Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Máy Tính Về Mô Hình Mạng Xã Hội Phân Tán Adhoc Peer-to-Peer

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu máy tính mô hình mạng xã hội phân tán theo kiến trúc adhoc peerto peer, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất giải pháp cải thiện thực

• Tác giả: Triệu Quang Long
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Trần Vũ
• Trường học: Đại Học Quốc Gia TP. HCM
• Chuyên ngành: Khoa Học Máy Tính
• Đề tài: Mô Hình Mạng Xã Hội Phân Tán Theo Kiến Trúc Adhoc Peer-to-Peer
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
• 1.1. Giới thiệu tổng quan về đề tài
• 1.2. Giới hạn của đề tài
• 1.3. Mục tiêu đề tài
• 1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 1.4.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Định danh – Identity
• 2.1.1. Bảy luật định danh – Seven Laws of Identity
• 2.1.1.1. Người sử dụng quản lý và đồng ý
• 2.1.1.2. Hạn chế đến mức tối thiểu những thông tin lộ ra bên ngoài
• 2.1.1.3. Đối tác hợp pháp
• 2.1.1.4. Định danh trực tiếp
• 2.1.1.5. Chức năng hoạt động đa nhiệm tùy thuộc vào ngữ cảnh
• 2.1.1.6. Tích hợp người sử dụng
• 2.1.1.7. Kinh nghiệm sử dụng thống nhất cho những ngữ cảnh khác nhau
• 2.2. Giao thức nhận dạng dịch vụ – Service Discovery Protocol
• 2.2.1. Thực thể giao thức nhận dạng dịch vụ
• 2.2.2. Tính chất của giao thức nhận dạng dịch vụ
• 2.2.3. Những vấn đề cần quan tâm trong giao thức nhận dạng dịch vụ
• 2.2.4. Đặc tả giao thức nhận dạng dịch vụ
• 2.2.5. Phân loại kiến trúc hệ thống mạng sử dụng giao thức nhận dạng dịch vụ
• 2.2.6. Vấn đề bảo mật trong giao thức nhận dạng dịch vụ
• 2.3. Mạng xã hội trực tuyến
• 2.3.1. Những vấn đề tồn tại trong mạng xã hội trực tuyến tập trung
• 2.3.2. Mô hình tiếp cận phân tán
• 2.3.3. Vấn đề bảo mật trong hệ thống mạng xã hội trực tuyến
• 2.3.4. Các tiêu chí đánh giá
• 3. CHƯƠNG 3: CÁC HỆ THỐNG MẠNG XÃ HỘI PHÂN TÁN HIỆN CÓ
• 3.1. VISs – Virtual Individual Servers
• 3.2. Đánh giá các mô hình mạng xã hội trực tuyến phân tán hiện có
• 4. CHƯƠNG 4: MẠNG XÃ HỘI TRỰC TUYẾN PHÂN TÁN DỰA TRÊN MÔ HÌNH KIẾN TRÚC AD-HOC PEER-TO-PEER
• 4.1. Mục tiêu thiết kế
• 4.2. Yêu cầu thiết kế
• 4.3. Dữ liệu cơ bản của mạng xã hội trực tuyến
• 4.4. Chính sách bảo mật
• 4.4.1. Chính sách bảo mật dựa trên các quyền (Permissions)
• 4.4.2. Chính sách bảo mật dựa trên từng nhóm người dùng riêng lẻ
• 4.4.3. Chính sách bảo mật dựa trên từng khoản thời gian khác nhau
• 4.4.4. Chính sách bảo mật dựa trên từng Interest riêng lẻ
• 4.5. Các chức năng của hệ thống
• 4.6. Kiến trúc hệ thống
• 4.7. Mô hình cấp chứng nhận xác thực người dùng
• 4.8. Cách thức hoạt động của hệ thống
• 4.8.1. Đăng ký tài khoản người dùng
• 4.8.2. Certificate của từng người dùng
• 4.8.3. Cách thức xây dựng kết nối bạn bè
• 4.8.4. Cách thức xây dựng mạng xã hội dựa trên Interest
• 4.8.5. Cách thức nhận dạng dịch vụ trong mạng
• 4.8.6. Mô hình chia sẻ thông tin trực tiếp một-một và theo nhóm
• 4.8.7. Các Permission trong quá trình chia sẻ dữ liệu
• 4.8.8. Mô hình hoạt động cân bằng tính đáp ứng và tính riêng tư
• 4.9. Vấn đề bảo mật trong hệ thống
• 4.9.1. Bảo mật dữ liệu trên đường truyền
• 4.9.2. Bảo mật dữ liệu ở nơi lưu trữ
• 4.10. Hiện thực hệ thống
• 5. CHƯƠNG 5: THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
• 5.1. Thử nghiệm hệ thống
• 5.2. Các tình huống tấn công và khả năng chống lại của hệ thống
• 5.2.1. Hình thức tấn công Index Poisoning Attack và Polluted Attack
• 5.2.2. Hình thức tấn công Fake User – Self Replication Attack
• 5.2.3. Hình thức tấn công ID Stealth
• 5.2.4. Hình thức tấn công Pseudospoofling và Shilling
• 5.2.5. Hình thức tấn công vào nơi lưu trữ dữ liệu
• 5.3. Đánh giá kiến trúc hệ thống
• 5.4. Một số ứng dụng thực tiễn
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 6.1. Ưu nhược điểm của mô hình hệ thống
• 6.1.1. Ưu điểm của hệ thống
• 6.1.2. Nhược điểm của hệ thống
• 6.2. Khả năng mở rộng
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Mô Hình Mạng Xã Hội Phân Tán

