạng khác với một mạng Wifi hợp pháp (ví dụ: "Sân bay Nội Bài Free Wifi"). Các thiết bị của người dùng có thể tự động kết nối vào điểm truy cập giả này vì nó có tín hiệu mạnh hơn. Một khi đã kết nối, toàn bộ lưu lượng của nạn nhân sẽ đi qua máy của kẻ tấn công, tạo điều kiện cho việc đánh cắp mật khẩu, thông tin tài chính và các dữ liệu nhạy cảm khác.

4.3. Rủi ro từ Packet Sniffing và tấn công từ chối dịch vụ DoS

Packet Sniffing là hành động nghe lén và bắt giữ các gói dữ liệu được truyền qua mạng không dây. Trên các mạng không được mã hóa hoặc sử dụng giao thức yếu như WEP, thông tin trong các gói tin này có thể được đọc một cách dễ dàng. Ngay cả trên mạng được mã hóa, kẻ tấn công vẫn có thể thu thập siêu dữ liệu (metadata) như thiết bị nào đang giao tiếp với thiết bị nào. Trong khi đó, tấn công DoS (Denial of Service) không nhằm mục đích đánh cắp dữ liệu mà là làm tê liệt mạng. Kẻ tấn công có thể làm ngập điểm truy cập bằng một lượng lớn các yêu cầu giả mạo hoặc gửi các gói tin "deauthentication", buộc các thiết bị khách ngắt kết nối liên tục. Điều này khiến mạng không dây trở nên không thể sử dụng được, gây gián đoạn hoạt động của người dùng và tổ chức.

V. Cách cấu hình router để tối ưu bảo mật mạng không dây

Thiết bị router hoặc modem là trung tâm của mạng không dây và cũng là tuyến phòng thủ đầu tiên. Việc cấu hình đúng các thiết lập trên thiết bị này có thể cải thiện đáng kể bảo mật Wifi và ngăn chặn phần lớn các cuộc tấn công phổ biến. Các bước cấu hình cơ bản bao gồm thay đổi thông tin đăng nhập quản trị mặc định, chọn giao thức bảo mật mạnh nhất (WPA2 hoặc WPA3), và thiết lập một mật khẩu mạnh. Ngoài ra, người dùng nên xem xét các biện pháp nâng cao hơn như vô hiệu hóa các tính năng không an toàn, cập nhật firmware định kỳ và sử dụng các công cụ lọc để kiểm soát truy cập. Việc tạo một mạng khách riêng biệt cũng là một thực hành tốt. Mạng này cho phép khách truy cập Internet nhưng cách ly họ khỏi mạng chính, bảo vệ các thiết bị và dữ liệu nội bộ. Quản lý chủ động thiết bị router là một thói quen quan trọng để duy trì một môi trường mạng an toàn và đáng tin cậy.

5.1. Thiết lập mật khẩu mạnh và ẩn SSID để tăng bảo mật

Biện pháp bảo mật cơ bản và hiệu quả nhất là sử dụng một mật khẩu mạnh cho mạng Wifi. Một mật khẩu tốt nên có độ dài ít nhất 12-16 ký tự, bao gồm cả chữ hoa, chữ thường, số và ký tự đặc biệt. Tránh sử dụng thông tin cá nhân dễ đoán như ngày sinh hay tên. Bên cạnh đó, việc ẩn SSID (tên mạng) có thể cung cấp một lớp bảo mật mờ. Khi SSID bị ẩn, tên mạng sẽ không hiển thị trong danh sách các mạng khả dụng trên thiết bị của người dùng. Kẻ tấn công thông thường sẽ bỏ qua các mạng ẩn này. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng đây không phải là một biện pháp an ninh tuyệt đối, vì các công cụ chuyên dụng vẫn có thể phát hiện ra các mạng ẩn. Nó nên được sử dụng kết hợp với các phương pháp bảo mật khác.

5.2. Vô hiệu hóa WPS và cập nhật firmware cho router modem

WPS (Wi-Fi Protected Setup) là một tính năng được thiết kế để đơn giản hóa quá trình kết nối thiết bị với mạng. Tuy nhiên, nó lại chứa một lỗ hổng bảo mật nghiêm trọng cho phép kẻ tấn công thực hiện Brute Force Attack vào mã PIN 8 chữ số. Việc bẻ khóa mã PIN WPS dễ dàng hơn nhiều so với bẻ khóa một mật khẩu mạnh. Do đó, khuyến nghị hàng đầu là tắt hoàn toàn tính năng WPS trong cài đặt của router. Thêm vào đó, việc cập nhật firmware cho router và modem là cực kỳ quan trọng. Các nhà sản xuất thường xuyên phát hành các bản cập nhật để vá các lỗ hổng bảo mật mới được phát hiện. Việc duy trì firmware ở phiên bản mới nhất đảm bảo rằng thiết bị của bạn được bảo vệ khỏi các mối đe dọa đã biết.

