MỞ ĐẦU Cuộc sống của con ngƣời ngày nay thực sự đã bƣớc sang một kỷ nguyên mới, một kỷ nguyên của khoa học công nghệ và truyền thông. Trong đó không thể không kể đến sự ra đời và phát triển của mạng Internet, nó đã tác động mạnh mẽ đến đời sống của chúng ta. Thông qua đó con ngƣời trên toàn thế giới xích lại gần nhau hơn, đơn giản chỉ với một cái click chuột, ta đã có thể liên lạc với một ngƣời cách xa ta đến hàng ngàn dặm. Cùng với các công nghệ mới thúc đẩy sự phát triển của mạng Internet thì mạng không dây cũng đã có một chuyển biến mạnh mẽ, trong đó có mạng WLAN.
Các thiết bị trong mạng này kết nối với nhau không phải bằng các phƣơng tiện truyền dẫn hữu tuyến mà là bằng sóng vô tuyến. Ích lợi mà mạng này mang lại là khả năng thiết lập kết nối tới các thiết bị không phụ thuộc vào hạ tầng dây dẫn. Cũng nhờ vào đặc điểm của mạng không dây mà chi phí cho việc lắp đặt, duy trì, bảo dƣỡng hay thay đổi đƣờng dây đã đƣợc giảm đi rất nhiều, đồng thời, tính linh hoạt đƣợc áp dụng một cách khá hiệu quả, ở bất cứ đâu trong phạm vi phủ sóng của thiết bị, ta đều có thể kết nối vào mạng. Trong những năm gần đây, giới công nghệ thông tin đã chứng kiến sự bùng nổ của nền công nghiệp mạng không dây.
Khả năng liên lạc không dây đã gần nhƣ tất yếu trong các thiết bị cầm tay, máy tính xách tay, điện thoại di động và các thiết bị số khác. Với các tính năng ƣu việt về vùng phục vụ kết nối linh động, khả năng triển khai nhanh chóng, giá thành ngày càng giảm, mạng WLAN đã trở thành một trong những giải pháp cạnh tranh có thể thay thế mạng Ethernet LAN truyền thống. Tuy nhiên, sự tiện lợi của mạng không dây cũng đặt ra một thử thách lớn về bảo đảm an ninh an toàn cho mạng không dây đối với các nhà quản trị mạng. Ƣu thế về sự tiện lợi của kết nối không dây có thể bị giảm sút do những khó khăn nảy sinh trong bảo mật mạng.
Vấn đề này càng ngày càng trở nên cấp thiết và cần nhận đƣợc sự quan tâm từ nhiều phía. Vì những lý đó cùng với niềm đam mê thực sự về những tiện lợi mà mạng không dây mang lại đã khiến tôi quyết định chọn đề tài: “Nghiên cứu các giải pháp đảm bảo an ninh an toàn cho mạng không dây” làm luận văn tốt nghiệp với mong muốn có thể tìm hiểu, nghiên cứu và ứng dụng các giải pháp để đảm bảo an ninh cho mạng không dây trong đơn vị. Toàn bộ luận văn đƣợc chia làm 3 chƣơng: Chƣơng 1: Tổng quan về mạng không dây Trình bày tổng quan về các loại mạng không dây và các kỹ thuật đƣợc ứng dụng trong mạng không dây, sau đó tập trung trình bày về mạng WLAN và chuẩn của mạng WLAN cũng nhƣ những gì diễn ra trong quá trình thiết lập kết nối với một hệ thống WLAN đơn giản (chƣa có chứng thực và mã hóa). Chƣơng 2: Một số giải pháp đảm bảo an ninh an toàn cho mạng không dây LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 9 Trình bày thực trạng mất an ninh an toàn của mạng không dây, các kiểu tấn công trong mạng không dây, các giao thức bảo mật trong mạng không dây, các kỹ thuật mật mã ứng dụng để bảo mật mạng không dây và một số giải pháp cho việc đảm bảo an ninh an toàn cho mạng WLAN.
