I. Tổng quan về mạng không dây
Mạng không dây là một hệ thống các thiết bị có khả năng giao tiếp thông qua sóng vô tuyến mà không cần kết nối vật lý. Nó được ưa chuộng trong các hộ gia đình và doanh nghiệp nhờ tính linh hoạt và dễ dàng cài đặt. Tuy nhiên, mạng không dây cũng tồn tại những nhược điểm như vấn đề bảo mật và độ tin cậy kém hơn so với mạng có dây. Các thành phần chính của mạng không dây bao gồm điểm truy cập (AP), bộ định tuyến không dây, modem không dây và ăng-ten. Mạng không dây được phân loại theo phạm vi phủ sóng và giao thức báo hiệu, với các loại như WPAN, WLAN, WMAN và WWAN. Mạng WLAN, dựa trên chuẩn IEEE 802.11, đã trở thành tiêu chuẩn phổ biến nhất cho mạng không dây, cho phép người dùng truy cập internet một cách tiện lợi và linh hoạt.
1.1. Phân loại mạng không dây
Mạng không dây được phân loại dựa trên hai tiêu chí chính: phạm vi phủ sóng và giao thức báo hiệu. Phân loại theo phạm vi phủ sóng bao gồm mạng WPAN cho cá nhân, WLAN cho mạng cục bộ, WMAN cho mạng đô thị và WWAN cho mạng diện rộng. Mỗi loại mạng có những đặc điểm và ứng dụng riêng, phù hợp với nhu cầu sử dụng của người dùng. Phân loại theo giao thức báo hiệu cho thấy sự phát triển của các công nghệ như 3G, 4G, giúp người dùng có thể kết nối internet ở bất kỳ đâu trong khu vực phủ sóng.
1.2. Ưu nhược điểm của mạng không dây
Mạng không dây có nhiều ưu điểm như tính cơ động, cài đặt nhanh chóng và dễ dàng mở rộng. Tuy nhiên, nó cũng gặp phải những nhược điểm như vấn đề bảo mật nghiêm trọng, phạm vi kết nối hạn chế và độ tin cậy thấp hơn so với mạng có dây. Đặc biệt, vấn đề bảo mật trong mạng không dây cần được chú trọng, vì sự dễ dàng truy cập của kẻ tấn công có thể dẫn đến việc lộ lọt thông tin nhạy cảm của người dùng.
II. Giao thức bảo mật WPA2
Giao thức WPA2 được phát triển như một giải pháp bảo mật cho mạng không dây, sử dụng các giao thức mã hóa mạnh mẽ như TKIP và CCMP. WPA2 cung cấp tính bảo mật và toàn vẹn dữ liệu cao hơn so với các giao thức trước đó như WEP và WPA. Nó sử dụng phương thức xác thực mạnh mẽ, giúp ngăn chặn các tấn công từ chối dịch vụ và tấn công kẻ đứng giữa. Tuy nhiên, dù WPA2 đã được cải thiện nhiều, vẫn tồn tại một số lỗ hổng mà kẻ tấn công có thể khai thác, đòi hỏi các biện pháp phòng chống phù hợp.
2.1. Các giao thức an toàn sử dụng trong WPA2
WPA2 sử dụng hai giao thức mã hóa chính là TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) và CCMP (Counter Mode with Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol). TKIP cung cấp tính bảo mật tạm thời, trong khi CCMP sử dụng AES (Advanced Encryption Standard) để đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật cao hơn. Giao thức này không chỉ bảo vệ dữ liệu mà còn xác thực người dùng, giúp ngăn chặn các cuộc tấn công từ chối dịch vụ và tấn công kẻ đứng giữa.
2.2. Một số tấn công lên giao thức WPA2
Mặc dù WPA2 cung cấp nhiều cải tiến về bảo mật, nhưng vẫn có một số tấn công mà kẻ tấn công có thể thực hiện. Tấn công kẻ đứng giữa (Man-in-the-Middle) cho phép kẻ tấn công can thiệp vào giao tiếp giữa hai bên mà không bị phát hiện. Tấn công từ chối dịch vụ (DoS) có thể làm gián đoạn dịch vụ mạng. Tấn công Krack, một trong những tấn công nổi bật nhất, khai thác lỗ hổng trong quy trình xác thực WPA2, cho phép kẻ tấn công giải mã và đánh cắp thông tin nhạy cảm.
III. Thực nghiệm tấn công và giải pháp phòng chống
Chương này trình bày các thực nghiệm về tấn công vào mạng không dây sử dụng giao thức WPA2, cũng như các giải pháp phòng chống hiệu quả. Các tấn công vật lý, như tấn công với nút bấm kết nối nhanh và mã PIN, cho thấy những lỗ hổng trong bảo mật vật lý của thiết bị. Thực nghiệm tấn công vét cạn mật khẩu trên WPA2 cho thấy sự dễ dàng trong việc khai thác lỗ hổng bảo mật nếu không có biện pháp bảo vệ thích hợp. Các giải pháp phòng chống như sử dụng mật khẩu mạnh, cập nhật firmware định kỳ, và sử dụng các phương thức xác thực đa yếu tố là cần thiết để bảo vệ mạng không dây.
3.1. Tấn công vật lý
Tấn công vật lý vào mạng không dây có thể diễn ra qua nhiều hình thức, như tấn công với nút bấm kết nối nhanh và mã PIN trên thiết bị. Những lỗ hổng này cho phép kẻ tấn công dễ dàng truy cập vào mạng mà không cần phải vượt qua các biện pháp bảo mật phần mềm. Việc bảo vệ các thiết bị vật lý là rất quan trọng để ngăn chặn các cuộc tấn công này, bao gồm việc sử dụng vỏ bảo vệ an toàn và bảo mật thông tin nhạy cảm trên thiết bị.
3.2. Giải pháp phòng chống
Để bảo vệ mạng không dây khỏi các tấn công, cần triển khai nhiều biện pháp phòng chống hiệu quả. Sử dụng mật khẩu mạnh và phức tạp là bước đầu tiên để ngăn chặn các cuộc tấn công vét cạn mật khẩu. Cập nhật firmware định kỳ cho các thiết bị cũng giúp bảo vệ khỏi các lỗ hổng bảo mật đã biết. Thêm vào đó, việc áp dụng xác thực đa yếu tố có thể tăng cường tính bảo mật, ngăn chặn kẻ tấn công ngay cả khi họ có được thông tin đăng nhập.
