MỞ ĐẦU Ngày nay công nghệ thông tin đang rất phát triền, chúng ta đang sống trong một thế giới phẳng, chính bởi vậy một nhu cầu thiết thực là làm sao trao đổi thông tin nhanh hơn, chính xác hơn, thuận tiện hơn và đặc biệt là an toàn hơn. Từ đó, các nhà nghiên cứu liên tục đƣa ra các công nghệ mới nhằm đáp ứng tốt hơn các đòi hỏi. Việc trao đổi thông tin trong các đơn vị hành chính sự nghiệp không chỉ dừng lại ở việc trao đổi trực tiếp mà cần phải tiếp cận nhanh hơn và điều khiển từ xa, chính bởi vậy, các hệ thống tác nghiệp cho ứng dụng văn phòng đƣợc ra đời. Hiện này có nhiều hệ thống tác nghiệp cho ứng dụng văn phòng nhƣ eOffice, mOffice, Lotus Notes, Sharepoint, nhƣng những hệ thống này đều chƣa có giải pháp đảm bảo an ninh, an toàn thông tin thực sự hiệu quả; nguy cơ về mất an ninh, an toàn thông tin là rất thƣờng trực, dẫn đến việc đảm bảo bảo mật thông tin là rất cần thiết.
An toàn thông tin bao gồm các nội dung sau: Tính bí mật: là tính kín đáo riêng tƣ của thông tin Tính xác thực của thông tin: là tính đảm bảo sự xác thực, nguồn gốc của thông tin Tính trách nhiệm: để đảm bảo thông tin đƣợc đƣa ra luôn có ngƣời chịu trách nhiệm với nó. Khi thông tin đƣợc truyền trên mạng, để đảm bảo an toàn thông tin có hiệu quả, ngoài việc sử dụng các công cụ mạng thì việc xác thực thông tin của chính tác giả là rất quan trọng. Có nhiều giải pháp để bảo mật thông tin, trong số đó, xác thực là một biện pháp có độ tin cậy cao. Để xác thực thông tin, chữ ký số là một giải pháp tối ƣu.
Chữ ký số hiện nay có nhiều loại, nhiều thuật toán xây dựng và rất khó để phá vỡ, nó có thể đƣợc hiểu nhƣ con dấu điện tử của ngƣời phát hành tài liệu trong giao dịch điện tử. Chữ ký số đã đƣợc chứng minh về mặt kỹ thuật đảm bảo an ninh, duy nhất và không thể giả mạo đƣợc. Chữ ký số đƣợc lƣu trữ trong thiết bị đặc biệt (USB Token), bảo vệ bởi mật khẩu nên có mức đảm 1 z bảo an ninh cao. Chính bởi vậy, tác giả đề xuất phƣơng pháp sử dụng chữ ký số để giải quyết vấn đề đảm bảo an ninh, an toàn thông tin cho các hệ thống tác nghiệp, đặc biệt là các hệ thống dựa trên công nghệ Share Point.
Luận văn chia làm ba chương: Chƣơng I: Tổng quan về an toàn bảo mật thông tin và công nghệ SharePoint Trình bày những vấn đề cơ bản trong An toàn bảo mật thông tin, các nguy cơ mất an toàn thông tin, hệ mã hóa, hàm băm, chữ ký số. Tác giả cũng đƣa ra các vấn đề cần nghiên cứu trong công nghệ Sharepoint, các thành phần chính của Sharepoint, các lỗ hổng bảo mật của Sharepoint và cơ chế bảo mật hiện có. Chƣơng II: Nghiên cứu giải pháp tích hợp chữ ký số cho công nghệ SharePoint Trình bày một số phƣơng pháp bảo mật có thể áp dụng cho Sharepoint nhƣ IDS/IPS, VNP, tích hợp chữ ký số; phân tích ƣu nhƣợc điểm của các phƣơng pháp này, từ đó lựa chọn giải pháp tối ƣu nhất để áp dụng. Chƣơng III: Xây dựng ứng dụng tích hợp chữ ký số cho ứng dụng hệ điều hành tách nghiệp văn phòng điện tử dựa trên SharePoint Tập trung phân tích thiết kế, xây dựng giải pháp và phát triển ứng dụng thử nghiệm giải pháp tích hợp chữ ký số cho ứng dụng.