5.3. Sử dụng tường lửa và lọc địa chỉ MAC hiệu quả

Hầu hết các router hiện đại đều có tích hợp tường lửa (firewall). Tường lửa hoạt động như một rào cản giữa mạng nội bộ và Internet, giám sát và lọc lưu lượng truy cập đến và đi để chặn các kết nối đáng ngờ. Đảm bảo rằng tính năng tường lửa trên router luôn được bật. Một biện pháp kiểm soát truy cập khác là lọc địa chỉ MAC. Mỗi thiết bị mạng có một địa chỉ MAC vật lý duy nhất. Người quản trị có thể tạo một "danh sách trắng" các địa chỉ MAC được phép kết nối. Bất kỳ thiết bị nào không có trong danh sách sẽ bị từ chối truy cập. Mặc dù kẻ tấn công có kinh nghiệm có thể giả mạo địa chỉ MAC, kỹ thuật này vẫn là một rào cản hiệu quả chống lại những kẻ xâm nhập không chuyên, bổ sung thêm một lớp bảo vệ cho bảo mật mạng không dây.

VI. Tương lai của bảo mật Wifi Thách thức và giải pháp mới

Bối cảnh bảo mật Wifi không ngừng thay đổi. Sự phát triển của Internet vạn vật (IoT), sự gia tăng của các thiết bị kết nối và sự tinh vi của các kỹ thuật tấn công đặt ra những thách thức mới. Các giao thức bảo mật hiện tại như WPA3 đã giải quyết nhiều vấn đề, nhưng cuộc chạy đua giữa các nhà bảo mật và tin tặc sẽ không bao giờ kết thúc. Tương lai của bảo mật mạng không dây sẽ tập trung vào các giải pháp thông minh hơn, có khả năng tự động phát hiện và ứng phó với các mối đe dọa. Trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (Machine Learning) có thể được sử dụng để phân tích các mẫu lưu lượng mạng và xác định các hành vi bất thường. Ngoài ra, các phương pháp xác thực không mật khẩu, chẳng hạn như sinh trắc học, sẽ ngày càng trở nên phổ biến. Đối với cả doanh nghiệp và người dùng cá nhân, việc duy trì nhận thức, liên tục cập nhật kiến thức và áp dụng các công nghệ bảo mật mới nhất sẽ là chìa khóa để giữ an toàn trong một thế giới ngày càng kết nối.

6.1. Xu hướng tấn công mạng Wifi trong kỷ nguyên IoT

Sự bùng nổ của các thiết bị IoT (Internet of Things) như camera an ninh, bóng đèn thông minh, và thiết bị gia dụng kết nối mạng đã tạo ra một mặt trận tấn công mới. Nhiều thiết bị trong số này được sản xuất với chi phí thấp và thường thiếu các tính năng bảo mật mạng cơ bản. Chúng có thể sử dụng mật khẩu mặc định yếu, không có khả năng cập nhật firmware, hoặc chứa các lỗ hổng bảo mật chưa được vá. Kẻ tấn công có thể xâm nhập vào các thiết bị IoT này để làm bàn đạp tấn công các thiết bị khác trong cùng một mạng không dây, hoặc biến chúng thành một phần của mạng botnet để thực hiện các cuộc tấn công DoS quy mô lớn. Việc bảo vệ mạng trong kỷ nguyên IoT đòi hỏi phải phân đoạn mạng, cách ly các thiết bị IoT khỏi các tài nguyên quan trọng và giám sát chặt chẽ hành vi của chúng.

