Đề tài “thiết kế xây dựng ứng dụng tự động kiểm soát truy cập mạng”

Xây dựng chương trình hỗ trợ thiết kế mạng, chặn bắt và phân tích gói tin trên mạng... Bộ giao thức TCP/IP.• Ba bước bắt tay tạo lập liên kết :  Trước khi hai máy tính có thể truyền thô

Báo cáo đồ án tốt ngiệp

Đề tài: “Thiết kế xây dựng ứng dụng tự động

kiểm soát truy cập mạng”

Giáo viên hướng dẫn:

Mục đích-Yêu cầu đồ án

1 Nghiên cứu các phương thức truyền tin, phần mềm bắt

gói tin trên mạng WinPcap và công cụ phân tích gói tin PacketX

2 Thiết kế xây dựng ứng dụng hỗ trợ thiết kế mạng cho một

khu vực mạng LAN, tự động kiểm soát truy cập mạng và

hỗ trợ máy chủ có cài đặt chương trình

Nội dung báo cáo

1 Nghiên cứu mô hình mạng OSI

2 Bộ giao thức TCP/IP và điểm yếu trong hoạt động của

bộ giao thức TCP/IP

3 Nghiên cứu phần mềm bắt gói tin WinPcap và bộ công

cụ phân tích gói tin PacketX

4 Xây dựng chương trình hỗ trợ thiết kế mạng, chặn bắt và

phân tích gói tin trên mạng

3 Mô hình mạng OSI

Mô hình mạng OSI

SESSION Các giao thức tầng phiên

APPLICATION Các giao thức tầng ứng dụng

NETWORK Các giao thức tầng mạng

PRESENTATION Các giao thức tầng trình diễn

TRANSPORT Các giao thức tầng giao vận

DATA-LINK Các giao thức tầng liên kết dữ liệu

PHYSICAL Các giao thức tầng vật lý

Trên mạng Internet hiện nay, bộ giao thức TCP/IP sử dụng mô hình mạng bốn tầng Mỗi tầng trong mô hình bốn tầng này tương ứng với một hoặc nhiều tầng trong

mô hình mạng OSI Dưới đây là hình ảnh ánh xạ của

mô hình OSI và mô hình bộ giao thức TCP/IP

Mô hình OSI Mô hình cho giao thức TCP/IP

Application

Application Presentation

Session Transport Transport Network Internet

Data-link

Network Interface Physical

Mô hình mạng OSI

Bộ giao thức TCP/IP

1 Giao thức IP :

Địa chỉ lớp A 0xxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx Địa chỉ lớp B 10xxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx Địa chỉ lớp C 110xxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx

• Cấu trúc gói dữ liệu IP :

Ver IHL Type of Server Total Length

Identification Flags Fragment offset Time to Live Protocol Header Checksum

Source address Destination address Option + padding

Data

• Một số giao thức sử dụng trong mạng IP:

 Giao thức ARP (Address Resolution Protocol)

 Giao thức RARP (Reverse Address Resolution Protocol)

 Giao thức ICMP (Internet Control Message Protocol)

Bộ giao thức TCP/IP

2 Giao thức TCP :

• TCP là một giao thức có liên kết Nghĩa là cần phải

thiết lập liên kết giữa 2 thực thể TCP trước khi trao đổi DL

• Mội cổng TCP kết hợp với địa chỉ IP tạo thành một

đầu nối TCP/IP (socket) duy nhất trong liên mạng.

• Cấu trúc dữ liệu gói TCP :

Source port Destination port

Sequence number Acknowledgement number Offset Receiver U A P R S F Window

Checksum Urgent Pointer

Option + Padding

Data

Bộ giao thức TCP/IP.

