Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh an ninh mạng ngày càng trở nên phức tạp, các cuộc tấn công mạng có chủ đích, đặc biệt là tấn công APT (Advanced Persistent Threat), đã và đang gây ra những thiệt hại nghiêm trọng cho các tổ chức, trong đó có ngành Hải quan Việt Nam. Theo thống kê của VNCERT trong năm 2015, đã ghi nhận hơn 14.000 sự cố liên quan đến mã độc và hàng nghìn sự cố tấn công lừa đảo, thay đổi giao diện website, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoạt động của các cơ quan nhà nước. Ngành Hải quan với gần 100% tờ khai hải quan được thực hiện điện tử, cùng với các ứng dụng nghiệp vụ quan trọng như kiểm tra sau thông quan, quản lý rủi ro, thông tin tình báo, có vai trò đặc biệt trong chuỗi cung ứng quốc gia. Do đó, việc đảm bảo an toàn, an ninh hệ thống thông tin ngành Hải quan là yếu tố sống còn để duy trì hoạt động thông suốt và hiệu quả.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là phân tích thực trạng hệ thống an ninh, an toàn thông tin ngành Hải quan, đánh giá các rủi ro hiện hữu, đặc biệt là nguy cơ từ các cuộc tấn công APT, từ đó đề xuất các giải pháp kỹ thuật và mô hình đảm bảo an toàn thông tin phù hợp. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào hệ thống mạng, các ứng dụng nghiệp vụ và thiết bị bảo mật của Tổng cục Hải quan và các Cục, Chi cục Hải quan trên toàn quốc trong giai đoạn 2015-2016. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao năng lực phòng chống tấn công mạng, bảo vệ dữ liệu và duy trì hoạt động ổn định của ngành Hải quan, góp phần bảo vệ an ninh quốc gia và phát triển kinh tế.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về an ninh mạng, đặc biệt tập trung vào:

  • Lý thuyết về tấn công APT (Advanced Persistent Threat): Mô tả đặc điểm, các giai đoạn tấn công, kỹ thuật và phương thức tấn công dai dẳng, có chủ đích nhằm xâm nhập và chiếm quyền kiểm soát hệ thống mạng mục tiêu trong thời gian dài.

  • Mô hình đánh giá rủi ro theo tiêu chuẩn ISO/IEC 27001:2005: Áp dụng các nguyên tắc đánh giá rủi ro an toàn thông tin, xác định các điểm yếu, mức độ ảnh hưởng và ưu tiên các biện pháp kiểm soát phù hợp.

  • Khái niệm về hệ thống bảo mật mạng đa lớp: Bao gồm các thành phần như tường lửa, hệ thống phát hiện và ngăn chặn xâm nhập (IDS/IPS), hệ thống phòng chống mã độc, kiểm soát truy cập mạng (NAC), và các giải pháp bảo mật ứng dụng.

Các khái niệm chính được sử dụng gồm: tấn công APT, mô hình mạng ngành Hải quan, hệ thống bảo mật đa lớp, đánh giá rủi ro an toàn thông tin, và giải pháp phòng chống tấn công APT.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa thu thập dữ liệu thực tế và phân tích định tính, định lượng:

  • Nguồn dữ liệu: Bao gồm khảo sát thực trạng hệ thống mạng, thiết bị bảo mật, ứng dụng nghiệp vụ tại Tổng cục Hải quan, 35 Cục Hải quan và hơn 200 Chi cục Hải quan; tài liệu kỹ thuật, báo cáo sự cố an ninh mạng; các tiêu chuẩn ISO/IEC 27001:2005; và các báo cáo chuyên ngành về tấn công APT.

  • Phương pháp phân tích: Đánh giá rủi ro dựa trên tiêu chuẩn ISO/IEC 27001:2005, kiểm tra cấu hình thiết bị mạng, bảo mật, phân tích lỗ hổng bảo mật trên hệ thống máy chủ, máy trạm và ứng dụng nghiệp vụ; phân tích kỹ thuật tấn công APT và các giải pháp phòng chống hiện có.

