Nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng riêng ảo và ứng dụng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN QUYẾT TIẾN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP BẢO MẬT MẠNG RIÊNG ẢO VÀ ỨNG DỤNG LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Hà Nội - 2015... ĐẠI

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

NGUYỄN QUYẾT TIẾN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP BẢO MẬT MẠNG RIÊNG ẢO

VÀ ỨNG DỤNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Hà Nội - 2015

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

NGUYỄN QUYẾT TIẾN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP BẢO MẬT MẠNG RIÊNG ẢO

VÀ ỨNG DỤNG

Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Hệ thống thông tin

Mã số: 60480104

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS HỒ VĂN HƯƠNG

Hà Nội - 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung bản luận văn “ Nghiên cứu giải pháp

bảo mật mạng riêng ảo và ứng dụng” là do tôi tìm hiểu, nghiên cứu, tham khảo

và tổng hợp từ các nguồn tài liệu khác nhau và làm theo hướng dẫn của người hướng dẫn khoa học Các nguồn tài liệu tham khảo, tổng hợp đều có nguồn gốc

rõ ràng và trích dẫn theo đúng quy định

Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về lời cam đoan của mình Nếu có điều gì sai trái, tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định

Hà Nội, tháng 08 năm 2015

Người cam đoan

Nguyễn Quyết Tiến

LỜI CẢM ƠN

Trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô ở Khoa Công Nghệ Thông Tin - trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội đã nhiệt tình và tâm huyết truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt thời gian học tập tại trường Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Hồ Văn Hương – Ban Cơ yếu Chính phủ đã nhiệt tình, tận tâm định hướng, hướng dẫn

và cho em những lời khuyên bổ ích để em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn động viên và ủng hộ em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này

Bài luận văn được thực hiện trong khoảng thời gian 06 tháng Bước đầu đi vào thực tế, tìm hiểu về lĩnh vực OpenVPN và PKI, do kiến thức của em còn nhiều hạn chế và còn nhiều bỡ ngỡ, nên không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu từ phía quý thầy cô và các bạn để luận văn được hoàn thiện hơn

Hà Nội, tháng 08 năm 2015

Học viên

Nguyễn Quyết Tiến

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ AN TOÀN BẢO MẬT THÔNG TIN, BẢO MẬT MẠNG RIÊNG ẢO VÀ TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MÃ NGUỒN MỞ Error! Bookmark not defined

TIN……… Error! Bookmark not defined

1.1.1.Giới thiệu về bảo mật thông tin Error! Bookmark not defined 1.1.2 Một số giải pháp an toàn thông tin Error! Bookmark not defined

ẢO……… ….Error! Bookmark not defined

1.2.1 Khái niệm Error! Bookmark not defined 1.2.2 Những lợi ích cơ bản của mạng riêng ảoError! Bookmark not defined

1.2.3 Các mô hình kết nối VPN Error! Bookmark not defined 1.2.4 Giao thức mạng riêng ảo Error! Bookmark not defined

MỞ……… Error! Bookmark not defined 1.3.1 Khái niệm phần mềm mã nguồn mở Error! Bookmark not defined 1.3.2 Những ưu điểm của PMNM Error! Bookmark not defined 1.3.3 Những hạn chế của PMNM Error! Bookmark not defined

LUẬN……… Error!

Bookmark not defined

CHƯƠNG 2 CÁC NGUY CƠ MẤT AN TOÀN THÔNG TIN TRONG MẠNG RIÊNG ẢO VÀ CÁC GIẢI PHÁP BẢO MẬT MẠNG RIÊNG ẢO Error! Bookmark not defined

2.1 NGUY CƠ MẤT AN TOÀN THÔNG TIN TRONG MẠNG RIÊNG ẢO

…….……….Er ror! Bookmark not defined

2.1.1 Tấn công các thành phần mạng riêng ảoError! Bookmark not defined

2.1.2 Tấn công giao thức mạng riêng ảo Error! Bookmark not defined 2.1.3 Tấn công mật mã Error! Bookmark not defined 2.1.4 Tấn công từ chối dịch vụ Error! Bookmark not defined

2.2 GIẢI PHÁP BẢO MẬT VÀ XÁC THỰC CHO MẠNG RIÊNG

ẢO……… ……….Er ror! Bookmark not defined

2.2.1 Đánh giá một số giải pháp bảo mật mạng riêng ảoError! Bookmark not defined

2.2.2 Tích hợp giải pháp bảo mật mạng riêng ảoError! Bookmark not defined

2.2.2 Giải pháp bảo mật an toàn thông tin tổng thể dựa trên cơ sở hạ tầng

khóa công khai Error! Bookmark not defined

LUẬN………Error! Bookmark not defined

CHƯƠNG 3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP BẢO MẬT, XÁC THỰC VPN VÀ TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ MỞ Error! Bookmark not defined

TRẠNG……… Error! Bookmark not defined

3.1.1 Mô hình mạng của trường Error! Bookmark not defined

PHÁP……… …… Error! Bookmark not defined

3.2.1 Phân tích yêu cầu thực tế và lựa chọn giải pháp OpenVPN Error! Bookmark not defined

3.2.2 Tích hợp PKI dùng usb eToken Error! Bookmark not defined

defined.