• Ba bước bắt tay tạo lập liên kết :

 Trước khi hai máy tính có thể truyền thông với nhau

qua một kết nối TCP thì kết nối đó phải được thiết lập Quá trình xử lý việc thiết lập kết nối TCP được chia thành ba bước Mô hình dưới đây minh họa ba bước bắt tay tạo liên kết TCP:

Client

Server

SYN(INS A)

ACK(INS B +1) SYN(INS B) +ACK(INS A+1)

Bộ giao thức TCP/IP

• Bốn bước bắt tay giải phóng liên kết :

 Để giải phóng một kết nối TCP đã được thiết lập, hai

máy sử dụng bốn bước Mô hình dưới đây minh họa bốn bước bắt tay giải phóng liên kết :

FIN(SN )

Một số kỹ thuật tấn công phổ biến

1 Kỹ thuật tấn công dựa trên phân mảnh gói tin :

Kỹ thuật tấn công này dựa trên yêu cầu bảo vệ của bộ lọc IP

• Kỹ thuật phân nhỏ gói tin :

Theo RFC 791, các gói tin dẫn đường có kích thước 68 byte và không có phân đoạn trong đó Kỹ thuật tấn công này sẽ yêu cầu kết nối từ một trong hai phân mảnh của gói tin

Một số kỹ thuật tấn công phổ biến

Fragment 1

Ver IHL TOS Total Length

Identification Flags Fragment Offset=0 TTL Protocol Header checksum

Source Address Destination Address

Options Source Port Destination Port

Sequence Number

Một số kỹ thuật tấn công phổ biến

Fragment 2

Ver IHL TOS Total Length

Identification Flags Fragment Offset=1 TTL Protocol Header checksum

Source Address Destination Address

Options Acknowlegment Number Data

offset Reserved U0 A0 P0 R0 S1 F0 Window

Checksum Urgent Pointer

Option

Một số kỹ thuật tấn công phổ biến

Fragment 1+ Fragment 2

s

Identification Flags Fragment Offset=0TTL Protocol Header checksum

Source Address Destination Address

Options Source Port Destination Port

Sequence Number Acknowlegment Number Data offset Reserved U0 A0 P0 R0 S1 F0 Window

Checksum Urgent Pointer

Option

Một số kỹ thuật tấn công phổ biến

• Kỹ thuật phân mảnh – ghi đè gói tin :

Theo RFC 791, nếu hai phân mảnh IP chồng chéo nhau thì phân mảnh thứ 2 sẽ được sử dụng Trong kỹ thuật này

bộ lọc IP sẽ chấp nhận phân mảnh thứ nhất gồm 68 byte Phân mảnh thứ 2 không yêu cầu kết nối TCP (SYS=0,

ACK=0), phân mảnh này chứa dữ liệu cho kết nối thực tế được chấp nhận bởi bộ lọc IP (vì bộ lọc IP xem rằng kết nối chưa được mở) Do đó gói tin tạo ra là yêu cầu kết nối không phụ thuộc vào quy tắc bộ lọc IP.

2 Giả mạo địa chỉ IP

Mục đích chính của kiểu tấn công này là chiếm dụng địa chỉ IP của một máy tính trong mạng

Một số kỹ thuật tấn công phổ biến

Nguyên tắc cơ bản của kiểu tấn công này là: Kẻ tấn công có gói tin IP, đã làm thay đổi địa chỉ IP nguồn Do vậy gói tin trả lời sẽ không thể đến được máy tính của kẻ tấn công.

3 Giả mạo ARP:

Kiểu tấn công này còn gọi là chuyển hướng ARP, chuyển hướng giao thông mạng tới máy của kẻ tấn công.

4 Tấn công tràn SYS:

Một kết nối TCP từ client tới máy chủ sẽ được máy chủ lưu vào bộ đệm TCP/IP cho tới khi nó nhận được gói tin cuối cùng có cờ ACK từ client.Tuy nhiên thì nó sẽ không nhận được những gói tin cuối cùng đó vì vậy có rất nhiều kết nối tồn tại trong bộ nhớ của TCP/IP

Giới thiệu phần mềm bắt gói tin trên mạng WinPcap và thư viện PacketX

Giới thiệu phần mềm bắt gói tin trên mạng WinPcap và thư viện PacketX

1 Winpcap là thư viện mã nguồn mở dùng để bắt gói tin

và phân tích gói tin trên nền Win32 Winpcap hỗ trợ một số chức năng sau :

• Thu thập những gói dữ liệu thô.

• Lọc gói DL theo yêu cầu trước khi truyền tới ứng dụng.

• Truyền những gói DL thô tới mạng.

• Thu thập thông tin thống kê lưu lượng mạng.

