Bài gảng cơ sở an toàn thông tin PTIT

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
-----------------------------------
HOÀNG XUÂN DẬU
NGUYỄN THỊ THANH THỦY
BÀI GIẢNG
CƠ SỞ AN TOÀN THÔNG TIN
HÀ NỘI 2016

Bài giảng Cơ sở an toàn thông tin Các bảng danh mục
- 1 -
MỤC LỤC
MỤC LỤC..................................................................................................................................1
DANH MỤC CÁC HÌNH ..........................................................................................................5
DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ TIẾNG ANH VÀ VIẾT TẮT ............................................8
MỞ ĐẦU....................................................................................................................................9
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ AN TOÀN THÔNG TIN ....................................................11
1.1. KHÁI QUÁT VỀ AN TOÀN THÔNG TIN .................................................................11
1.1.1. Một số khái niệm trong an toàn thông tin...............................................................11
1.1.2. Sự cần thiết của an toàn thông tin...........................................................................13
1.2. CÁC YÊU CẦU ĐẢM BẢO ATTT VÀ HTTT ...........................................................15
1.2.1. Bí mật .....................................................................................................................15
1.2.2. Toàn vẹn .................................................................................................................16
1.2.3. Sẵn dùng .................................................................................................................16
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA AN TOÀN THÔNG TIN.................................................17
1.3.2. An toàn máy tính và dữ liệu ...................................................................................17
1.3.3. An ninh mạng .........................................................................................................18
1.3.4. Quản lý an toàn thông tin .......................................................................................18
1.3.5. Chính sách an toàn thông tin ..................................................................................19
1.4. CÁC MỐI ĐE DỌA VÀ NGUY CƠ TRONG CÁC VÙNG HẠ TẦNG CNTT .........19
1.4.1. Bảy vùng trong cơ sở hạ tầng CNTT......................................................................19
1.4.2. Các mối đe dọa và nguy cơ trong các vùng hạ tầng CNTT....................................20
1.5. MÔ HÌNH TỔNG QUÁT ĐẢM BẢO ATTT VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN............21
1.5.1. Nguyên tắc đảm bảo an toàn thông tin, hệ thống và mạng.....................................21
1.5.2. Mô hình tổng quát đảm bảo an toàn thông tin và hệ thống thông tin.....................22
1.6. CÂU HỎI ÔN TẬP .......................................................................................................23
CHƯƠNG 2. LỖ HỔNG BẢO MẬT VÀ ĐIỂM YẾU HỆ THỐNG......................................24
2.1. TỔNG QUAN VỀ LỖ HỔNG BẢO MẬT VÀ CÁC ĐIỂM YẾU HỆ THỐNG .........24
2.1.1. Khái quát về điểm yếu hệ thống và lỗ hổng bảo mật .............................................24
2.1.2. Một số thống kê về lỗ hổng bảo mật ......................................................................26
2.2. CÁC DẠNG LỖ HỔNG TRONG HỆ ĐIỀU HÀNH VÀ PHẦN MỀM ỨNG DỤNG28
2.2.1. Lỗi tràn bộ đệm ......................................................................................................28
2.2.2. Lỗi không kiểm tra đầu vào....................................................................................34

- 2 -
2.2.3. Các vấn đề với điều khiển truy nhập ......................................................................36
2.2.4. Các điểm yếu trong xác thực, trao quyền ...............................................................37
2.2.5. Các điểm yếu trong các hệ mật mã.........................................................................37
2.2.6. Các lỗ hổng bảo mật khác.......................................................................................37
2.3. QUẢN LÝ, KHẮC PHỤC CÁC LỖ HỔNG BẢO MẬT VÀ TĂNG CƯỜNG KHẢ
NĂNG ĐỀ KHÁNG CHO HỆ THỐNG..............................................................................38
2.3.1. Nguyên tắc chung...................................................................................................38
2.3.2. Các biện pháp cụ thể...............................................................................................38
2.4. GIỚI THIỆU MỘT SỐ CÔNG CỤ RÀ QUÉT ĐIỂM YẾU VÀ LỖ HỔNG BẢO
MẬT .....................................................................................................................................39
2.4.1. Công cụ rà quét lỗ hổng bảo mật hệ thống.............................................................39
2.4.2. Công cụ rà quét lỗ hổng ứng dụng web..................................................................40
2.5. CÂU HỎI ÔN TẬP .......................................................................................................41
CHƯƠNG 3. CÁC DẠNG TẤN CÔNG VÀ CÁC PHẦN MỀM ĐỘC HẠI ........................42
3.1. KHÁI QUÁT VỀ MỐI ĐE DỌA VÀ TẤN CÔNG......................................................42
3.1.1. Mối đe dọa..............................................................................................................42
3.1.2. Tấn công .................................................................................................................42
3.2. CÁC CÔNG CỤ HỖ TRỢ TẤN CÔNG.......................................................................43
3.2.1. Công cụ quét cổng dịch vụ .....................................................................................43
3.2.2. Công cụ nghe lén....................................................................................................44
3.2.3. Công cụ ghi phím gõ ..............................................................................................45
3.3. CÁC DẠNG TẤN CÔNG THƯỜNG GẶP..................................................................46
3.3.1. Tấn công vào mật khẩu...........................................................................................46
3.3.2. Tấn công bằng mã độc............................................................................................47
3.3.3. Tấn công từ chối dịch vụ........................................................................................52
3.3.4. Tấn công giả mạo địa chỉ........................................................................................57
3.3.5. Tấn công nghe lén...................................................................................................58
3.3.6. Tấn công kiểu người đứng giữa..............................................................................59
3.3.7. Tấn công bằng bom thư và thư rác .........................................................................60
3.3.8. Tấn công sử dụng các kỹ thuật xã hội ....................................................................60
3.3.9. Tấn công pharming.................................................................................................62
3.4. CÁC DẠNG PHẦN MỀM ĐỘC HẠI ..........................................................................64
3.4.1. Giới thiệu................................................................................................................64
3.4.2. Logic bombs ...........................................................................................................64
3.4.3. Trojan Horses .........................................................................................................65

- 3 -
3.4.4. Back doors..............................................................................................................65
3.4.5. Viruses....................................................................................................................65
3.4.6. Worms ....................................................................................................................67
3.4.7. Zombies ..................................................................................................................68
3.4.8. Rootkits...................................................................................................................68
3.4.9. Adware và Spyware................................................................................................69
3.5. CÂU HỎI ÔN TẬP .......................................................................................................69
CHƯƠNG 4. ĐẢM BẢO AN TOÀN THÔNG TIN DỰA TRÊN MÃ HÓA ........................70
4.1. KHÁI QUÁT VỀ MÃ HÓA THÔNG TIN VÀ ỨNG DỤNG......................................70
4.1.1. Các khái niệm cơ bản .............................................................................................70
4.1.2. Các thành phần của một hệ mã hóa........................................................................72
4.1.3. Mã hóa dòng và mã hóa khối .................................................................................73
4.1.4. Sơ lược lịch sử mật mã...........................................................................................74
4.1.5. Ứng dụng của mã hóa.............................................................................................74
4.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP MÃ HÓA.................................................................................75
4.2.1. Phương pháp thay thế.............................................................................................75
4.2.2. Phương pháp hoán vị..............................................................................................76
4.2.3. Phương pháp XOR .................................................................................................76
4.2.4. Phương pháp Vernam.............................................................................................77
4.2.5. Phương pháp sách hoặc khóa chạy.........................................................................77
4.2.6. Phương pháp hàm băm ...........................................................................................77
4.3. CÁC GIẢI THUẬT MÃ HÓA......................................................................................78
4.3.1. Các giải thuật mã hóa khóa đối xứng .....................................................................78
4.3.2. Các giải thuật mã hóa khóa bất đối xứng ...............................................................87
4.4. Các hàm băm .................................................................................................................89
4.4.1. Khái quát về hàm băm............................................................................................89
4.4.2. Một số hàm băm thông dụng..................................................................................92
4.5. CÂU HỎI ÔN TẬP .......................................................................................................95
CHƯƠNG 5. CÁC KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ ĐẢM BẢO AN TOÀN THÔNG TIN.96
5.1. ĐIỀU KHIỂN TRUY NHẬP ........................................................................................96
5.1.1. Khái niệm điều khiển truy nhập .............................................................................96
5.1.2. Các biện pháp điều khiển truy nhập .......................................................................96
5.1.3. Một số công nghệ điều khiển truy nhập ...............................................................101
5.2. TƯỜNG LỬA..............................................................................................................106

- 4 -
5.2.1. Giới thiệu tường lửa .............................................................................................106
5.2.2. Các loại tường lửa ................................................................................................108
5.2.3. Các kỹ thuật kiểm soát truy nhập .........................................................................110
5.2.4. Các hạn chế của tường lửa....................................................................................110
5.3. CÁC HỆ THỐNG PHÁT HIỆN VÀ NGĂN CHẶN XÂM NHẬP............................111
5.3.1. Giới thiệu..............................................................................................................111
5.3.2. Phân loại ...............................................................................................................112
5.3.3. Các kỹ thuật phát hiện xâm nhập .........................................................................113
5.4. CÁC CÔNG CỤ RÀ QUÉT PHẦN MỀM ĐỘC HẠI................................................114
5.5. CÂU HỎI ÔN TẬP .....................................................................................................116
CHƯƠNG 6. QUẢN LÝ, CHÍNH SÁCH VÀ PHÁP LUẬT AN TOÀN THÔNG TIN .....117
6.1 QUẢN LÝ AN TOÀN THÔNG TIN...........................................................................117
6.1.1. Khái quát về quản lý an toàn thông tin.................................................................117
6.1.2. Đánh giá rủi ro an toàn thông tin..........................................................................118
6.1.3. Phân tích chi tiết rủi ro an toàn thông tin .............................................................120
6.1.4. Thực thi quản lý an toàn thông tin........................................................................122
6.2. CÁC CHUẨN QUẢN LÝ AN TOÀN THÔNG TIN .................................................125
6.2.1. Giới thiệu..............................................................................................................125
6.2.2. Chu trình Plan-Do-Check-Act..............................................................................126
6.3. PHÁP LUẬT VÀ CHÍNH SÁCH AN TOÀN THÔNG TIN......................................127
6.3.1. Giới thiệu về pháp luật và chính sách an toàn thông tin.......................................127
6.3.2. Luật quốc tế về an toàn thông tin .........................................................................128
6.3.3. Luật Việt Nam về an toàn thông tin .....................................................................129
6.4. VẤN ĐỀ ĐẠO ĐỨC AN TOÀN THÔNG TIN .........................................................130
6.4.1. Sự cần thiết của đạo đức an toàn thông tin...........................................................130
6.4.2. Một số bộ quy tắc ứng xử trong CNTT và ATTT................................................130
6.4.3. Một số vấn đề khác...............................................................................................131
6.5. CÂU HỎI ÔN TẬP .....................................................................................................132
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................................133

- 5 -
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Các thuộc tính cần bảo vệ của tài sản thông tin: Bí mật (Confidentiality), Toàn vẹn
(Integrity) và Sẵn dùng (Availability) ......................................................................................11
Hình 1.2. Mô hình hệ thống thông tin của cơ quan, tổ chức ....................................................12
Hình 1.3. Các thành phần của hệ thống thông tin và an toàn hệ thống thông tin.....................13
Hình 1.4. Số lượng các thiết bị kết nối vào Internet đến 2015 và dự báo đến 2021 [3]...........13
Hình 1.5. Số lượng các sự cố toàn hệ thống thông tin được thông báo đến Cơ quan ứng cứu
khẩn cấp máy tính (US-CERT) trong giai đoạn 2006 – 2014 [4] ............................................14
Hình 1.6. Một văn bản được đóng dấu Confidential (Mật)......................................................15
Hình 1.7. Đảm bảo tính bí mật bằng đường hầm VPN, hoặc mã hóa ......................................15
Hình 1.8. Minh họa tính sẵn dùng: (a) không đảm bảo và (b) đảm bảo tính sẵn dùng ............16
Hình 1.9. Các thành phần chính của An toàn thông tin [1]......................................................17
Hình 1.10. Đảm bảo an toàn máy tính và dữ liệu.....................................................................17
Hình 1.11. Đảm bảo an toàn cho hệ thống mạng và thông tin truyền trên mạng.....................18
Hình 1.12. Chu trình quản lý an toàn thông tin........................................................................18
Hình 1.13. Chính sách an toàn thông tin ..................................................................................19
Hình 1.14. Bảy vùng trong hạ tầng CNTT theo mức kết nối mạng [2]....................................20
Hình 1.15. Các lớp bảo vệ cần cân bằng giữa Tính hữu dụng (Usability), Chi phí (Cost) và
An toàn (Security) ....................................................................................................................21
Hình 1.16. Mô hình đảm bảo an toàn thông tin với bảy lớp.....................................................22
Hình 1.17. Mô hình đảm bảo an toàn thông tin với ba lớp chính.............................................22
Hình 2.1. Mô hình hệ điều hành Unix/Linux, các dịch vụ và các ứng dụng............................24
Hình 2.2. Phân bố lỗ hổng bảo mật trong các thành phần của hệ thống ..................................26
Hình 2.3. Phân bố lỗ hổng bảo mật theo mức độ nghiêm trọng...............................................26
Hình 2.4. Lỗ hổng bảo mật phát hiện trong các năm 2011 và 2012 trên các hệ điều hành......27
Hình 2.5. Lỗ hổng bảo mật phát hiện trong các năm 2011 và 2012 trên một số ứng dụng......27
Hình 2.6. Các vùng bộ nhớ cấp cho chương trình....................................................................29
Hình 2.7. Một chương trình minh họa cấp phát bộ nhớ trong ngăn xếp ..................................29
Hình 2.8. Các thành phần được lưu trong vùng bộ nhớ trong ngăn xếp ..................................30
Hình 2.9. Cấp phát bộ nhớ cho các biến nhớ trong vùng bộ nhớ trong ngăn xếp....................30
Hình 2.10. Một chương trình minh họa gây tràn bộ nhớ đệm trong ngăn xếp.........................30
Hình 2.11. Minh họa hiện tượng tràn bộ nhớ đệm trong ngăn xếp ..........................................31
Hình 2.12. Một shellcode viết bằng hợp ngữ và chuyển thành chuỗi tấn công........................32
Hình 2.13. Chèn và thực hiện shellcode khai thác lỗi tràn bộ đệm..........................................32
Hình 2.14. Chèn shellcode với phần đệm bằng lệnh NOP (N).................................................32
Hình 2.15. Bản đồ lây nhiễm sâu Slammer (mầu xanh) theo trang www.caida.org vào ngày
25/1/2003 lúc 6h00 (giờ UTC) với 74.855 máy chủ bị nhiễm .................................................33
Hình 2.16. Cung cấp dữ liệu quá lớn để gây lỗi cho ứng dụng................................................35
Hình 2.17. Cân bằng giữa An toàn (Secure), Hữu dụng (Usable) và Rẻ tiền (Cheap).............38
Hình 2.18. Báo cáo kết quả quét của Microsoft Baseline Security Analyzer...........................40
Hình 2.19. Kết quả quét website sử dụng Acunetix Web Vulnerability Scanner ....................40
Hình 3.1. Giao diện của công cụ Zenmap ................................................................................44
Hình 3.2. Sử dụng Wireshark để bắt gói tin có chứa thông tin nhạy cảm................................45

