Bài giảng Hệ điều hành - Chương 10: Bảo mật và an toàn thông tin

).
 Mỗi đối tượng có một tên duy nhất và có thể được 
truy nhập qua một tập các thao tác xác định.
 Protection problem – đảm bảo rằng mỗi đối tượng 
được truy nhập đúng và chỉ bởi những tiến trình 
được phép.
 Chỉ quan tâm đến môi trường bên trong hệ thống 
(internalenvironment)
4-Jun-14 TT. QTM 4
1.1. Cấu trúc Protection Domain
 Access-right = 
 Trong đó rights-set là một tập con của tất cả các thao 
tác hợp lệ có thể được thực hiện trên đối tượng.
 Domain = tập các access-right
 Một Domain có thể là: user, process, procedure
4-Jun-14 TT. QTM 5
1.2. Ma trận truy nhập - Access 
Matrix
 Coi protection là một ma trận (access matrix)
 Các hàng biểu diễn các domain
 Các cột biểu diễn các đối tượng (objects)
 Access(i, j) là tập hợp các thao tác mà một tiến trình thực 
hiện trong Domaini có thể tác động trên Objectj
4-Jun-14 TT. QTM 6
1.3. Cách sử dụng Access Matrix
 Nếu một tiến trình trong Domain Di cố gắng thực hiện thao 
tác “op” trên đối tượng Oj, thì “op” phải có trong access 
matrix, trên giao điểm hàng Di và cột Oj
 Có thể được mở rộng thành bảo vệ động (dynamic 
protection).
 Các thao tác để thêm, xóa các access right.
 Các access right đặc biệt:
 chủ của Oi (owner of Oi )
 copy thao tác từ Oi đến Oj
 control – Di có thể thay đổi các access right của Dj
 transfer – chuyển từ domain Di đến Dj
4-Jun-14 TT. QTM 7
1.4. Sự thực hiện của Access 
Matrix
 Mỗi cột = Danh sách quyền truy nhập (access-
control list) đối với một object.
Xác định domain nào có thể thực hiện thao tác gì.
 Domain 1 = Read, Write
 Domain 2 = Read
 Mỗi hàng = Danh sách khả năng (capability list)
Đối với mỗi domain, những thao tác gì được phép 
trên những object nào.
 Object 1 – Read
 Object 5 – Read, Write, Delete, Copy
4-Jun-14 TT. QTM 8
2. Security Problem
 Security phải quan tâm đến môi trường bên 
ngoài hệ thống (external environment), và
bảo vệ hệ thống khỏi:
 truy nhập trái phép - unauthorized access
 cố tình/vô tình thay đổi hoặc phá hoại
 Bảo vệ để chống lại sự sử dụng sai (misuse) 
vô tình dễ hơn cố tình
4-Jun-14 TT. QTM 9
2.1. Sự thẩm định quyền -
Authentication 
 Xác nhận người dùng (User identity) 
 Thường được thiết lập thông qua mật khẩu 
(password)
 Có thể được coi là một trường hợp đặc biệt của 
chìa khóa hoặc khả năng.
4-Jun-14 TT. QTM 10
2.2. Tìm Password
 Nếu bạn biết user, hãy thử với tên hoặc ngày sinh của 
chồng/vợ người đó.
 Brute force: thử tất cả các sự kết hợp của chữ và số.
 Dictionary attack: thử tất cả các từ trong từ điển, cả từ đơn 
và từ ghép.
 Shoulder surfing: nhìn bàn phím khi user gõ mật khẩu.
 Keystroke recorder: Các máy tính Internet cafe ghi tất cả
lần bấm phím.
 Ăn cắp password file khi sử dụng hệ thống.
4-Jun-14 TT. QTM 11
2.3. Bảo vệ Password
 Thường xuyên thay đổi password
 Sử dụng password khó đoán: dài, không phải từ trong từ 
điển, các ký tự đầu tiên trong câu, hệ thống các dấu.
 Bắt đợi sau mỗi lần thử gõ password sai.
 Lưu password ở dạng mã hóa (Unix crypt()).
 Chỉ administrator có thể truy nhập file password và bằng 
một chương trình đặc biệt.
 Sử dụng password 1 lần: máy đưa ra một bài toán c, user 
tính rồi trả lời f(c), máy cũng tính f(c) rồi so sánh. Chỉ user 
và computer biết hàm f.
