Chương 1: Tìm hiểu khái quát về xác thực và xác thực một lần. - Chương 2: Khảo sát chỉ tiết về các giao thức xác thực và một số giải pháp xác thực được phát triển hiện nay. - Chuong 3: Cai dat va thử nghiệm mô hình thử nghiệm giải pháp xác thực một lần sử dụng Keycloak. CHUONG 1: TONG QUAN VE XÁC THỰC NGƯỜI DUNG 1.1 Giới thiệu về cơ chế xác thực 1.1 Khái quát về xác thực Xác thực là quá trình xác nhận tính đáng tin cậy của một đôi tượng hoặc người dùng trong hệ thông.
Điều này thường bao gồm việc chứng minh những lời khai báo của người đó về một vật thé hoặc sự thật liên quan đến chính họ. Xác thực có thể liên quan đến việc công nhận nguồn gốc của một đối tượng và thậm chí cả việc kiểm tra nhận dạng của một người. Quá trình xác thực đóng vai trò quan trọng trong việc bảo đảm an toàn và tính bảo mật của hệ thống. Khi một thực thé yêu cầu thiết lập liên lạc, hệ thống sẽ tiến hành xác thực bang cach su dung thong tin nhan dang cua thuc thé dé xác định quyền truy cập của nó.
Trong quá trình này, thông tin bí mat được trao đôi giữa hai bên đề đảm bảo tính an toàn và toàn vẹn của hệ thống. Access Manager Authentication user Registry Services prower 1 HT P/HT PS | Requests HTTPIHTTPS eee 2. WEB SERVER ——— ees Hình 1.1 Qua trình xác thực người dùng khi đăng nhập vào web server Có ba cách chính dé người dùng xác thực với hệ thống: - Yéu tố kế thừa: Điều nay bao gồm những đặc điểm tự nhiên của người dùng như vân tay, mẫu hình võng mạc, quét mống mắt, giọng nói, chữ ký, hoặc các tín hiệu sinh học đặc hữu khác của cơ thể. - _ Yếu tố sở hữu: Bao gồm các vật phẩm hoặc thông tin mà người dùng sở hữu như chứng minh thư, chứng chỉ an ninh, chứng chỉ phần mềm, hoặc thông tin từ điện thoại di động.
- Yếu tố tri thức: Bao gồm những thông tin mà người dùng biết như tên người dùng, ID, mật khâu hoặc số định danh cá nhân (PIN). Tuy nhiên, các hệ thống xác thực ngày nay đối mặt với nhiều thách thức. Mật khâu, mặc dù phô biến, thường dé bị đánh cắp, đặc biệt là bởi rất nhiều công cụ được cung cấp miễn phí trên mạng. Dé giải quyết vấn đề này, cần có sự sáng tạo trong việc xây dựng các phương thức xác thực mới và mạnh mẽ hon, có thé kết hợp nhiều yếu tố khác nhau để tăng cường tính bảo mật.
[1] s* Phân biệt xác thực (Authentication) và ủy quyền (Authorization) - Xac thực là quá trình xác định khả năng của một bên để xác định danh tính của bên kia trong một giao dịch. Quá trình này có thê diễn ra một chiều (one-way) hoặc hai chiều (two-way) .Trong ngữ cảnh an toàn thông tin, xác thực đảm bảo rằng thực thể tham gia trong giao dịch là ai họ nói họ là, và không có sự giả mạo xảy ra. - Uy quyền là khả năng cho phép hoặc ngăn chặn việc sử dụng một tai nguyên hoặc dịch vụ cụ thể bởi một bên đã xác thực. Trong môi trường an toàn thông tin, ủy quyền quản lý quyền truy cập và quyền hạn sau khi quá trình xác thực đã được thực hiện.
