Chương 1. Tổng quan dé tài động hoá quá trình kiểm thử bảo mật có khả năng xử lý các lỗ hổng sau khi phát hiện. Từ những ly do trên, tôi quyến định chon dé tài "Xây dung khung kiểm thử bảo mật tự động cho purple team" để làm dé tài nghiên cứu cho khoá luận.2 Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng công cụ tự động hóa quá trình kiểm thử xâm nhập cho đội tím nhằm phát hiện sớm lỗ hổng và tự động hóa xử lý khẩn cấp lỗ hổng giúp giảm tải khối lượng công việc cũng như tăng độ chính xác cho quá trình kiểm thử xâm nhập.3 Pham vi nghiên cứu - Các phương thức thực hiện và phát hiện lỗ hổng trong môi trường bảo mật web - Các phương pháp xử lý lỗ hổng hậu phát hiện - Nghiên cứu khả năng mở rộng và tối ưu hoá tài nguyên máy tính sử dụng cho mục đích kiểm thử xâm nhập 1.4 Tính ứng dụng Nghiên cứu của chúng tôi có thể áp dụng cho các doanh nghiệp đang có nhu cầu cải thiện khả năng phát hiện lỗ hổng và xử lý lỗ hổng hậu phát hiện hoặc pentester có như cầu tự động hoá quá trình kiểm thử xâm nhập, quá trình pentest được xây dựng chỉ tiết, dé dang mở rộng và phát triển theo như cầu.5 Phương pháp thực hiện - Tìm hiểu các kiến thức nền tảng về các đối tượng nghiên cứu trong đề tài. - Tìm hiểu các công trình nghiên cứu đã được thực hiện trong và ngoài nước - Đưa ra phương pháp xây dựng và triển khai hệ thống.
Tổng quan dé tài 1.6 Cau trúc Khóa luận tốt nghiệp Qua những gì đã giới thiệu về tổng quan của đề tài thực hiện trong khoá luận tốt nghiệp, tôi xin đưa ra nội dung của Khoá luận tốt nghiệp sẽ được tổ chức như sau: ° Chương] Tổng quan đề tài. ° Chương Tổng quan vẻ tình hình nghiên cứu ° Chương] Cơ sở lý thuyết của khóa luận. ° Chương Phương pháp thực hiện trong khóa luận. ° Chương] Hiện thực và thực nghiệm.
e Chương |6| Kết luận và hướng phát triển của khóa luận. Chương 2 Tổng quan tình hình nghiên cứu 2.1 Tình hình nghiên cứu và các công trình liên quan Trong thời gian gần đây, van dé an toàn thông tin trong doanh nghiệp đang được chú trọng và dau tư, đặc biệt sau các vụ tan công mạng, các doanh nghiệp vừa và nhỏ phải biết bảo vệ khỏi nguy cơ tân công vào cơ sở hạ tầng.902 nguy cơ tắn công mạng, tăng 5,5% so với năm 2020, trong đó 757.064 là các tấn công mạng khai thác lỗ hổng bảo mật, nhắm vào các hệ thống cổng thông tin điện tử, các hệ thống chỉ đạo điều hành tác nghiệp.013 là các tan công mạng liên quan đến các hình thức truy cập trái phép] Do vậy, các doanh nghiệp vừa và nhỏ phải có trang bị cần thiết để giảm thiểu nguy cơ tân công mạng, nhưng đặc điểm ở các doanh nghiệp này thường không có đội ngũ chuyên gia bảo mật. Cho tới hiện tại, quy trình kiểm thử xâm nhập rất phức tạp và phải thực hiện thủ công, chỉ có thể được thực hiện bởi chuyên gia với nhiều năm kinh nghiệm. Người kiểm thử phải viết bản khai thác của riêng họ , học các làm chủ công cu khả dụng được công bố trên mang Internet, gây tẻ nhạt và tốn thời gian.
