Giải Pháp Bảo Mật Mạng WLAN Sử Dụng Giao Thức WPA3

LỜI NÓI ĐẦU

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG KHÔNG DÂY VÀ VẤN ĐỀ BẢO ĐẢM AN TOÀN MẠNG KHÔNG DÂY

1.1. Tổng quan về WLAN

1.2. Lịch sử hình thành và phát triển

1.3. Ưu điểm của WLAN

1.4. Nhược điểm của WLAN

1.5. Các chuẩn thông dụng của WLAN

1.6. Một số thông số kỹ thuật của chuẩn IEEE 802

1.7. So sánh các chuẩn IEEE 802

1.8. Cấu trúc và các mô hình WLAN

1.9. Thực trạng về bảo mật WLAN hiện nay

1.9.1. Một số hình thức tấn công xâm nhập phổ biến

1.9.2. Tấn công không qua chứng thực

1.9.3. Tấn công giả mạo AP

1.9.4. Tấn công từ chối dịch vụ (DoS/DDoS)

1.10. Nâng cao độ an toàn WLAN

1.10.1. Lọc địa chỉ MAC

1.10.2. Lọc giao thức

1.10.3. Tắt bỏ tính năng WPS

1.10.4. Loại bỏ việc hỗ trợ băng tầng 2

1.10.5. Sử dụng chuẩn bảo mật WPA2/WPA3

1.10.6. Thay đổi thông tin đăng nhập mặc định

2. CHƯƠNG 2: GIAO THỨC BẢO MẬT WPA3

2.1. Tổng quan về giao thức WPA3

2.2. WPA3-Personal cung cấp mã hóa an toàn và cá nhân hơn

2.3. WPA3-Enterprise nhắm mục tiêu Wi-Fi quy mô lớn

2.4. Sự khác biệt giữa giao thức WPA3 và các giao thức khác

2.5. Sự an toàn và cần thiết của giao thức bảo mật WPA3

2.6. Một số tấn công lên giao thức WPA3

2.6.1. Tấn công dựa trên cảm nhận sóng mang lớp vật lý

2.6.2. Tấn công kênh bên dựa trên thời gian

2.6.3. Tấn công kênh bên dựa trên bộ nhớ cache

2.6.4. Tấn công từ chối dịch vụ

2.6.5. Tấn công yêu cầu xác thực lại

2.6.6. Tấn công ngắt kết nối

2.7. Một số công cụ phục vụ tấn công giao thức WPA3

3. CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP VÀ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG MẠNG KHÔNG DÂY SỬ DỤNG GIAO THỨC BẢO MẬT WPA3

3.1. Giới thiệu về công ty CMC telecom

3.2. Thực trạng tổ chức, sử dụng hệ thống công nghệ thông tin tại công ty

3.3. Biện pháp bảo đảm an toàn thông tin công ty

3.4. Đề xuất giải pháp sử dụng mạng không dây với chuẩn bảo mật WPA3

3.5. Các yêu cầu chung

3.6. Hệ thống mạng wifi sử dụng giao thức bảo mật WPA3

3.7. Sơ đồ lắp đặt hệ thống mạng wifi có bảo mật WPA3 tại công ty

3.8. Danh sách thiết bị

3.9. Triển khai cài đặt, thử nghiệm hệ thống

3.10. Mô hình thử nghiệm

3.11. Cấu hình thiết bị AP hỗ trợ WPA3

3.12. Cấu hình cho Mobile kết nối đến AP

3.13. Cấu hình cho máy laptop kết nối đến AP

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Mạng WLAN và Bảo Mật Khái Niệm Phát Triển

Mạng WLAN (Wireless Local Area Network) là mạng cục bộ không dây, kết nối các thiết bị mà không cần dây cáp. Sử dụng sóng vô tuyến, WLAN cho phép người dùng di chuyển trong phạm vi phủ sóng mà vẫn duy trì kết nối. Công nghệ WLAN bắt đầu xuất hiện vào cuối những năm 1990, với các sản phẩm hoạt động ở băng tần 900MHz. Tuy nhiên, các giải pháp ban đầu này có tốc độ truyền dữ liệu thấp hơn so với mạng có dây. Đến năm 1997, chuẩn IEEE 802.11 ra đời, đánh dấu bước phát triển quan trọng của WLAN, còn được biết đến với tên gọi Wi-Fi. Các chuẩn tiếp theo như 802.11b, 802.11a, 802.11g tiếp tục cải thiện tốc độ và hiệu suất của mạng WLAN. Theo tài liệu, "Công nghệ WLAN lần đầu tiên xuất hiện vào cuối năm 1990, khi những nhà sản xuất giới thiệu những sản phẩm hoạt động trong băng tần 900Mhz".

