MỞ ĐẦU Ngày nay, cùng với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật, ngành công nghệ thông tin đang ngày càng được đầu tư và phát triển mạnh mẽ. Khi mà cuộc sống con người ngày càng phát triển thì nhu cầu trao đổi thông tin và giải trí của con người ngày càng cao. Con người muốn mình có thể kết nối với thế giới bất cứ lúc nào, bất cứ nơi đâu. Đó là lý do mà mạng không dây ra đời.
Chúng ta có thể thấy được sự hiện diện của mạng không dây ở nhiều nơi như trong các tòa nhà, nơi công sở, bệnh viện hay các quán cà phê. Cùng với sự phát triển của mạng có dây truyền thống, mạng không dây cũng đang có những bước phát triển nhanh chóng nhằm đáp ứng như cầu truyền thông và giải trí của con người một cách tốt nhất. Khi mà mạng không dây ngày càng được quan tâm, đầu tư và phát triển thì ngày càng nhiều mô hình, kiến trúc mạng được đề xuất. Các mô hình, kiến trúc mạng này được đề ra nhằm làm cho mạng không dây dần thoát khỏi hoàn toàn sự phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng.
Một trong những mô hình mạng được đề xuất đó chính là mạng ad-hoc. Với đặc tính có thể hoạt động không phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng mạng, triển khai nhanh, linh hoạt ở mọi vị trí địa hình khác nhau, mạng ad-hoc đang là tâm điểm nghiên cứu đầy triển vọng, sẽ là công nghệ đột phá trong tương lai với nhiều ứng dụng hữu ích vào cuộc sống (kết nối mạng truyền thông cho các các vùng mới xảy ra thiên tai hoặc ứng dụng cho lĩnh vực quân sự…). Tuy nhiên, bên cạnh đó lại có những vấn đề khác đặt ra như tốc độ mạng không ổn định như mạng có dây truyền thống, các nút mạng hay di chuyển, vấn đề bảo mật của mạng. Khóa luận tập trung đi sâu nghiên cứu về vấn đề bảo mật trong mạng ad- hoc, kết hợp phân tích trên lý thuyết cùng thực nghiệm mô phỏng.
Khóa luận gồm 3 chương. Chương đầu là khái quát chung về mạng không dây WLAN và mạng ad-hoc. Chương 2 đi sâu vào trình bày cấu trúc vật lý của mạng không dây theo chuẩn 802.11, các giao thức định tuyến trong mạng ad-hoc và trình bày cụ thể một số giao thức định tuyến phổ biến của mạng ad-hoc. Chương cuối 10 download by : skknchat@gmail.com cùng, dựa vào một số thực nghiệm thông qua bộ mô phỏng của những người nghiên cứu trước, tôi rút ra một số đánh giá và so sánh giữa các giao thức định tuyến.
Do thời gian có hạn, luận văn của tôi có thể còn một số thiếu sót, rất mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý và thông cảm của các thầy cô. Tôi hi vọng sau này có thể tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về vấn đề này. Nội dung cụ thể gồm: Chƣơng I: Tổng quan về mạng không dây. Chƣơng II: Các chuẩn IEEE 802.
Chƣơng III: Thực hiện tấn công lỗ đen và giải pháp phòng chống. 11 download by : skknchat@gmail.com Chƣơng 1 – TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY 1. Giới thiệu chung Mạng WLAN (WIRELESS LOCAL AREA NETWORK–WLAN) là một hệ thống truyền thông số liệu linh hoạt được thực hiện trên sự mở rộng của LAN hữu tuyến. Mạng WLAN gồm các thiết bị được nối lại với nhau có khả năng giao tiếp thông qua sóng RADIO hay tia hồng ngoại trên cơ sở sử dụng các giao thức chuẩn riêng của mạng không dây thay vì các đường truyền dẫn bằng dây.