Dưới đây là bảng so sánh quy trình kiểm thử tự động và thủ công. TNguôn: https://www.vn/mic_2020/Pages/TinIuc/153265/Nam-2021-phat-hien- gan-812-nghin-nguy-co-tan-cong-mang-vao-cac-mang-CNTT-trong-yeu.html Chương 2. Tổng quan tình hình nghiên cứu Thủ công Tự động Quy trình | Quy trình thủ công, phi tiêu | nhanh, quy trình chuẩn, dễ dàng kiểm thử | chuẩn và chi phí tùy chỉnh cao | lặp lại Bảo trì cơ sở dữ liệu là thủ công, ¬ kk „ ¬ x R nn Co so dữ liệu tan công được bao Quan lý cơ | can dựa vào co sở dữ liệu công Co. - l ae tee Ce VỀ a ố QÀ 2 thì và nâng cap tự động.
Mã khai sở dữ liệu | khai, cân việt lại mã tân công l. 1 à thác hoạt động cho nhieu nên tấn công để hoạt động trên các nền tảng mm tảng khác nhau khác nhau 5 Báo cáo Yêu cầu thu thập liệu thủ công | Báo cáo tự động và tùy chỉnh BANG 2.1: Bảng So sáng kiểm thử xâm nhập tự động và kiểm thử xâm nhập thủ công Vậy nên cần có một công cụ tự động hóa toàn bộ quá trình từ rà soát lỗ hổng tới hệ thống phòng thủ, dé dàng triển khai và duy trì. Trước van dé đó, chúng em xây dựng nên giải pháp cho doanh nghiệp, nhằm tự động hóa hoàn toàn quá trình tìm kiếm lỗ hồng, report và bảo vệ máy chủ khỏi các lỗ hổng đó. Một số nghiên cứu liên quan đến giải phát tự động hóa quá trình kiểm thử xâm nhập có thể kể đến như nghiên cứu của nhóm Hu [3] và nghiên cứu của nhóm tác giả Ajmal [1|.
Cụ thể, trong nghiên cứu BÌ, nhóm tác giả Hu sử dụng công cụ shodan để thu thập dữ liệu máy chủ có liên quan nhằm xây dựng cấu trúc liên kết mạng thực tế và sử dụng phân tích lỗ hổng đa tầng đa máy chủ (MulVAL) để tạo cây tan công cho cấu trúc liên kết đó; các thuật toán tìm kiếm truyền thống được sử dụng để tìm tất cả các đường tấn công có thể có trong cây đó và để xây dựng biểu diễn ma trận khi cần bằng các thuật toán học tăng cường sâu. Ở giai đoạn thứ hai, nhóm tác giả sử dụng phương pháp Deep Q-Learning Network (DQN) để khám phá con đường tấn công dễ khai thác nhất từ các ứng viên có thể. Cách tiếp cận này được đánh giá bằng cách tạo ra hàng nghìn kịch bản đầu vào và DỌN có thể tìm ra đường dẫn tối ưu với độ chính xác 0,86, đồng thời cung cấp các giải pháp hợp lệ trong các trường hợp khác. Tổng quan tình hình nghiên cứu DQN PenetrationTools Deep Reinforcement Learning Model Environment HÌNH 2.1: Cấu trúc của khung kiểm thử tu dộng Với cách tiếp cận như Hình|2.1|của nhóm tác giả, giả định tấn công va tìm ra con đường khai thác khả thi nhất, điều này có thể dẫn tới việc phát hiện các trường hợp dương tính giả, vì cách này không đánh giá khả năng tắn công dựa vào điều kiện thực tế mà đánh giá dựa vào giả định, tìm tất cả khả năng và chọn ra khả năng dễ bị tấn công nhất vậy nên trong thực tế việc máy chủ có thể có hoặc không có lỗ hổng này, nên cách tiếp cận của nhóm tác giả không hiệu quả, tuy nhiên việc đánh giá tat cả khả năng có thể tan công vào máy chủ giúp tránh được việc bỏ sót trường hợp mà máy chủ có thể bị tấn công hơn.