Chƣơng 3: Nghiên cứu, đề xuất giải pháp, phát triển ứng dụng đảm bảo an ninh an toàn cho mạng WLAN ngành công an Mục đích của chƣơng này là nghiên cứu thực trạng yêu cầu đặt ra đối với mạng WLAN ngành công an từ đó đề xuất giải pháp, phát triển ứng dụng nhằm đảm bảo an ninh an toàn cho mạng WLAN ngành công an phục vụ tốt các mặt công tác nghiệp vụ của lực lƣợng công an. Trong quá trình làm luận văn không thể tránh khỏi những sai sót, rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy cô, đồng nghiệp và bạn bè. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 10 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY 1. Tổng quan về mạng không dây và các công nghệ ứng dụng trong mạng không dây 1.
Sự phát triển của mạng không dây 1. Giới thiệu Mặc dù mạng không dây đã có lịch sử hơn một thế kỷ, truyền dẫn không dây đƣợc sử dụng phổ biến trong các hệ thống truyền thông chỉ trong 15 – 20 năm gần đây. Hiện nay lĩnh vực truyền thông không dây là một trong những phần phát triển nhanh nhất của ngành công nghiệp viễn thông. Các hệ thống truyền thông không dây nhƣ là điện thoại tổ ong, điện thoại cố định không dây và điện thoại vệ tinh cũng nhƣ là WLAN đƣợc sử dụng phổ biến và trở thành công cụ thiết yếu trong cuộc sống hàng ngày của nhiều ngƣời, cả những ngƣời chuyên nghiệp và không chuyên.
Sự phổ biến của các hệ thống truyền thông không dây là do các lợi ích của nó so với các hệ thống có dây. Những lợi ích quan trọng nhất của hệ thống không dây là tính di động và sự tiết kiệm chi phí. Có thể nói truyền dẫn không dây đã bắt đầu từ xa xƣa trong lịch sử nhân loại. Ngay từ thời cổ đại, con ngƣời đã sử dụng các phƣơng pháp truyền thông thô sơ có thể đƣợc xem là truyền thông không dây.
Ví dụ nhƣ là dùng tín hiệu khói, phản chiếu ánh sáng, cờ hiệu, lửa,. Ngƣời Hy Lạp cổ đại đã sử dụng một hệ thống liên lạc bao gồm một tập hợp các trạm quan sát trên các đỉnh đồi, mỗi một trạm có thể nhìn thấy đƣợc trạm láng giềng của mình. Khi nhận một thông báo từ một trạm láng giềng, ngƣời ở trạm phát lại thông báo để chuyển tiếp nó đến trạm láng giềng tiếp theo. Sử dụng hệ thống này các thông báo đƣợc trao đổi giữa các cặp trạm ở xa từ một trạm khác.
Hệ thống này cũng đã đƣợc dùng bởi các nền văn minh khác. Tuy nhiên, nhƣ là chúng ta hiểu về mạng không dây ngày nay sẽ là hợp logic hơn khi cho rằng nguồn gốc của mạng không dây bắt đầu cùng với sự truyền sóng vô tuyến lần đầu tiên. Việc này xảy ra vào năm 1895, một vài năm sau khi có một khám phá quan trọng khác: sự phát minh ra điện thoại. Trong năm này, Guglielmo Marconi đã thực hiện truyền dẫn không dây sóng vô tuyến giữa đảo Wight và một tàu kéo cách xa nhau 18 dặm.
Sáu năm sau đó, Marconi truyền thành công một tín hiệu sóng vô tuyến băng qua Đại Tây Dƣơng từ Cornwall tới Newfoundland và trong năm 1902 sự truyền thông hai chiều đầu tiên băng qua Đại Tây Dƣơng đƣợc thiết lập. Trong suốt những năm tiếp theo với những hoạt động tiên phong của Marconi, sự truyền dẫn dựa trên sóng vô tuyến tiếp tục đƣợc phát triển. Hệ thống điện thoại dựa trên sóng vô tuyến đầu tiên có từ sau năm 1915, khi mà cuộc đàm thoại dựa trên sóng vô tuyến đầu tiên đƣợc thiết lập giữa các con tàu. Hệ thống điện thoại di động ban đầu LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 11 Trong năm 1946, hệ thống điện thoại di động công cộng đầu tiên còn đƣợc gọi là MTS đƣợc giới thiệu tại 25 thành phố ở nƣớc Mỹ.