4-Jun-14 TT. QTM 12
2.4. Các hiểm họa chương trình-
Program Threats(1)
 Trojan Horse – Chú ngựa thành Troa
 Là đoạn mã mà dùng sai môi trường của nó.
 Khai thác kỹ thuật cho phép chương trình viết bởi người này có thể 
được thực hiện bởi người khác.
 VD1
 Bob soạn một plugin mới hấp dẫn cho một chương trình soạn thảo 
văn bản.
 Sue, nhân viên của Bob, sử dụng plugin đó, và nó làm việc tốt...
 ... ngoại trừ một điều là nó copy mọi file Sue soạn thảo vào một 
thư mục của Bob.
 Khi Sue soạn một bức thư mật cho Tổng giám đốc về sự quản lý 
yếu kém của Bob, Bob đọc nó trước khi Sue gửi
4-Jun-14 TT. QTM 13
2.4. Các hiểm họa chương trình-
Program Threats(2)
 VD2
 Bob viết một chương trình hiển thị một hộp thoại full-screen trông 
giống hệt màn hình đăng nhập Windows.
 Bob chạy chương trình rồi rời Internet cafe mà không log out.
 Sue gõ username và password trong chương trình của Bob.
 Bob cất thông tin đó, rồi chương trình của anh ta thực hiện việc log 
out, vì vậy Sue sẽ thấy màn hình đăng nhập thật của Windows.
 Sue nghĩ rằng mình gõ đã sai mật khẩu, thử lại và vào được…
 Internet Trojan horse:
 Bob mua một domain tên là www.citibanc.com, và lập một trang 
web giống trang chủ của Citibank.
 Sue gõ nhầm URL, vào trang web của Bob.
 Bob ăn cắp được password của Sue, rồi gửi (redirect) Sue tới đúng 
trang web của Citibank.
4-Jun-14 TT. QTM 14
2.4. Các hiểm họa chương trình-
Program Threats(3)
 Trap door
 User-id hoặc password riêng làm hỏng thủ tục bảo mật thông 
thường.
 Có thể được gắn trong một trình biên dịch (compiler).
 Ví dụ:
 Bob được Ngân hàng Vietnam thuê viết 1 phần mềm quản lý tài 
khoản.
 Bob viết CT, và nó làm việc hoàn hảo, ngoại trừ nó có 2 trap door:
 1. Mã của Bob làm tròn xuống, vd $1.995 trở thành $1.99. $0.005 
được gửi vào tài khoản cá nhân của Bob.
 2. Mã của Bob bao gồm một đoạn mà tại đó anh ta kiểm tra một 
username và password cố định riêng thay vì kiểm tra trong 
password file. Bob đăng nhập vào sử dụng tài khoản đó để kích 
hoạt đoạn mã trên chỉ vào ngày Ngân hàng tính tiền lãi phải trả.
 Hãy tưởng tượng rằng Bob viết 1 compiler mà thêm một trap door 
vào mọi chượng trình!
4-Jun-14 TT. QTM 15
2.4. Các hiểm họa chương trình-
Program Threats(4)
 Stack and Buffer Overflow
 Là cách tấn công phổ biến nhất từ một kẻ ngoài 
hệ thống trên một mạng hoặc kết nối dial-up để 
đạt được sự truy nhập trái phép vào hệ thống 
đích
 Kiểu tấn công này lợi dụng một lỗi trong một 
chương trình (tràn stack hoặc bộ nhớ đệm 
buffer.)
4-Jun-14 TT. QTM 16
2.5. Các hiểm họa hệ thống -
System Threats(1)
 Worms – là 1 chương trình sử dụng cơ chế đẻ trứng để tấn công liên 
tục hệ thống; tự động copy chính nó, dùng hết tài nguyên hệ thống và
có thể khóa tất cả các tiến trình khác sử dụng hệ thống.
 Internet worm? Morris Internet worm – 1988?
 Denial of Service (DOS)
 Làm quá tải máy tính đích để ngăn nó làm việc có ích.
 SCO (1 công ty Mỹ) được tài trợ bởi Microsoft để sắp xếp việc kiện 
cáo chống lại các công ty sử dụng Linux.
 SCO làm một số fan của Linux tức giận, họ thực hiện cuộc tấn công 
DOS vào web site của công ty.
 Họ viết những đoạn script đơn giản giả là trình duyệt muốn kết nối tới 
web site của SCO...
 nhưng dừng kết nối ngay sau khi họ gửi yêu cầu, và...
 lập tức gửi 1 yêu cầu khác, rồi 1 nữa và cứ tiếp tục như vậy…
 web site của SCO đã không thể truy cập trong vài tháng.