Trong nghiên cứu ùl, nhóm tác giả đưa ra giải pháp sử dụng hệ thống mỗi nhử với nhiều node là các Honeynet, Nova, honeyd. Khi kẻ tấn công gửi yêu cầu vào mạng, bộ điều khiển sẽ chuyển yêu cau tới node phù hợp. Hành động của kẻ tân công sẽ được ghi lại với hệ thống nhật ký và được phân tích để xác định kết nối độc hại hoặc mối đe dọa. Nhóm tác giả đã đưa ra giải pháp tạo ra hệ thống mỗi nhứ linh hoạt trong mạng SCADA.
Hệ thống SCADA như hình 2.2|là một mạng lưới các thành phần khác nhau. Hệ thống SCADA thu thập và phân tích dữ liệu Chương 2. Tổng quan tình hình nghiên cứu từ các thiết bị truyền động khác nhau để giám sát thời gian thực. SCADA bao gồm các thành phần, chẳng hạn như PLC (bộ điều khiển logic có thể lập trình), HMI (tương tác giữa người và máy), MTU (Thiết bị đầu cuối chính) và RTU (Điều khiển từ xa thiết bị đầu cuối).
Chúng kết hợp và xây dựng một mạng lưới hoàn chỉnh. PLC giao tiếp với HMI thông qua RTU và MTU. Remote Controller Mininet - 7 h Ovs. sở L ' xế Node 1 u Node 2`.} Node 3 ` Í ATTACK Engagement Need Based le) i — Decoys Orchestrating = | c stp — ( Customized ` — mm m win | required | | Conpot, Nova "> cuca” (Cu ) =~ {Siemens ge Artillery | Isolated PLC's HML | | \ honeypots / , g E nvironment Vai Modbus | server Modbus — inal | | \ | 8 ; y) DataBase Flles Network = B mt mh .DNP |—>*|EEL—>|REI — — : A) \ server — ⁄ : | Admin Can control the creation of new decoys Threat hunters can deeply monitor each activity HINH 2.2: Mạng mỗi nhử SCADA Với cách tiếp cận này, nhóm tác giả đã xây dựng được một hệ thống mỗi nhử với day đủ các giao thức phổ biến hiện nay như: HTTP, FTP, SSH,.
cơ chế hoạt động linh hoạt khi có thể thêm bớt các note trong mạng, dé dàng cau hình hệ thống điều khiển mang đến khả năng mở rộng cao. Thế nhưng mô hình này là một mô hình bị động khi phải chờ tin tặc tấn công vào, rồi phân tích để xác định mối de doa với việc phân tích nhật ký, việc này có thể vượt qua bằng các kỹ thuật cao như sử dụng mã hóa, ẩn kết nối phía sau kết nối hợp lệ,. Sau khi hệ thống xuất báo cáo cho người quản trị, người quản trị cần có rất nhiều kinh nghiệm để xem xét, đánh giá và đưa ra quyết định đối với các hệ thống có chứa những lỗ hổng tương tự trong mạng môi nhử. Điều này dẫn tới việc để vận hành hệ thống này cần có một đội ngũ chuyên gia để phân tích mối đe dọa đã được thống kê.
Sự không chủ động, chờ đợi kẻ tan công vô tình tấn công vào hệ thống mỗi nhử để 8 Chương 2. Tổng quan tình hình nghiên cứu biết được những lỗ hổng tiém tàng trong hệ thống là không an toàn khi những tiêu chí về bảo mật càng ngày càng được nâng cao. Ngoài ra, tôi còn tham khảo các nghiên cứu của nhóm tác giả Al Shebli (ol, Stefinko [7] va Hakluke [2] dé xay dựng công cu tự động hóa quá trình kiểm thử xâm nhập. Tính mới và tính khoa học của đề tài Theo các nghiên cứu đã trình bày ở mục trên, chưa có nhiều công trình nghiên cứu phát triển công cụ tự động hoàn toàn các bước trinh thám, tan công, đến xử lý 16 hổng sau khi phát hiện, các nghiên cứu trên chi tập trung vào việc phát hiện khả năng xâm nhập vào máy chủ dựa vào trí tuệ nhân tạo, tạo ra nhiều kịch bản nhất có thể và đánh giá con đường khả thi nhất, dẫn đến việc bỏ sót lỗ hổng và tạo ra nhiều trường hợp dương tính giả.