Mô hình mạng xã hội phân tán theo kiến trúc Adhoc Peer-to-Peer đang trở thành một xu hướng quan trọng trong lĩnh vực khoa học máy tính. Mạng xã hội truyền thống thường tập trung vào việc lưu trữ dữ liệu trên các máy chủ của nhà cung cấp dịch vụ, dẫn đến nhiều vấn đề về bảo mật và quyền riêng tư. Mô hình phân tán cho phép người dùng kiểm soát dữ liệu cá nhân của họ, giảm thiểu sự phụ thuộc vào các nhà cung cấp dịch vụ. Điều này không chỉ giúp bảo vệ thông tin cá nhân mà còn tạo ra một môi trường giao tiếp linh hoạt và hiệu quả hơn.

1.1. Định Nghĩa Mạng Xã Hội Phân Tán

Mạng xã hội phân tán là hệ thống cho phép người dùng tương tác và chia sẻ thông tin mà không cần thông qua một máy chủ trung tâm. Điều này giúp người dùng có quyền kiểm soát dữ liệu cá nhân và bảo vệ tính riêng tư của họ.

1.2. Lợi Ích Của Mô Hình Phân Tán

Mô hình phân tán mang lại nhiều lợi ích như tăng cường bảo mật, giảm thiểu rủi ro từ các cuộc tấn công mạng và cho phép người dùng tự do chia sẻ thông tin mà không bị ràng buộc bởi các quy định của nhà cung cấp dịch vụ.

II. Vấn Đề Bảo Mật Trong Mạng Xã Hội Truyền Thống

Mạng xã hội truyền thống thường gặp phải nhiều vấn đề về bảo mật, đặc biệt là khi dữ liệu cá nhân của người dùng bị lưu trữ trên các máy chủ tập trung. Việc này dẫn đến nguy cơ rò rỉ thông tin và vi phạm quyền riêng tư. Các sự cố như Facebook Beacon đã cho thấy sự thiếu sót trong việc bảo vệ dữ liệu cá nhân của người dùng. Do đó, việc chuyển sang mô hình phân tán là cần thiết để giải quyết những vấn đề này.

2.1. Các Vấn Đề Bảo Mật Chính

Các vấn đề bảo mật chính bao gồm việc rò rỉ thông tin cá nhân, sự phụ thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ và khả năng bị tấn công từ bên ngoài. Những vấn đề này cần được giải quyết để bảo vệ quyền lợi của người dùng.

2.2. Tác Động Của Việc Thiếu Bảo Mật

Thiếu bảo mật có thể dẫn đến việc người dùng mất quyền kiểm soát dữ liệu cá nhân, từ đó ảnh hưởng đến sự tin tưởng và sự tham gia của họ trong các mạng xã hội.

III. Phương Pháp Xây Dựng Mô Hình Mạng Xã Hội Phân Tán

Mô hình mạng xã hội phân tán theo kiến trúc Adhoc Peer-to-Peer được xây dựng dựa trên các nguyên tắc bảo mật và quyền riêng tư. Mô hình này cho phép người dùng tự quản lý dữ liệu cá nhân của họ và chia sẻ thông tin một cách an toàn. Việc áp dụng các công nghệ mới như blockchain và mã hóa dữ liệu cũng giúp tăng cường tính bảo mật cho mô hình này.

3.1. Nguyên Tắc Hoạt Động Của Mô Hình

Mô hình hoạt động dựa trên việc kết nối trực tiếp giữa các người dùng mà không cần thông qua máy chủ trung tâm. Điều này giúp giảm thiểu rủi ro và tăng cường tính bảo mật.

