Các giải pháp bảo mật cho WLAN

[friends]

Các giải pháp bảo mật cho WLAN
Bởi vì bản thân WLAN đã là không bảo mật và bởi vì WEP không phải là một cơ chế bảo mật toàn diện cho mạng WLAN của doanh nghiệp nên đây chính là cơ hội lớn để cho các giải pháp bảo mật khác có thể chiếm vị trí dẫn đầu trên thị trường bảo mật WLAN. Chúng ta sẽ thảo luận một số giải pháp bảo mật này.


1. WEP Key Management
Thay vì sử dụng WEP key tĩnh rất dễ bị crack bởi hacker, chúng ta có thể làm cho WLAN bảo mật hơn bằng cách cài đặt cơ chế gán key một cách tự động theo từng gói (per-packet) hay theo từng phiên làm việc (per-session) bằng cách sử dụng một hệ thống phân tán (distribution system) key trung tâm.

Phân phát WEP key theo per-session hay per-packet cho phép gán một key mới cho cả client lẫn AP theo mỗi phiên làm việc hay theo mỗi gói tin. Mặc dù việc này sẽ tạo ra chi phí (overhead) lớn hơn và làm giảm thông lượng nhưng bù lại nó làm cho việc hacking mạng WLAN trở nên khó khăn hơn nhiều. Hacker buộc phải đoán được chuỗi key mà distribution system đang sử dụng, đây là một điều rât khó.

Hãy lưu ý rằng WEP chỉ bảo vệ các thông tin từ lớp 3 đến lớp 7 mà không hề mã hóa MAC address hay Beacon. Vì thế, một sniffer có thể bắt được bất kỳ thông tin nào được quảng bá trong các Beacon hay các địa chỉ MAC trong gói tin unicast từ client.

Để triển khai được một server key tập trung thì admin phải tìm được ứng dụng thực hiện được chức năng này. Mua một server với hệ điều hành thích hợp đã được cài đặt và cấu hình ứng dụng tùy thuộc vào nhu cầu của doanh nghiệp. Tiến trình này có thể tốn nhiều thời gian tùy thuộc vào phạm vi triển khai nhưng lại tốn rất ít thời gian trong việc ngăn chặn các hacker phá hoại.


2. Wireless VPN
Nhiều nhà sản xuất WLAN đã tích hợp phần mềm VPN server vào trong AP và gateway cho phép sử dụng công nghệ VPN để bảo mật kết nối không dây. Lúc đó, client phải sử dụng phần mềm VPN client chạy các giao thức như PPTP hay IPSec để thiết lập tunnel trực tiếp đến AP.

Trước tiên, client phải kết nối (associate) với AP. Sau đó, một kết nối VPN dial-up sẽ phải được tạo ra để cho client truyền traffic qua AP. Tất cả traffic truyền qua tunnel có thể được mã hóa và đưa vào tunnel để tăng thêm một lớp bảo mật nữa

http://i47.photobucket.com/albums/f185/hinhup/10-10-10.gif

Sử dụng PPTP với mật mã dùng chung (Shared secret) là rất đơn giản để cài đặt và cung cấp một mức bảo mật đáng giá đặc biệt khi sử dụng cùng với mã hóa WEP. Sử dụng IPSec với shared secret hay certificate (chứng thực điện tử) cũng là một giải pháp khác cho chúng ta lựa chọn. Khi VPN server được cài đặt vào Enterprise Gateway thì tiến trình cũng diễn ra tương tự ngoại trừ một điều là sau khi client kết nối với AP thì VPN tunnel sẽ được thiết lập với upstream gateway chứ không phải là với AP.

Cũng có một số nhà sản xuất đưa ra nhiều biến dạng cho giải pháp VPN hiện tại của họ (cả phần cứng hay phần mềm) để hỗ trợ client không dây và cạnh tranh trên thị trường WLAN. Những thiết bị hay ứng dụng này hoạt động cũng tương tự như là Enterprise Gateway, đặt giữa phân đoạn mạng không dây và mạng lõi có dây. Giải pháp VPN không dây có giá cả hợp lý cài đặt khá đơn giản. Nếu admin không có kinh nghiệm về các giải pháp VPN thì admin nên được đào tạo trước khi triển khai một giải pháp VPN. VPN hỗ trợ WLAN thường được thiết kế với quan điểm là các admin chưa hề biết gì về VPN, điều này giải thích tại sao VPN lại phổ biến như vậy.

