Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển nhanh chóng của công nghệ mạng và Internet, nhu cầu triển khai các hệ thống ứng dụng trong lĩnh vực mạng máy tính và truyền thông ngày càng tăng cao. Tuy nhiên, cùng với sự phát triển này, tình hình mất an ninh mạng trở nên phức tạp với số vụ tấn công và xâm nhập hệ thống công nghệ thông tin gia tăng đáng kể. Theo ước tính, các vụ tấn công mạng không chỉ tăng về số lượng mà còn đa dạng về hình thức và tinh vi về công nghệ, gây ra nhiều nguy cơ nghiêm trọng đối với kinh tế, xã hội và quốc phòng an ninh. Việc xử lý sự cố mất an toàn thông tin (ATTT) đòi hỏi phải có bằng chứng sự cố chính xác và được thu thập đúng quy trình để đảm bảo tính pháp lý và kỹ thuật trong xử lý. Mục tiêu của luận văn là nghiên cứu và xây dựng giải pháp thu thập chứng cứ hỗ trợ xử lý sự cố ATTT trên máy tính thông qua việc sử dụng USB chuyên dụng, nhằm giúp doanh nghiệp và cá nhân nâng cao hiệu quả bảo đảm ATTT trong vận hành khai thác. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào việc thiết kế USB chuyên dụng với ba phân vùng độc lập và bảo mật, hỗ trợ thu thập chứng cứ trong trạng thái máy tính Online và Offline. Giải pháp này có ý nghĩa quan trọng trong việc giảm thiểu tác động của sự cố, nâng cao khả năng điều tra và xử lý kịp thời các sự cố mất ATTT, góp phần bảo vệ tài sản số và thông tin quan trọng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các tiêu chuẩn và lý thuyết về quản lý sự cố an toàn thông tin và điều tra số, trong đó nổi bật là tiêu chuẩn ISO/IEC 27035:2011 về quản lý sự cố ATTT và ISO/IEC 27041 về phương pháp luận điều tra số. Quy trình điều tra số được phân thành các lớp quy trình chuẩn bị sẵn sàng, khởi tạo, tiếp nhận, điều tra và đồng thời, đảm bảo tính toàn diện và tuân thủ pháp lý trong thu thập chứng cứ. Các khái niệm chính bao gồm: chứng cứ khả biến và bất biến, tính chấp nhận, tính xác thực, tính toàn vẹn, tính tin cậy và tính minh bạch của chứng cứ. Ngoài ra, các phương pháp thu thập chứng cứ như đóng băng hiện trường (Freezing the scene) và honeypotting cũng được áp dụng để tăng hiệu quả điều tra. Về công nghệ, luận văn sử dụng mô hình USB chuyên dụng với ba phân vùng độc lập, tích hợp hệ điều hành Linux tùy biến và phần mềm thu thập chứng cứ trên Windows, đồng thời áp dụng các công cụ mã hóa bảo mật như BitLocker và VeraCrypt để đảm bảo an toàn dữ liệu.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ các tài liệu chuyên ngành, tiêu chuẩn quốc tế, các công cụ phần mềm pháp y máy tính và thực tiễn xử lý sự cố tại các trung tâm ứng cứu khẩn cấp máy tính. Phương pháp nghiên cứu bao gồm phân tích lý thuyết, thiết kế giải pháp kỹ thuật và xây dựng mô hình USB chuyên dụng. Cỡ mẫu nghiên cứu là một thiết bị USB dung lượng 64 GB được chia thành ba phân vùng với dung lượng lần lượt 4 GB, 4 GB và 34 GB. Phương pháp chọn mẫu là lựa chọn thiết bị USB phổ biến, có tốc độ truyền dữ liệu cao và tính bảo mật tốt. Phân tích dữ liệu được thực hiện thông qua kiểm thử chức năng thu thập chứng cứ trên các môi trường máy tính Online và Offline, đánh giá khả năng bảo mật và tính toàn vẹn dữ liệu. Timeline nghiên cứu kéo dài trong khoảng thời gian thực hiện luận văn thạc sĩ, bao gồm các giai đoạn: tổng quan lý thuyết, thiết kế giải pháp, xây dựng USB, tích hợp phần mềm và kiểm thử thực tế.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiệu quả thu thập chứng cứ trên môi trường Offline: USB chuyên dụng với phân vùng Kali Linux tùy biến cho phép thu thập dữ liệu khả biến và bất biến trên máy tính bị sự cố khi không kết nối mạng, đảm bảo không làm thay đổi dữ liệu gốc. Qua kiểm thử, khả năng thu thập các loại dữ liệu như trạng thái mạng, tiến trình hoạt động, cấu hình hệ thống đạt tỷ lệ thành công trên 95%.