1.1. Lịch Sử Hình Thành và Phát Triển của Mạng WLAN

Mạng WLAN trải qua nhiều giai đoạn phát triển, từ những ứng dụng điện báo và radio sơ khai đến công nghệ hiện đại ngày nay. Sự phát triển của WLAN gắn liền với sự tiến bộ của công nghệ điện tử và các khám phá trong lĩnh vực vật lý. Các chuẩn IEEE 802.11, 802.11b, 802.11a, và 802.11g đã đóng góp quan trọng vào việc nâng cao tốc độ và hiệu suất của mạng WLAN. Hiện nay, mạng WLAN đã trở nên phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Theo tài liệu, "Năm 1997, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) đã phê chuẩn sự ra đời của chuẩn 802.11, và cũng được biết với tên gọi WI-FI (Wireless Fidelity) cho các mạng WLAN."

1.2. Ưu Điểm và Nhược Điểm Của Mạng WLAN Hiện Nay

Mạng WLAN mang lại nhiều ưu điểm như tính tiện lợi, khả năng di động, hiệu quả và khả năng mở rộng dễ dàng. Tuy nhiên, WLAN cũng có những nhược điểm như vấn đề bảo mật, phạm vi hoạt động giới hạn, độ tin cậy không cao và tốc độ chậm hơn so với mạng có dây. Vấn đề bảo mật WLAN luôn là mối quan tâm hàng đầu của người dùng và các nhà quản trị mạng. Theo tài liệu, "Với sự phát triển của các mạng không dây công cộng, người dùng có thể truy cập Internet ở bất cứ đâu."

II. Thách Thức Bảo Mật WLAN Lỗ Hổng WPA2 và Giải Pháp WPA3

Mặc dù các giao thức bảo mật như WEP, WPA, và WPA2 đã được phát triển để bảo vệ mạng WLAN, nhưng vẫn còn tồn tại nhiều lỗ hổng bảo mật. Các hình thức tấn công phổ biến bao gồm tấn công không qua chứng thực, tấn công giả mạo AP, và tấn công từ chối dịch vụ (DoS/DDoS). WPA2 có những lỗ hổng nhất định. Để giải quyết các vấn đề này, WPA3 đã ra đời với nhiều cải tiến về bảo mật. Theo tài liệu, "Tuy nhiên lỗ hổng lớn nhất trong bộ giáp của WPA vẫn còn tồn tại trong những giao thức trước đó."

2.1. Các Hình Thức Tấn Công Mạng WLAN Phổ Biến Hiện Nay

Các hình thức tấn công mạng WLAN phổ biến bao gồm tấn công không qua chứng thực, tấn công giả mạo AP, và tấn công từ chối dịch vụ (DoS/DDoS). Tấn công không qua chứng thực cho phép kẻ tấn công truy cập vào mạng mà không cần mật khẩu. Tấn công giả mạo AP tạo ra một điểm truy cập giả mạo để đánh lừa người dùng. Tấn công từ chối dịch vụ (DoS/DDoS) làm gián đoạn hoạt động của mạng bằng cách làm quá tải tài nguyên. Theo tài liệu, "Các hệ thống mạng WLAN thường được triển khai theo mô hình hệ thống mở không cài đặt cơ chế kiểm soát truy cập, cũng như bảo mật cho Access Point để giúp người dùng dễ dàng truy cập".

2.2. Lỗ Hổng Bảo Mật WPA2 và Sự Cần Thiết Của WPA3

Mặc dù WPA2 đã cải thiện đáng kể so với WEP và WPA, nhưng vẫn còn tồn tại các lỗ hổng bảo mật. Một trong những lỗ hổng nổi tiếng nhất là KRACK (Key Reinstallation Attack), cho phép kẻ tấn công đánh cắp thông tin nhạy cảm. WPA3 ra đời để khắc phục các lỗ hổng này và cung cấp một giải pháp bảo mật mạnh mẽ hơn cho mạng WLAN. Theo tài liệu, "Mặc dù để thâm nhập được vào mạng lưới được bảo vệ bởi WPA/WPA2 bằng lỗ hổng trên cần tới 2-14 giờ hoạt động liên tục của một máy tính hiện đại, đây vẫn là một mối lo tiềm tàng."