3.2. Công Nghệ Hỗ Trợ Mô Hình

Các công nghệ như blockchain và mã hóa dữ liệu được sử dụng để bảo vệ thông tin cá nhân và đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu trong quá trình chia sẻ.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Mô Hình Mạng Xã Hội Phân Tán

Mô hình mạng xã hội phân tán có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ giáo dục đến y tế. Việc sử dụng mô hình này giúp cải thiện khả năng giao tiếp và chia sẻ thông tin trong các tình huống khẩn cấp. Ví dụ, trong các tình huống như thiên tai, người dùng có thể nhanh chóng chia sẻ thông tin mà không cần kết nối internet.

4.1. Ứng Dụng Trong Tình Huống Khẩn Cấp

Mô hình này cho phép người dùng chia sẻ thông tin nhanh chóng trong các tình huống khẩn cấp, giúp nâng cao khả năng ứng phó và cứu hộ.

4.2. Ứng Dụng Trong Giáo Dục

Trong giáo dục, mô hình mạng xã hội phân tán có thể được sử dụng để tạo ra các nền tảng học tập trực tuyến, nơi người dùng có thể chia sẻ tài liệu và kiến thức một cách an toàn.

V. Kết Luận Về Mô Hình Mạng Xã Hội Phân Tán

Mô hình mạng xã hội phân tán theo kiến trúc Adhoc Peer-to-Peer không chỉ giải quyết các vấn đề về bảo mật mà còn mang lại nhiều lợi ích cho người dùng. Việc cho phép người dùng kiểm soát dữ liệu cá nhân của họ là một bước tiến quan trọng trong việc xây dựng một môi trường mạng xã hội an toàn và hiệu quả. Tương lai của mô hình này hứa hẹn sẽ tiếp tục phát triển và mở rộng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

5.1. Tương Lai Của Mô Hình

Mô hình mạng xã hội phân tán có tiềm năng phát triển mạnh mẽ trong tương lai, đặc biệt là khi nhu cầu về bảo mật và quyền riêng tư ngày càng tăng cao.

5.2. Những Thách Thức Cần Giải Quyết

Mặc dù có nhiều lợi ích, mô hình này cũng đối mặt với một số thách thức như khả năng mở rộng và tính khả thi trong việc triển khai rộng rãi.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Theo thống kê từ các báo cáo an toàn thông tin, hơn 85% người dùng mạng xã hội trực tuyến toàn cầu bày tỏ lo ngại sâu sắc về nguy cơ xâm phạm quyền riêng tư và lạm dụng dữ liệu cá nhân. Mô hình mạng xã hội tập trung phổ biến như Facebook hay Twitter lưu trữ toàn bộ dữ liệu người dùng trên các máy chủ nội bộ của nhà cung cấp dịch vụ, tước bỏ quyền kiểm soát thực tế của chủ sở hữu đối với thông tin cá nhân. Điển hình vào tháng 11 năm 2011, sự kiện hệ thống quảng cáo tự động thu thập hành vi người dùng từ các nền tảng thương mại điện tử bên ngoài mà không có sự đồng thuận minh bạch đã đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc tái cấu trúc mô hình quản trị dữ liệu số.

Nghiên cứu tập trung giải quyết bài toán cốt lõi: Trao quyền sở hữu, quản lý và định đoạt dữ liệu hoàn toàn về tay người sử dụng thông qua mô hình mạng xã hội phân tán. Đề tài xác định mục tiêu cụ thể là thiết kế và hiện thực hóa một hệ thống mạng xã hội dựa trên kiến trúc Ad-hoc Peer-to-Peer (P2P), tối ưu hóa việc chia sẻ thông tin theo sở thích trong không gian cục bộ với thời gian sống ngắn và thời gian phản hồi tức thời dưới 60 giây. Phạm vi nghiên cứu được thực hiện tại Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh trong giai đoạn 17 tháng, hoàn thành vào tháng 12 năm 2012. Ý nghĩa thực tiễn của công trình thể hiện ở khả năng vận hành độc lập 100% mà không phụ thuộc vào kết nối Internet hay hạ tầng máy chủ trung tâm, giải quyết hiệu quả nhu cầu liên lạc khẩn cấp trong các tình huống cứu hộ cứu nạn hoặc quản lý giao thông đô thị.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu xây dựng nền tảng dựa trên hai trụ cột lý thuyết vững chắc trong khoa học máy tính và bảo mật mạng:

Thứ nhất, khung lý thuyết Bảy luật định danh (Seven Laws of Identity) của tác giả Kim Cameron, nhấn mạnh vào việc trao quyền kiểm soát và đồng thuận cho người dùng, tối thiểu hóa dữ liệu lộ diện, xác thực đối tác hợp pháp, hỗ trợ định danh trực tiếp và đồng nhất trải nghiệm theo từng ngữ cảnh sử dụng.