  2. Khả năng thu thập chứng cứ trên môi trường Online: Phần mềm thu thập chứng cứ trên phân vùng Windows hỗ trợ thu thập dữ liệu khả biến khi máy tính vẫn hoạt động và kết nối mạng, giúp giám sát và ghi nhận các hoạt động bất thường. Tỷ lệ thu thập dữ liệu chính xác đạt khoảng 90%, giảm thiểu rủi ro mất mát thông tin do tắt máy đột ngột.

  3. Tính bảo mật và toàn vẹn dữ liệu: Việc sử dụng BitLocker để mã hóa phân vùng lưu trữ chứng cứ giúp bảo vệ dữ liệu khỏi bị truy cập trái phép và thay đổi. Kiểm thử cho thấy phân vùng lưu trữ có khả năng chống ghi ngược và bảo vệ dữ liệu hiệu quả, đảm bảo tính toàn vẹn của chứng cứ thu thập.

  4. Tính linh hoạt và khả năng mở rộng: Giải pháp USB chuyên dụng có thể áp dụng cho nhiều môi trường máy tính khác nhau, từ cá nhân đến doanh nghiệp, với khả năng cập nhật phần mềm từ trung tâm điều phối. Điều này giúp nâng cao hiệu quả xử lý sự cố và hỗ trợ điều tra số.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của các phát hiện trên xuất phát từ việc thiết kế USB chuyên dụng theo mô hình phân vùng độc lập, mỗi phân vùng đảm nhận một chức năng riêng biệt, kết hợp với các công cụ thu thập chứng cứ và mã hóa hiện đại. So sánh với các nghiên cứu trước đây, giải pháp này tối ưu hơn về mặt bảo mật và khả năng thu thập dữ liệu trong cả hai trạng thái máy tính Online và Offline. Việc áp dụng tiêu chuẩn ISO/IEC 27035 và các quy tắc thu thập chứng cứ giúp đảm bảo tính pháp lý và kỹ thuật trong xử lý sự cố. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tỷ lệ thành công thu thập chứng cứ trên từng môi trường và bảng so sánh tính năng bảo mật của các phân vùng USB. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn lớn, góp phần nâng cao năng lực ứng cứu sự cố ATTT, giảm thiểu thiệt hại và tăng cường an ninh mạng cho các tổ chức.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Triển khai rộng rãi USB chuyên dụng trong các tổ chức: Khuyến nghị các doanh nghiệp và cơ quan nhà nước trang bị USB thu thập chứng cứ chuyên dụng để nâng cao khả năng ứng cứu sự cố ATTT, đặc biệt trong các trung tâm điều phối an ninh mạng. Thời gian thực hiện trong vòng 6 tháng.

  2. Đào tạo nhân sự chuyên trách: Tổ chức các khóa đào tạo về quy trình thu thập chứng cứ và sử dụng USB chuyên dụng cho đội ngũ kỹ thuật viên và điều tra viên an ninh mạng nhằm đảm bảo hiệu quả sử dụng công cụ. Thời gian đào tạo định kỳ hàng năm.

  3. Phát triển phần mềm trung tâm quản lý và phân tích chứng cứ: Xây dựng hệ thống phần mềm trung tâm để quản lý, phân tích và hỗ trợ xử lý sự cố dựa trên dữ liệu thu thập từ USB chuyên dụng, giúp tăng tốc độ và độ chính xác trong điều tra. Thời gian phát triển dự kiến 12 tháng.

  4. Cập nhật và nâng cấp công cụ thường xuyên: Thiết lập quy trình cập nhật phần mềm và hệ điều hành trên USB chuyên dụng từ trung tâm để đảm bảo tính tương thích và bảo mật trước các mối đe dọa mới. Chủ thể thực hiện là bộ phận quản trị CNTT, thực hiện định kỳ 3-6 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Chuyên gia an ninh mạng và điều tra số: Luận văn cung cấp kiến thức chuyên sâu về quy trình thu thập chứng cứ và giải pháp kỹ thuật hỗ trợ xử lý sự cố, giúp nâng cao hiệu quả công tác điều tra và ứng cứu.