- 6 -
Hình 3.3. Mô đun Keylogger phần cứng và cài đặt trên máy tính để bàn................................45
Hình 3.4. Form đăng nhập (log on) và đoạn mã xử lý xác thực người dùng ...........................48
Hình 3.5. Form tìm kiếm sản phẩm và đoạn mã xử lý tìm sản phẩm.......................................49
Hình 3.6. (a) Thủ tục bắt tay 3 bước của TCP và (b) Tấn công SYN Flood............................53
Hình 3.7. Mô hình tấn công Smurf...........................................................................................54
Hình 3.8. Kiến trúc tấn công DDoS trực tiếp ...........................................................................55
Hình 3.9. Kiến trúc tấn công DDoS gián tiếp hay phản xạ ......................................................56
Hình 3.10. Minh họa tấn công giả mạo địa chỉ IP....................................................................58
Hình 3.11. Tấn công nghe lén ..................................................................................................58
Hình 3.12. Mô hình tấn công kiểu người đứng giữa ................................................................59
Hình 3.13. Một kịch bản tấn công kiểu người đứng giữa.........................................................59
Hình 3.14. Một phishing email gửi cho khách hàng của mạng đấu giá eBay..........................61
Hình 3.15. Một phishing email gửi cho khách hàng của ngân hàng Royal Bank ....................62
Hình 3.16. Tấn công pharming "cướp" trình duyệt ..................................................................63
Hình 3.17. Tấn công pharming thông qua tấn công vào máy chủ DNS...................................63
Hình 3.18. Các dạng phần mềm độc hại...................................................................................64
Hình 3.19. Minh họa vi rút máy tính........................................................................................65
Hình 3.20. Chèn và gọi thực hiện mã vi rút .............................................................................66
Hình 3.21. Minh họa sâu máy tính ...........................................................................................67
Hình 3.22. Mô hình tin tặc sử dụng các máy tính Zombie để gửi thư rác................................68
Hình 4.1. Các khâu Mã hóa (Encryption) và Giải mã (Decryption) của một hệ mã hóa .........70
Hình 4.2. Mã hóa khóa đối xứng sử dụng 1 khóa bí mật .........................................................71
Hình 4.3. Mã hóa khóa bất đối xứng sử dụng một cặp khóa....................................................71
Hình 4.4. Minh họa đầu vào (Input) và đầu ra (Digest) của hàm băm.....................................72
Hình 4.5. Các thành phần của một hệ mã hóa đơn giản...........................................................72
Hình 4.6. Mã hóa dòng (Stream cipher)...................................................................................73
Hình 4.7. Mã hóa khối (Block cipher)......................................................................................73
Hình 4.8. Mã hóa bằng hệ mã hóa Caesar cipher.....................................................................75
Hình 4.9. Phương pháp thay thế với 4 bộ chữ mã....................................................................75
Hình 4.10. Phương pháp hoán vị thực hiện đổi chỗ các bit......................................................76
Hình 4.11. Phương pháp hoán vị thực hiện đổi chỗ các ký tự..................................................76
Hình 4.12. Mã hóa bằng phương pháp XOR............................................................................76
Hình 4.13. Mã hóa bằng phương pháp Vernam .......................................................................77
Hình 4.14. Mã hóa khóa đối xứng (Symmetric key encryption)..............................................78
Hình 4.15. Các khâu mã hóa và giải mã của DES....................................................................79
Hình 4.16. Các bước xử lý chuyển khối rõ 64 bit thành khối mã 64 bit của DES ...................80
Hình 4.17. Các bước xử lý của hàm Feistel (F)........................................................................80
Hình 4.18. Thủ tục sinh các khóa phụ từ khóa chính của DES................................................81
Hình 4.19. Mã hóa và giải mã với giải thuật 3-DES ................................................................82
Hình 4.20. Các bước xử lý mã hóa dữ liệu của AES................................................................83
Hình 4.21. Thủ tục sinh khóa Rijndael.....................................................................................84
Hình 4.22. Hàm SubBytes sử dụng Rijndael S-box .................................................................85
Hình 4.23. Hàm ShiftRows ......................................................................................................85
Hình 4.24. Hàm MixColumns ..................................................................................................85
Hình 4.25. Hàm AddRoundKey ...............................................................................................86

- 7 -
Hình 4.26. Quá trình mã hóa và giải mã trong AES.................................................................86
Hình 4.27. Mã hóa và giải mã trong hệ mã hóa bất đối xứng ..................................................87
Hình 4.28. Mô hình nén thông tin của hàm băm......................................................................90
Hình 4.29. Phân loại các hàm băm theo khóa sử dụng.............................................................90
Hình 4.30. Mô hình tổng quát xử lý dữ liệu của hàm băm.......................................................91
Hình 4.31. Mô hình chi tiết xử lý dữ liệu của hàm băm...........................................................92
Hình 4.32. Lưu đồ xử lý một thao tác của MD5.......................................................................93
Hình 4.33. Lưu đồ xử lý một thao tác của SHA1.....................................................................94
Hình 5.1. Mô hình ma trận điều khiển truy nhập .....................................................................97
Hình 5.2. Mô hình danh sách điều khiển truy nhập..................................................................98
Hình 5.3. Mô hình điều khiển truy nhập Bell-LaPadula ..........................................................99
Hình 5.4. Một mô hình RBAC đơn giản ................................................................................101
Hình 5.5. Giao diện của một chứng chỉ số khóa công khai....................................................102
Hình 5.6. Thẻ thông minh tiếp xúc (a) và thẻ không tiếp xúc (b) ..........................................103
Hình 5.7. Một số thẻ bài (Token) của hãng RSA Security.....................................................104
Hình 5.8. Ví điện tử (một dạng thẻ bài) của cổng thanh toán trực tuyến Paypal ...................104
Hình 5.9. Hệ thống ApplePay tích hợp vào điện thoại di động..............................................104
Hình 5.10. (a) Khóa vân tay, (b) Khe xác thực vân tay trên laptop và (c) Xác thực vân tay trên
điện thoại thông minh Samsung .............................................................................................105
Hình 5.11. Quét võng mạc nhận dạng tròng mắt....................................................................106
Hình 5.12. Một tường lửa phần cứng chuyên dụng của Cisco...............................................106
Hình 5.13. Tường lửa bảo vệ mạng gia đình hoặc văn phòng nhỏ.........................................107
Hình 5.14. Tường lửa bảo vệ các máy chủ dịch vụ................................................................107
Hình 5.15. Hệ thống tường lửa bảo vệ các máy chủ dịch vụ và máy trạm.............................108
Hình 5.16. Mô hình tường lửa lọc gói (a), Cổng ứng dụng (b) và Cổng chuyển mạch (c)...109
Hình 5.17. Tường lửa có trạng thái chặn gói tin không thuộc kết nối đang hoạt động..........109
Hình 5.18. Vị trí các hệ thống IDS và IPS trong sơ đồ mạng ................................................111
Hình 5.19. Các NIDS được bố trí để giám sát phát hiện xâm nhập tại cổng vào và cho từng
phân đoạn mạng......................................................................................................................112
Hình 5.20. Sử dụng kết hợp NIDS và HIDS để giám sát lưu lượng mạng và các host..........112
Hình 5.21. Lưu đồ giám sát phát hiện tấn công, xâm nhập dựa trên chữ ký..........................113
Hình 5.22. Giá trị entropy của IP nguồn của các gói tin từ lưu lượng hợp pháp (phần giá trị
cao, đều) và entropy của IP nguồn của các gói tin từ lưu lượng tấn công DDoS (phần giá trị
thấp)........................................................................................................................................114
Hình 5.23. Màn hình chính của Microsoft Windows Defender .............................................115
Hình 6.1. Quan hệ giữa các khâu trong quản lý an toàn thông tin .........................................118
Hình 6.2. Mô hình đánh giá rủi ro an toàn thông tin..............................................................118
Hình 6.3. Chu trình Plan-Do-Check-Act của ISO/IEC 27001:2005 ......................................126
Hình 6.4. Vấn đề tuân thủ (Compliance) pháp luật, chính sách và các nội quy, quy định.....128

- 8 -
DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ TIẾNG ANH VÀ VIẾT TẮT
Từ
viết tắt
Thuật ngữ tiếng Anh/Giải thích Thuật ngữ tiếng Việt/Giải thích
AES Advanced Encryption Standard Chuẩn mã hóa tiên tiến
ATTT Information Security An toàn thông tin
CNTT Information Technology Công nghệ thông tin
CRC Cyclic redundancy checks Kiểm tra dư thừa vòng
DAC Discretionary Access Control Điều khiển truy nhập tuỳ chọn
DES Data Encryption Standard Chuẩn mã hóa dữ liệu
DNS Domain Name System Hệ thống tên miền
FTP File Transfer Protocol Giao thức truyền file
HTTT Information System Hệ thống thông tin
IDEA International Data Encryption Algorithm Giải thuật mã hóa dữ liệu quốc tế
IPSec Internet Protocol Security An toàn giao thức Internet
LAN Local Area Network Mạng cục bộ
MAC Mandatory Access Control Điều khiển truy nhập bắt buộc
MAC Message Authentication Code
Mã xác thực thông điệp (sử dụng hàm
băm có khóa)
MD Message Digest Chuỗi đại diện thông điệp
MDC Modification Detection Code
Mã phát hiện sử đổi (sử dụng hàm băm
không khóa)
NSA National Security Agency Cơ quan mật vụ liên bang Mỹ
PGP Pretty Good Privacy Chuẩn bảo mật PGP
PKI Public Key Infrastructure Hạ tầng khóa công khai
RBAC Role-Based Access Control Điều khiển truy nhập dựa trên vai trò
RSA RSA Public Key Croptosystem Hệ mật khóa công khai RSA
SET Secure Electronic Transactions Các giao dịch điện tử an toàn
SHA Secure Hash Algorithm Giải thuật băm an toàn
SMTP Simple Mail Transfer Protocol Giao thức truyền thư điện tử đơn giản
SSH Secure Shell Vỏ an toàn
SSL/TLS
Secure Socket Layer / Transport Layer
Security
Bộ giao thức bảo mật SSL / TLS
SSO Single Sign On Đăng nhập một lần
WAN Wide Area Network Mạng diện rộng
WLAN Wireless Local Area Network Mạng cục bộ không dây

Bài giảng Cơ sở an toàn thông tin Mở đầu
- 9 -
MỞ ĐẦU
An toàn thông tin (Information security) là một lĩnh vực tương đối mới và được quan tâm
trong vài thập kỷ gần đây và phát triển mạnh trong khoảng 10 năm qua nhờ sự phát triển
mạnh mẽ của mạng Internet và các dịch vụ mạng trên nền Internet. Tuy nhiên, do Internet
ngày càng mở rộng và gần như không còn khái niệm biên giới quốc gia trong không gian
mạng, các sự cố mất an toàn thông tin liên tục xảy ra và đặc biệt các dạng tấn công, xâm nhập
các hệ thống máy tính và mạng xuất hiện ngày càng phổ biến và mức độ phá hoại ngày càng
nghiêm trọng. Vấn đề đảm bảo an toàn cho thông tin, các hệ thống và mạng trở nên cấp thiết
và là mối quan tâm của mỗi quốc gia, cơ quan, tổ chức và mỗi người dùng.
An toàn thông tin được định nghĩa là việc bảo vệ chống truy nhập, sử dụng, tiết lộ, sửa
đổi, hoặc phá hủy thông tin một cách trái phép. Dưới một góc nhìn khác, An toàn thông tin là
việc bảo vệ các thuộc tính bí mật, tính toàn vẹn và tính sẵn dùng của các tài sản thông tin
trong quá trình chúng được lưu trữ, xử lý, hoặc truyền tải. An toàn thông tin có thể được chia
thành ba thành phần chính: An toàn máy tính và dữ liệu, An ninh mạng và Quản lý an toàn
thông tin.
Môn học Cơ sở an toàn thông tin là môn học cơ sở chuyên ngành trong chương trình đào
tạo đại học các ngành An toàn thông tin và ngành Công nghệ thông tin (chuyên ngành An
toàn thông tin) của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông. Mục tiêu của môn học cung
cấp cho sinh viên các khái niệm và nguyên tắc cơ bản về đảm bảo an toàn thông tin, an toàn
máy tính, an toàn hệ thống thông tin và mạng; các nguy cơ và các lỗ hổng gây mất an toàn;
các dạng tấn công, xâm nhập thường gặp; các dạng phần mềm độc hại; các giải pháp, kỹ thuật
và công cụ phòng chống, đảm bảo an toàn thông tin, hệ thống và mạng; vấn đề quản lý an
toàn thông tin, chính sách, pháp luật và đạo đức an toàn thông tin.
Với phạm vi là một trong môn học cơ sở nhất về an toàn thông tin, nhóm tác giả cố gắng
trình bày những vấn đề cơ sở nhất phục vụ mục tiêu môn học. Nội dung của tài liệu bài giảng
được biên soạn thành 6 chương với tóm tắt nội dung như sau:
Chương 1- Tổng quan về an toàn thông tin giới thiệu các khái niệm về an toàn thông tin,
an toàn hệ thống thông tin và các yêu cầu đảm bảo an toàn thông tin, an toàn hệ thống thông
tin. Chương cũng đề cập các nguy cơ, rủi ro trong các vùng của hạ tầng công nghệ thông tin
theo mức kết nối mạng. Phần cuối của chương giới thiệu mô hình tổng quát đảm bảo an toàn
thông tin, an toàn hệ thống thông tin.
Chương 2- Các lỗ hổng bảo mật và các điểm yếu hệ thống giới thiệu các khái niệm về các
điểm yếu và lỗ hổng bảo mật tồn tại trong hệ thống, các dạng lỗ hổng bảo mật trong hệ điều
hành và các phần mềm ứng dụng. Chương đi sâu phân tích cơ chế xuất hiện và khai thác các
lỗ hổng tràn bộ đệm và lỗ hổng không kiểm tra đầu vào. Phần cuối của chương đề cập vấn đề
quản lý, khắc phục các lỗ hổng bảo mật, tăng cường khả năng đề kháng cho hệ thống và giới
thiệu một số công cụ rà quét lỗ hổng bảo mật.