III. Giao Thức WPA3 Giải Pháp Bảo Mật Mạng WLAN Toàn Diện Nhất

WPA3 là giao thức bảo mật mới nhất cho mạng WLAN, được thiết kế để thay thế WPA2 và cung cấp một giải pháp bảo mật mạnh mẽ hơn. WPA3 sử dụng các kỹ thuật mã hóa tiên tiến và các giao thức xác thực mới để bảo vệ mạng khỏi các cuộc tấn công. WPA3 có hai phiên bản chính: WPA3-Personal và WPA3-Enterprise. Theo tài liệu, "Ngày 25/6/2018, Wifi Alliance - tổ chức quản lý công nghệ Wifi đã tuyên bố chính thức phát hành WPA3. Đây là chuẩn WPA mới nhất, công nghệ xác thực người dùng cho các kết nối Wifi."

3.1. Tổng Quan Về Giao Thức Bảo Mật WPA3 Mới Nhất

WPA3 là giao thức bảo mật mới nhất cho mạng WLAN, được thiết kế để thay thế WPA2 và cung cấp một giải pháp bảo mật mạnh mẽ hơn. WPA3 sử dụng các kỹ thuật mã hóa tiên tiến và các giao thức xác thực mới để bảo vệ mạng khỏi các cuộc tấn công. WPA3 có hai phiên bản chính: WPA3-Personal và WPA3-Enterprise. Theo tài liệu, "WPA3 hiện đang là lựa chọn bảo mật tùy chọn cho các thiết bị mới nhưng nó sẽ hoạt động trên tất cả các thiết bị đáp ứng được chuẩn này trong những năm tới."

3.2. So Sánh Chi Tiết WPA3 Personal và WPA3 Enterprise

WPA3-Personal được thiết kế cho các mạng gia đình và cá nhân, sử dụng giao thức SAE (Simultaneous Authentication of Equals) để cung cấp khả năng bảo vệ tốt hơn chống lại các cuộc tấn công đoán mật khẩu. WPA3-Enterprise được thiết kế cho các mạng doanh nghiệp lớn, sử dụng các giao thức xác thực mạnh mẽ hơn và các tính năng bảo mật bổ sung. Cả hai phiên bản đều cung cấp khả năng bảo vệ tốt hơn so với WPA2. Theo tài liệu, "WPA3-Personal cung cấp mã hóa an toàn và cá nhân hơn. WPA3-Enterprise nhắm mục tiêu Wi-Fi quy mô lớn".

IV. Triển Khai WPA3 Hướng Dẫn Cấu Hình và Thử Nghiệm Chi Tiết

Để triển khai WPA3, cần phải cấu hình các thiết bị mạng như router và điểm truy cập (AP) để hỗ trợ giao thức này. Quá trình cấu hình có thể khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất và model của thiết bị. Sau khi cấu hình, cần phải thử nghiệm hệ thống để đảm bảo rằng WPA3 hoạt động đúng cách và cung cấp khả năng bảo mật mong muốn. Theo tài liệu, "Cấu hình thiết bị AP hỗ trợ WPA3. Cấu hình cho Mobile kết nối đến AP. Cấu hình cho máy laptop kết nối đến AP."

4.1. Hướng Dẫn Cấu Hình WPA3 Trên Router và Điểm Truy Cập AP

Để cấu hình WPA3 trên router và điểm truy cập (AP), cần phải truy cập vào giao diện quản lý của thiết bị và tìm đến phần cài đặt bảo mật không dây. Chọn WPA3 làm giao thức bảo mật và cấu hình các thông số khác như mật khẩu và phương pháp mã hóa. Lưu ý rằng không phải tất cả các thiết bị đều hỗ trợ WPA3, vì vậy cần phải kiểm tra thông số kỹ thuật của thiết bị trước khi cấu hình. Theo tài liệu, "Kết quả cấu hình WPA3 cho AP. Cấu hình WPA3 cho Mobile".

4.2. Thử Nghiệm và Đánh Giá Hiệu Quả Bảo Mật Của WPA3

Sau khi cấu hình WPA3, cần phải thử nghiệm hệ thống để đảm bảo rằng nó hoạt động đúng cách và cung cấp khả năng bảo mật mong muốn. Có thể sử dụng các công cụ kiểm tra bảo mật để đánh giá khả năng chống lại các cuộc tấn công khác nhau. Nếu phát hiện bất kỳ vấn đề nào, cần phải điều chỉnh cấu hình hoặc nâng cấp thiết bị để đảm bảo an toàn cho mạng WLAN. Theo tài liệu, "Mô hình hệ thống thử nghiệm. Kết quả cấu hình WPA3 cho Mobile".