4-Jun-14 TT. QTM 17
2.5. System Threats(2): Viruses
 Giống như trap door, virus là 1 đoạn mã được nhúng trong 1 chương 
trình có ích. Nhưng 1 virus đơn lẻ có thể tự nó tấn công nhiều chương 
trình khác nhau.
 Đơn giản là nó tự chèn vào giữa đoạn chương trình bình thường.
 Khi được thực hiện, nó copy chính nó đến các chương trình khác, 
và/hoặc gây ra sự hư hại (lựa chọn thường phụ thuộc vào thời gian đã 
thực hiện, hoặc vào ngày nhất định, vd virus Michelangelo).
 Các chương trình và dữ liệu không độc lập là cửa ngõ tốt cho virus tấn 
công:
 Các macro của Word là chương trình VB được thực hiện khi tài liệu được 
nạp.
 Các file đính kèm email (vd virus love bug).
 Web pages (vd mã javascript thay hosts file, chuyển www.yahoo.com tới 
một web site quảng cáo)
4-Jun-14 TT. QTM 18
2.6. Giám sát hiểm họa (Threat 
Monitoring)
 Kiểm tra các hoạt động đáng nghi – vd một số lần thử
password sai có thể báo hiệu đang thử password.
 Audit log (kiểm định truy nhập) – ghi thời gian, user, và
kiểu của tất cả sự truy nhập một đối tượng; hữu dụng cho 
sự phục hồi từ một sự xâm phạm và cho việc phát triển 
những biện pháp bảo mật tốt hơn.
 Định kỳ quét (scan) hệ thống tìm các lỗi bảo mật rồi tự 
động sửa hoặc thông báo cho người quản trị hệ thống.
 Password ngắn hoặc dễ đoán
 Các chương trình có quyền trái phép
 Các tiến trình chạy lâu không mong đợi
 Trojan horse, …
4-Jun-14 TT. QTM 19
2.7. FireWall
 Firewall tương tự như một màn ngăn lửa giữa động cơ ô tô 
với ghế ngồi của hành khách.
 LAN firewall: router kiểm tra kỹ và có thể loại bỏ các gói 
tin:
 Một firewall được đặt giữa các host đáng tin T và không đáng tin 
U.
 Nó cho phép các message đi từ T tới U không giới hạn.
 Các message từ U tới T chỉ đi qua được nếu chúng là các hồi âm 
(reply) của các message trước đó được gửi từ T tới U.
 DMZ (Demilitarized Zone – Vùng phi quân sự):
 Tất cả message từ U tới T mà không phải hồi âm thì đi đến các 
máy tính DMZ.
 DMZ chứa web server, VPN server (truy nhập máy T an toàn với 
tư cách của các host U được phép),
4-Jun-14 TT. QTM 20
2.8.1. Dùng Firewall thực hiện an 
ninh mạng qua các Domain
4-Jun-14 TT. QTM 21
2.9. Mã hóa – Encryption(1)
 Mã hóa văn bản rõ ràng thành mật mã.
 Những đặc tính của kỹ thuật mã hóa tốt:
 Tương đối đơn giản để người sử dụng có phép (authorized user) có
thể mã hóa và giải mã.
 Cách mã hóa không chỉ phụ thuộc vào sự bí mật của giải thuật mà
còn vào một tham số của giải thuật được gọi là khóa mã hóa 
(encryption key).
 Thực sự khó đối với kẻ xâm phạm có thể xác định được khóa mã 
hóa.
 Data Encryption Standard thay thế các ký tự và sắp xếp lại 
thứ tự của chúng trên nền tảng của khóa mã hóa được cung 
cấp bởi người sử dụng có phép thông qua một kỹ thuật mã 
hóa.
4-Jun-14 TT. QTM 22
2.9. Mã hóa – Encryption(2): Ví
dụ
 SSL – Secure Socket Layer
 Giao thức bằng mật mã giới hạn 2 máy tính chỉ 
trao đổi dữ liệu với nhau.
 Được sử dụng giữa các web server và các browser 
nhằm giao tiếp an toàn (credit card numbers)
 Server được xác nhận bởi một certificate (≈ giấy 
chứng nhận).
 Giao tiếp giữa mỗi máy tính sử dụng mật mã khóa 
đối xứng.
4-Jun-14 TT. QTM 23
Q & A
 List câu hỏi