Bài giảng Cơ sở an toàn thông tin Mở đầu
- 10 -
Chương 3- Các dạng tấn công và các phần mềm độc hại giới thiệu về các dạng tấn công
điển hình vào các hệ thống máy tính và mạng, bao gồm tấn công vào mật khẩu, tấn công nghe
lén, người đứng giữa, tấn công DoS, DDoS, tấn công sử dụng các kỹ thuật xã hội,… Nửa cuối
của chương đề cập đến các dạng phần mềm độc hại, gồm cơ chế lây nhiễm và tác hại của
chúng. Kèm theo phần mô tả mỗi tấn công, hoặc phần mềm độc hại, chương đề cập các biện
pháp, kỹ thuật phòng chống.
Chương 4 – Đảm bảo an toàn thông tin dựa trên mã hóa giới thiệu các khái niệm cơ bản
về mật mã, hệ mã hóa, các phương pháp mã hóa. Phần tiếp theo của chương trình bày một số
giải thuật cơ bản của mã hóa khóa đối xứng (DES, 3-DES và AES), mã hóa khóa bất đối xứng
(RSA) và các hàm băm (MD5 và SHA1).
Chương 5- Các kỹ thuật và công nghệ đảm bảo an toàn thông tin giới thiệu khái quát về
điều khiển truy nhập, các cơ chế (mô hình) điều khiển truy nhập và một số công nghệ điều
khiển truy nhập được sử dụng trên thực tế. Phần tiếp theo của chương giới thiệu về tường lửa
– một trong các kỹ thuật được sử dụng rất phổ biến trong đảm bảo an toàn cho hệ thống máy
tính và mạng. Phần cuối của chương giới thiệu về các hệ thống phát hiện và ngăn chặn xâm
nhập và các công cụ rà quét phần mềm độc hại.
Chương 6 – Quản lý, chính sách và pháp luật an toàn thông tin giới thiệu một số khái
niệm cơ bản trong quản lý an toàn thông tin, vấn đề đánh giá rủi ro an toàn thông tin và thực
thi quản lý an toàn thông tin. Nội dung tiếp theo được đề cập là các chuẩn quản lý an toàn
thông tin, trong đó giới thiệu một số chuẩn của bộ chuẩn ISO/IEC 27000. Phần cuối của
chương giới thiệu khái quát về các vấn đề chính sách, pháp luật và đạo đức an toàn thông tin.
Tài liệu được biên soạn dựa trên kinh nghiệm giảng dạy các môn học Cơ sở an toàn thông
tin và môn học Mạng máy tính trong nhiều năm của nhóm tác giả tại Học viện Công nghệ
Bưu chính Viễn thông, kết hợp tiếp thu các đóng góp của đồng nghiệp và phản hồi từ sinh
viên. Tài liệu có thể được sử dụng làm tài liệu học tập cho sinh viên hệ đại học các ngành An
toàn thông tin và ngành Công nghệ thông tin (chuyên ngành An toàn thông tin). Trong quá
trình biên soạn, mặc dù nhóm tác giả đã rất cố gắng song không thể tránh khỏi có những thiếu
sót. Nhóm tác giả rất mong muốn nhận được ý kiến phản hồi và các góp ý cho các thiếu sót,
cũng như ý kiến về việc cập nhật, hoàn thiện nội dung của tài liệu.
Hà Nội, Tháng 12 năm 2016
Nhóm tác giả
TS. Hoàng Xuân Dậu
ThS. Nguyễn Thị Thanh Thủy

Bài giảng Cơ sở an toàn thông tin Chương 1. Tổng quan về an toàn thông tin
- 11 -
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ AN TOÀN THÔNG TIN
Chương 1 giới thiệu các khái niệm về an toàn thông tin, an toàn hệ thống thông tin và các
yêu cầu đảm bảo an toàn thông tin, an toàn hệ thống thông tin. Chương cũng đề cập các nguy
cơ, rủi ro trong các vùng của hạ tầng công nghệ thông tin theo mức kết nối mạng. Phần cuối
của chương giới thiệu mô hình tổng quát đảm bảo an toàn thông tin, an toàn hệ thống thông
tin.
1.1. KHÁI QUÁT VỀ AN TOÀN THÔNG TIN
1.1.1. Một số khái niệm trong an toàn thông tin
1.1.1.1. An toàn thông tin
An toàn thông tin (Information security) là việc bảo vệ chống truy nhập, sử dụng, tiết lộ,
sửa đổi, hoặc phá hủy thông tin một cách trái phép, theo trang Wikipedia
(https://en.wikipedia.org/wiki/Information_security).
Theo cuốn Principles of Information Security [1], An toàn thông tin là việc bảo vệ các
thuộc tính bí mật (confidentiality), tính toàn vẹn (integrity) và tính sẵn dùng (availability) của
các tài sản thông tin trong quá trình chúng được lưu trữ, xử lý, hoặc truyền tải. Hình 1.1 minh
họa ba thuộc tính cần bảo vệ nói trên của các tài sản thông tin, bao gồm dữ liệu (Data) và dịch
vụ (Services).
Hình 1.1. Các thuộc tính cần bảo vệ của tài sản thông tin: Bí mật (Confidentiality),
Toàn vẹn (Integrity) và Sẵn dùng (Availability)
An toàn thông tin gồm hai lĩnh vực chính là An toàn công nghệ thông tin (Information
technology security, hay IT security) và Đảm bảo thông tin (Information assurance). An toàn
công nghệ thông tin, hay còn gọi là An toàn máy tính (Computer security) là việc đảm bảo an
toàn cho các hệ thống công nghệ thông tin, bao gồm các hệ thống máy tính và mạng, chống
lại các cuộc tấn công phá hoại. Đảm bảo thông tin là việc đảm bảo thông tin không bị mất khi
xảy ra các sự cố, như thiên tai, hỏng hóc, trộm cắp, phá hoại,… Đảm bảo thông tin thường
được thực hiện sử dụng các kỹ thuật sao lưu ngoại vi (offsite backup), trong đó dữ liệu thông
tin từ hệ thống gốc được sao lưu ra các thiết bị lưu trữ vật lý đặt ở một vị trí khác.

- 12 -
1.1.1.2. Hệ thống thông tin và an toàn hệ thống thông tin
Hệ thống thông tin (Information system), theo cuốn Fundamentals of Information Systems
Security [2] là một hệ thống tích hợp các thành phần nhằm phục vụ việc thu thập, lưu trữ, xử
lý thông tin và chuyển giao thông tin, tri thức và các sản phẩm số. Trong nền kinh tế số, hệ
thống thông tin đóng vai trò rất quan trọng trong hoạt động của các tổ chức, cơ quan và doanh
nghiệp (gọi chung là tổ chức). Có thể nói, hầu hết các tổ chức đều sử dụng các hệ thống thông
tin với các quy mô khác nhau để quản lý các hoạt động của mình. Hình 1.2 minh họa mô hình
một hệ thống thông tin điển hình. Trong mô hình này, mỗi hệ thống thông tin gồm ba thành
phần chính: (i) thành phần thu thập thông tin (Input), (ii) thành phần xử lý thông tin
(Processing) và (iii) thành phần kết xuất thông tin (Output). Hệ thống thông tin được sử dụng
để tương tác với khách hàng (Customers), với nhà cung cấp (Suppliers), với cơ quan chính
quyền (Regulatory Agencies), với cổ đông và với đối thủ cạnh tranh (Competitors). Có thể
nêu là một số hệ thống thông tin điển hình như các hệ lập kế hoạch nguồn lực doanh nghiệp,
các máy tìm kiếm và các hệ thống thông tin địa lý.
Hình 1.2. Mô hình hệ thống thông tin của cơ quan, tổ chức
Trong lớp các hệ thống thông tin, hệ thống thông tin dựa trên máy tính (Computer-based
information system), hay sử dụng công nghệ máy tính để thực thi các nhiệm vụ là lớp hệ
thống thông tin được sử dụng rộng rãi nhất. Hệ thống thông tin dựa trên máy tính thường gồm
các thành phần: phần cứng (Hardware) để thu thập, lưu trữ, xử lý và biểu diễn dữ liệu; phần
mềm (Software) chạy trên phần cứng để xử lý dữ liệu; cơ sở dữ liệu (Databases) để lưu trữ dữ
liệu; mạng (Networks) là hệ thống truyền dẫn thông tin/dữ liệu; và các thủ tục (Procedures) là
tập hợp các lệnh kết hợp các bộ phận nêu trên để xử lý dữ liệu, đưa ra kết quả mong muốn.
An toàn hệ thống thông tin (Information systems security) là việc đảm bảo các thuộc tính
an ninh, an toàn của hệ thống thông tin, bao gồm tính bí mật (confidentiality), tính toàn vẹn
(integrity) và tính sẵn dùng (availability). Hình 1.3 minh họa các thành phần của Hệ thống
thông tin dựa trên máy tính và An toàn hệ thống thông tin.

- 13 -
Hình 1.3. Các thành phần của hệ thống thông tin và an toàn hệ thống thông tin
1.1.1.3. Một số khái niệm khác
Truy nhập (Access) là việc một chủ thể, người dùng hoặc một đối tượng có khả năng sử
dụng, xử lý, sửa đổi, hoặc gây ảnh hưởng đến một chủ thể, người dùng hoặc một đối tượng
khác. Trong khi người dùng hợp pháp có quyền truy nhập hợp pháp đến một hệ thống thì tin
tặc truy nhập bất hợp pháp đến hệ thống.
Tài sản (Asset) là tài nguyên của các tổ chức, cá nhân được bảo vệ. Tài sản có thể là tài
sản lô gíc, như một trang web, thông tin, hoặc dữ liệu. Tài sản có thể là tài sản vật lý, như hệ
thống máy tính, thiết bị mạng, hoặc các tài sản khác.
Tấn công (Attack) là hành động có chủ ý hoặc không có chủ ý có khả năng gây hại, hoặc
làm thỏa hiệp các thông tin, hệ thống và các tài sản được bảo vệ. Tấn công có thể chủ động
hoặc thụ động, trực tiếp hoặc gián tiếp.
1.1.2. Sự cần thiết của an toàn thông tin
Hình 1.4. Số lượng các thiết bị kết nối vào Internet đến 2015 và dự báo đến 2021 [3]

- 14 -
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các thiết bị di động, và
đặc biệt là các thiết bị IoT (Internet of Things), số lượng người dùng mạng Internet và số
lượng thiết bị kết nối vào mạng Internet tăng trưởng nhanh chóng. Theo thống kê và dự báo
của Forbes [3] cho trên Hình 1.4, số lượng các thiết bị có kết nối Internet là khoảng 15 tỷ và
dự báo sẽ tăng mạnh lên khoảng 28 tỷ thiết bị có kết nối vào năm 2021. Các thiết bị IoT kết
nối thông minh là nền tảng cho phát triển nhiều ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực của
đời sống xã hội, như thành phố thông minh, cộng đồng thông minh, ngôi nhà thông minh, ứng
dụng giám sát và chăm sóc sức khỏe,…
Hình 1.5. Số lượng các sự cố toàn hệ thống thông tin được thông báo đến
Cơ quan ứng cứu khẩn cấp máy tính (US-CERT) trong giai đoạn 2006 – 2014 [4]
Cùng với những lợi ích to lớn mà các thiết bị kết nối Internet mạng lại, các sự cố mất an
toàn thông tin đối với các hệ thống máy tính, điện thoại di động thông minh, các thiết bị IoT
và người dùng cũng tăng vọt. Theo số liệu ghi nhận của Cơ quan Thống kê quốc gia Hoa Kỳ
cho trên Hình 1.5, số lượng các sự cố mất an toàn hệ thống thông tin được thông báo đến Cơ
quan ứng cứu khẩn cấp máy tính (US-CERT) trong giai đoạn 2006 – 2014 tăng rất mạnh, từ
5.503 vụ vào năm 2006 lên đến 67.168 vụ vào năm 2014. Ở Việt Nam, trong báo cáo “Tổng
kết an ninh mạng năm 2015 và dự báo xu hướng 2016” [5], Tập đoàn Bkav cho biết 8.700 tỷ
đồng là tổng thiệt hại ước tính do vi rút máy tính gây ra đối với người dùng Việt Nam trong
năm 2015. Con số này vẫn ở mức cao và tiếp tục tăng so với 8.500 tỷ đồng của năm 2014. Dự
báo trong năm 2016 và các năm tiếp theo, số lượng sự cố và thiệt hại do mất an toàn thông tin
gây ra còn có thể lớn hơn nữa, do số lượng thiết bị kết nối tăng trưởng nhanh chóng và nguy
cơ từ sự phát triển mạnh của các phần mềm độc hại và các kỹ thuật tấn công, phá hoại tinh vi.
Như vậy, việc đảm bảo an toàn cho thông tin, máy tính, hệ thống mạng và các thiết bị kết
nối khác, chống lại các truy nhập trái phép và các cuộc tấn công phá hoại là rất cần thiết
không chỉ đối với các cá nhân, cơ quan, tổ chức, doanh nghiệp mà còn cả đối với an ninh
quốc gia. Hơn nữa, việc xây dựng các giải pháp an toàn thông tin chỉ thực sự hiệu quả khi