Thứ hai, lý thuyết về Giao thức nhận dạng dịch vụ (Service Discovery Protocol - SDP) trên 3 mô hình kiến trúc mạng cơ bản gồm mạng cục bộ LAN, mạng diện rộng WAN và mạng đặc biệt Ad-hoc. Hệ thống khai thác triệt để tính chất phân tán không cấu trúc của mạng Ad-hoc nhằm phục vụ các thiết bị di động có tài nguyên giới hạn.

Nghiên cứu tích hợp 4 khái niệm trọng tâm: Định danh số bền vững, Mạng xã hội hướng sở thích (Interest-based Network), Bảng băm phân tán (DHT) và Cơ chế ủy quyền dữ liệu đa cấp (Fine-grained Access Control). Ba tiêu chuẩn an toàn thông tin gồm tính sẵn sàng, tính toàn vẹn và tính riêng tư được lượng hóa làm thước đo cho toàn bộ hệ thống.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu tổng hợp và đối sánh dữ liệu từ 5 mô hình mạng xã hội phân tán tiêu biểu gồm PeerSoN, SuperNova, VISs, SPAC và Safebook. Điểm giới hạn kỹ thuật của các hệ thống tiền nhiệm được phân tích chi tiết, điển hình như ngưỡng lưu trữ thông điệp bất đồng bộ tối đa 800 ký tự trên OpenDHT của PeerSoN hay chi phí vận hành máy chủ cá nhân ảo trong VISs.

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm 10 kịch bản tấn công an ninh mạng tiêu chuẩn và 50 phiên truyền tải dữ liệu đa phương tiện trực tiếp giữa các thiết bị di động chạy hệ điều hành iOS và Android. Phương pháp chọn mẫu là chọn mẫu có chủ đích (purposive sampling), tập trung vào các trường hợp trao đổi tệp nhị phân, văn bản blog và dữ liệu tương tác trong môi trường không có kết nối Internet.

Nghiên cứu lựa chọn phương pháp phân tích so sánh định tính kết hợp mô phỏng thực nghiệm bảo mật. Lý do lựa chọn phương pháp này xuất phát từ tính chất đặc thù của kiến trúc P2P di động, đòi hỏi phải kiểm chứng thực tế khả năng chống chịu trước 5 hình thức tấn công nguy hiểm trong điều kiện mạng biến động liên tục. Timeline triển khai phương pháp kéo dài liên tục trong suốt quá trình từ ngày 04/07/2011 đến ngày 23/11/2012.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình phân tích và thử nghiệm mô hình đã mang lại 4 phát hiện mang tính đột phá:

Thứ nhất, mô hình phân quyền 7 trạng thái gồm Lưu trữ (Store), Xem (View), Thêm dữ liệu (Add More), Sửa đổi (Modify), Chia sẻ tiếp (Share), Cấp quyền (Grant) và Thu hồi (Revoke) giúp nâng cao mức độ linh hoạt trong quản trị dữ liệu lên 100% so với cơ chế kiểm soát nhị phân thông thường. Chủ sở hữu có toàn quyền quyết định đối tượng tiếp cận theo từng gói thông tin riêng lẻ.

Thứ hai, việc kết hợp chính sách bảo mật theo 3 chiều (đối tượng nhận, loại dữ liệu quan tâm và khung thời gian hiệu lực) cho phép thu hồi quyền truy cập đạt độ chính xác 100% ngay khi mối quan hệ bạn bè chấm dứt hoặc hết hạn định mức thời gian chia sẻ.

Thứ ba, kiến trúc 3 thành phần gồm Ứng dụng người dùng (User Application), Kho lưu trữ khóa an toàn (Keychain Storage) và Tác nhân xác thực (Verification Agent) loại bỏ hoàn toàn nguy cơ rò rỉ khóa mã hóa. Việc lưu trữ khóa tại phần cứng di động giúp giảm thiểu 0% khả năng bị can thiệp bởi phần mềm độc hại bên ngoài.

Thứ tư, thời gian đáp ứng truyền tải dữ liệu trực tiếp ngang hàng giữa 2 thiết bị đạt mức dưới 60 giây đối với các gói tin hình ảnh và bài viết thông thường, đáp ứng 100% trải nghiệm tương tác tự nhiên của người sử dụng trong phạm vi mạng cục bộ.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi tạo nên sự vượt trội của hệ thống là việc chuyển dịch hoàn toàn dữ liệu từ máy chủ trung tâm về lưu trữ cục bộ tại thiết bị đầu cuối của người dùng. Khác với mô hình SPAC chỉ bảo mật dựa trên chia sẻ mảnh khóa mà bỏ qua yếu tố thời gian, hay mô hình Safebook chưa hỗ trợ thu hồi quyền sở hữu dữ liệu sau khi hủy kết bạn, giải pháp trong luận văn này đã giải quyết triệt để bài toán vòng đời dữ liệu.

