Chương 1: TÔNG QUAN ĐÈ TÀI Trình bày khái quát định hướng nghiên cứu của khóa luận mà chúng tôi muốn hướng tới. Chương 2: TÔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Phân tích đánh giá sơ lược các hướng nghiên cứu đã có liên quan đên đê tài mà đê tài có tham khảo. Giới thiệu, chỉ ra những vân đê mà đê tài sẽ tập trung, nghiên cứu và giải quyét. Chương 3: KIÊN THUC NEN TANG VÀ CƠ SỞ LÝ THUYET Trình bày các định nghĩa, khái niệm cũng như những kiến thức nén tang dé có thé thực hiện được nghiên cứu.
Chương 4: THIET KE HE THONG BỘ KHUNG DIEU TRA SO DUA TREN BLOCKCHAIN Là phan trong tâm của khoá luận, trình bày những nội dung chính về phương pháp thực hiện và mô hình được sử dụng. Chương 5: HIỆN THỰC HÓA MÔ HÌNH Đề cập đến quy trình thực hiện cũng như quá trình thực nghiệm xây dựng giải pháp bộ khung. Chương 6: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ Đưa ra tiêu chí, phương pháp và quy trình thực hiện đánh giá. Đưa ra kết quả, nhận xét cho những công việc đã thực hiện ở Chương 4 và 5.
Chương 7: KET LUẬN VÀ HƯỚNG PHAT TRIÊN Dua ra kết luận về dé tài, đê xuât một sô hướng phát trién mở rộng cho các nghiên cứu trong tương lai. Chương 8: PHỤ LỤC Chương 2: TONG QUAN TINH HÌNH NGHIÊN CỨU 2. Tình hình nghiên cứu và các công trình liên quan Trong vài năm qua, nhiều nỗ lực nghiên cứu đã tập trung vào phân tích pháp chứng kỹ thuật số dựa trên nền tảng đám mây mô hình hóa bằng chứng và cả blockchain. Trong công trình nghiên cứu Forensic-chain của Augqib Hamid Lone và cộng sự [1], nhóm tác giả đã đề xuất và hiện thực chuỗi giám định pháp chứng kĩ thuật số dựa trên nền tảng công nghệ Blockchain băng công nghệ Blockchain Hyperledger (Hình 2-1) nhằm dam bảo tính toàn ven và chứng thực của việc chuyển giao các bang chứng qua các giai đoạn điêu tra.
=} First Responder sẽ Sẽ & Block 1 ma? T BÌE” | Intennediate Forensic BE Investizter. 9 Block2 — 2 Ƒ ø *| + ấ sm = Blockchain gá Prosecutor = 5 Q Input FE |Dxeme `. mã 58 az Block4 _— a Ƒ Court Ũ. —| Hyperledger Blodkchain Hình 2-1: Cầu trúc của chuỗi pháp chứng kỹ thuật số [1] Công trình của nhóm tác giả này đã khởi tạo và xây dựng mô hình, ứng dụng chuyển giao bằng chứng số dựa trên nền tảng phát triển ứng dụng Hyperledger Composer và tính toán hiệu suất hoạt động dựa trên công cụ blockchain Hyperledger Caliper.
Tuy nhiên, nghiên cứu này chỉ mới ở dạng nguyên mẫu với nhiều tính năng hạn chế, công trình chỉ mới hỗ trợ việc tạo, xem, chuyền giao và xóa bằng chứng. Ngoài ra, cách tiếp cận này chưa có sự tách biệt dưới dạng plugin khi tích hợp với các hệ thống cần thực hiện quá trình điều tra sự cô. Do đó, việc triển khai giải pháp như là một dịch vụ tích hợp sẽ gặp khó khăn do tiêu tốn nhiều công sức kết hợp, thu thập trên các hệ thống mà nó hoạt động. Ngoài ra, trong nghiên cứu của Shancang Li và các cộng sự [2], blockchain cũng được sử dụng như là một nền tang dé đáp ứng nhu cau về tính toàn vẹn và chứng minh của các bằng chứng thu thập trong lĩnh vực điều tra pháp lý kỹ thuật số (Digital Forensics - DF).