(còn tiếp)

[friends]

3. Key Hopping Technology
Gần đây, công nghệ nhảy key sử dụng mã hóa MD5 và thay đổi key mã hóa thường xuyên đã rất phổ biến trên thị trường. Mạng thường xuyên thay đổi hay nhảy (hop) từ key này sang key khác sau mỗi 3 giây. Giải pháp này yêu cầu các phần cứng độc quyền và chỉ là một giải pháp trung gian cho một giải pháp khác mới và mạnh hơn là 802.11i (chuẩn bổ sung mở rộng bảo mật). Thuật toán key được cài đặt theo cách này nhắm tránh những yếu điểm trong WEP (chẳng hạn như vấn đề Initialization Vector – IV).


4. Temporal Key Integrity Protocol (**IP)
**IP là một sự nâng cấp cho WEP nhằm fix những vấn đề bảo mật đã biết trong cài đặt RC4 stream cipher trong WEP. **IP cung cấp khả năng hashing (băm) IV để chống lại việc giả mạo gói tin, nó cũng cung cấp phương thức để kiểm tra tính toàn vẹn của thông điệp (MIC = Message Integrity Check) giúp xác định xem liệu hacker đã thay đổi nội dung gói tin (bằng cách chèn vào traffic giúp crack key) hay chưa. **IP sử dụng key động để chống lại việc crack key - là một lỗ hổng phổ biến trong chuẩn WEP hiện tại.

**IP có thể được cài đặt thông qua nâng cấp firmware cho AP hay Bridge cũng như nâng cấp software và firmware cho client. **IP xác định các nguyên tắc cho IV, phương thức khởi tạo lại key dựa trên 802.1X, trộn key theo per-packet, hay kiểm tra toàn vẹn MIC. Những điều này sẽ gây ảnh hưởng đến hiệu năng sử dụng nhưng sự mất mát này đáng đuợc cân nhắc nếu xét về khía cạnh nâng cao bảo mật.


5. AES Base Solution
Giải pháp dựa trên AES có thể thay thế cho WEP sử dụng RC4 nhưng chỉ là một bước trung gian. AES đã được các chuyên gia mật mã xem xét kỹ lưỡng và rất hiệu quả về phần cứng cũng như phần mềm. Chuẩn 802.11i xác định sử dụng AES.

Việc thay đổi kỹ thuật mã hóa dữ liệu sang một giải pháp mạnh như AES sẽ có ảnh hưởng lớn đến bảo mật mạng không dây nhưng vẫn còn có những giải pháp có thể mở rộng khác đã được cài đặt vào mạng doanh nghiệp như server mã hóa key tập trung để tự động điều khiển quá trình phân phát key. Nếu card radio của client (có lưu trữ key mã hóa) bị mất trộm thì cho dù AES có mạnh thế nào đi nữa thì hacker vẫn có thể đột nhập vào mạng được.



6. Wireless Gateway
Residental Wireless Gateway (RWG) có tích hợp nhiều công nghệ như VPN, NAT, DHCP, PPPoE, WEP, MAC filter và thậm chí là cả Firewall. Những thiết bị này là quá đủ cho môi trường gia đình và văn phòng nhỏ. Chi phí của những thiết bị này khác nhau tùy những dịch vụ mà nó cung cấp. Một số thiết bị cao cấp còn hỗ trợ định tuyến tĩnh và RIPv2.

Enterprise Wireless Gateway (EWG) là một server VPN và xác thực đặc biệt cho WLAN. EWG nằm trên phân đoạn mạng có dây giữa AP và Upstream network. Nó điều khiển truy cập từ WLAN vào mạng có dây, vì thế nếu hacker có thể lắng nghe hay thậm chí là truy cập được vào phân đoạn mạng không dây thì EWG sẽ bảo vệ mạng có dây khỏi tấn công.