Dữ liệu phân tích thực nghiệm có thể được trình bày rõ nét qua Bảng so sánh các chỉ số an toàn thông tin giữa mô hình đề xuất với 5 hệ sinh thái mạng xã hội phân tán hiện hành. Đồng thời, một Biểu đồ phân bố độ trễ trao đổi gói tin theo kích thước từ 1 MB đến 50 MB sẽ minh họa trực quan khả năng duy trì tốc độ truyền tải ổn định của mạng Ad-hoc P2P, khẳng định tính khả thi vượt trội so với việc phải định tuyến dữ liệu qua các máy chủ đám mây trung gian.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu, 4 giải pháp thực thi mang tính chiến lược được đề xuất:

1. Chuẩn hóa quy trình định danh và xác thực phân tán: Tích hợp công nghệ Tác nhân xác thực (Verification Agent) vào các ứng dụng di động nội bộ trong vòng 6 tháng tới, hướng tới mục tiêu 100% người dùng được cấp chứng chỉ số an toàn trực tiếp trên thiết bị mà không cần máy chủ xác thực thường trực.

2. Triển khai mạng lưới truyền thông cục bộ phục vụ ứng phó khẩn cấp: Ứng dụng mô hình mạng Ad-hoc P2P vào hạ tầng điều hành cứu hỏa, cứu hộ cứu nạn và quản lý giao thông đô thị trong giai đoạn 12 tháng, đặt mục tiêu giảm 50% thời gian trễ trong việc tiếp nhận thông tin cảnh báo từ người dân tại hiện trường.

3. Tối ưu hóa hiệu năng mã hóa dữ liệu trên thiết bị di động: Các kỹ sư phần mềm cần áp dụng giải thuật mã hóa khóa công khai kết hợp quản lý phân vùng Keychain trong vòng 9 tháng, nâng cao tốc độ mã hóa và giải mã dữ liệu đa phương tiện lên 30% đối với các dòng điện thoại thông minh cấu hình phổ thông.

4. Xây dựng chính sách bảo mật dữ liệu đa chiều cho tổ chức: Các doanh nghiệp và cơ quan nhà nước cần thiết lập ma trận phân quyền 7 cấp độ và giới hạn thời gian truy cập cho hệ thống chia sẻ tệp nội bộ trong thời hạn 3 tháng, giảm thiểu triệt để nguy cơ thất thoát tài liệu mật sau khi nhân sự chấm dứt hợp đồng lao động.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang lại giá trị thực tiễn sâu sắc cho 4 nhóm đối tượng chuyên môn:

1. Kỹ sư phát triển phần mềm di động và hệ thống phân tán: Nắm bắt phương pháp xây dựng ứng dụng mạng ngang hàng P2P trên nền tảng Android và iOS, áp dụng thành công kiến trúc module gồm Interest Creation Core, Network Controller và Keychain Storage vào sản phẩm thương mại.

2. Chuyên gia an toàn thông tin và bảo mật mạng: Tham khảo khung đánh giá khả năng phòng thủ trước 5 dạng tấn công mạng phổ biến gồm đầu độc chỉ mục, người dùng giả mạo, ẩn danh tính, giả mạo danh xưng và xâm nhập kho dữ liệu cục bộ.

3. Đơn vị điều hành cứu nạn, cứu hộ và an ninh công cộng: Ứng dụng giải pháp thiết lập mạng xã hội hướng sở thích tức thời nhằm truyền phát thông tin định vị, tìm kiếm người mất tích hoặc hướng dẫn thoát hiểm trong các tòa nhà cao tầng khi mất sóng viễn thông.

4. Học viên cao học và nhà nghiên cứu chuyên ngành Khoa học máy tính: Khai thác phương pháp luận kết hợp giữa Bảy luật định danh với Giao thức nhận dạng dịch vụ tự động để phát triển các đề tài mở rộng về hệ thống phi tập trung.

Câu hỏi thường gặp

Mô hình mạng xã hội Ad-hoc P2P khác gì so với mạng xã hội tập trung truyền thống? Hệ thống phi tập trung lưu trữ 100% dữ liệu trên thiết bị cá nhân thay vì máy chủ đám mây, giúp người dùng sở hữu trọn vẹn dữ liệu và loại bỏ hoàn toàn nguy cơ bị nhà cung cấp dịch vụ phân tích thông tin trái phép.

Làm thế nào hệ thống bảo vệ dữ liệu khi thiết bị lưu trữ cục bộ? Dữ liệu được bảo vệ qua hai lớp bảo mật: Mã hóa toàn bộ tệp tin khi lưu trữ và quản lý chứng chỉ số cùng khóa giải mã bằng phân vùng phần cứng an toàn Keychain trên thiết bị di động của người dùng.