6.2. Các giải pháp bảo mật nâng cao cho doanh nghiệp và cá nhân

Ngoài các biện pháp cơ bản, các giải pháp bảo mật nâng cao đang được phát triển để đối phó với các mối đe dọa phức tạp. Đối với doanh nghiệp, việc triển khai chế độ WPA-Enterprise với máy chủ xác thực RADIUS cho phép kiểm soát truy cập chi tiết dựa trên danh tính người dùng thay vì một mật khẩu dùng chung. Các hệ thống phát hiện và ngăn chặn xâm nhập không dây (WIPS/WIDS) có thể chủ động quét tìm các điểm truy cập giả mạo hoặc các hoạt động đáng ngờ. Đối với cá nhân, việc sử dụng Mạng riêng ảo (VPN) khi kết nối vào các mạng Wifi công cộng sẽ mã hóa toàn bộ lưu lượng truy cập, bảo vệ dữ liệu khỏi các cuộc tấn công Man-in-the-middle và Packet Sniffing. Cuối cùng, việc áp dụng rộng rãi WPA3 trên cả router và thiết bị đầu cuối sẽ là bước tiến quan trọng nhất để nâng cao mức độ bảo mật Wifi cho tất cả mọi người.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ WIFI Wifi là gì? Wifi là viết tắt của Wireless Fidelity là hệ thống truy cập internet không dây. Loại sóng vô tuyến này tương tự như sóng điện thoại, truyền hình và radio. Wifi là công cụ kết nối không thể thiếu trên điện thoại, laptop, máy tính bảng và một số thiết bị thông minh khác như smartwatch.1-Nguyên tắc hoạt động của mạng Wifi Để tạo được kết nối Wifi nhất thiết phải có Router (bộ thu phát), Router này lấy thông tin từ mạng Internet qua kết nối hữu tuyến rồi chuyển nó sang tín hiệu vô tuyến và gửi đi, bộ chuyển tín hiệu không dây (adapter) trên các thiết bị di động thu nhận tín hiệu này rồi giải mã nó sang những dữ liệu cần thiết. Quá trình này có thể thực hiện ngược lại, Router nhận tín hiệu vô tuyến từ Adapter và giải mã chúng rồi gởi qua Internet.1 mô hình kết nối wifi 3 Hà Nội 2021 1.2-Các chuẩn mạng Wifi 1.1-Chuẩn WiFi đầu tiên 802.11 Năm 1997, IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) đã giới thiệu một chuẩn đầu tiên cho WLAN.

Chuẩn này được gọi là 802.11 sau khi tên của nhóm được thiết lập nhằm giám sát sự phát triển của nó.11 chỉ hỗ trợ cho băng tần mạng cực đại lên đến 2Mbps – quá chậm đối với hầu hết các ứng dụng. Với lý do đó, các sản phẩm không dây thiết kế theo chuẩn 802.11 ban đầu dần không được sản xuất nữa.11b (tên mới WiFi 1) IEEE đã mở rộng trên chuẩn 802.11 gốc vào tháng Bảy năm 1999, tạo ra chuẩn 802. Chuẩn này hỗ trợ băng thông lên đến 11Mbps, tương đương với Ethernet truyền thống.11b sử dụng tần số tín hiệu vô tuyến không được kiểm soát (2.4 GHz) giống như chuẩn ban đầu 802. Các nhà cung cấp thích sử dụng tần số này để giảm chi phí sản xuất.11b có thể bị xuyên nhiễu từ các thiết bị điện thoại không dây (kéo dài), lò vi sóng hoặc các thiết bị khác sử dụng cùng dải tần 2.

Mặc dù vậy, bằng cách lắp các thiết bị 802.11b cách xa các thiết bị như vậy có thể giảm được hiện tượng xuyên nhiễu này.11b – giá thành thấp nhất; phạm vi tín hiệu tốt và không dễ bị cản trở. 4 Hà Nội 2021 · Nhược điểm của 802.11b – tốc độ tối đa thấp nhất; các thiết bị gia dụng có thể gây trở ngại cho tần số vô tuyến mà 802.11b vẫn đang được phát triển, IEEE đã tạo một mở rộng thứ hai cho chuẩn 802.11b được sử dụng rộng rãi quá nhanh so với 802.11a, nên một số người cho rằng 802.11a được tạo sau 802. Tuy nhiên trong thực tế, 802.11b được tạo một cách đồng thời. Do giá thành cao hơn nên 802.11a thường được sử dụng trong các mạng doanh nghiệp còn 802.11b thích hợp hơn với thị trường mạng gia đình.11a hỗ trợ băng thông lên đến 54 Mbps và tín hiệu trong một phổ tần số quy định quanh mức 5GHz.