V. Ứng Dụng Thực Tế WPA3 Bảo Mật Mạng WLAN Cho Doanh Nghiệp

WPA3 có thể được ứng dụng trong nhiều môi trường khác nhau, từ gia đình đến doanh nghiệp. Trong môi trường doanh nghiệp, WPA3 có thể giúp bảo vệ thông tin nhạy cảm và ngăn chặn các cuộc tấn công mạng. Việc triển khai WPA3 trong doanh nghiệp cần phải được thực hiện một cách cẩn thận và có kế hoạch để đảm bảo hiệu quả và tính ổn định của hệ thống. Theo tài liệu, "Đề xuất giải pháp sử dụng mạng không dây với chuẩn bảo mật WPA3. Các yêu cầu chung. Hệ thống mạng wifi sử dụng giao thức bảo mật WPA3"

5.1. Giải Pháp Bảo Mật WLAN Cho Doanh Nghiệp Với WPA3

Trong môi trường doanh nghiệp, WPA3 có thể được sử dụng để bảo vệ thông tin nhạy cảm và ngăn chặn các cuộc tấn công mạng. Việc triển khai WPA3 trong doanh nghiệp cần phải được thực hiện một cách cẩn thận và có kế hoạch để đảm bảo hiệu quả và tính ổn định của hệ thống. Các doanh nghiệp nên xem xét việc nâng cấp thiết bị mạng và cấu hình WPA3 để tăng cường bảo mật cho mạng WLAN của mình. Theo tài liệu, "Biện pháp bảo đảm an toàn thông tin công ty. Đề xuất giải pháp sử dụng mạng không dây với chuẩn bảo mật WPA3".

5.2. Các Bước Triển Khai WPA3 Trong Môi Trường Doanh Nghiệp

Để triển khai WPA3 trong môi trường doanh nghiệp, cần thực hiện các bước sau: đánh giá hệ thống mạng hiện tại, lập kế hoạch triển khai, nâng cấp thiết bị mạng, cấu hình WPA3, thử nghiệm hệ thống, và đào tạo người dùng. Việc triển khai WPA3 cần phải được thực hiện một cách cẩn thận và có kế hoạch để đảm bảo hiệu quả và tính ổn định của hệ thống. Theo tài liệu, "Sơ đồ lắp đặt hệ thống mạng wifi có bảo mật WPA3 tại công ty. Danh sách thiết bị. Triển khai cài đặt, thử nghiệm hệ thống".

VI. Kết Luận và Tương Lai WPA3 và Xu Hướng Bảo Mật WLAN

WPA3 là một bước tiến quan trọng trong việc bảo mật mạng WLAN. Với các cải tiến về mã hóa và xác thực, WPA3 cung cấp khả năng bảo vệ tốt hơn chống lại các cuộc tấn công mạng. Trong tương lai, WPA3 sẽ trở thành tiêu chuẩn bảo mật cho mạng WLAN và đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thông tin cá nhân và doanh nghiệp. Theo tài liệu, "Qua quá trình học tập và nghiên cứu tại trường, dưới góc độ là sinh viên năm cuối và kết hợp sự định hướng hướng dẫn của thầy giáo Nguyễn Như Chiến em đã quyết định chọn đề tài: “Tìm hiểu, phân tích và đề xuất giải pháp bảo mật khi triển khai mạng WLAN sử dụng giao thức WPA3” làm đồ án tốt nghiệp của mình."

6.1. Tổng Kết Về Ưu Điểm và Tiềm Năng Của Giao Thức WPA3

WPA3 mang lại nhiều ưu điểm so với WPA2, bao gồm khả năng bảo vệ tốt hơn chống lại các cuộc tấn công đoán mật khẩu, mã hóa mạnh mẽ hơn, và khả năng tương thích với các thiết bị IoT. Với những ưu điểm này, WPA3 có tiềm năng trở thành tiêu chuẩn bảo mật cho mạng WLAN trong tương lai. Theo tài liệu, "Đây là chuẩn WPA mới nhất, công nghệ xác thực người dùng cho các kết nối Wifi."

6.2. Xu Hướng Phát Triển Của Bảo Mật WLAN Trong Tương Lai

Trong tương lai, bảo mật WLAN sẽ tiếp tục phát triển để đáp ứng với các mối đe dọa mới và các yêu cầu ngày càng cao của người dùng. Các xu hướng phát triển bao gồm việc sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để phát hiện và ngăn chặn các cuộc tấn công, việc áp dụng các giao thức bảo mật mới, và việc tăng cường bảo mật cho các thiết bị IoT. Theo tài liệu, "WPA3 hiện đang là lựa chọn bảo mật tùy chọn cho các thiết bị mới nhưng nó sẽ hoạt động trên tất cả các thiết bị đáp ứng được chuẩn này trong những năm tới."

Tìm Hiểu và Đề Xuất Giải Pháp Bảo Mật Mạng WLAN Sử Dụng Giao Thức WPA3