Mạng WLAN đang thực sự thay thế cho mạng máy tính có dây, cung cấp khả năng xử lý linh động hơn và tự do hơn cho các hoạt động kinh doanh. Người dùng có thể truy cập vào mạng Intranet của nội bộ công ty hoặc mạng Internet từ bất cứ địa điểm nào trong khuôn viên của công ty mà không bị ràng buộc bởi các kết nối vật lý. Ƣu điểm của mạng không dây Mạng không dây đang nhanh chóng phát triển. Với công nghệ này, những người sử dụng có thể truy cập thông tin dùng chung mà không phải tìm kiếm chỗ để nối dây mạng, chúng ta có thể mở rộng phạm vi mạng mà không cần lắp đặt hoặc di chuyển dây.
Các mạng không dây có ưu điểm về hiệu suất, sự thuận lợi, cụ thể như sau: Tính di động: những người sử dụng mạng không dây có thể truy nhập nguồn thông tin ở bất kỳ nơi nào. Tính di động này sẽ tăng năng suất và tính kịp thời thỏa mãn nhu cầu về thông tin mà các mạng hữu tuyến không thể có được. Tính đơn giản: lắp đặt, thiết lập, kết nối một mạng không dây là rất dễ dàng, đơn giản và có thể tránh được việc kéo cáp qua các bức tường và trần nhà. Tính linh hoạt: có thể triển khai ở những nơi mà mạng hữu tuyến không thể triển khai được.
Tiết kiệm chi phí lâu dài: Trong khi đầu tư cần thiết ban đầu đối với phần cứng của một mạng không dây có thể cao hơn chi phí phần cứng của một mạng hữu tuyến nhưng toàn bộ phí tổn lắp đặt và các chi phí về thời gian tồn tại có thể thấp 12 download by : skknchat@gmail.com hơn đáng kể. Chi phí dài hạn có lợi nhất trong các môi trường động cần phải di chuyển và thay đổi thường xuyên. Khả năng vô hướng: các mạng không dây có thể được cấu hình theo các topo khác nhau để đáp ứng các nhu cầu ứng dụng và lắp đặt cụ thể. Các cấu hình dễ dàng thay đổi từ các mạng ngang hàng thích hợp cho một số lượng nhỏ người sử dụng đến các mạng có cơ sở hạ tầng đầy đủ dành cho hàng nghìn người sử dụng mà có khả năng di chuyển trên một vùng rộng.
Nhƣợc điểm mạng không dây Tốc độ mạng Wireless bị phụ thuộc vào băng thông. Tốc độ của mạng Wireless thấp hơn mạng cố định, vì mạng Wireless chuẩn phải xác nhận cẩn thận những frame đã nhận để tránh tình trạng mất dữ liệu. Trong mạng cố định truyền thống thì tín hiệu truyền trong dây dẫn nên có thể được bảo mật an toàn hơn. Còn trên mạng Wireless thì việc “đánh hơi” rất dễ dàng bởi vì mạng Wireless sử dụng sóng Radio thì có thể bị bắt và xử lý được bởi bất kỳ thiết bị nhận nào nằm trong phạm vi cho phép, ngoài ra mạng Wireless thì có ranh giới không rõ ràng cho nên rất khó quản lý.
Bảng so sánh hệ thống Mạng không dây và Mạng có dây STT Nội dung Mạng Không dây Mạng Có dây 1 Tốc độ 11/54/135/780 Mbps 10/100/1000/10000 Mbps Chủ yếu là trong mô hình Có thể ứng dụng trong tất cả các mạng nhỏ và trung bình, vớ mô hình mạng nhỏ, trung bình, Phạm vi những mô hình lớn phải kế lớn, rất lớn- Gặp khó khăn ở 2 hợp với mạng có dây. ứng dụng những nơi xa xôi, địa hình phức Có thể triển khai ở những tạp, những nơi không ổn định, khó nơi không thuận tiện về địa kéo dây, đường truyền. 13 download by : skknchat@gmail.com STT Nội dung Mạng Không dây Mạng Có dây hình, không ổn định, không triển khai mạng có dây được. Độ phức tạp kỹ thuật tùy thuộc từng loại mạng cụ thể.