Tần số của 802.11a cao hơn so với 802.11b chính vì vậy đã làm cho phạm vi của hệ thống này hẹp hơn so với các mạng 802. Với tần số này, các tín hiệu 802.11a cũng khó xuyên qua các vách tường và các vật cản khác hơn.11b sử dụng các tần số khác nhau, nên hai công nghệ này không thể tương thích với nhau. Chính vì vậy một số hãng đã cung cấp các thiết bị mạng lai cho 802.11a/b nhưng các sản phẩm này chỉ đơn thuần là thực hiện hai chuẩn này song song (mỗi thiết bị kết nối phải sử dụng một trong hai, không thể sử dụng đồng thời cả hai).11a – tốc độ cực nhanh; tần số được kiểm soát nên tránh được sự xuyên nhiễu từ các thiết bị khác. · Nhược điểm của 802.11a – giá thành đắt; phạm vi hẹp và dễ bị cản trở.11g (tên mới WiFi 3) Vào năm 2002 và 2003, các sản phẩm WLAN hỗ trợ một chuẩn mới hơn đó là 802.11g, được đánh giá cao trên thị trường.11g là một nỗ lực để kết hợp những ưu điểm của chuẩn 802.

Nó hỗ trợ băng thông lên đến 54Mbps và sử dụng tần số 2.4 Ghz để có phạm vi rộng.11g có khả năng tương thích với các chuẩn 802.11b, điều đó có nghĩa là các điểm truy cập 802.11g sẽ làm việc với các adapter mạng không dây 802.11b và ngược lại.11g – tốc độ cực nhanh; phạm vi tín hiệu tốt và ít bị cản trở. · Nhược điểm của 802.11g – giá thành đắt hơn 802.11b; các thiết bị có thể bị xuyên nhiễu từ những đồ gia dụng sử dụng cùng tần số tín hiệu vô tuyến không được kiểm soát.11n (đôi khi được gọi tắt là Wireless N) được thiết kế để cải thiện cho 802.11g trong tổng số băng thông được hỗ trợ bằng cách tận dụng nhiều tín hiệu không dây và các anten (công nghệ MIMO).11n đã được phê chuẩn vào năm 2009 với các đặc điểm kỹ thuật như cung cấp băng thông tối đa lên đến 600 Mbps.11n cũng cung cấp phạm vi tốt hơn những chuẩn WiFi trước đó do cường độ tín hiệu của nó đã tăng lên, và 802.11n có khả năng tương thích ngược với các thiết bị 802.11n – tốc độ tối đa nhanh nhất và phạm vi tín hiệu tốt nhất; khả năng chống nhiễu tốt hơn từ các nguồn bên ngoài. · Nhược điểm của 802.11n – giá thành đắt hơn 802.11g; việc sử dụng nhiều tín hiệu có thể gây nhiễu với các mạng dựa trên chuẩn 802.2: Một số chuẩn wifi 802.11n là một tiêu chuẩn công nghiệp của IEEE về truyền thông mạng không dây Wi- Fi.11n được thiết kế để thay thế các công nghệ Wi-Fi 802.11g cũ hơn, nhưng nó đã được thay thế bởi chuẩn 802. Mỗi tiêu chuẩn mới thường nhanh và đáng tin cậy hơn so với tiêu chuẩn trước đó.

Trên bất kỳ thiết bị Wi-Fi nào bạn mua sẽ phản ánh tiêu chuẩn nào sẽ hỗ trợ thiết bị đó.6- Công nghệ không dây chính trong 802.11n sử dụng nhiều ăng-ten không dây song song để truyền và nhận dữ liệu. Thuật ngữ MIMO (Multiple Input, Multiple Output) liên quan đề cập đến khả năng của 6 Hà Nội 2021 802.11n và các công nghệ tương tự để phối hợp nhiều tín hiệu vô tuyến đồng thời.11n hỗ trợ tối đa 4 luồng đồng thời. MIMO giúp tăng cả phạm vi và thông lượng của mạng không dây. Một kỹ thuật bổ sung được sử dụng bởi 802.11n liên quan đến việc tăng băng thông kênh.