Nó là cơ sở để kiểm soát quyền truy cập và dam bao rằng người dùng chỉ có thé truy cập vào những phan của hệ thống mà họ được phép. Service gout » :ˆ2 —К Service Hình 1.2 Minh họa quá trình xác thực và quá trình ủy quyén 1.2 Các kỹ thuật xác thực 1.1 Xác thực bằng thẻ Xác thực bằng thẻ là một phương pháp phổ biến dé đảm bảo an ninh và kiểm soát quyền truy cập trong các hệ thống máy tính, mạng, và máy chủ. Đây là một giải pháp kinh tế cho nhiều tô chức, đặc biệt là trong lĩnh vực ngân hàng và tai chính. Mỗi người dùng sẽ được cung cấp một thẻ riêng, và hệ thong sé tao ra một số PIN duy nhất khi người dùng sử dung thẻ lần đầu tiên.
Thông tin trên mỗi thẻ được lưu trữ trong một trường duy nhất, và trường này cũng được mã hóa và lưu trữ trên cơ sở dữ liệu máy chủ. Việc mã hóa thường sử dụng các thuật toán mạnh mẽ như DES, 3DES, AES với độ dài khóa 128-bit, 192-bit, hoặc 256- bit. Khi người dùng muốn đăng nhập, họ cần đưa thẻ vào thiết bị đọc thẻ và nhập số PIN. Nếu thông tin đúng, người dùng sẽ được đăng nhập thành công; ngược lại, họ phải thử lại.
Hệ thống có khả năng tự động khóa tài khoản sau một số lần đăng nhập không thành công liên tiếp, nhằm ngăn chặn các cuộc tấn công. Người dùng cũng có thé thay đổi số PIN của mình dé tăng cường an toàn. Người dùng có thê thay đổi số PIN bắt cứ lúc nào. Số PIN có thể gồm các kí tự, con số.
Người dùng nên tránh đặt những số PIN qua dễ nhớ dé đảm bảo an toàn. Mặc dù hệ thống xác thực băng thẻ có nhiều ưu điểm như khả năng ngăn chặn việc làm giả mạo thẻ, nhưng cũng có nhược điểm của nó. Chi phí cho các thiết bị đọc thẻ và triển khai hệ thống trên diện rộng có thé là đáng kê. Ngoài ra, mặc dù mã PIN khó nhớ, nhưng nó vẫn có khả năng bị đánh cắp, và vấn đề này vẫn là mối quan ngại chính khi triển khai phương pháp này ngoài lĩnh vực ngân hàng.2 Xác thực dựa theo tri thức Phương pháp xác thực dựa trên tri thức, đặc biệt là sử dụng mật khẩu, là một trong những phương tiện phổ biến nhất dé đảm bảo an ninh và kiểm soát quyền truy cập trong các hệ thống máy tính, mạng, và máy chủ.
Mặc dù có sự đa dạng, việc sử dụng mật khâu dưới dạng dãy ký tự vẫn là lựa chọn phô biến và rộng rãi. Khi người dùng đăng ký vào hệ thống, họ sẽ tự tạo một mật khâu, được mã hóa và lưu trữ trên cơ sở dữ liệu máy chủ. Quá trình đăng nhập yêu cầu người dùng nhập tên và mật khẩu, sau đó mật khâu này sẽ được mã hóa và so sánh với dữ liệu trong cơ sở dit liệu. Nếu khớp, người dùng có quyền truy cập vào hệ thống.
Mặc dù phương pháp này tiết kiệm chi phí vì không đòi hỏi thiết bị vật lý như xác thực bang thẻ, nhưng cũng mang theo nhược điểm đáng kể. Mật khẩu thường dễ bị tấn công và dự đoán do phụ thuộc vào thói quen, sở thích, hoặc thông tin cá nhân dé đoán. Các công cụ từ điển để dò mật khẩu cũng là mối de dọa, khiến cho tài khoản dé bị tan công. Dé tăng cường an ninh, người dùng cần tạo mật khâu có tính an toàn cao, tránh sử dụng thông tin dé đoán và thường xuyên thay đổi mật khẩu.