2 z CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ AN TOÀN BẢO MẬT THÔNG TIN VÀ CÔNG NGHỆ SHAREPOINT 1. An toàn bảo mật thông tin 1. Tổng quan Khi nhu cầu trao đổi thông tin dữ liệu ngày càng lớn và đa dạng, các công nghệ liên tục đƣợc phát triển thì các yêu cầu, biện pháp bảo vệ thông tin ngày càng cấp thiết. Bảo vệ an toàn thông tin liên quan đến rất nhiều lĩnh vực đời sống và các biện pháp bảo vệ cũng rất đa dạng, nhƣng có thể đƣợc quy tụ vào ba nhóm sau1: Bảo vệ bằng các biện pháp hành chính Bảo vệ bằng các biện pháp kỹ thuật(phần cứng) Bảo về bằng thuật toán(phần mềm) Thông tin có thể tồn tại ở nhiều loại môi trƣờng, nhƣng môi trƣờng khó bảo vệ nhất và cũng là môi trƣờng đối phƣơng dễ xâm nhập nhất đó là môi trƣờng mạng.
Biện pháp hiệu quả nhất và kinh tế nhất hiện nay trên là biện pháp bảo vệ bằng thuật toán. An toàn thông tin gồm các nội dung sau: Tính bí mật Tính xác thực Tính trách nhiệm Có hai loại hành vi xâm phạm thông tin dữ liệu đó là: vi phạm chủ động và vi phạm thụ động. Vi phạm thụ động chỉ có thể lấy đƣợc thông tin nhƣng có thể ko nắm đƣợc các thông tin bí mật, nhƣng vi phạm chủ động là dạng vi phạm có thể làm thay đổi nội dung hoặc làm ảnh hƣởng đến gói tin tại thời điểm đó hoặc sau đó. Vi phạm chủ động có thể dễ phát hiện nhƣng rất khó để ngăn chặn hiệu quả.
Tuy nhiên có thể có nhiều phƣơng pháp chống lại các hành vi vi phạm nhƣng một thực tế là không có một phƣơng pháp nào là an toàn tuyệt đối. Các nguy cơ mất an toàn bảo mật thông tin Các nguy cơ mất an ninh an toàn thông tin do nhiều nguyên nhân, đối tƣợng gây hại rất đa dạng. Theo số liệu thống kê mới nhất về bảo mật thông tin của Symantec, Việt Nam đứng thứ 11 toàn cầu về các hoạt động đe dọa tấn công mạng2. Những xu hƣớng đe dọa bảo mật ngày càng gia tăng mà Việt Nam cần phải quan tâm là: tấn công có chủ đích cao cấp, các mối đe dọa trên di động, các vụ tấn công độc hại và đánh cắp dữ liệu.
Có 4 loại mối đe dọa an toàn: Đánh chặn (Interception): Chỉ những thành phần không đƣợc phép nhƣng chặn dữ liệu trên đƣờng truyền để ―nghe trộm‖ thông tin. Đứt đoạn (Interruption): chỉ hình thức làm hƣ hỏng, sai khác dữ liệu, không sử dụng đƣợc nữa. Thay đổi (Modification): chỉ hình thức thay đổi thông tin dữ liệu, làm dữ liệu mang một ý nghĩa khác Giả mạo (Fabrication): chỉ hình thức thêm vào dữ liệu hoặc dịch vụ khác để giả mạo đánh cắp thông tin. Trong 9 tháng đầu năm 2015, VNCERT đã phát hiện 18.085 website bị nhiễm mã độc và lây lan mã độc đến các máy tính trong mạng, trong đó có 88 website/cổng thông tin điện tử của các cơ quan Nhà nƣớc, 7.421 tấn công thay đổi giao diện (deface), trong đó có 164 website/cổng thông tin điện tử của các cơ quan Nhà nƣớc.
Bên cạnh đó, hầu hết địa phƣơng không có bộ phận an ninh thông tin, nhân sự chuyên trách cũng chỉ là một vị trí kiêm nhiệm của bộ phận CNTT3 Khối doanh nghiệp cũng gặp phải rất nhiều khó khăn trong việc tránh khỏi các mối đe dọa. Các hình thức ngày càng tinh vi hơn, từ việc gửi virus qua các phần mềm online cho đến những cuộc tấn công có chủ đích, sử dụng phần mềm độc hại đánh cắp thông tin. Họ phải chịu chi phí rất lớn cho việc bảo vệ đảm bảo an toàn thông tin, đặc biệt là các thông tin nội bộ. 2 Theo nghiên cứu của voer.vn năm 2015 3 Theo VNCERT năm 2015 4 z Hiện nay, ngoài các cách trao đổi, lƣu trữ thông tin truyền thống, các đơn vị hành chính sự nghiệp, các doanh nghiệp tƣ nhân đã ứng dụng văn phòng điện tử nhƣ là một phần tất yếu.