Độ phức Xu hướng tạo khả năng thiết Độ phức tạp kỹ thuật tùy thuộc 3 tạp kỹ lập các thông số truyền sóng từng loại mạng cụ thể. thuật vô tuyến của thiết bị ngày càng đơn giản hơn. Bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như môi trường Khả năng chịu ảnh hưởng truyền sóng, can nhiễu do khách quan bên ngoài như thời thời tiết. tiết, khí hậu tốt.
Chịu nhiều cuộc tấn công đa 4 Độ tin dạng, phức tạp, nguy hiểm Chịu nhiều cuộc tấn công đa cậy của những kẻ phá hoại vô dạng, phức tạp, nguy hiểm tình và cố tình, nguy cơ cao của những kẻ phá hoại vô tình hơn mạng có dây. và cố tình. Còn đang tiếp tục phân tích về khả năng ảnh hưởng đến Ít nguy cơ ảnh hưởng sức khỏe. 5 Lắp đặt, Lắp đặt, triển khai dễ dàng, Lắp đặt, triển khai tốn nhiều triển khai đơn giản, nhanh chóng.
thời gian và chi phí. 6 Tính linh Vì là hệ thống kết nối di Vì là hệ thống kết nối cố định hoạt, khả động nên rất linh hoạt, dễ nên tính linh hoạt kém, khó thay 14 download by : skknchat@gmail.com STT Nội dung Mạng Không dây Mạng Có dây năng thay dàng thay đổi, nâng cấp, phátđổi, nâng cấp, phát triển. đổi, phát triển. triển Thường thì giá thành thiết b cao hơn so với của mạng có Giá cả tùy thuộc vào từng mô 7 Giá cả dây.
Nhưng xu hướng hiện nay hình mạng cụ thể. là càng ngày càng giảm sự chênh lệch về giá. Các thành phần trong mạng không dây 1. Stations (các máy trạm) Các mạng được xây dựng để truyền dữ liệu giữa các trạm, station là các thiết bị tính toán có giao tiếp mạng không dây, điển hình như các máy tính để bàn hay máy tính xách tay sử dụng pin.
Trong một số môi trường, mạng không dây được sử dụng nhằm tránh phải kéo cáp mới và các máy để bàn được kết nối với mạng LAN không dây. Những khu vực lớn hơn cũng có lợi khi sử dụng mạng không dây như xưởng sản xuất sử dụng mạng cục bộ không dây để kết nối các bộ phận.11 nhanh chóng trở thành chuẩn thực tế để liên kết những người sử dụng thiết bị điện tử với nhau. Access points (các điểm truy cập) Các khung dữ liệu trên mạng 802.11 phải được chuyển thành dạng khung dữ liệu khác để phân phối trong các mạng khác. Thiết bị được gọi là điểm truy cập thể hiện các chức năng chuyển đổi từ không dây sang có dây (điểm truy cập bao gồm nhiều chức năng khác nhau, nhưng thực hiện chuyển đổi là chức năng quan trọng nhất).
Các chức năng điểm truy cập được đặt tại những thiết bị độc lập. Tuy nhiên, nhiều sản phẩm mới hơn tích hợp các giao thức 802.11 vào hai loại access point cấp 15 download by : skknchat@gmail. Wireless medium (môi trƣờng không dây) Để chuyển các khung dữ liệu từ trạm này sang trạm khác trong môi trường không dây, người ta xây dựng nhiều chuẩn vật lý khác nhau. Nhiều lớp vật lý được phát triển để hỗ trợ 802.11 MAC, lớp vật lý vô tuyến (radio frequency) và lớp vật lý hồng ngoại được chuẩn hóa.
Distribution system (hệ thống phân tán) Khi các điểm truy cập được kết nối với nhau trong một khu vực, chúng phải liên lạc với nhau để kiểm soát quá trình di chuyển của các thiết bị di động. Hệ thống phân tán là một thành phần logic của 802.11 được dùng để chuyển các khung dữ liệu đến đích.11 không yêu cầu bất cứ kỹ thuật riêng biệt nào cho hệ thống phân tán.