3.3.1 Mô hình Error! Bookmark not defined 3.3.2 Cài đặt và cấu hình openvpn Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO

BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CHAP Challenge-Handshake Authentication Protocol

ESP Encapsulation Security Payload

HMAC Hashed-keyed Message Authentication Code

IPSec Internet Protocol Security

L2TP Layer 2 Tunnerling Protocol

PAP Password Authentincation Protocol

PPTP Point To Point Tunneling Protocol

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU HÌNH VẼ

Hình 1.1 Mạng VPN điển hình gồm mạng LAN trụ sở chính,

các văn phòng từ xa và người truy cập từ bên ngoài 8

Hình 1.4 Thiết lập Intranet dựa trên VPN 10

Hình 1.7 Mô hình TCP/IP và vị trí của SSL 15

Hình 2.4 Tấn công Smurf sử dụng gói ICMP làm ngập các

Hình 3.2 Thiết bị usb eToken SecureToken ST3 41

LỜI NÓI ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của công nghệ thông tin và

sự phát triển nhanh chóng của mạng Internet, các thông tin trao đổi trên Internet cũng tăng lên nhanh chóng và đa dạng, phong phú về cả nội dung lẫn hình thức

Phương án truyền thông nhanh, an toàn và tin cậy đang trở thành mối quan tâm của nhiều cơ quan, doanh nghiệp, đặc biệt là các tổ chức có cơ sở hạ tầng phân tán về địa lý Nếu như trước đây giải pháp thông thường là thuê các đường truyền riêng(Leased line) để duy trì mạng WAN(Wide Area Network) hay các dịch vụ như Frame Relay Service,…Mỗi mạng WAN đều có các ưu nhược điểm riêng trên một mạng công cộng như Internet

Cùng với sự phát triển chung của toàn xã hội, sự đầu tư áp dụng công nghệ thông tin trong giáo dục và đào tạo từ xa ở nước ta đang ngày càng phát triển Nhiều tổ chức, cơ quan, đơn vị cũng như các trường học đã và đang triển khai các hệ thống mạng hiện đại phục vụ cho nhu cầu của đơn vị mình Bên cạnh đó các hệ thống này cũng phục vụ đắc lực cho việc hợp tác, nghiên cứu và quản lý của nhà trường

Để giải quyết nhu cầu và khắc phục những khó khăn trên công nghệ mạng riêng ảo VPN đã ra đời Chính sự đơn giản nhưng hiệu quả đã làm cho VPN phát triển mạnh mẽ và trở thành một trong những công nghệ được sử dụng phổ biến và đem lại lợi ích cao Đó cũng là lý do khiến cho VPN trở thành một đề tài rất đáng quan tâm

Xuất phát từ thực tế đó, đề tài này nghiên cứu giải pháp bảo mật mạng riêng ảo và ứng dụng

2 Mục đích nghiên cứu

Tìm hiểu bảo mật, xác thực mạng riêng ảo và các giải pháp bảo mật mạng riêng ảo Đánh giá ưu, nhược điểm của công nghệ mạng riêng ảo Lựa chọn và tích hợp các giải pháp bảo mật, xây dựng mạng riêng ảo dựa trên công nghệ mã nguồn mở OpenVPN

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

Nghiên cứu các điểm yếu trong việc đảm bảo an toàn thông tin của công nghệ VPN hiện nay Trên cơ sở đó đánh giá, lựa chọn giải pháp bảo mật và triển

khai VPN dựa trên công nghệ mở OpenVPN, thực hiện tích hợp các giải pháp bảo mật, xác thực như: Tích hợp PKI, tích hợp các thiết bị phần cứng eToken cho việc lưu khóa

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu là công nghệ mạng riêng ảo VPN được cài đặt trên nền hệ điều hành Linux bản phân phối Debian 8.0 Sử dụng mã nguồn mở OpenVPN 2.3.4 để triển khai Tích hợp hạ tầng khóa công khai PKI,

sử dụng thiết bị phần cứng SecureToken ST3 để lưu khóa

5 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp tìm hiểu, đánh giá để từ đó lựa chọn giải pháp bảo mật và triển khai VPN dựa trên công nghệ mở

6 Giả thuyết khoa học

Phát triển từ mã nguồn mở OpenVPN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1 Hồ Văn Hương, Nguyễn Quốc Uy, Nguyễn Anh Đoàn, Tích hợp giải pháp bảo mật và xác thực cho mạng riêng ảo, Tạp chí nghiên cứu Khoa học và Công nghệ Quân sự số 28, 2013

2 Hồ Văn Hương, Hoàng Chiến Thắng-Cục QLKTNVMM, Ban Cơ yếu Chính

phủ, Ký số và xác thực trên nền tảng web, Tạp trí An toàn thông tin, số 2 (026)

năm 2013

Tiếng Anh

3 Dave Kosiur, “ Building and Managing virtual private network”, Wiley computer publishing, John Wiley & Sons, inc ( 1998)

4 Meeta Gupta, “ Building a Virtual Private Network”, Premier #, (2003)

5 John C Snader, “ VPNs Illustrated: Tunnels VPNs and IPsec, “ Addison Wesley Professional (2005)

6 Jan Just Keijer, “ OpenVPN 2 Cookbook”, Packt Publishing Ltd (2005), pp.127-148

7 Carla Schroder, “ Linux Networking Cookbook”, O’Reilly Media, Inc.(2008), pp.265-286

8 http://www.OpenVPN

9.William Stallings, “ Crytography and Network Security Principles and Practice 2nd Edition”, Prentice-Hall, inc (1999), pp.237-259, 271-293