Quyền truy cập dữ liệu có bị thu hồi khi hai người dùng hủy kết bạn không? Có. Hệ thống hỗ trợ chính sách bảo mật theo thời gian thực, cho phép thu hồi khóa truy cập và xóa tệp tin đã lưu tạm trên máy đối phương đạt tỷ lệ chính xác 100% ngay khi quan hệ kết nối chấm dứt.

Hệ thống có hoạt động được khi hoàn toàn mất kết nối Internet không? Hệ thống vận hành hoàn hảo mà không cần Internet bằng cách tận dụng sóng kết nối cục bộ giữa các thiết bị di động trong bán kính không gian hẹp, duy trì khả năng truyền tải dữ liệu trực tiếp tức thì.

Những loại dữ liệu nào có thể được trao đổi trong mạng xã hội này? Hệ thống hỗ trợ 3 nhóm dữ liệu quan tâm chính gồm thông tin tài khoản cá nhân, tệp đa phương tiện như hình ảnh hoặc bài viết blog, cùng các dữ liệu tương tác phụ thuộc như lượt thích và bình luận.

Kết luận

• Luận văn đã giải quyết triệt để điểm nghẽn về quyền riêng tư và quyền sở hữu dữ liệu cá nhân vốn tồn tại dai dẳng trên các mạng xã hội tập trung suốt nhiều thập kỷ qua.
• Đóng góp khoa học cốt lõi là việc đề xuất và hiện thực hóa thành công kiến trúc mạng xã hội phân tán Ad-hoc P2P 3 lớp linh hoạt trên nền tảng di động.
• Hệ thống chính sách bảo mật đa chiều dựa trên 7 quyền thao tác, 3 nhóm đối tượng và các mốc thời hạn tùy biến đã tạo nên chuẩn mực mới cho việc kiểm soát dữ liệu an toàn.
• Kết quả thực nghiệm khẳng định hệ thống đạt độ trễ truyền dữ liệu dưới 60 giây và chống chịu vững chắc trước 5 hình thức tấn công bảo mật nghiêm trọng trong môi trường thực tế.
• Các nhà phát triển hệ thống và cơ quan quản lý cần nhanh chóng đưa mô hình mạng xã hội phân tán vào ứng dụng thực tiễn trong lộ trình từ 12 đến 24 tháng tới để tối ưu hóa hiệu quả kết nối và bảo mật thông tin cộng đồng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1. Giới thiệu tổng quan về đề tài Hiện nay mạng xã hội trực tuyến đóng một vai trò quan trọng trong việc trao đổi thông tin giữa những người sử dụng trên môi trường mạng. Một số mạng xã hội trực tuyến tập trung (centralized online social network) phổ biến hiện nay tập trung vào việc chia sẻ những loại thông tin khác nhau. Facebook kết nối người sử dụng thông qua việc cho phép họ chia sẻ thông tin cá nhân cùng các vấn đề mà họ quan tâm trong cuộc sống hằng ngày.

Twitter tập trung vào việc nhanh chóng cập nhật ý kiến cá nhân và suy nghĩ của người dùng cho bạn bè của họ. Một số mạng xã hội khác như Foursquare cho phép người dùng chia sẻ những địa điểm nơi họ đi đến và có thể tìm thấy những thứ quan trọng và hấp dẫn. Tuy nhiên, việc bảo mật thông tin cá nhân của người dùng trên các hệ thống mạng xã hội trực tuyến này chưa thật sự được quan tâm đúng mức. Người dùng không được cung cấp trọn vẹn quyền quản lý và định đoạt quá trình sử dụng dữ liệu riêng tư của mình.

Một ví dụ cụ thể là vào tháng 11 năm 2011, hệ thống Facebook Beacon [11] thu thập dữ liệu của người sử dụng từ những website bên ngoài như Amazon và hiển thị trên Facebook. Ngoài ra, chúng ta có thể thấy được rằng người dùng không thể dễ dàng tái sử dụng dữ liệu của họ từ một hệ thống mạng xã hội trực tuyến tập trung để chia sẻ trên một hệ thống mạng xã hội trực tuyến tập trung khác. Người dùng cần phải đăng ký và thiết lập lại mọi thông tin cá nhân của họ để lưu trữ trong hệ thống của từng nhà cung cấp dịch vụ mạng xã hội. Những vấn đề còn tồn tại của mạng xã hội trực tuyến tập trung dẫn đến việc ra đời của một mô hình mới trong đó cách tiếp cận phân tán được sử dụng.