Một ví dụ có thể giúp bạn hiểu được ý nghĩa của việc dùng EWG: Giả sử một bệnh viện đã cài đặt 40 AP trên nhiều tầng của tòa nhà. Sự đầu tư này khá là tốn kém, vì thế nếu như AP không hỗ trợ những khả năng bảo mật tốt thì bệnh viện có thể sẽ phải thay thế toàn bộ AP. Tuy nhiên, bệnh viện có thể giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng EWG.

Gateway này có thể được kết nối giữa core switch với distribution switch (switch này sẽ nối với AP) và có thể hoạt động như là một server xác thực và server VPN cho toàn bộ WLAN client. Thay vì phải thay toàn bộ AP thì chỉ cần 1 (hay nhiều hơn tùy nhu cầu) Gateway là có thể cung cấp giải pháp bảo mật cho bệnh viện. Hầu hết các EWG hỗ trợ nhiều giao thức VPN như PPTP, IPSec, L2TP, certificate và thậm chí là QoS dựa trên profile.

(còn tiếp)

[friends]

7. 802.1X và EAP (Extensible Authentication Protocol)
Chuẩn 802.1X cung cấp đặc tả cho việc điều khiển truy cập mạng dựa trên cổng (port-based). Điều khiển truy cập dựa trên cổng xuất phát từ các ethernet switch. Khi một user cố gắng kết nối vào cổng ethernet, cổng đó sẽ đặt kết nối của user vào trạng thái block và đợi cho việc kiểm tra định danh người dùng hoàn tất.

Giao thức 802.1X đã được tích hợp vào nhiều hệ thống WLAN và đã trở thành một chuẩn thực tế cho các nhà sản xuất. Khi được kết hợp với EAP thì 802.1X có thể cung cấp một môi trường rất bảo mật và linh động dựa trên các cơ chế xác thực được sử dụng hiện nay.

Lúc đầu, EAP được định nghĩa như là một giao thức điểm điểm (point-to-point protocol = PPP) là một giao thức để thỏa thuận phương thức xác thực. EAP được định nghĩa trong RFC 2284 và định nghĩa các phương thức xác thực bao gồm yêu cầu định danh người dùng (password, certificate …), giao thức được sử dụng (MD5, TLS, GSM, OTP …) hỗ trợ tự động sinh key và xác thực lẫn nhau (mutual)

Mô hình xác thực 802.1X-EAP cho client diễn ra như sau
+ Client yêu cầu kết nối (associate request) với AP
+ AP hồi đáp assocation request bằng một EAP identity request
+ Client gởi một EAP identity response cho AP
+ EAP identity response của client sẽ được AP forward đến server xác thực
+ Server xác thực gởi một authorization request đến AP
+ AP sẽ forward authorization request đến client
+ Client gởi một EAP Authorization Response đến AP
+ AP sẽ forward EAP authorization response đến server xác thực
+ Server xác thực gởi một EAP success đến AP
+ AP sẽ forward EAP success đến client và đặt cổng kết nối với client sang chế độ forward

http://i47.photobucket.com/albums/f185/hinhup/9-10-11.gif

Khi 802.1X được sử dụng cùng với EAP, một tình huống phát sinh cho các client là sẽ có 2 lần đăng nhập cho user. Lý do chính là 802.1X yêu cầu xác thực để cung cấp kết nối lớp 2. Trong hầu hết các trường hợp, xác thực này được thực hiện thông qua một cơ sở dữ liệu người dùng tập trung. Nếu cơ sở dữ liệu này không trùng với cơ sở dữ liệu được sử dụng lúc xác thực người dùng đăng nhập vào mạng (như Windows domain controller, Active Directory, NDS, LDAP ..) hay ít nhất là đồng bộ với cơ sở dữ liệu được sử dụng để xác thực người dùng để cho user có thể đăng nhập 2 lần nhưng sử dụng chung account. Hầu hết admin chọn sử dụng chung database cho kết nối lớp 2 MAC và kết nối client/server cung cấp quá trình đăng nhập thông suốt cho client. Cấu hình tương tự cũng có thể được sử dụng cho giải pháp VPN.

(hết)