  2. Doanh nghiệp và tổ chức có hệ thống CNTT lớn: Các đơn vị này có thể áp dụng giải pháp USB chuyên dụng để tăng cường khả năng bảo vệ và xử lý sự cố mất ATTT, giảm thiểu thiệt hại về tài sản và uy tín.

  3. Cơ quan quản lý nhà nước và trung tâm ứng cứu sự cố: Tài liệu giúp xây dựng quy trình chuẩn và công cụ hỗ trợ trong công tác điều tra, xử lý sự cố an ninh mạng, đồng thời nâng cao năng lực phối hợp liên ngành.

  4. Sinh viên và nghiên cứu sinh ngành công nghệ thông tin: Luận văn là tài liệu tham khảo quý giá về lý thuyết và thực tiễn trong lĩnh vực pháp y máy tính, điều tra số và an ninh mạng, hỗ trợ nghiên cứu và học tập chuyên sâu.

Câu hỏi thường gặp

  1. USB chuyên dụng thu thập chứng cứ hoạt động như thế nào trên máy tính Offline?
    USB khởi động hệ điều hành Linux tùy biến, không sử dụng hệ điều hành của máy tính bị sự cố, giúp thu thập dữ liệu khả biến và bất biến mà không làm thay đổi dữ liệu gốc, đảm bảo tính toàn vẹn chứng cứ.

  2. Làm sao để đảm bảo dữ liệu thu thập không bị thay đổi hoặc xóa?
    Phân vùng lưu trữ dữ liệu được mã hóa bằng BitLocker với cơ chế chống ghi ngược và bảo vệ toàn vẹn dữ liệu, đồng thời tuân thủ quy trình thu thập chứng cứ nghiêm ngặt để tránh sai lệch.

  3. Có thể sử dụng USB chuyên dụng trên nhiều hệ điều hành khác nhau không?
    Có, USB được thiết kế để hoạt động trên cả môi trường Windows (phân vùng phần mềm chuyên dụng) và Linux (phân vùng hệ điều hành Kali Linux), phù hợp với đa dạng hệ thống máy tính.

  4. Thời gian thu thập chứng cứ mất bao lâu?
    Thời gian thu thập phụ thuộc vào cấu hình máy tính và khối lượng dữ liệu, tuy nhiên, công cụ Ir-Rescue trên Windows thường hoàn thành trong vòng tối đa một giờ khi được cấu hình đầy đủ.

  5. Giải pháp này có thể áp dụng cho các cuộc tấn công mạng phức tạp không?
    Giải pháp hỗ trợ thu thập chứng cứ hiệu quả cho nhiều loại sự cố mất ATTT, giúp điều tra viên có dữ liệu chính xác để phân tích nguyên nhân và xử lý, phù hợp với các cuộc tấn công đa dạng và tinh vi.

Kết luận

  • Đã xây dựng thành công giải pháp USB chuyên dụng với ba phân vùng độc lập, tích hợp hệ điều hành Kali Linux và phần mềm thu thập chứng cứ trên Windows, đáp ứng yêu cầu thu thập chứng cứ trong cả môi trường Online và Offline.
  • Giải pháp đảm bảo tính bảo mật và toàn vẹn dữ liệu nhờ áp dụng công nghệ mã hóa BitLocker cho phân vùng lưu trữ chứng cứ.
  • Kết quả kiểm thử cho thấy khả năng thu thập chứng cứ chính xác, hiệu quả, hỗ trợ tốt cho công tác điều tra và xử lý sự cố mất ATTT.
  • Luận văn góp phần nâng cao nhận thức và năng lực ứng cứu sự cố an ninh mạng cho các tổ chức, doanh nghiệp và cơ quan quản lý.
  • Đề xuất các bước tiếp theo bao gồm triển khai thực tế, đào tạo nhân sự và phát triển phần mềm trung tâm quản lý, nhằm hoàn thiện và mở rộng ứng dụng giải pháp.

Hành động ngay hôm nay để bảo vệ hệ thống của bạn trước các nguy cơ mất an toàn thông tin bằng cách áp dụng giải pháp thu thập chứng cứ chuyên dụng và nâng cao năng lực ứng cứu sự cố!