- 15 -
được thực hiện bài bản, đồng bộ, đảm bảo cân bằng giữa tính an toàn, tính hữu dụng của hệ
thống và chi phí đầu tư cho các biện pháp đảm bảo an toàn.
1.2. CÁC YÊU CẦU ĐẢM BẢO ATTT VÀ HTTT
Như đã trình bày trong Mục 1.1, việc đảm bảo an toàn thông tin, hoặc hệ thống thông tin
là việc đảm bảo ba thuộc tính của thông tin, hoặc hệ thống, bao gồm tính Bí mật
(Confidentiality), tính Toàn vẹn (Integrity) và tính Sẵn dùng (Availability). Đây cũng là ba
yêu cầu đảm bảo an toàn thông tin và hệ thống thông tin.
1.2.1. Bí mật
Tính bí mật đảm bảo rằng chỉ người dùng có thẩm quyền mới được truy nhập thông tin, hệ
thống. Các thông tin bí mật có thể bao gồm: (i) dữ liệu riêng của cá nhân, (ii) các thông tin
thuộc quyền sở hữu trí tuệ của các doanh nghiệp hay các cơ quan, tổ chức và (iii) các thông
tin có liên quan đến an ninh của các quốc gia và các chính phủ. Hình 1.6 minh họa một văn
bản được đóng dấu Confidential (Mật), theo đó chỉ những người có thẩm quyền (có thể không
gồm người soạn thảo văn bản) mới được đọc và phổ biến văn bản.
Hình 1.6. Một văn bản được đóng dấu Confidential (Mật)
Hình 1.7. Đảm bảo tính bí mật bằng đường hầm VPN, hoặc mã hóa

- 16 -
Thông tin bí mật lưu trữ hoặc trong quá trình truyền tải cần được bảo vệ bằng các biện
pháp phù hợp, tránh bị lộ lọt hoặc bị đánh cắp. Các biện pháp có thể sử dụng để đảm bảo tính
bí mật của thông tin như bảo vệ vật lý, hoặc sử dụng mật mã (cryptography). Hình 1.7 minh
họa việc đảm bảo tính bí mật bằng cách sử dụng đường hầm VPN, hoặc mã hóa để truyền tải
thông tin.
1.2.2. Toàn vẹn
Tính toàn vẹn đảm bảo rằng thông tin và dữ liệu chỉ có thể được sửa đổi bởi những người
dùng có thẩm quyền. Tính toàn vẹn liên quan đến tính hợp lệ (validity) và chính xác
(accuracy) của dữ liệu. Trong nhiều tổ chức, thông tin và dữ liệu có giá trị rất lớn, như bản
quyền phần mềm, bản quyền âm nhạc, bản quyền phát minh, sáng chế. Mọi thay đổi không có
thẩm quyền có thể ảnh hưởng rất nhiều đến giá trị của thông tin. Thông tin hoặc dữ liệu là
toàn vẹn nếu nó thỏa mãn ba điều kiện: (i) không bị thay đổi, (ii) hợp lệ và (iii) chính xác.
1.2.3. Sẵn dùng
Tính sẵn dùng, hoặc khả dụng đảm bảo rằng thông tin, hoặc hệ thống có thể truy nhập bởi
người dùng hợp pháp bất cứ khi nào họ có yêu cầu. Tính sẵn dùng có thể được đo bằng các
yếu tố:
- Thời gian cung cấp dịch vụ (Uptime);
- Thời gian ngừng cung cấp dịch vụ (Downtime);
- Tỷ lệ phục vụ: A = (Uptime) / (Uptime + Downtime);
- Thời gian trung bình giữa các sự cố;
- Thời gian trung bình ngừng để sửa chữa;
- Thời gian khôi phục sau sự cố.
Hình 1.8. Minh họa tính sẵn dùng: (a) không đảm bảo và (b) đảm bảo tính sẵn dùng
Hình 1.8 minh họa tính sẵn dùng: trường hợp (a) hệ thống không đảm bảo tính sẵn dùng
khi có một số thành phần gặp sự cố thì không có khả năng phục vụ tất cả các yêu cầu của
người dùng và (b) hệ thống đảm bảo tính sẵn dùng khi các thành phần của nó hoạt động bình
thường.

- 17 -
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA AN TOÀN THÔNG TIN
An toàn thông tin có thể được chia thành ba thành phần chính: an toàn máy tính và dữ liệu
(Computer & data security), an ninh mạng (Network security) và quản lý an toàn thông tin
(Management of information security) [1]. Ba thành phần của an toàn thông tin có quan hệ
mật thiết và giao thoa với nhau, trong đó phần chung của cả ba thành phần trên là chính sách
an toàn thông tin (Policy) như minh họa trên Hình 1.9.
Hình 1.9. Các thành phần chính của An toàn thông tin [1]
1.3.2. An toàn máy tính và dữ liệu
An toàn máy tính và dữ liệu là việc đảm bảo an toàn cho hệ thống phần cứng, phần mềm
và dữ liệu trên máy tính; đảm bảo cho máy tính có thể vận hành an toàn, đáp ứng các yêu cầu
của người sử dụng. An toàn máy tính và dữ liệu bao gồm các nội dung:
- Đảm bảo an toàn hệ điều hành, ứng dụng, dịch vụ;
- Vấn đề điều khiển truy nhập;
- Vấn đề mã hóa và bảo mật dữ liệu;
- Vấn đề phòng chống phần mềm độc hại;
- Việc sao lưu tạo dự phòng dữ liệu, đảm bảo dữ liệu lưu trong máy tính không bị mất
mát khi xảy ra sự cố.
Hình 1.10. Đảm bảo an toàn máy tính và dữ liệu

- 18 -
1.3.3. An ninh mạng
An ninh mạng là việc đảm bảo an toàn cho hệ thống mạng và các thông tin truyền tải trên
mạng, chống lại các tấn công, xâm nhập trái phép. Các kỹ thuật và công cụ thường được sử
dụng trong an ninh mạng bao gồm:
- Các tường lửa, proxy cho lọc gói tin và điều khiển truy nhập;
- Mạng riêng ảo và các kỹ thuật bảo mật thông tin truyền như SSL/TLS, PGP;
- Các kỹ thuật và hệ thống phát hiện, ngăn chặn tấn công, xâm nhập;
- Vấn đề giám sát mạng.
Hình 1.11. Đảm bảo an toàn cho hệ thống mạng và thông tin truyền trên mạng
1.3.4. Quản lý an toàn thông tin
Quản lý an toàn thông tin là việc quản lý và giám sát việc thực thi các biện pháp đảm bảo
an toàn thông tin, giúp nâng cao hiệu quả của chúng. Một trong các nội dung cốt lõi của quản
lý an toàn thông tin là việc quản lý các rủi ro (Risk management), trong đó việc nhận dạng và
đánh giá rủi ro (Risk assessment) đóng vai trò then chốt. Các nội dung khác của quản lý an
toàn thông tin, bao gồm các chuẩn an toàn thông tin, chính sách an toàn thông tin và vấn đề
đào tạo, nâng cao ý thức an toàn thông tin của người dùng.
Hình 1.12. Chu trình quản lý an toàn thông tin

- 19 -
Việc thực thi quản lý an toàn thông tin cần được thực hiện theo chu trình lặp lại, từ khâu
lập kế hoạch (Plan), thực thi kế hoạch (Implement), giám sát kết quả thực hiện (Monitor) và
thực hiện các kiểm soát (Control) như minh họa trên Hình 1.12, do các điều kiện bên trong và
bên ngoài thay đổi theo thời gian.
1.3.5. Chính sách an toàn thông tin
Chính sách an toàn thông tin (Information security policy) là các nội quy, quy định của cơ
quan, tổ chức, nhằm đảm bảo các biện pháp đảm bảo an toàn thông tin được thực thi và tuân
thủ. Chính sách an toàn thông tin, như minh họa trên Hình 1.13 gồm 3 thành phần:
- Chính sách an toàn ở mức vật lý (Physical security policy);
- Chính sách an toàn ở mức tổ chức (Organizational security policy);
- Chính sách an toàn ở mức logic (Logical security policy).
Một ví dụ về chính sách an toàn thông tin: để tăng cường an toàn cho hệ thống công nghệ
thông tin, một tổ chức có thể áp dụng chính sách xác thực ‘mạnh’ sử dụng các đặc điểm sinh
trắc (Biometrics), như xác thực sử dụng vân tay thay cho mật khẩu truyền thống cho hệ thống
cửa ra vào trung tâm dữ liệu, hoặc đăng nhập vào hệ thống máy tính.
Hình 1.13. Chính sách an toàn thông tin
1.4. CÁC MỐI ĐE DỌA VÀ NGUY CƠ TRONG CÁC VÙNG HẠ TẦNG CNTT
1.4.1. Bảy vùng trong cơ sở hạ tầng CNTT
Hạ tầng công nghệ thông tin (IT Infrastructure) của các cơ quan, tổ chức, doanh nghiệp có
thể có quy mô lớn hay nhỏ khác nhau, nhưng thường gồm bảy vùng theo mức kết nối mạng
như minh họa trên Hình 1.14 [2].
Các vùng cụ thể gồm: vùng người dùng (User domain), vùng máy trạm (Workstation
domain), vùng mạng LAN (LAN domain), vùng LAN-to-WAN (LAN-to-WAN domain),
vùng mạng WAN (WAN domain), vùng truy nhập từ xa (Remote Access domain) và vùng hệ
thống/ứng dụng (Systems/Applications domain). Do mỗi vùng kể trên có đặc điểm khác nhau
nên chúng có các mối đe dọa và nguy cơ mất an toàn thông tin khác nhau.

- 20 -
Hình 1.14. Bảy vùng trong hạ tầng CNTT theo mức kết nối mạng [2]
1.4.2. Các mối đe dọa và nguy cơ trong các vùng hạ tầng CNTT
Vùng người dùng
Có thể nói vùng người dùng là vùng có nhiều mối đe dọa và nguy cơ nhất do người dùng
có bản chất khó đoán định và khó kiểm soát hành vi. Các vấn đề thường gặp như thiếu ý thức,
coi nhẹ vấn đề an ninh an toàn, vi phạm các chính sách an ninh an toàn; đưa CD/DVD/USB
với các file cá nhân vào hệ thống; tải ảnh, âm nhạc, video trái phép; phá hoại dữ liệu, ứng
dụng và hệ thống; các nhân viên bất mãn có thể tấn công hệ thống từ bên trong, hoặc nhân
viên có thể tống tiền hoặc chiếm đoạt thông tin nhạy cảm, thông tin quan trọng.
Vùng máy trạm
Vùng máy trạm cũng có nhiều mối đe dọa và nguy cơ do vùng máy trạm tiếp xúc trực tiếp
với vùng người dùng. Các nguy cơ thường gặp gồm: truy nhập trái phép vào máy trạm, hệ
thống, ứng dụng và dữ liệu; các lỗ hổng an ninh trong hệ điều hành, trong các phần mềm ứng
dụng máy trạm; các hiểm họa từ vi rút, mã độc và các phần mềm độc hại. Ngoài ra, vùng máy
trạm cũng chịu các nguy cơ do hành vi bị cấm từ người dùng, như đưa CD/DVD/USB với các
file cá nhân vào hệ thống; tải ảnh, âm nhạc, video trái phép.
Vùng mạng LAN
Các nguy cơ có thể có đối với vùng mạng LAN bao gồm: truy nhập trái phép vào mạng
LAN vật lý, truy nhập trái phép vào hệ thống, ứng dụng và dữ liệu; các lỗ hổng an ninh trong
hệ điều hành và các phần mềm ứng dụng máy chủ; nguy cơ từ người dùng giả mạo trong
mạng WLAN; tính bí mật dữ liệu trong mạng WLAN có thể bị đe dọa do sóng mang thông tin
của WLAN truyền trong không gian có thể bị nghe trộm. Ngoài ra, các hướng dẫn và cấu hình
chuẩn cho máy chủ LAN nếu không được tuân thủ nghiêm ngặt sẽ dẫn đến những lỗ hổng an
ninh mà tin tặc có thể khai thác.