Như trong kết nối mạng 802.11a/b/g, mỗi thiết bị 802.11n sử dụng kênh Wi-Fi đặt sẵn để truyền phát.11n sử dụng dải tần số lớn hơn các tiêu chuẩn trước đó, giúp tăng thông lượng dữ liệu.11n hỗ trợ băng thông mạng tối đa trên lý thuyết lên tới 300Mbps tùy thuộc chủ yếu vào số lượng radio không dây được tích hợp trong các thiết bị.11n hoạt động ở cả băng tần 2.4 GHz và 5 GHz.8- Thiết bị mạng 802.11n so với các tiêu chuẩn trước đó Trong vài năm trước khi 802.11n chính thức được phê chuẩn, các nhà sản xuất thiết bị mạng đã bán cái gọi là thiết bị N thử nghiệm, dựa trên bản nháp sơ bộ của tiêu chuẩn này. Phần cứng này thường tương thích với thiết bị 802.11n hiện tại, mặc dù có thể cần phải nâng cấp firmware cho các thiết bị cũ này.9- Thế hệ tiếp nối của 802.11n đóng vai trò là chuẩn Wi-Fi nhanh nhất trong 5 năm trước khi giao thức 802.11ac được phê duyệt vào năm 2014.11ac cung cấp tốc độ từ 433Mbps đến vài gigabit mỗi giây, gần bằng tốc độ và hiệu suất của các kết nối có dây. Nó hoạt động hoàn toàn trong băng tần 5MHz và hỗ trợ lên đến 8 luồng đồng thời.11ac là chuẩn WiFi mới nhất, được sử dụng phổ biến nhất hiện nay.11ac sử dụng công nghệ không dây băng tần kép, hỗ trợ các kết nối đồng thời trên cả băng tần 2.4 GHz và 5 GHz.11ac cung cấp khả năng tương thích ngượ với các chuẩn 802.11n và băng thông đạt tới 1.300 Mbps trên băng tần 5 GHz, 450 Mbps trên 2.3- Các khái niệm liên quan và loại hình, phương pháp, kỹ thuật, xú hướng 7 Hà Nội 2021 1.1- Một số khái niệm cơ bản - Tấn công: Hiện nay vẫn chưa có định nghĩa chính xác về thuật ngữ "tấn công" (xâm nhập, công kích). Mỗi chuyên gia trong lĩnh vực an toàn thông tin có quan điểm khác nhau nhưng về cơ bản “Tấn công” là hoạt động có chủ ý của kẻ xấu lợi dụng các thương tổn của hệ thống thông tin phá huỷ chính sách an toàn thông tin, dữ liệu hoặc tác động bất kỳ dẫn đến việc phá huỷ tính toàn vẹn, tính bí mật, tính sẵn sàng của hệ thống và thông tin xử lý trong hệ thống.

- Đối tượng tấn công mạng: Là những cá nhân hoặc tổ chức sử dụng những kiến thức về mạng và các công cụ phá hoại (gồm phần cứng hoặc phần mềm) để dò tìm các điểm yếu và các lỗ hổng bảo mật trên hệ thống, thực hiện các hoạt động xâm nhập và chiếm đoạt tài nguyên trái phép. Một số đối tượng tấn công mạng như: +Hacker: Là những kẻ xâm nhập vào mạng trái phép bằng cách sử dụng các công cụ phá mật khẩu hoặc khai thác các điểm yếu của thành phần truy nhập trên hệ thống + Masquerader : Là những kẻ giả mạo thông tin trên mạng như giả mạo địa chỉ của giao thức Internet, tên miền, định danh người dùng… + Eavesdropping: là những đối tượng nghe trộm thông tin trên mạng, sử dụng các công cụ sniffer, sau đó dùng các công cụ phân tích và debug để lấy được các thông tin có giá trị. - Các lỗ hổng bảo mật: + Các lỗ hổng bảo mật là những điểm yếu trên hệ thống hoặc ẩn chứa trong một dịch vụ mà dựa vào đó kẻ tấn công có thể xâm nhập trái phép vào hệ thống để thực hiện những hành động phá hoại chiếm đoạt tài nguyên bất hợp pháp. + Có nhiều nguyên nhân gây ra những lỗ hổng bảo mật: Có thể do lỗi của bản thân hệ thống, hoặc phần mềm cung cấp hoặc người quản trị yếu kém không hiểu sâu về các dịch vụ cung cấp… + Mức độ ảnh hưởng của các lỗ hổng tới hệ thống là khác nhau.

Có lỗ hổng chỉ ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ cung cấp, có lỗ hổng ảnh hưởng tới toàn bộ hệ thống hoặc phá hủy hệ thống. - Các dạng phần mềm độc hại: Hiện nay phổ biến có nhiều phần mềm độc hại nhưng thường hay nhắc đến là các dạng sau: + Virus: Là một chương trình máy tính luôn cố gắng mô phỏng theo một loại mã khác được hệ thống hay người dùng cho phép hoạt động. Khi mã này được sử dụng, 8 Hà Nội 2021 virus cũng sẽ được kích hoạt song song với nó. Virus có khả năng tự sao chép chính nó lên những đĩa, file khác mà người dùng không hề hay biết.

Virus được chia thành 2 loại nhiễm khởi động và nhiễm File.