Do những hạn chế về công nghệ, các máy thu phát di động của MTS rất lớn và chỉ có thể đƣợc mang theo bằng cách chuyên chở bằng xe. Vì vậy, nó đƣợc sử dụng cho hệ thống điện thoại di động trên xe ô tô. MTS là một hệ thống tƣơng tự, điều đó có nghĩa rằng nó xử lý thông tin tiếng nói nhƣ một dạng sóng liên tục. Dạng sóng này sau đó đƣợc sử dụng để điều biến/khử điều biến sóng mang RF.
Hệ thống này là bán song công, có nghĩa là tại một thời điểm cụ thể ngƣời dùng chỉ có thể nói hoặc lắng nghe. Để chuyển giữa hai chế độ, ngƣời sử dụng phải ấn một nút riêng biệt trên thiết bị đầu cuối. Sự hạn chế chủ yếu của hệ thống MTS là điều khiển bằng tay các cuộc gọi và trên thực tế một số lƣợng rất hạn chế các kênh là sẵn dùng: Trong phần lớn các trƣờng hợp, hệ thống cung cấp sự hỗ trợ cho 3 kênh, điều đó có nghĩa là chỉ 3 cuộc đàm thoại có thể đƣợc phục vụ tại cùng một thời điểm trong một vùng cụ thể. Một sự cải tiến của hệ thống MTS đƣợc gọi là IMTS, đƣợc đƣa vào hoạt động trong những năm 1960.
IMTS sử dụng chuyển mạch cuộc gọi tự động và hỗ trợ truyền song công hoàn toàn, vì vậy loại bỏ đƣợc việc làm trung gian của ngƣời điều hành tổng đài trong một cuộc gọi và sự cần thiết phải có nút bấm để thực hiện cuộc nói chuyện. Hơn nữa, hệ thống IMTS sử dụng 23 kênh. Hệ thống điện thoại tế bào tương tự Hệ thống IMTS sử dụng quang phổ kém hiệu quả, vì vậy khả năng cung cấp nhỏ. Hơn thế nữa, thực tế là công suất của máy phát BS lớn gây giao thoa đến các hệ thống gần kề cộng với vấn đề về khả năng hạn chế nhanh làm cho hệ thống không thực tế.
Một giải pháp cho vấn đề này đƣợc tìm kiếm trong suốt những năm 1950 và 1960 bởi các nhà nghiên cứu tại phòng thí nghiệm AT&T Bell, thông qua việc sử dụng khái niệm tế bào đã dẫn đến một cuộc cách mạng trong phạm vi hệ thống điện thoại di động một vài thập niên sau đó. Theo đề xuất đầu tiên vào năm 1947 bởi D. Ring, khái niệm tế bào thay thế các BS phủ sóng cao bằng một số các trạm phủ sóng thấp. Vùng phủ sóng của mỗi BS đƣợc gọi là một “tế bào”.
Nhƣ vậy, vùng vận hành của hệ thống đƣợc phân chia thành một tập hợp gần kề các tế bào không bao phủ nhau. Phổ sẵn dùng đƣợc phân chia thành các kênh và mỗi tế bào sử dụng tập hợp các kênh riêng của chính nó. Các tế bào lân cận sử dụng tập hợp các kênh khác nhau để tránh sự giao thoa và tập hợp các kênh giống nhau nhƣ vậy đƣợc sử dụng lại tại các tế bào cách xa từ một tế bào khác. Khái niệm này đƣợc biết đến nhƣ là việc sử dụng lại tần số và cho phép một kênh nào đó có thể đƣợc sử dụng trong nhiều hơn một tế bào vì vậy tăng hiệu quả của việc trải phổ.
Mỗi BS đƣợc kết nối qua các dây tới một thiết bị là MSC. Các MSC đƣợc liên kết với nhau qua các dây trực tiếp hoặc là thông qua một MSC ở mức thứ hai.