- 21 -
Vùng mạng LAN-to-WAN
Vùng mạng LAN-to-WAN là vùng chuyển tiếp từ mạng nội bộ ra mạng diện rộng, nên
nguy cơ lớn nhất là tin tặc từ mạng WAN có thể thăm dò và rà quét trái phép các cổng dịch
vụ, nguy cơ truy nhập trái phép. Ngoài ra, một nguy cơ khác cần phải xem xét là lỗ hổng an
ninh trong các bộ định tuyến, tường lửa và các thiết bị mạng khác.
Vùng mạng WAN
Vùng mạng WAN, hay mạng Internet là vùng mạng mở, trong đó hầu hết dữ liệu được
truyền dưới dạng rõ, nên các nguy cơ lớn nhất là dễ bị nghe trộm và dễ bị tấn công phá hoại,
tấn công từ chối dịch vụ (DoS) và từ chối dịch vụ phân tán (DDoS). Kẻ tấn công có thể tự do,
dễ dàng gửi email có đính kèm vi rút, sâu và các phần mềm độc hại.
Vùng truy nhập từ xa
Trong vùng truy nhập từ xa, các nguy cơ điển hình bao gồm: tấn công kiểu vét cạn vào tên
người dùng và mật khẩu, tấn công vào hệ thống đăng nhập và điều khiển truy nhập; truy nhập
trái phép vào hệ thống CNTT, ứng dụng và dữ liệu; các thông tin bí mật có thể bị đánh cắp từ
xa; và vấn đề rò rỉ dữ liệu do vi phạm các tiêu chuẩn phân loại dữ liệu.
Vùng hệ thống và ứng dụng
Trong vùng hệ thống và ứng dụng, các nguy cơ có thể bao gồm: truy nhập trái phép đến
trung tâm dữ liệu, phòng máy hoặc tủ cáp; các khó khăn trong quản lý các máy chủ với yêu
cầu tính sẵn dùng cao; các lỗ hổng trong quản lý các phần mềm ứng dụng của hệ điều hành
máy chủ; các vấn đề an ninh trong các môi trường ảo của điện toán đám mây; và vấn đề hỏng
hóc hoặc mất dữ liệu.
1.5. MÔ HÌNH TỔNG QUÁT ĐẢM BẢO ATTT VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN
1.5.1. Nguyên tắc đảm bảo an toàn thông tin, hệ thống và mạng
Hình 1.15. Các lớp bảo vệ cần cân bằng giữa Tính hữu dụng (Usability),
Chi phí (Cost) và An toàn (Security)
Nguyên tắc chủ đạo xuyên suốt trong đảm bảo an toàn thông tin, hệ thống và mạng là
Phòng vệ nhiều lớp có chiều sâu (Defence in Depth). Theo nguyên tắc này, ta cần tạo ra nhiều
lớp bảo vệ, kết hợp tính năng, tác dụng của mỗi lớp để đảm bảo an toàn tối đa cho thông tin,
hệ thống và mạng. Một lớp, một công cụ phòng vệ riêng rẽ dù có hiện đại, nhưng vẫn không
thể đảm bảo an toàn. Do vậy, việc tạo ra nhiều lớp bảo vệ có khả năng bổ sung cho nhau là
cách làm hiệu quả. Một điểm khác cần lưu ý khi thiết kế và triển khai hệ thống đảm bảo an
toàn thông tin là cần cân bằng giữa tính hữu dụng (Usability), chi phí (Cost) và an toàn

- 22 -
(Security), như minh họa trên Hình 1.15. Hệ thống đảm bảo an toàn thông tin chỉ thực sự phù
hợp và hiệu quả khi hệ thống được bảo vệ đạt mức an toàn phù hợp mà vẫn có khả năng cung
cấp các tính năng hữu dụng cho người dùng, với chi phí cho đảm bảo an toàn phù hợp với tài
sản được bảo vệ.
1.5.2. Mô hình tổng quát đảm bảo an toàn thông tin và hệ thống thông tin
Hình 1.16 minh họa mô hình đảm bảo an toàn thông tin với bảy lớp bảo vệ, bao gồm lớp
chính sách, thủ tục, ý thức (Policies, procedures, awareness); lớp vật lý (Physical); lớp ngoại
vi (Perimeter); lớp mạng nội bộ (Internal network); lớp host (Host); lớp ứng dụng
(Application) và lớp dữ liệu (Data). Trong mô hình này, để truy nhập được đến đối tượng đích
là dữ liệu, tin tặc cần phải vượt qua cả 7 lớp bảo vệ.
Hình 1.16. Mô hình đảm bảo an toàn thông tin với bảy lớp
Hình 1.17. Mô hình đảm bảo an toàn thông tin với ba lớp chính
Tương tự, Hình 1.17 minh họa mô hình phòng vệ gồm 3 lớp chính: lớp an ninh cơ quan/tổ
chức, lớp an ninh mạng và lớp an ninh hệ thống. Mỗi lớp chính lại gồm một số lớp con như
sau:

- 23 -
- Lớp an ninh cơ quan/tổ chức (Plant Security), gồm 2 lớp con:
+ Lớp bảo vệ vật lý (Physical Security) có nhiệm vụ kiểm soát các truy nhập vật lý
đến các trang thiết bị hệ thống và mạng.
+ Lớp chính sách & thủ tục (Policies & procedures) bao gồm các quy trình quản lý an
toàn thông tin, các hướng dẫn vận hành, quản lý hoạt động liên tục và phục hồi sau
sự cố.
- Lớp an ninh mạng (Network Security), gồm 2 lớp con:
+ Lớp bảo vệ vùng hạn chế truy nhập (Security cells and DMZ) cung cấp các biện
pháp bảo vệ cho từng phân đoạn mạng.
+ Lớp các tường lửa, mạng riêng ảo (Firewalls and VPN) được triển khai như điểm
truy nhập duy nhất đến một phân đoạn mạng.
- Lớp an ninh hệ thống (System Integrity), gồm 4 lớp con:
+ Lớp tăng cường an ninh hệ thống (System hardening) đảm bảo việc cài đặt và cấu
hình các thành phần trong hệ thống đảm bảo các yêu cầu an toàn.
+ Lớp quản trị tài khoản người dùng (User Account Management) thực hiện kiểm soát
truy nhập dựa trên quyền truy nhập và các đặc quyền của người dùng.
+ Lớp quản lý các bản vá (Patch Management) có nhiệm vụ định kỳ cài đặt các bản vá
an ninh và các bản cập nhật cho hệ thống.
+ Lớp phát hiện và ngăn chặn phần mềm độc hại (Malware detection and prevention)
có nhiệm vụ bảo vệ hệ thống, chống vi rút và các phần mềm độc hại khác.
1.6. CÂU HỎI ÔN TẬP
1) An toàn thông tin (Information Security) là gì?
2) Tại sao cần phải đảm bảo an toàn cho thông tin?
3) Đảm bảo thông tin thường được thực hiện bằng cách nào?
4) An toàn hệ thống thông tin là gì?
5) Nêu các yêu cầu đảm bảo an toàn thông tin và hệ thống thông tin.
6) An toàn thông tin gồm những thành phần cơ bản nào?
7) Nêu các rủi ro trong vùng người dùng và vùng máy trạm trong hạ tầng CNTT. Tại sao nói
vùng người dùng là vùng có nhiều nguy cơ và rủi ro nhất?
8) Nêu các rủi ro trong vùng mạng LAN, LAN-to-WAN và vùng mạng WAN trong hạ tầng
CNTT. Tại sao vùng mạng WAN có nguy cơ bị tấn công phá hoại cao?
9) Nguyên tắc cơ bản cho đảm bảo an toàn thông tin, hệ thống và mạng là gì?
10) Mô tả một mô hình tổng quát đảm bảo an toàn thông tin và hệ thống thông tin.

Bài giảng Cơ sở an toàn thông tin Chương 2. Lỗ hổng bảo mật và các điểm yếu hệ thống
- 24 -
CHƯƠNG 2. LỖ HỔNG BẢO MẬT VÀ ĐIỂM YẾU HỆ THỐNG
Chương 2 giới thiệu các khái niệm về các điểm yếu và lỗ hổng bảo mật tồn tại trong hệ
thống, các dạng lỗ hổng bảo mật trong hệ điều hành và các phần mềm ứng dụng. Chương đi
sâu phân tích cơ chế xuất hiện và khai thác các lỗ hổng tràn bộ đệm và lỗ hổng không kiểm
tra đầu vào. Phần cuối của chương đề cập vấn đề quản lý, khắc phục các lỗ hổng bảo mật,
tăng cường khả năng đề kháng cho hệ thống và giới thiệu một số công cụ rà quét lỗ hổng bảo
mật.
2.1. TỔNG QUAN VỀ LỖ HỔNG BẢO MẬT VÀ CÁC ĐIỂM YẾU HỆ THỐNG
2.1.1. Khái quát về điểm yếu hệ thống và lỗ hổng bảo mật
2.1.1.1. Các thành phần của hệ thống
Một hệ thống máy tính gồm 2 thành phần cơ bản là hệ thống phần cứng và hệ thống phần
mềm. Hệ thống phần cứng bao gồm các mô đun phần cứng tạo nên máy tính vật lý, bao gồm
CPU, ROM, RAM, Bus,...; các giao diện ghép nối và các thiết bị ngoại vi, như bàn phím, màn
hình, ổ đĩa,... và các giao diện ghép nối mạng LAN, WLAN, 3G,…
Hệ thống phần mềm bao gồm hệ điều hành và các phần mềm ứng dụng. Hệ điều hành
cung cấp môi trường làm việc cho các ứng dụng và giao diện người dùng, được cấu thành từ
nhân hệ điều hành, các trình điều khiển thiết bị, hệ thống quản lý tiến trình, hệ thống quản lý
file, các trình cung cấp dịch vụ, tiện ích,… Các phần mềm ứng dụng là các chương trình cung
cấp các tính năng hữu ích cho người dùng, bao gồm các dịch vụ (máy chủ web, cơ sở dữ liệu,
DNS,...), các trình duyệt web, các ứng dụng giao tiếp, các bộ ứng dụng văn phòng, công cụ
lập trình, phát triển phần mềm… Hình 2.1 minh họa mô hình hệ điều hành Unix/Linux, các
dịch vụ và các ứng dụng.
Hình 2.1. Mô hình hệ điều hành Unix/Linux, các dịch vụ và các ứng dụng
2.1.1.2. Điểm yếu hệ thống và lỗ hổng bảo mật
Trên thực tế, không có hệ thống nào là hoàn hảo, không có điểm yếu, hoặc khiếm khuyết.
Các hệ thống máy tính, hoặc hệ thống thông tin là các hệ thống rất phức tạp, được cấu thành

- 25 -
từ nhiều thành phần phần cứng, phần mềm, luôn tồn tại các lỗi, các khiếm khuyết, hay các
điểm yếu. Các điểm yếu có thể tồn tại trong các mô đun phần cứng, phần mềm. Nguyên nhân
có thể do lỗi thiết kế, lỗi cài đặt, hoặc lập trình, hoặc do cấu hình hoạt động không chuẩn,...
Nhìn chung, các hệ thống càng phức tạp và nhiều tính năng thì khả năng xuất hiện các lỗi và
điểm yếu càng tăng.
Các điểm yếu hệ thống (System weaknesses) là các lỗi hay các khiếm khuyết tồn tại trong
hệ thống. Nguyên nhân của sự tồn tại các điểm yếu có thể do lỗi thiết kế, lỗi cài đặt, lỗi lập
trình, hoặc lỗi quản trị, cấu hình hoạt động. Các điểm yếu có thể tồn tại trong cả các mô đun
phần cứng và các mô đun phần mềm. Một số điểm yếu được phát hiện và đã được khắc phục.
Tuy nhiên, có một số điểm yếu được phát hiện nhưng chưa được khắc phục, hoặc các điểm
yếu chưa được phát hiện, hoặc chỉ tồn tại trong một điều kiện đặc biệt nào đó.
Lỗ hổng bảo mật (Security vulnerability) là một điểm yếu tồn tại trong một hệ thống cho
phép tin tặc khai thác gây tổn hại đến các thuộc tính an ninh của hệ thống đó, bao gồm tính
toàn vẹn, tính bí mật, tính sẵn dùng. Phụ thuộc vào khả năng bị khai thác, các lỗ hổng bảo mật
có mức độ nghiêm trọng (severity) khác nhau. Theo Microsoft, có 4 mức độ nghiêm trọng của
các lỗ hổng bảo mật: nguy hiểm (Critical), quan trọng (Important), trung bình (Moderate) và
thấp (Low). Tuy nhiên, một số tổ chức khác chỉ phân loại các lỗ hổng bảo mật theo 3 mức độ
nghiêm trọng: cao (High), trung bình (Medium) và thấp (Low).
Lỗ hổng bảo mật thuộc cấp độ nguy hiểm là lỗ hổng cho phép tin tặc thực hiện mã khai
thác mà không cần tương tác người dùng. Các thông tin khai thác lỗ hổng, như mã mẫu khai
thác tồn tại phổ biến trên mạng. Ngoài ra, việc khai thác lỗ hổng có thể được thực hiện dễ
dàng mà không yêu cầu có tài khoản hệ thống hoặc các điệu kiện phức tạp. Ví dụ như một số
lỗ hổng tràn bộ đệm nghiêm trọng bị khai thác bởi sâu mạng hoặc email chứa vi rút, mã độc.
Các lỗ hổng loại nguy hiểm cần được khắc phục ngay hoặc càng sớm càng tốt.
Lỗ hổng bảo mật thuộc cấp độ quan trọng là lỗ hổng khi bị khai thác có thể dẫn đến vị
phạm các yêu cầu an toàn thông tin như bí mật, toàn vẹn và sẵn dùng của dữ liệu, tài nguyên
tính toán, hoặc cả hệ thống. Khác với lỗ hổng loại nguy hiểm, lỗ hổng loại quan trọng cho
phép tin tặc thực hiện mã khai thác, nhưng cần có tương tác người dùng. Ví dụ vi rút hoặc các
phần mềm độc hại cần tương tác người dùng để lây lan, như sao chép các file qua thẻ nhớ
USB, mở email đính kèm, thực thi mã độc,... Các lỗ hổng loại quan trọng cũng cần được khắc
phục càng sớm càng tốt.
Lỗ hổng bảo mật thuộc cấp độ trung bình là các lỗ hổng mà khi khai thác, tin tặc phải ở
trong cùng mạng cục bộ với hệ thống nạn nhân. Một ngữ cảnh khai thác lỗ hổng loại này là
tin tặc thực hiện việc bẫy nạn nhân sử dụng các kỹ thuật xã hội, như khai thác sự cả tin, tò mò
và lòng tham của người dùng. Ngoài ra, việc khai thác lỗ hổng loại trung bình cũng chỉ cho
phép tin tặc có quyền truy nhập rất hạn chế vào hệ thống. Với lỗ hổng loại trung bình, cần
xem xét khắc phục sớm nhất hoặc định kỳ để hạn chế ảnh hưởng.
Loại cuối cùng là các lỗ hổng bảo mật thuộc cấp độ thấp. Các lỗ hổng loại này ít có ảnh
hưởng đến hoạt động của tổ chức và chúng chỉ có thể bị khai thác khi tin tặc có truy nhập cục
bộ hoặc truy nhập vật lý trực tiếp vào hệ thống. Mặc dù vậy, vẫn cần xem xét khắc phục định
kỳ để hạn chế ảnh hưởng.