  • Cỡ mẫu và chọn mẫu: Khảo sát toàn bộ hệ thống mạng và thiết bị bảo mật tại Tổng cục Hải quan, 9 Cục Hải quan có Trung tâm dữ liệu và 26 Cục không có Trung tâm dữ liệu, cùng hơn 200 Chi cục Hải quan. Việc chọn mẫu nhằm đảm bảo tính đại diện cho toàn ngành Hải quan.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2015-2016, với các bước khảo sát, thu thập dữ liệu, đánh giá rủi ro, phân tích giải pháp và đề xuất mô hình đảm bảo an toàn thông tin.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng hệ thống mạng và bảo mật ngành Hải quan còn nhiều điểm yếu: Hệ thống mạng ngành Hải quan được thiết kế theo mô hình tập trung với các phân vùng mạng rõ ràng tại Tổng cục, Cục và Chi cục Hải quan. Tuy nhiên, qua đánh giá rủi ro, nhiều thiết bị mạng và bảo mật còn tồn tại các lỗ hổng nghiêm trọng như cấu hình session timeout chưa hợp lý, sử dụng giao thức TELNET không mã hóa, mật khẩu yếu, thiếu đồng bộ thời gian qua NTP. Cụ thể, 3 hạng mục kiểm tra cấu hình quản trị thiết bị mạng và bảo mật bị đánh giá ở mức độ cao cần khắc phục ngay.

  2. Các lỗ hổng phần mềm và hệ điều hành trên máy chủ, máy trạm: Qua kiểm tra, phát hiện nhiều lỗ hổng nghiêm trọng trên các hệ điều hành Windows và phần mềm Flash Player, cho phép kẻ tấn công thực thi mã độc từ xa, chiếm quyền điều khiển hệ thống. Ví dụ, lỗ hổng CVE-2015-5122 và CVE-2015-5119 trên Flash Player có thể bị khai thác để cài đặt phần mềm độc hại từ xa.

  3. Hệ thống bảo mật hiện có chưa đủ khả năng ngăn chặn tấn công APT: Mặc dù đã triển khai nhiều thiết bị bảo mật như tường lửa, IPS, hệ thống lọc web, chống mã độc, nhưng các thiết bị này chưa được cấu hình đầy đủ các chính sách bảo mật quan trọng như kiểm soát luồng dữ liệu giữa các vùng mạng, cấu hình session timeout, và chưa có giải pháp chuyên biệt phòng chống tấn công APT.

  4. Nguy cơ tấn công APT rất cao và phức tạp: Ngành Hải quan là mục tiêu tiềm năng của các cuộc tấn công APT do tính chất nhạy cảm của dữ liệu và vai trò quan trọng trong hoạt động xuất nhập khẩu quốc gia. Các cuộc tấn công APT có thể khai thác nhiều lỗ hổng bảo mật khác nhau, sử dụng kỹ thuật tinh vi để ẩn mình và duy trì sự tồn tại lâu dài trong hệ thống.

Thảo luận kết quả

Kết quả đánh giá cho thấy hệ thống mạng và bảo mật ngành Hải quan đã được đầu tư và triển khai các giải pháp cơ bản, tuy nhiên vẫn còn nhiều điểm yếu kỹ thuật và quản trị cần khắc phục để nâng cao khả năng phòng chống tấn công mạng, đặc biệt là tấn công APT. Việc sử dụng các giao thức không mã hóa như TELNET, cấu hình mật khẩu yếu, thiếu đồng bộ thời gian gây khó khăn trong việc phát hiện và xử lý sự cố. Các lỗ hổng phần mềm nghiêm trọng trên hệ điều hành và ứng dụng nghiệp vụ tạo điều kiện cho kẻ tấn công khai thác và chiếm quyền điều khiển hệ thống.