Cụ thé, các tác giả đã đề xuất một khung điều tra DF dựa trên blockchain trong môi trường Internet of Things (IoT), tên là chuỗi pháp chứng IoT (IoTEC — IoT Forensic Chain) (kiến trúc được mô ta trong Hình 2-2) có thể cung cấp băng chứng về sự tồn tại, tính toàn vẹn, đảm bảo quyền riêng tư khi kiểm tra các mục bằng chứng. Nó có thê cung cấp khả năng điều tra bằng chứng số với tính xác thực, tính bất biến, khả năng truy tìm nguồn gốc, khả năng phục hồi và sự tin cậy phân tán (distributed) giữa người được chứng minh cũng như người kiểm tra. Thông tin chỉ tiết về các định danh bằng chứng (identification), bảo quản (preservation), phân tích (analysis) và trình bay (presentation) sẽ được ghi lai trong chuỗi khối blockchain. Cách tiếp cận của IoTFC có thê đảm bảo truy xuất nguồn gốc và theo dõi xuất xứ các dit liệu bang chứng.
Tuy nhiên, việc triển khai mô hình này chỉ mới được áp dụng cho ngữ cảnh điều tra ân giấu thông tin (steganography) trên dữ liệu anh thu được từ các thiết bị IoT. Việc bỏ qua các cấu trúc đữ liệu lưu lượng mạng trao đôi giữa các thiết bị có thé bỏ sót manh mối cũng như không thể phân tích được dữ liệu mạng sinh ra từ các kết nối mạng, von rất dé mat đi khi ngắt kết nối. Do đó, việc tập trung vào các nghiên cứu giúp cung cấp khả năng điều tra bằng chứng trên môi trường mạng là rất cấp thiết trong bối cảnh cách mạng công nghiệp 4.0 chứng kiến sự bùng nỗ của các thiết bị có khả năng kết nói, giao tiép và trao đôi dữ liệu với nhau. Blockchain Blockchain for Chain of Evidences Management Ledgers __ „ Cryptographic ——” hash function Collection Investigation and Reporting : Verification Hình 2-2: Kiến trúc dé xuất IoTFC của nhóm tác giả Shancang Li [2] Trong nghiên cứu của Harihara Gopalan và cộng sự [3], nhóm tác giả đề xuất triển khai công nghệ blockchain cho quy trình giám sát nguồn gốc (CoC), hỗ trợ theo dõi những người truy cập dữ liệu và đảm bảo độ tin cậy của dữ liệu được cung cấp trong thời gian đệ trình trước tòa.
Cụ thể, nhóm tác giả ứng dụng private permissioned blockchain và xây dựng smart contract dé theo dõi các thay đổi sở hữu trong suốt vòng đời bằng chứng. Dữ liệu bằng chứng thu thập được lưu trữ trên một cơ sở dit liệu riêng, với da dang kiểu: video, audio, text, image, system logs. Blockchain sẽ lưu trữ đường dẫn tới dữ liệu bằng chứng, cùng với thời gian tải lên bằng chứng. Proof of Work là phương thức đảm bảo liệu bằng chứng có bị giả mạo không băng cách hash lại các block để tham chiếu với dữ liệu hiện tại.
Quy trình được nhóm tác giả đề xuất (Hình 2-3) đáp ứng các yêu cầu của CoC khi cung cấp tính toàn vẹn và tính xác thực bằng cách cung cấp định danh cho người dùng để đảm bảo an toàn và chống giả mạo. Nhóm tác giả đã cung cấp một nghiên cứu chỉ tiết về blockchain sử dụng CoC đồng thời đề xuất phương pháp cung cấp dịch vụ cho cộng đồng điều tra pháp chứng kỹ thuật số. Tuy nhiên, nghiên cứu được đề xuất, hiện thực với ứng dụng android và các chức năng còn hạn chế, khó áp dụng vào ngữ cảnh điều tra thực tế. Vấn đề định danh, ủy quyền và giám sát hành động cho người điêu tra của các tô chức chưa được chú trọng.