2 Thư viện PacketX là thư viện hỗ trợ lập trình trên cơ sở

phân tích các gói tin Nó được phát triển từ thư viện Winpcap và ẩn đi các hàm làm việc ở mức thấp thay vào

đó là các lớp làm việc ở mức cao do đó dễ dàng cho việc xây dựng các ứng dụng mạng nhanh chóng, hiệu quả

Xây dựng chương trình hỗ trợ thiết

2 Giám sát các phiên trao đổi dữ liệu bằng giao thức TCP

3 Hỗ trợ bảo vệ máy tính có cài đặt chương trình

4 Hỗ trợ quản lý mạng Lan trong một tòa nhà

Xây dựng chương trình hỗ trợ thiết

• Sơ đồ chức năng của hệ thống :

HỆ THỐNG CHẶN BẮT, PHÂN TÍCH GÓI TIN, HỖ TRỢ QUẢN TRỊ

OFFLINE CỦA CÁC MÁY TÍNH TRONG MẠNG.

GIÁM SÁT CÁC PHIÊN TCP/IP ĐANG HOẠT ĐỘNG.

HỖ TRỢ GIÁM SÁT TRAO ĐỔI

DỮ LIỆU TRÊN MÁY TÍNH ĐƠN CÀI ĐẶT CHƯƠNG TRÌNH.

CÁC CÔNG

CỤ TRỢ GIÚP.

Xây dựng chương trình hỗ trợ thiết

HOSTINFO(Chi tiết về một máy tính trong mạng)

1 Hostname String Tên máy

2 ip string Địa chỉ IP

3 mac String Địa chỉ MAC

4 online Boolean Trạng thái online/offline

5 isStop Boolean Trạng thái bị chặn/không

6 Connected Boolean Trạng thái connect với máy chủ

Chi tiết về một máy tính trong mạng

Xây dựng chương trình hỗ trợ thiết

Chi tiết về một phiên truyền nhận dữ liệu

PACKETINFO(Chi tiết về một phiên truyền nhận DL)

1 SrcIP String Địa chỉ IP nguồn

2 DesIP String Địa chỉ IP đích

3 SrcPort int Cổng nguồn

4 DesPort Int Cổng đích

5 TimeStart DateTime Thời điểm nhận được gói tin đầu

6 TimeStop DateTime Thời điểm nhận được gói tin cuối

7 Datasize Int Tổng số gói tin

8 SrcMAC String Địa chỉ mac nguồn

9 DesMAC String Địa chỉ mac đích

10 Protocol String Protocol

Xây dựng chương trình hỗ trợ thiết

Xây dựng chương trình hỗ trợ thiết

2 Giám sát các phiên trao đổi DL bằng giao thức TCP

Trên cơ sở các gói tin nhận được, chương trình phân tích chi tiết trong header của các gói tin, đưa ra thông tin

về những phiên trao đổi dữ liệu bằng giao thức TCP/IP diễn ra trong mạng

Xây dựng chương trình hỗ trợ thiết

3 Hỗ trợ máy tính có cài đặt chương trình

Chức năng này cho phép người sử dụng ngăn chặn sự trao đổi DL giữa các máy tính trong mạng với máy tính

có cài đặt chương trình

Xây dựng chương trình hỗ trợ thiết

4 Hỗ trợ quản lý mạng trong một tòa nhà:

Chức năng cho phép người dùng thiết kế mạng trong mỗi phòng của một khu vực, hỗ trợ cho người quản trị một cách trực quan hệ thống mạng trong một khu vực

Kết luận

• Kết quả đạt được :

 Nắm được nguyên lý hoạt động của mạng MT và các

vấn đề về bảo mật mạng MT

 Xây dựng được một số công cụ trợ giúp quản trị mạng:

 Thiết kế mạng Lan cho một khu vực (tòa nhà…)

 Kiểm soát trạng thái online/offline của các MT trong

mạng

 Xây dựng công cụ hỗ trợ cho máy tính có cài đặt CT

• Hướng phát triển :

 Hoàn thiện các chức năng đã có

 Xây dựng các công cụ tấn công máy tính trong mạng

 Triển khai trên môi trường mạng không dây

Lời cảm ơn

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo

CNTT đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình thực hiện

đồ án