So sánh với các nghiên cứu trong ngành an ninh mạng, các điểm yếu này là phổ biến ở nhiều tổ chức có hệ thống mạng phức tạp và quy mô lớn. Tuy nhiên, với đặc thù của ngành Hải quan, việc đảm bảo an toàn thông tin càng trở nên cấp thiết do liên quan đến an ninh quốc gia và kinh tế. Việc áp dụng các giải pháp phòng chống tấn công APT tiên tiến như FireEye và Checkpoint, kết hợp với mô hình bảo mật đa lớp và quản trị rủi ro theo tiêu chuẩn quốc tế, sẽ giúp nâng cao hiệu quả bảo vệ hệ thống.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ thể hiện tỷ lệ các lỗ hổng phát hiện trên thiết bị mạng, máy chủ và thiết bị bảo mật; bảng tổng hợp các điểm yếu kỹ thuật và mức độ ưu tiên khắc phục; sơ đồ mô hình mạng ngành Hải quan và các phân vùng bảo mật hiện tại để minh họa các điểm dễ bị tấn công.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường cấu hình bảo mật thiết bị mạng và bảo mật: Cần thực hiện ngay việc cấu hình session timeout dưới 10 phút, tắt dịch vụ TELNET và thay thế bằng SSH, cấu hình mật khẩu mạnh tối thiểu 8 ký tự bao gồm chữ hoa, chữ thường, số và ký tự đặc biệt. Thời gian đồng bộ thiết bị qua dịch vụ NTP phải được thiết lập để đảm bảo chính xác log sự kiện. Chủ thể thực hiện: Ban CNTT Tổng cục Hải quan và các Cục Hải quan. Thời gian: trong vòng 3 tháng.

  2. Triển khai giải pháp phòng chống tấn công APT chuyên biệt: Áp dụng các giải pháp công nghệ tiên tiến như FireEye với nền tảng giả lập Multiple Virtual Execution Engine (MVX) và Callback Filter để phát hiện và ngăn chặn mã độc zero-day, các cuộc tấn công có chủ đích. Chủ thể thực hiện: Ban CNTT Tổng cục Hải quan phối hợp với nhà cung cấp giải pháp. Thời gian: 6-9 tháng.

  3. Nâng cao năng lực quản trị và giám sát an ninh mạng: Xây dựng chính sách quản trị bảo mật chặt chẽ, đào tạo nhân viên về an ninh mạng, thiết lập hệ thống giám sát, phân tích log và cảnh báo sớm các sự cố an ninh. Chủ thể thực hiện: Ban CNTT và phòng an ninh mạng. Thời gian: liên tục, ưu tiên trong 12 tháng đầu.

  4. Đánh giá và cập nhật thường xuyên các bản vá bảo mật: Thiết lập quy trình kiểm tra, cập nhật các bản vá lỗi phần mềm, hệ điều hành và ứng dụng nghiệp vụ để giảm thiểu các lỗ hổng bảo mật. Chủ thể thực hiện: Ban CNTT các đơn vị trong ngành Hải quan. Thời gian: định kỳ hàng quý.

  5. Xây dựng mô hình bảo mật đa lớp và phân vùng mạng hợp lý: Tăng cường phân vùng mạng, kiểm soát chặt chẽ luồng dữ liệu giữa các vùng mạng, sử dụng tường lửa, IPS, hệ thống phát hiện xâm nhập để ngăn chặn các cuộc tấn công từ bên ngoài và bên trong. Chủ thể thực hiện: Ban CNTT Tổng cục Hải quan. Thời gian: 12 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cán bộ quản lý và kỹ thuật ngành Hải quan: Giúp hiểu rõ thực trạng hệ thống mạng, các nguy cơ an ninh và các giải pháp phòng chống tấn công APT phù hợp với đặc thù ngành.

  2. Chuyên gia an ninh mạng và nhà cung cấp giải pháp bảo mật: Cung cấp thông tin chi tiết về mô hình mạng, các điểm yếu kỹ thuật và yêu cầu bảo mật trong môi trường hải quan để phát triển và triển khai giải pháp hiệu quả.

  3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành Công nghệ Thông tin, An toàn Thông tin: Là tài liệu tham khảo thực tiễn về đánh giá rủi ro, phân tích tấn công APT và xây dựng mô hình bảo mật trong môi trường tổ chức lớn.