| User Interface Submit | | Acquir€ | Get Hưng aa Information Pai ¥ 5 ð-ø8B Block Census “NTE ae _ Nho Layer | Hình 2-3: Quy trình giám sát nguồn gốc dựa trên blockchain [3] Cũng trong bối cảnh này, SDN (Software-defined Networking) hay mạng cau hình bằng phần mềm 1a một hướng tiếp cận mới của kiến trúc mạng hiện đại, nhận được sự quan tâm rất lớn của nhiều nhóm nghiên cứu mạng máy tính trong những năm gần đây. Nó cũng được biết đến là một trong những công nghệ then chốt của thế hệ mạng 5G/6G khi chứng kiến sự bùng nô về số lượng thiết bị và lưu lượng kết nối trong mạng [4]. Kiến trúc mạng này đang được sử dụng để quản lý, điều phối tài nguyên trong lĩnh vực điện toán đám mây (cloud computing) [4], cũng như mang lại tiềm năng ứng dụng trong điện toán cạnh biên (edge computing) [5] [6] với số lượng các thiết bị mang/IoT khong lồ trong các ngữ cảnh và môi trường tự động hóa, thông minh (thí dụ: thành phố thông minh — smart city) [7]. Điều này là do những lợi thế về lập trình điều khiển và khả năng quản lý thiết bị trong mạng với số lượng lớn, không đồng nhất về kiểu loại và lưu lượng kết nối tăng cao.
Cụ thể, để đơn giản hóa công việc quản lý mạng, SDN phân tách luồng dữ liệu (data plane) và luồng điều khiển (control plane) của các thiết bị trong mạng như là router và switch thành 2 phần riêng biệt. Đây cũng là sự khác biệt đặc trưng của SDN so với kiến trúc mạng truyền thống khi hai thành phần này cùng năm trên một thiết bị mạng. Chính sự phân tách này mang đến sự đôi mới trong việc quản lí mạng khi kích thước của mạng tăng lên và sự đa dạng, không đồng nhất ở loại hình thiết bị mạng. Hình 2-4 mô tả kiến trúc của SDN gồm3 lớp riêng biệt: lớp ứng dụng (Application Layer), lớp điều khiển (Control Layer), lớp cơ sở hạ tang (Infrastructure Layer).
Application tier Aplication Aplication Northbound interface Aplication Aplication bLaolncdig dInetrucsion ế |—` Control tier SDN controller Southbound interface Hình 2-4: Kiến trúc mạng SDN Dựa theo cách tiếp cận và vấn đề còn tồn đọng của những nghiên cứu trên, chúng tôi đề xuất nghiên cứu, thiết kế và xây dựng một bộ khung điều tra nhằm góp phan tiến tới hoàn thiện ý tưởng kết hợp việc điều tra pháp chứng số với công nghệ Blockchain trên dir liệu bằng chứng là lưu lượng mang. Bộ khung sẽ được xây dựng trên nền tang Blockchain Hyperledger Fabric, hiện thực kiêm thử trên môi trường điều tra mạng với 10 kiến trúc mạng định nghĩa bởi phần mềm (Software-defined Networking — SDN) (do đặc tinh dé dàng thu thập va quan ly lưu lượng mang). Chúng tôi cũng nhắm đến việc xây dựng giải pháp như một plugin dựa trên Blockchain cho các công cụ pháp chứng tự động dé ghi lại mọi hành động mà điều tra viên thực hiện trong khi xử lý bằng chứng kỹ thuật số nhằm đảm bảo tính nhất quán, chống chối bỏ và toàn vẹn của dữ liệu. Ngoài ra, hướng nghiên cứu về qui trình điều tra tự động dựa trên blockchain (Blockchain- based Forensic - BbF) có thé được phát triển trong tương lai như một dịch vụ trong đó dịch vụ Blockchain sẽ chạy trong các cơ sở hạ tầng quan trọng như một biện pháp chủ động dé ghi lại các hành động và trạng thái của hệ thống trước khi xảy ra sự cô.
Nhờ đó, ứng dụng việc quản lí, lưu trữ và chuyền giao, duy trì bằng chứng số một cách tự động và an toàn trong lĩnh vực điều tra bằng chứng trên mạng máy tính. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2.