- 26 -
2.1.2. Một số thống kê về lỗ hổng bảo mật
Theo số liệu thống kê từ Cơ sở dữ liệu lỗ hổng quốc gia Hoa Kỳ [6], trong năm 2012,
phân bố lỗ hổng bảo mật được phát hiện trên các thành phần của hệ thống lần lượt là phần
cứng – 4%, hệ điều hành – 10% và phần mềm ứng dụng – 86%, như minh họa trên Hình 2.2.
Như vậy, có thể thấy các lỗ hổng bảo mật chủ yếu xuất hiện trong hệ thống phần mềm và
phần lớn tồn tại trong các phần mềm ứng dụng.
Hình 2.2. Phân bố lỗ hổng bảo mật trong các thành phần của hệ thống
Hình 2.3. Phân bố lỗ hổng bảo mật theo mức độ nghiêm trọng
Theo mức độ nghiêm trọng của các lỗ hổng bảo mật hệ thống minh họa trên Hình 2.3,
trong năm 2012 các lỗ hổng có mức độ nghiêm trọng cao (High) chiếm 35%, các lỗ hổng có
mức độ nghiêm trọng trung bình (Medium) chiếm 55% và các lỗ hổng có mức độ nghiêm
trọng thấp (Low) chỉ chiếm 10%. Như vậy, ta có thể thấy, đa số các lỗ hổng bảo mật có mức
độ nghiêm trọng từ trung bình trở lên và cần được xem xét khắc phục càng sớm càng tốt.
Hình 2.4 cung cấp số liệu thống kê về các loại lỗ hổng bảo mật trên các hệ điều hành phổ
biến trong hai năm 2011 và 2012. Theo đó, hệ điều hành iOS cho điện thoại di động iPhone
và máy tính bảng iPad có số lỗ hổng được phát hiện cao nhất và tăng cao trong những năm
gần đây do sự phổ biến của iPhone và iPad. Xếp sau iOS về số lượng lỗ hổng được phát hiện

- 27 -
là các hệ điều hành họ Microsoft Windows, bao gồm Windows 2003, 2008 servers, Windows
XP, Windows 7 và Windows 8.
Hình 2.4. Lỗ hổng bảo mật phát hiện trong các năm 2011 và 2012 trên các hệ điều hành
Hình 2.5. Lỗ hổng bảo mật phát hiện trong các năm 2011 và 2012 trên một số ứng dụng

- 28 -
Hình 2.5 cung cấp số liệu thống kê về các loại lỗ hổng bảo mật trên một số ứng dụng phổ
biến trong hai năm 2011 và 2012. Theo đó, số lượng lỗ hỏng được phát hiện nhiều nhất thuộc
về các ứng dụng trình duyệt và email của Mozilla, trình duyệt Google Chrome, Apple
Safari,… Có thể thấy các trình duyệt web tồn tại nhiều lỗ hổng bảo mật và bị tấn công khai
thác nhiều nhất là do chúng là các ứng dụng được sử dụng thường xuyên nhất trên mạng
Internet. Tin tặc thường khai thác các lỗ hổng trên các trang web và trình duyệt để đánh cắp
các dữ liệu cá nhân của người dùng.
2.2. CÁC DẠNG LỖ HỔNG TRONG HỆ ĐIỀU HÀNH VÀ PHẦN MỀM ỨNG DỤNG
Như đã đề cập trong Mục 2.1, thực tế các lỗ hổng bảo mật trong hệ điều hành và các phần
mềm ứng dụng chiếm hơn 95% số lượng lỗ hổng bảo mật được phát hiện cho thấy mức độ
phổ biến của các lỗ hổng bảo mật trong hệ thống phần mềm. Các dạng lỗ hổng bảo mật
thường gặp trong hệ điều hành và các phần mềm ứng dụng bao gồm: lỗi tràn bộ đệm (Buffer
overflows); lỗi không kiểm tra đầu vào (Unvalidated input); các vấn đề với điều khiển truy
nhập (Access-control problems); các điểm yếu trong xác thực, trao quyền hoặc các hệ mật mã
(Weaknesses in authentication, authorization, or cryptographic practices); và các lỗ hổng bảo
mật khác.
2.2.1. Lỗi tràn bộ đệm
2.2.1.1. Giới thiệu và nguyên nhân
Lỗi tràn bộ đệm (Buffer overflow) là một trong các lỗi thường gặp trong các hệ điều hành
và đặc biệt nhiều ở các phần mềm ứng dụng, như đã nêu ở mục 2.1 [6]. Lỗi tràn bộ đệm xảy
ra khi một ứng dụng cố gắng ghi dữ liệu vượt khỏi phạm vi của bộ nhớ đệm, là giới hạn cuối
hoặc cả giới hạn đầu của bộ đệm. Lỗi tràn bộ đệm có thể khiến ứng dụng ngừng hoạt động,
gây mất dữ liệu hoặc thậm chí giúp kẻ tấn công chèn, thực hiện mã độc để kiểm soát hệ thống.
Lỗi tràn bộ đệm chiếm một tỷ lệ lớn trong số các lỗi gây lỗ hổng bảo mật [6]. Tuy nhiên, trên
thực tế không phải tất cả các lỗi tràn bộ đệm đều có thể bị khai thác bởi kẻ tấn công.
Lỗi tràn bộ đệm xuất hiện trong khâu lập trình phần mềm (coding) trong quy trình phát
triển phần mềm. Nguyên nhân của lỗi tràn bộ đệm là người lập trình không kiểm tra, hoặc
kiểm tra không đầy đủ các dữ liệu đầu vào nạp vào bộ nhớ đệm. Khi dữ liệu có kích thước
quá lớn hoặc có định dạng sai được ghi vào bộ nhớ đệm, nó sẽ gây tràn và có thể ghi đè lên
các tham số thực hiện chương trình, có thể khiến chương trình bị lỗi và ngừng hoạt động. Một
nguyên nhân bổ sung khác là việc sử dụng các ngôn ngữ với các thư viện không an toàn, như
hợp ngữ, C và C++.
2.2.1.2. Cơ chế gây tràn và khai thác
a. Cơ chế gây tràn
Trên hầu hết các nền tảng, khi một ứng dụng được nạp vào bộ nhớ, hệ điều hành cấp phát
các vùng nhớ để tải mã và lưu dữ liệu của chương trình. Hình 2.6 minh họa các vùng bộ nhớ
cấp cho chương trình, bao gồm vùng lưu mã thực hiện (Executable code), vùng lưu dữ liệu
toàn cục (Data), vùng bộ nhớ cấp phát động (Heap) và vùng bộ nhớ ngăn xếp (Stack). Vùng
bộ nhớ ngăn xếp là vùng nhớ lưu các tham số gọi hàm, thủ tục, phương thức (gọi chung là
hàm hay chương trình con) và dữ liệu cục bộ của chúng. Vùng nhớ cấp phát động là vùng nhớ

- 29 -
chung lưu dữ liệu cho ứng dụng, được cấp phát hay giải phóng trong quá trình hoạt động của
ứng dụng.
Hình 2.6. Các vùng bộ nhớ cấp cho chương trình
Chúng ta sử dụng vùng bộ nhớ ngăn xếp để giải thích cơ chế gây tràn và khai thác lỗi tràn
bộ đệm. Bộ nhớ ngăn xếp được cấp phát cho chương trình dùng để lưu các biến cục bộ của
hàm, trong đó có các biến nhớ được gọi là bộ đệm, các tham số hình thức của hàm, các tham
số quản lý ngăn xếp, và địa chỉ trở về (Return address). Địa chỉ trở về là địa chỉ của lệnh nằm
kế tiếp lời gọi hàm ở chương trình gọi được tự động lưu vào ngăn xếp khi hàm được gọi. Khi
việc thực hiện hàm kết thúc, hệ thống nạp địa chỉ trở về đã lưu trong ngăn xếp vào con trỏ
lệnh (còn gọi là bộ đếm chương trình) kích hoạt việc quay trở lại thực hiện lệnh kế tiếp lời gọi
hàm ở chương trình gọi.
// định nghĩa một hàm
void function(int a, int b, int c){
char buffer1[8];
char buffer2[12];
}
// chương trình chính
int main(){
function(1,2,3); // gọi hàm
}
Hình 2.7. Một chương trình minh họa cấp phát bộ nhớ trong ngăn xếp
Hình 2.7 là một đoạn chương trình gồm một hàm con (function()) và một hàm chính
(main()) minh họa cho việc gọi làm và cấp phát bộ nhớ trong vùng nhớ ngăn xếp. Hàm
function() có 3 tham số hình thức kiểu nguyên và kê khai 2 biến cục bộ buffer1 và buffer2
kiểu xâu ký tự. Hàm chính main() chỉ chứa lời gọi đến hàm function() với 3 tham số thực.

- 30 -
Hình 2.8. Các thành phần được lưu trong vùng bộ nhớ trong ngăn xếp
Hình 2.9. Cấp phát bộ nhớ cho các biến nhớ trong vùng bộ nhớ trong ngăn xếp
Hình 2.8 biểu diễn việc cấp pháp bộ nhớ cho các thành phần trong ngăn xếp: các tham số
gọi hàm được lưu vào Function Parameters, địa chỉ trở về được lưu vào ô Return Address, giá
trị con trỏ khung ngăn xếp được lưu vào ô Save Frame Pointer và các biến cục bộ trong hàm
được lưu vào Local Variables. Hình 2.9 minh họa chi tiết việc cấp phát bộ nhớ cho các biến
trong ngăn xếp: ngoài ô địa chỉ trở về (ret) và con trỏ khung (sfp) được cấp cố định ở giữa,
các tham số gọi hàm được cấp các ô nhớ bên phải (phía đáy ngăn xếp – bottom of stack) và
các biến cục bộ được cấp các ô nhớ bên trái (phía đỉnh ngăn xếp – top of stack).
// định nghĩa một hàm
void function(char *str){
char buffer[16];
strcpy(buffer, str);
}
// chương trình chính
int main(){
char large_string[256];
int i;
for (i = 0; i < 255; i++){
large_string[i] = ‘A’;
}
function(large_string);
}
Hình 2.10. Một chương trình minh họa gây tràn bộ nhớ đệm trong ngăn xếp
Hình 2.10 là một đoạn chương trình minh họa gây tràn bộ nhớ đệm trong ngăn xếp. Đoạn
chương trình này gồm hàm con function() và hàm chính main(), trong đó hàm function() nhận

- 31 -
một con trỏ xâu ký tự str làm đầu vào. Hàm này khai báo 1 biến buffer kiểu xâu ký tự với độ
dài 16 byte. Hàm này sử dụng hàm thư viện strcpy() để sao chép xâu ký tự từ con trỏ str sang
biến cục bộ buffer. Hàm chính main() kê khai một xâu ký tự large_string với độ dài 256 byte
và sử dụng một vòng lặp để điền đầy xâu large_string bằng ký tự ‘A’. Sau đó main() gọi hàm
function() với tham số đầu vào là large_string.
Hình 2.11. Minh họa hiện tượng tràn bộ nhớ đệm trong ngăn xếp
Có thể thấy đoạn chương trình biểu diễn trên Hình 2.10 khi được thực hiện sẽ gây tràn
trong biến nhớ buffer của hàm function() do tham số truyền vào large_string có kích thước
256 byte lớn hơn nhiều so với buffer có kích thước 16 byte và hàm strcpy() không hề thực
hiện việc kiểm tra kích thước dữ liệu vào khi sao chép vào biến buffer. Như minh họa trên
Hình 2.11, chỉ 16 byte đầu tiên của large_string được lưu vào buffer, phần còn lại được ghi đè
lên các ô nhớ khác trong ngăn xếp, bao gồm sfp, ret và cả con trỏ xâu đầu vào str. Ô nhớ chưa
địa chỉ trở về ret bị ghi đè và giá trị địa chỉ trở về mới là ‘AAAA’ (0x41414141).
Khi kết thúc thực hiện hàm con function(), chương trình tiếp tục thực hiện lệnh tại địa chỉ
0x41414141. Đây không phải là địa chỉ của lệnh chương trình phải thực hiện theo lôgic đã
định ra từ trước.
Như vậy, lỗi tràn bộ đệm xảy ra khi dữ liệu nạp vào biến nhớ (gọi chung là bộ đệm) có
kích thước lớn hơn so với khả năng lưu trữ của bộ đệm và chương trình thiếu các bước kiểm
tra kích thước và định dạng dữ liệu nạp vào. Phần dữ liệu tràn sẽ được ghi đè lên các ô nhớ
liền kề trong ngăn xếp, như các biến cục bộ khác, con trỏ khung, địa chỉ trở về, các biến tham
số đầu vào,....
b. Khai thác lỗi tràn bộ đệm
Khi một ứng dụng chứa lỗ hổng tràn bộ đệm, tin tặc có thể khai thác bằng cách gửi mã
độc dưới dạng dữ liệu đến ứng dụng nhằm ghi đè, thay thế địa chỉ trở về với mục đích tái định
hướng chương trình đến thực hiện đoạn mã độc mà tin tặc gửi đến. Đoạn mã độc tin tặc xây
dựng là mã máy có thể thực hiện được và thường được gọi là shellcode. Như vậy, để có thể
khai thác lỗi tràn bộ đệm, tin tặc thường phải thực hiện việc gỡ rối (debug) chương trình (hoặc
có thông tin từ nguồn khác) và nắm chắc cơ chế gây lỗi và phương pháp quản lý, cấp phát
vùng nhớ ngăn xếp của ứng dụng.