Các ứng dụng này đƣợc xây dựng dựa trên các công nghệ mới, mang lại nhiều thuận lợi nhƣ Microsoft Share Point, IBM Lotus Notes… Các hệ thống văn phòng điện tử giúp cơ quan, tổ chức trao đổi thông tin, đƣa ra nhƣng quyết định không chỉ có tính đại chúng mà rất nhiểu thông tin mật, chính vì vậy, việc xác thực và bảo mật thông tin trở nên rất cần thiết, đặc biệt trong các tổ chức về an ninh, quốc phòng. Định nghĩa Hệ mật mã là một hệ gồm 5 thành phần: M, C, K, E, D M(message): tập các bản rõ C(ciphertext): tập các bản mã K(key): tập các khóa E(encryption): tập các quy tắc mã hóa D(decryption): tập các quy tắc giải mã C = Ek(P) và P = Dk(C) Sơ đồ Hình 1: Quá trình mã hóa 5 z Hình 2: Quá trình giải mã 1. Mã hóa khóa đối xứng 1. Khái niệm Theo mục [1.6] của [6], Mã khóa đối xứng còn đƣợc gọi là mã hóa khóa bí mật.
Đây là phƣơng pháp mã hóa sử dụng cặp khóa đối xứng, ngƣời gửi và ngƣời nhận sẽ dùng chung một khóa để mã hóa và giải mã thông điệp. Khóa phải đƣợc giữ bí mật và chỉ hai ngƣời biết. Ví dụ thuật toán AES: AES đƣợc xây dựng trên nguyên lý thiết kế lƣới giao hoán – thay thế (substitution-permutation network). Đây là một hệ mã có tốc độ tốt trong cả cài đặt phần mềm cũng nhƣ phần cứng.
AES không theo mẫu thiết kế mạng Feistel, thay vào đó các thao tác cơ bản đƣợc thực hiện trên các khối ma trận dữ liệu 4*4 (bytes), đƣợc gọi là các trạng thái (state). Số vòng lặp của AES là một tham số xác định trên cơ sở kích thƣớc khóa: 10 vòng lặp cho khóa 128 bit, 12 cho 192 bit, 14 cho 256 bit. Quy trình mã hóa sử dụng bốn phép biến đổi chính: AddRoundKey: cộng mã khóa của chu kỳ vào trạng thái hiện hành. Độ dài của mã khóa của chu kỳ bằng với kích thƣớc của trạng thái.
Các byte đƣợc thế thông qua bảng tra S-box. Đây chính là quá trình phi tuyến của thuật toán. Hộp S-box này đƣợc tạo ra từ một phép biến đổi khả nghịch trong trƣờng hữu hạn GF (28) có tính chất phi tuyến. Để chống lại các tấn công dựa trên các đặc tính đại số, hộp S-box này đƣợc tạo nên bằng cách kết hợp phép nghịch đảo với một phép biến đổi affine khả 6 z nghịch.
Hộp S-box này cũng đƣợc chọn để tránh các điểm bất động (fixed point). SubBytes: thay thế phi tuyến mỗi byte trong trạng thái hiện hành thông qua bảng thay thế (S-box). Các hàng đƣợc dịch vòng một số bƣớc nhất định. Đối với AES, hàng đầu đƣợc giữ nguyên.
Mỗi byte của hàng thứ 2 đƣợc dịch vòng trái một vị trí. Tƣơng tự, các hàng thứ 3 và 4 đƣợc dịch vòng 2 và 3 vị trí. Do vậy, mỗi cột khối đầu ra của bƣớc này sẽ bao gồm các byte ở đủ 4 cột khối đầu vào. Đối với Rijndael với độ dài khối khác nhau thì số vị trí dịch chuyển cũng khác nhau MixColumns: trộn thông tin của từng cột trong trạng thái hiện hành.
Mỗi cột đƣợc xử lý độc lập.