Việc này giúp giảm thiểu nguy cơ tan công va bảo vệ tài khoản người dùng khỏi các mối đe dọa an ninh trực tuyến.3 Xác thực dựa theo sinh trắc học 1 a ae 7 ET Te ⁄ Data ` Signal Em | /~Lollection Processing / Decision % ( Quality SY Control Hình 1.3 Mô hình xác thực bằng sinh trắc học Sinh trắc học là một ngành khoa học bao gồm các phương pháp nhận dạng duy nhất con người dựa trên một hoặc nhiều đặc điểm thể chất hoặc hành vi nội tại. Nó đã trở thành một trong những hệ thống bảo mật phổ biến và đáng tin cậy, thay thế cho hệ thống bảo mật dựa trên mật khẩu. Các đặc điểm sinh trắc học có thé được chia thành ba loại chính là 'Hình thai’, 'Hanh vi' và 'Sinh hoc’. Hình thái có liên quan đến hình dang của cơ thể như võng mạc, giọng nói, dấu vân tay (ngón tay, ngón cái, lòng bàn tay), mong mat, hinh hoc ban tay, nhan dang khuôn mặt, tai, chiều cao, cân nặng, da, tĩnh mạch, giới tính.
Hành vi liên quan đến hành vi của một người như dáng đi, chữ ký, động lực gõ phím, giọng nói, lái xe, chơi game. Sinh học có liên quan đến phần bên trong của cơ thể sống như nhịp tim, mui, DNA, máu. Giọng nói có thể được phân loại theo cả đặc điểm hình thái và hành vi vì mỗi người có một giọng nói khác nhau, nhưng việc nhận dạng giọng nói chủ yếu dựa trên nghiên cứu về cách một người nói, do đó thường được phân loại là hành vi. [2] Xác thực dựa trên sinh trắc học là một phương thức phô biến, sử dụng các công nghệ như nhận dạng vân tay, võng mạc, khuôn mặt, giọng nói, và các chi tiết sinh học khác trên cơ thể người dùng.
Ưu điểm chính của các phương pháp xác thực này là tồn tại mối quan hệ chặt chẽ giữa cá nhân (người dùng) và dữ liệu xác thực (dữ liệu sinh trắc học). Hơn nữa, rất khó dé sao chép các đặc điểm sinh trắc học của một cá nhân so với hầu hết các phương thức xác thực khác nên độ an toàn của hệ thống rất cao. Tuy nhiên, có một hạn chế trong xác thực sinh trắc học, đó là sự không chắc chắn của kết quả xác minh, ví dụ như trong xác thực dấu vân tay; có thê xảy ra lỗi do vị trí ngón tay không đúng. Các số đo sinh học đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp độ đảm bảo cho quá trình nhận dạng người truy nhập, bao gồm các đặc trưng vật lý, hình dang, và nhận dang.
Dé tăng cường mức độ an toàn, các số đo sinh học thường được tích hợp với các nguyên tắc xác thực khác, tạo ra một hệ thống nhận dạng với độ tin cậy cao. Dưới đây là một danh sách các số đo vật lý được sắp xếp theo hiệu suất giảm dan: + Mẫu võng mac (Retina pattern): Sử dụng thiết bị để quét mẫu duy nhất của mạch máu trong mô võng mạc của người dùng, nhằm xác định thông tin nhận dạng duy nhất của họ. + Dạng bàn tay (Handprint): Các thiết bị kiểm tra các số đo hình học đặc trưng của bàn tay, nhằm xác định thông tin nhận dạng của người dùng. + Mẫu giọng nói (Voice pattern): Sử dụng thiết bị để thu thập mẫu phát âm, giọng nói, ngữ âm, hoặc ngôn ngữ của tiếng nói của người dùng, từ đó kiêm tra thông tin nhận dạng.
+ Chữ ky (Signature): Các thiết bị kiểm tra mẫu đặc trưng và các đặc điểm của chữ ký băng tay của người dùng để xác định thông tin nhận dạng của họ. + Dấu vân ngón tay, dấu điểm chi (Fingerprint): Sử dụng mẫu duy nhất của vân tay dé kiểm tra và xác định thông tin nhận dang của người dùng.