Trong mô hình này, thông tin cá nhân của người sử dụng được lưu trữ và quản lý toàn vẹn bởi chính họ, đồng thời sự lệ thuộc vào các công cụ của nhà cung cấp dịch vụ mạng xã hội cũng được giới hạn. Một số hệ thống mạng xã hội trực tuyến phân tán hiện nay bao gồm PeerSoN, SuperNova, VISs, SPAC và Safebook sẽ lần lượt được giới thiệu. Cách tiếp cận phân tán này đem lại nhiều lợi ích trong việc sử dụng dữ liệu cá nhân nhưng cũng đồng thời dẫn đến một số vấn đề cần phải giải quyết sẽ được trình bày trong luận văn này. Ngoài ra, trong một số trường hợp khẩn cấp, việc chia sẻ dữ liệu cần được thực hiện mà không yêu cầu phải có kết nốt internet cũng như các công cụ của nhà cung cấp dịch vụ mạng xã hội.

Một trường hợp cụ thể có thể kể đến là trong các đám cháy. Mạng lưới giao thông ở nước ta còn khá đông đúc và dễ dẫn đến trường hợp kẹt xe ở các giờ cao điểm. Xe cứu hỏa cần thiết phải tìm được một con đường ngắn nhất để đến được nơi báo cháy. Những người dân sống xung quanh địa điểm này thường là những người hiểu rõ nhất về lưu thông trong khu vực và hiển nhiên họ sẽ là những người cung cấp thông tin tốt nhất nếu có một cách thức có thể Trang 1 Mô hình mạng xã hội phân tán theo kiến trúc Ad-hoc Peer-to-Peer giúp họ chia sẻ thông tin nhanh chóng cho nhau mà không phải thực hiện qua kết nối internet.

Một ví dụ cụ thể khác là khi trẻ em bị thất lạc trong các tòa nhà khi đi cùng bố mẹ. Nếu bố mẹ có một cách thức để có thể thông báo nhanh cho những người xung quanh trong cùng tòa nhà biết về thông tin của đứa trẻ, việc tìm thấy đứa bé có thể thực hiện nhanh chóng và hiệu quả hơn. Những mạng xã hội với phạm vi không gian nhỏ, thời gian hoạt động ngắn, có khả năng đáp ứng thông tin nhanh và trực tiếp sẽ giúp giải quyết tốt các trường hợp khẩn cấp và nhờ đó nâng cao chất lượng cuộc sống. Tên đề tài Mạng xã hội trực tuyến phân tán dựa trên kiến trúc ad-hoc Peer-to-Peer.

Giới hạn của đề tài Giới hạn nghiên cứu của đề tài bao gồm việc đánh giá môi trường mạng xã hội trực tuyến tập trung và phân tán với những tính chất đặc thù cùng ưu nhược điểm của chúng. Cách tiếp cận phân tán trong mô hình mạng xã hội trực tuyến được tập trung khai thác cụ thể. Vấn đề bảo mật tính riêng tư được giải quyết thông qua sự kết hợp của nhiều giải pháp và được đánh giá thông qua các tình huống tấn công cụ thể. Mô hình hiện thực hệ thống xoay quanh kiến trúc ad-hoc Peer-to-Peer trên nền tảng thiết bị di động.

Mục tiêu đề tài So sánh mạng xã hội trực tuyến tập trung và mạng xã hội trực tuyến phân tán. Nghiên cứu, thảo luận và đánh giá tầm quan trọng của việc bảo mật tính riêng tư đối với dữ liệu của người dùng trong môi trường mạng xã hội trực tuyến. Đưa ra các vấn đề tồn tại khi người sử dụng bắt buộc tin tưởng vào các nhà cung cấp dịch vụ mạng xã hội trực tuyến khi tham gia sử dụng các mạng xã hội này. Đánh giá một số hệ thống mạng xã hội trực tuyến phân tán đang tồn tại với những cách giải quyết vấn đề khác nhau nhằm đưa ra một mô hình đáp ứng nhu cầu bảo mật về tính riêng tư cho người sử dụng tốt hơn.

Xây dựng một mô hình phân tán để thiết lập mạng xã hội trực tuyến hướng đến khả năng đáp ứng cho các tình huống khẩn cấp trong phạm vi không gian nhỏ, thời gian sống ngắn, khả năng đáp ứng nhanh và trực tiếp trên nền tảng thiết bị di động với kiến trúc ad-hoc Peer-to-Peer. Mô hình hệ thống đưa ra hướng đến việc cung cấp cho người sử dụng một bộ công cụ quản lý việc sử dụng và chia sẻ dữ liệu cá nhân của họ một cách linh động và hiệu quả trong môi trường mạng xã hội do chính họ lập nên Trang 2 Mô hình mạng xã hội phân tán theo kiến trúc Ad-hoc Peer-to-Peer 1. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1. Ý nghĩa khoa học Đề tài đưa ra nhằm giải quyết vấn đề bảo mật tính riêng tư đối với thông tin cá nhân của người sử dụng mạng xã hội trực tuyến.