  4. Các cơ quan nhà nước và tổ chức có hệ thống thông tin quan trọng: Có thể áp dụng các bài học, phương pháp đánh giá và giải pháp phòng chống tấn công APT để bảo vệ hệ thống thông tin của mình.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tấn công APT là gì và tại sao nó nguy hiểm?
    Tấn công APT là hình thức tấn công mạng có chủ đích, dai dẳng, sử dụng kỹ thuật tinh vi để xâm nhập và duy trì sự hiện diện trong hệ thống mục tiêu nhằm đánh cắp thông tin nhạy cảm. Nó nguy hiểm vì khó phát hiện, có thể tồn tại lâu dài và gây thiệt hại lớn về dữ liệu và uy tín tổ chức.

  2. Ngành Hải quan có những điểm yếu bảo mật nào dễ bị tấn công?
    Ngành Hải quan có các điểm yếu như cấu hình thiết bị chưa đầy đủ, sử dụng giao thức không mã hóa, mật khẩu yếu, thiếu đồng bộ thời gian, và chưa có giải pháp chuyên biệt phòng chống tấn công APT, tạo điều kiện cho kẻ tấn công khai thác.

  3. Giải pháp FireEye giúp phòng chống tấn công APT như thế nào?
    FireEye sử dụng nền tảng giả lập Multiple Virtual Execution Engine (MVX) để thực thi và phân tích mã độc trong môi trường ảo, phát hiện các mã độc zero-day và ngăn chặn các kết nối callback tới máy chủ điều khiển của hacker, giúp phát hiện và ngăn chặn kịp thời các cuộc tấn công APT.

  4. Làm sao để đánh giá rủi ro an ninh mạng hiệu quả?
    Đánh giá rủi ro hiệu quả cần xác định phạm vi, thu thập dữ liệu thực tế, phân tích các điểm yếu kỹ thuật và quản trị, đánh giá mức độ ảnh hưởng và khả năng xảy ra rủi ro, từ đó ưu tiên các biện pháp kiểm soát phù hợp theo tiêu chuẩn quốc tế như ISO/IEC 27001.

  5. Các tổ chức khác có thể áp dụng mô hình bảo mật này không?
    Có, mô hình bảo mật đa lớp, đánh giá rủi ro và giải pháp phòng chống tấn công APT được đề xuất có thể áp dụng cho nhiều tổ chức có hệ thống thông tin quan trọng, giúp nâng cao khả năng phòng thủ trước các cuộc tấn công mạng tinh vi.

Kết luận

  • Luận văn đã phân tích chi tiết thực trạng hệ thống mạng, ứng dụng và thiết bị bảo mật ngành Hải quan, chỉ ra nhiều điểm yếu và lỗ hổng nghiêm trọng.
  • Đánh giá rủi ro theo tiêu chuẩn ISO/IEC 27001:2005 giúp xác định các nguy cơ chính, đặc biệt là nguy cơ từ tấn công APT.
  • Giới thiệu và phân tích các giải pháp phòng chống tấn công APT tiên tiến như FireEye và Checkpoint, làm cơ sở xây dựng mô hình bảo mật phù hợp.
  • Đề xuất các giải pháp kỹ thuật và quản trị cụ thể nhằm nâng cao an toàn thông tin ngành Hải quan trong vòng 12 tháng tới.
  • Khuyến nghị các bên liên quan trong ngành Hải quan và các tổ chức có hệ thống thông tin quan trọng tham khảo và áp dụng để bảo vệ hệ thống trước các mối đe dọa mạng ngày càng tinh vi.

Hành động tiếp theo: Triển khai các khuyến nghị về cấu hình bảo mật, đầu tư giải pháp phòng chống APT, đào tạo nhân sự và xây dựng hệ thống giám sát an ninh mạng toàn diện. Để bảo vệ hiệu quả hệ thống thông tin ngành Hải quan, các đơn vị cần phối hợp chặt chẽ và liên tục cập nhật các biện pháp bảo mật mới nhất.