- 32 -
Hình 2.12. Một shellcode viết bằng hợp ngữ và chuyển thành chuỗi tấn công
Hình 2.13. Chèn và thực hiện shellcode khai thác lỗi tràn bộ đệm
Hình 2.14. Chèn shellcode với phần đệm bằng lệnh NOP (N)
Mã shellcode có thể được viết bằng hợp ngữ, C, hoặc các ngôn ngữ lập trình khác, sau đó
được chuyển thành mã máy, rồi chuyển định dạng thành một chuỗi dữ liệu và cuối cùng được
gửi đến ứng dụng. Hình 2.12 minh họa một đoạn mã shellcode viết bằng hợp ngữ và được
chuyển đổi thành một chuỗi dưới dạng hexa làm dữ liệu đầu vào gây tràn bộ đệm và gọi thực
hiện shell sh trong các hệ thống Linux hoặc Unix thông qua lệnh /bin/sh. Hình 2.13. minh họa
việc chèn shellcode, ghi đè lên ô nhớ chứa địa chỉ trở về ret, tái định hướng việc trở về từ
chương trình con, chuyển đến thực hiện mã shellcode được chèn vào. Trên thực tế, để tăng
khả năng đoạn mã shellcode được thực hiện, người ta thường chèn một số lệnh NOP (N) vào
phần đầu shellcode để phòng khả năng địa chỉ ret mới không trỏ chính xác đến địa chỉ bắt đầu

- 33 -
shellcode, như minh họa trên Hình 2.14. Lệnh NOP (No OPeration) là lệnh không thực hiện
tác vụ nào cả, chỉ tiêu tốn một số chu kỳ của bộ vi xử lý.
c. Ví dụ về khai thác lỗi tràn bộ đệm
Sâu SQL Slammer (một số tài liệu gọi là sâu Sapphire) được phát hiện ngày 25/1/2003 lúc
5h30 (UTC) là sâu có tốc độ lây lan nhanh nhất lúc bấy giờ: nó lây nhiễm ra khoảng 75.000
máy chủ chỉ trong khoảng 30 phút, như minh họa trên Hình 2.15. Sâu Slammer khai thác lỗi
tràn bộ đệm trong thành phần Microsoft SQL Server Resolution Service của hệ quản trị cơ sở
dữ liệu Microsoft SQL Server 2000.
Hình 2.15. Bản đồ lây nhiễm sâu Slammer (mầu xanh) theo trang www.caida.org vào ngày
25/1/2003 lúc 6h00 (giờ UTC) với 74.855 máy chủ bị nhiễm
Sâu sử dụng giao thức UDP với kích thước gói tin 376 byte và vòng lặp chính của sâu chỉ
gồm 22 lệnh hợp ngữ. Chu trình hoạt động của sâu SQL Slammer gồm:
- Sinh tự động địa chỉ IP;
- Quét tìm các máy có lỗi với IP tự sinh trên cổng dịch vụ 1434;
- Nếu tìm được, gửi một bản sao của sâu đến máy có lỗi;
- Mã của sâu gây tràn bộ đệm, thực thi mã của sâu và quá trình lặp lại.
SQL Slammer là sâu “lành tính” vì nó không can thiệp vào hệ thống file, không thực hiện
việc phá hoại hay đánh cắp thông tin ở hệ thống bị lây nhiễm. Tuy nhiên, sâu tạo ra lưu lượng
mạng khổng lồ trong quá trình lây nhiễm, gây tê liệt đường truyền mạng Internet trên nhiều
vùng của thế giới. Do mã của SQL Slammer chỉ được lưu trong bộ nhớ nó gây tràn mà không
được lưu vào hệ thống file, nên chỉ cần khởi động lại máy là có thể tạm thời xóa được sâu
khỏi hệ thống. Tuy nhiên, hệ thống chứa lỗ hổng có thể bị lây nhiễm lại nếu nó ở gần một
máy khác bị nhiễm sâu. Các biện pháp phòng chống triệt để khác là cập nhật bản vá cho bộ
phần mềm Microsoft SQL Server 2000. Thông tin chi tiết về sâu SQL Slammer có thể tìm ở
các trang: https://technet.microsoft.com/library/security/ms02-039, hoặc
https://www.caida.org/publications/papers/2003/sapphire/sapphire.html.
2.2.1.3. Phòng chống
Để phòng chống lỗi tràn bộ đệm một cách hiệu quả, cần kết hợp nhiều biện pháp. Các biện
pháp có thể thực hiện bao gồm:

- 34 -
- Kiểm tra thủ công mã nguồn hay sử dụng các công cụ phân tích mã tự động để tìm và
khắc phục các điểm có khả năng xảy ra lỗi tràn bộ đệm, đặc biệt lưu ý đến các hàm xử
lý xâu ký tự.
- Sử dụng cơ chế không cho phép thực hiện mã trong dữ liệu DEP (Data Excution
Prevention). Cơ chế DEP được hỗ trợ bởi hầu hết các hệ điều hành (từ Windows XP và
các hệ điều hành họ Linux, Unix,…) không cho phép thực hiện mã chương trình chứa
trong vùng nhớ dành cho dữ liệu. Như vậy, nếu kẻ tấn công khai thác lỗi tràn bộ đệm,
chèn được mã độc vào bộ đệm trong ngăn xếp, mã độc cũng không thể thực hiện.
- Ngẫu nhiên hóa sơ đồ địa chỉ cấp phát các ô nhớ trong ngăn xếp khi thực hiện chương
trình, nhằm gây khó khăn cho việc gỡ rối và phát hiện vị trí các ô nhớ quan trọng như
ô nhớ chứa địa chỉ trở về.
- Sử dụng các cơ chế bảo vệ ngăn xếp, theo đó thêm một số ngẫu nhiên (canary) phía
trước địa chỉ trở về và kiểm tra số ngẫu nhiên này trước khi trở về chương trình gọi để
xác định khả năng bị thay đổi địa chỉ trở về.
- Sử dụng các ngôn ngữ, thư viện và công cụ lập trình an toàn. Trong các trường hợp có
thể, sử dụng các ngôn ngữ không gây tràn, như Java, các ngôn ngữ lập trình trên nền
Microsoft .Net. Với các ngôn ngữ có thể gây tràn như C, C++, nên sử dụng các thư
viện an toàn (Safe C/C++ Libraries) để thay thế các thư viện chuẩn có thể gây tràn.
2.2.2. Lỗi không kiểm tra đầu vào
2.2.2.1. Giới thiệu
Lỗi không kiểm tra đầu vào (Unvalidated input) là một trong các dạng lỗ hổng bảo mật
phổ biến, trong đó ứng dụng không kiểm tra, hoặc kiểm tra không đầy đủ các dữ liệu đầu vào,
nhờ đó tin tặc có thể khai thác lỗi để tấn công ứng dụng và hệ thống. Dữ liệu đầu vào (Input
data) cho ứng dụng rất đa dạng, có thể đến từ nhiều nguồn với nhiều định dạng khác nhau.
Các dạng dữ liệu đầu vào điển hình cho ứng dụng:
- Các trường dữ liệu văn bản (text);
- Các lệnh được truyền qua địa chỉ URL để kích hoạt chương trình;
- Các file âm thanh, hình ảnh, hoặc đồ họa do người dùng, hoặc các tiến trình khác cung
cấp;
- Các đối số đầu vào trong dòng lệnh;
- Các dữ liệu từ mạng hoặc từ các nguồn không tin cậy.
Trên thực tế, tin tặc có thể sử dụng phương pháp thủ công, hoặc tự động để kiểm tra các
dữ liệu đầu vào và thử tất cả các khả năng có thể để khai thác lỗi không kiểm tra đầu vào.
Theo thống kê của trang web OWASP (http://www.owasp.org), một trang web chuyên về
thông kê các lỗi bảo mật ứng dụng web, lỗi không kiểm tra đầu vào luôn chiếm vị trí nhóm
dẫn đầu các lỗi bảo mật các trang web trong khoảng 5 năm trở lại đây.
2.2.2.2. Tấn công khai thác
Có hai dạng chính tấn công khai thác lỗi không kiểm tra đầu vào: (1) cung cấp dữ liệu quá
lớn hoặc sai định dạng để gây lỗi cho ứng dụng, và (2) chèn mã khai thác vào dữ liệu đầu vào
để thực hiện trên hệ thống của nạn nhân, nhằm đánh cắp dữ liệu nhạy cảm hoặc thực hiện các

- 35 -
hành vi phá hoại. Hình 2.16 minh họa tấn công khai thác lỗi không kiểm tra đầu vào dạng (1)
thông qua việc nhập dữ liệu quá lớn, gây lỗi thực hiện cho trang web.
Hình 2.16. Cung cấp dữ liệu quá lớn để gây lỗi cho ứng dụng
Chúng ta minh họa tấn công khai thác lỗi không kiểm tra đầu vào dạng (2) bằng việc chèn
mã tấn công SQL vào dữ liệu đầu vào, được thực hiện trên hệ quản trị cơ sở dữ liệu nhằm
đánh cắp, hoặc phá hủy dữ liệu trong cơ sở dữ liệu. Giả thiết một trang web tìm kiếm sản
phẩm sử dụng câu lệnh SQL sau để tìm kiếm các sản phẩm:
"SELECT * FROM tbl_products WHERE product_name like '%" + keyword + "%'"
trong đó tbl_products là bảng lưu thông tin các sản phẩm, product_name là trường tên sản
phẩm và keyword là từ khóa cung cấp từ người dùng form tìm kiếm. Nếu người dùng nhập từ
khóa là "iPhone 7", khi đó câu lệnh SQL trở thành:
"SELECT * FROM tbl_products WHERE product_name like '%iPhone 7%'"
Nếu trong bảng có sản phẩm thỏa mãn điều kiện tìm kiếm, câu lệnh SQL sẽ trả về tập bản
ghi. Nếu không có sản phẩm nào thỏa mãn điều kiện tìm kiếm, câu lệnh SQL sẽ trả về tập bản
ghi rỗng. Nếu người dùng nhập từ khóa "iPhone 7';DELETE FROM tbl_products;--", khi đó
câu lệnh SQL trở thành:
"SELECT * FROM tbl_products WHERE product_name like '%iPhone 7';DELETE
FROM tbl_products;--%'"
Như vậy, câu lệnh SQL được thực hiện trên cơ sở dữ liệu gồm 2 câu lệnh: câu lệnh chọn
SELECT ban đầu và câu lệnh xóa DELETE do tin tặc chèn thêm. Câu lệnh “DELETE FROM
tbl_products” sẽ xóa tất cả các bản ghi trong bảng tbl_products. Sở dĩ tin tặc có thể thực hiện
điều này là do hầu hết các hệ quản trị cơ sở dữ liệu cho phép thực hiện nhiều câu lệnh SQL
theo mẻ (batch), trong đó các câu lệnh được ngăn cách bởi dấu (;). Ngoài ra, dấu “--” ở cuối
dữ liệu nhập để loại bỏ hiệu lực của phần lệnh còn lại do “--” là ký hiệu bắt đầu phần chú

- 36 -
thích của dòng lệnh. Ngoài DELETE, tin tặc có thể chèn thêm các lệnh SQL khác, như
INSERT, UPDATE để thực hiện việc chèn thêm bản ghi hoặc sửa đổi dữ liệu theo ý đồ tấn
công của mình.
Biện pháp chủ yếu phòng chống tấn công khai thác lỗi không kiểm tra đầu vào là lọc dữ
liệu đầu vào. Tất cả các dữ liệu đầu vào, đặc biệt dữ liệu nhập từ người dùng và từ các nguồn
không tin cậy cần được kiểm tra kỹ lưỡng. Các biện pháp cụ thể bao gồm:
- Kiểm tra kích thước và định dạng dữ liệu đầu vào;
- Kiểm tra sự hợp lý của nội dung dữ liệu;
- Tạo các bộ lọc để lọc bỏ các ký tự đặc biệt và các từ khóa của các ngôn ngữ trong các
trường hợp cần thiết mà kẻ tấn công có thể sử dụng:
+ Các ký tự đặc biệt: *, ', =, --
+ Các từ khóa ngôn ngữ: SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE, DROP,.... (với
dạng tấn công chèn mã SQL).
2.2.3. Các vấn đề với điều khiển truy nhập
Điều khiển truy nhập (Access control) là một lớp bảo vệ đặc biệt quan trọng trong hệ
thống các lớp bảo vệ hệ thống và dữ liệu. Điều khiển truy nhập liên quan đến việc điều khiển
ai (chủ thể) được truy cập đến cái gì (đối tượng). Điều khiển truy nhập có thể được thiết lập
bởi hệ điều hành, hoặc mỗi ứng dụng, và thường gồm 2 khâu: xác thực (Authentication) và
trao quyền (Authorization). Xác thực là việc xác minh tính chân thực của thông tin nhận dạng
của chủ thể, còn trao quyền là việc cấp quyền truy nhập cho chủ thể sau khi thông tin nhận
dạng đã được xác thực. Các chủ thể được cấp quyền truy nhập vào hệ thống theo các cấp độ
khác nhau dựa trên chính sách an ninh của tổ chức.
Các vấn đề thường gặp với điều khiển truy nhập là hệ thống xác thực, hoặc trao quyền yếu
hoặc có lỗi. Nếu điều khiển truy nhập bị lỗi, một người dùng bình thường có thể chiếm đoạt
quyền của người quản trị và toàn quyền truy nhập vào hệ thống. Hoặc, tin tặc có thể lợi dụng
lỗ hổng bảo mật của hệ thống điều khiển truy nhập để truy nhập vào các file trong
hệ thống. Một dạng khai thác hệ thống điều khiển truy cập điển hình là một ứng dụng chạy
trên người dùng quản trị có toàn quyền truy nhập vào hệ thống, và nếu một tin tặc chiếm được
quyền điều khiển ứng dụng đó sẽ có toàn quyền truy nhập vào hệ thống.
Để đảm bảo an toàn cho hệ thống điều khiển truy nhập, các biện pháp sau cần được xem
xét áp dụng:
- Không dùng tài khoản quản trị (root hoặc admin) để chạy các chương trình ứng dụng.
- Luôn chạy các chương trình ứng dụng với quyền tối thiểu, vừa đủ để chúng thực thi
các tác vụ.
- Kiểm soát chặt chẽ người dùng, xóa bỏ hoặc cấm truy nhập với những người dùng
ngầm định kiểu everyone.
- Thực thi chính sách mật khẩu an toàn.
- Chỉ cấp quyền vừa đủ cho người dùng thực thi nhiệm vụ.