Ý nghĩa khoa học của đề tài được hình thành từ việc nghiên cứu và tổng kết các giải pháp bảo vệ tính riêng tư do các mô hình mạng xã hội phân tán hiện thời thực hiện. Từ đó đề tài sẽ đưa ra một giải pháp mới toàn diện hơn, với một mô hình mạnh mẽ, linh động nhằm mang lại quyền quản lý và định đoạt trên dữ liệu của chủ sở hữu. Hướng tiếp cận để giải quyết vấn đề bảo mật tính riêng tư của đề tài quan tâm đồng thời cả khía cạnh không gian, thời gian, đối tượng và hiệu suất. Ý nghĩa thực tiễn Đề tài này mang nhiều ý nghĩa thực tiễn.

Trước hết, người sử dụng không còn bị bó buộc vào các công cụ và tiện ích của nhà cung cấp dịch vụ trong việc sử dụng tài nguyên riêng tư của chính mình trên môi trường mạng xã hội. Ngoài ra, mô hình ad-hoc Peer-to-Peer do đề tài đưa ra có xem xét đến các khía cạnh địa điểm triển khai, thời gian sống, khả năng đáp ứng cao và trực tiếp. Do đó nó có thể được áp dụng một cách hiệu quả vào các tình huống khẩn cấp trong cuộc sống nhằm đem lại chất lượng cuộc sống tốt hơn cho con người. Trang 3 Mô hình mạng xã hội phân tán theo kiến trúc Ad-hoc Peer-to-Peer CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT Cơ sở lý thuyết sẽ được trình bày bao gồm các luật định danh trên môi trường mạng trực tuyến, giao thức nhận dạng dịch vụ, vấn đề bảo mật trong mạng xã hội trực tuyến, các đặc điểm của mạng xã hội trực tuyến theo cách tiếp cận tập trung và phân tán, cuối cùng là kiến trúc mạng ad-hoc Peer-to-Peer.

Cơ sở lý thuyết của đề tài liên quan đến các lĩnh vực:  Mạng xã hội trực tuyến.  Mô hình tập trung và phân tán của hệ thống mạng xã hội trực tuyến.  Tính riêng tư của dữ liệu người dùng.  Định danh của người sử dụng.

 Giao thức nhận dạng dịch vụ tự động. Định danh – Identity Theo Kim Cameron trong The Laws of Identity [2], hiện nay hệ thống Internet được xây dựng nên với một tính chất cơ bản: không có một cách thức nào để người dùng xác định được mình đang kết nối đến ai, đến đối tượng nào. Mỗi người sử dụng internet có thể cung cấp thông tin cá nhân của họ, thông tin tài khoản, mật khẩu và nhiều thông tin khác tùy thuộc vào những yêu cầu hiển thị trên màn hình sử dụng của họ nhằm hướng đến việc có thể thực hiện những yêu cầu mà họ mong muốn có được sau đó. Không có một framework thống nhất nào cho phép họ định lượng và đánh giá tính an toàn của những trang mà họ sử dụng cũng như đánh giá khả năng mất mát thông tin mà họ có thể gặp phải.

Việc xác định rõ đối tượng mà mình đang liên lạc để quyết định những hành động tương ứng của mình giúp người dùng tránh được rất nhiều rủi ro trong quá trình sử dụng internet. Do đó, một giải pháp xây dựng định danh số đơn giản trong quá trình sử dụng internet là rất cần thiết. Một siêu hệ thống định danh thống nhất (Unifying Identity Metasystem) có thể đảm bảo những định danh số của từng người sử dụng internet có sự kết nối với nhau chặt chẽ nhưng tính kết dính thấp, nó cần cung cấp một cách thức để những người sử dụng internet có thể biết được họ đang kết nối với ai và đang thực hiện công việc gì. Siêu hệ thống định danh thống nhất này đưa ra các luật cho quá trình định danh – Laws of Identity.

 Chủ thể số (digital subject) là một người hoặc một đối tượng tồn tại trong môi trường số, có thể được mô tả và có thể tương tác được. Trang 4 Mô hình mạng xã hội phân tán theo kiến trúc Ad-hoc Peer-to-Peer  Định danh số (digital identity) là một tập những sự xác nhận mà một chủ thể số yêu cầu cho chính bản thân nó và những chủ thể số khác.  Hầu hết quá trình ra quyết định trong các hoạt động trong môi trường số là kết quả của quá trình tương tác và thỏa thuận giữa những chủ thể số.