- 37 -
2.2.4. Các điểm yếu trong xác thực, trao quyền
Do các khâu xác thực và trao quyền là hai thành phần cốt lõi của một hệ thống điều khiển
truy nhập, nên các điểm yếu trong xác thực và trao quyền ảnh hưởng trực tiếp đến độ an toàn
của hệ thống điều khiển truy nhập. Một điểm yếu điển hình trong khâu xác thực là mật khẩu
được lưu dưới dạng rõ (plaintext), dẫn đến nguy cơ bị lộ mật khẩu rất cao trong quá truyền
thông tin xác thực. Ngoài ra, việc sử dụng mật khẩu đơn giản, dễ đoán, hoặc dùng mật khẩu
trong thời gian dài cũng là điểm yếu dễ bị khai thác. Việc sử dụng cơ chế xác thực không đủ
mạnh, như các cơ chế xác thực đơn giản của giao thức HTTP cũng tiềm ẩn các nguy cơ bị tấn
công khai thác.
Trong khâu trao quyền cũng tồn tại một số điểm yếu, như sử dụng cơ chế thực hiện trao
quyền không đủ mạnh, dễ bị vượt qua. Chẳng hạn, một trang web chỉ thực hiện ẩn các links
đến các trang web mà người dùng không được truy nhập mà không thực sự kiểm tra quyền
truy nhập trên từng trang, nếu người dùng tự gõ URL của trang thì vẫn có thể truy nhập.
2.2.5. Các điểm yếu trong các hệ mật mã
Các vấn đề với các hệ mật mã bao gồm việc sử dụng giải thuật mã hóa, giải mã, hàm băm
yếu, lạc hậu, hoặc có lỗ hổng đã biết không thể khắc phục (DES, MD4, MD5,...); Việc sử
dụng khóa (key) mã hóa, giải mã yếu, như các khóa có chiều dài ngắn, hoặc dễ đoán. Các hệ
mã hóa khóa bí mật có độ an toàn cao, tốc độ cao, nhưng gặp phải khó khăn trong vấn đề trao
đổi, chia sẻ các khóa bí mật. Các khóa bí mật trao đổi trong môi trường không an toàn như
mạng Internet có thể bị lộ, bị đánh cắp. Một số vấn đề khác có thể gặp phải với các hệ mã
hóa, gồm các vấn đề xác thực người gửi, người nhận, vấn đề sử dụng các khóa, các chứng chỉ
hết hạn hoặc bị thu hồi, hoặc chi phí tính toán lớn, đặc biệt đối với các hệ mã hóa khóa công
khai.
2.2.6. Các lỗ hổng bảo mật khác
Các thao tác không an toàn với các file cũng có thể là một lỗ hổng bảo mật nghiêm trọng.
Chẳng hạn, một người dùng thực hiện đọc/ghi file lưu ở những nơi mà những người dùng
khác cũng có thể ghi file đó. Các lỗi điển hình khác có thể gồm:
- Không kiểm tra chính xác loại file, định danh thiết bị, các links hoặc các thuộc tính
khác của file trước khi sử dụng;
- Cho phép tải file tài liệu, hình ảnh lên máy chủ nhưng không kiểm tra định dạng file và
không cấm quyền thực hiện, và do vậy tin tặc có thể tải lên và thực hiện các file chứa
mã độc;
- Không kiểm tra mã trả về sau mỗi thao tác với file;
- Giả thiết một file có đường dẫn cục bộ là file cục bộ và bỏ qua các thủ tục kiểm tra.
Tin tặc có thể khai thác lỗi này bằng cách ánh xạ file ở xa vào hệ thống file cục bộ, tức
là có đường dẫn cục bộ và có thể được thực thi trên hệ thống cục bộ.
Một dạng điểm yếu bảo mật khác xảy ra khi xuất hiện các điều kiện đua tranh (Race
conditions). Một điều kiện đua tranh tồn tại khi có sự thay đổi trật tự của 2 hay một số sự kiện
gây ra sự thay đổi hành vi của hệ thống. Đây là một dạng lỗi nếu chương trình chỉ có thể thực
hiện đúng chức năng nếu các sự kiện phải xảy ra theo đúng trật tự. Tin tặc có thể lợi dụng

- 38 -
khoảng thời gian giữa 2 sự kiện để chèn mã độc, đổi tên file hoặc can thiệp vào quá trình hoạt
động bình thường của hệ thống.
2.3. QUẢN LÝ, KHẮC PHỤC CÁC LỖ HỔNG BẢO MẬT VÀ TĂNG CƯỜNG
KHẢ NĂNG ĐỀ KHÁNG CHO HỆ THỐNG
2.3.1. Nguyên tắc chung
Việc quản lý, khắc phục các lỗ hổng bảo mật và tăng cường khả năng đề kháng cho hệ
thống cần được thực hiện theo nguyên tắc chung là cân bằng giữa an toàn (Secure), hữu dụng
(Usable) và rẻ tiền (Cheap), như minh họa trên Hình 2.17. Ý nghĩa cụ thể của nguyên tắc này
là đảm bảo an toàn cho hệ thống ở mức phù hợp, với chi phí hợp lý và hệ thống vẫn phải hữu
dụng, hay có khả năng cung cấp các tính năng hữu ích cho người dùng.
Hình 2.17. Cân bằng giữa An toàn (Secure), Hữu dụng (Usable) và Rẻ tiền (Cheap)
2.3.2. Các biện pháp cụ thể
Trên cơ sở nguyên tắc chung của việc quản lý, khắc phục các lỗ hổng bảo mật và tăng
cường khả năng đề kháng cho hệ thống, các biện pháp cụ thể cần được xem xét áp dụng với
từng trường hợp cụ thể, đảm bảo hiệu quả cao. Biện pháp thiết yếu đầu tiên cần được thực
hiện thường xuyên cho mọi trường hợp là thường xuyên cập nhật thông tin về các điểm yếu,
lỗ hổng bảo mật từ các trang web chính thức:
- CVE - Common Vulnerabilities and Exposures: http://cve.mitre.org
- CVE Details: http://www.cvedetails.com
- US National Vulnerability Database: http://web.nvd.nist.gov
- OWASP: https://www.owasp.org/index.php/Category:Vulnerability
Biện pháp hiệu quả tiếp theo là định kỳ cập nhật các bản vá, nâng cấp hệ điều hành và các
phần mềm ứng dụng, nhằm vá các lỗ hổng đã biết, cũng như tăng cường khả năng đề kháng
cho hệ thống bằng các phiên bản mới an toàn hơn. Để thực hiện công việc này có thể sử dụng
các hệ thống quản lý các bản vá và tự động cập nhật định kỳ, như Microsoft Windows
Updates, các tiện ích cập nhật tự động trên Linux/Unix, và tính năng tự động cập nhật của các
ứng dụng, như Google Update Service. Căn cứ vào mức độ nghiêm trọng của các lỗ hổng bảo
mật, tần suất cập nhật các bản vá cần được tuân thủ. Với các lỗ hổng nghiêm trọng, cần cập
nhật tức thời các bản vá, còn với các lỗ hổng ít nghiêm trọng hơn, cần có kế hoạch cập nhật,
hoặc khắc phục định kỳ.

- 39 -
Một biện pháp hiệu quả khác là sử dụng các phần mềm, hoặc công cụ rà quét các điểm
yếu, lỗ hổng bảo mật trong hệ điều hành và các phần mềm ứng dụng, để chủ động rà quét để
tìm và khắc phục các điểm yếu và lỗ hổng bảo mật của hệ thống. Nhờ vậy có thể giảm thiểu
nguy cơ bị lợi dụng, khai thác lỗ hổng bảo mật đã biết.
Một biện pháp bổ sung là cần có chính sách quản trị người dùng, mật khẩu và quyền truy
nhập chặt chẽ ở mức hệ điều hành và mức ứng dụng, trong đó người dùng chỉ được cấp quyền
truy nhập vừa đủ để thực hiện công việc được giao. Nếu người dùng được cấp nhiều quyền
hơn mức cần thiết, họ có khuynh hướng lạm dụng quyền truy nhập để truy nhập vào các dữ
liệu nhạy cảm, hoặc có thể bị tin tặc khai thác.
Việc sử dụng các biện pháp phòng vệ ở lớp ngoài như tường lửa, proxy cũng đem lại hiệu
quả, do chúng giúp làm giảm bề mặt tiếp xúc với hệ thống, qua đó giảm thiểu khả năng bị tấn
công. Tưởng lửa và proxy có thể chặn các dịch vụ, hoặc cổng không sử dụng, hoặc không
thực sự cần thiết, đồng thời ghi logs các hoạt động truy nhập mạng, phục vụ cho việc phân
tích, điều tra khi cần thiết.
Với các nhà phát triển phần mềm thì phát triển phần mềm an toàn là một trong các biện
pháp cho phép giải quyết tận gốc vấn đề lỗ hổng bảo mật. Cần bổ sung việc đảm bảo an ninh,
an toàn vào quy trình phát triển phần mềm. Ngoài ra, cần kiểm tra, kiểm thử tất cả các khâu,
như thiết kế, cài đặt để tìm các điểm yếu, lỗ hổng bảo mật, và có biện pháp khắc phục phù
hợp với các điểm yếu, lỗ hổng được phát hiện.
2.4. GIỚI THIỆU MỘT SỐ CÔNG CỤ RÀ QUÉT ĐIỂM YẾU VÀ
LỖ HỔNG BẢO MẬT
Các công cụ rà quét các điểm yếu hệ thống và lỗ hổng bảo mật có thể được người quản trị
sử dụng để chủ động rà quét các hệ thống, nhằm tìm ra các điểm yếu và lỗ hổng bảo mật tồn
tại trong hệ thống. Trên cơ sở kết quả rà quét, phân tích và đề xuất áp dụng các biện pháp
khắc phục phù hợp. Các công cụ bao gồm, công cụ rà quét cổng dịch vụ, các công cụ rà quét
lỗ hổng bảo mật hệ thống, và các công cụ rà quét lỗ hổng ứng dụng web, hay các trang web.
2.4.1. Công cụ rà quét lỗ hổng bảo mật hệ thống
Các công cụ rà quét lỗ hổng bảo mật hệ thống cho phép rà quét hệ thống, tìm các điểm
yếu và các lỗ hổng bảo mật. Đồng thời, chúng cũng cung cấp phần phân tích chi tiết từng
điểm yếu, lỗ hổng, kèm theo là hướng dẫn khắc phục, sửa chữa. Các công cụ được sử dụng
rộng rãi là Microsoft Baseline Security Analyzer (Hình 2.18) cho rà quét các hệ thống chạy hệ
điều hành Microsoft Windows và Nessus Vulnerability Scanner cho rà quét các hệ thống chạy
nhiều loại hệ điều hành khác nhau.

- 40 -
Hình 2.18. Báo cáo kết quả quét của Microsoft Baseline Security Analyzer
2.4.2. Công cụ rà quét lỗ hổng ứng dụng web
Các công cụ rà quét lỗ hổng ứng dụng web cho phép rà quét, phân tích các trang web, tìm
các lỗi và lỗ hổng bảo mật. Chúng cũng hỗ trợ phân tích tình trạng các lỗi tìm được, như các
lỗi XSS, lỗi chèn mã SQL, lỗi CSRF, lỗi bảo mật phiên,… Các công cụ được sử dụng phổ
biến bao gồm Acunetix Web Vulnerability Scanner (Hình 2.19), IBM AppScan, Beyond
Security AVDS và SQLmap.
Hình 2.19. Kết quả quét website sử dụng Acunetix Web Vulnerability Scanner

- 41 -
1) Điểm yếu hệ thống là gì?
2) Liệt kê các nguyên nhân của sự tồn tại các điểm yếu trong hệ thống.
3) Các lỗ hổng bảo mật thường tồn tại nhiều nhất trong thành phần nào của hệ thống?
4) Dạng lỗ hổng bảo mật thường gặp trong hệ điều hành và các phần mềm ứng dụng là gì?
5) Lỗi tràn bộ đệm là lỗi trong khâu nào của quá trình phát triển phần mềm?
6) Các vùng bộ nhớ nào thường bị gây tràn trong tấn công khai thác lỗi tràn bộ đệm?
7) Dạng tấn công nào thường được tin tặc thực hiện trên các trang web nhắm đến các cơ sở
dữ liệu?
8) Liệt kê các biện pháp phòng chống tấn công khai thác lỗi tràn bộ đệm.
9) Liệt kê các biện pháp phòng chống tấn công chèn mã SQL.
10) Việc quản lý, khắc phục các lỗ hổng bảo mật và tăng cường khả năng đề kháng cho hệ
thống cần được thực hiện theo nguyên tắc chung nào?

Bài giảng Cơ sở an toàn thông tin Chương 3. Các dạng tấn công & các phần mềm độc hại
- 42 -
CHƯƠNG 3. CÁC DẠNG TẤN CÔNG VÀ
CÁC PHẦN MỀM ĐỘC HẠI
Chương 3 giới thiệu về các dạng tấn công điển hình vào các hệ thống máy tính và mạng,
bao gồm tấn công vào mật khẩu, tấn công nghe lén, người đứng giữa, tấn công DoS, DDoS,
tấn công sử dụng các kỹ thuật xã hội,… Nửa cuối của chương đề cập đến các dạng phần mềm
độc hại, gồm cơ chế lây nhiễm và tác hại của chúng. Kèm theo phần mô tả mỗi tấn công, hoặc
phần mềm độc hại, chương đề cập các biện pháp, kỹ thuật phòng chống.
3.1. KHÁI QUÁT VỀ MỐI ĐE DỌA VÀ TẤN CÔNG
3.1.1. Mối đe dọa
Mối đe dọa (Threat) là bất kỳ một hành động nào có thể gây hư hại đến các tài nguyên hệ
thống. Các tài nguyên hệ thống bao gồm phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu, các file, dữ
liệu, hoặc hạ tầng mạng vật lý,… Mối đe dọa và lỗ hổng bảo mật có quan hệ hữu cơ với nhau:
Các mối đe dọa thường khai thác một hoặc một số lỗ hổng bảo mật đã biết để thực hiện các
cuộc tấn công phá hoại. Điều này có nghĩa là nếu tồn tại một lỗ hổng trong hệ thống, sẽ có
khả năng một mối đe dọa trở thành hiện thực. Nói chung, không thể triệt tiêu được hết các
mối đe dọa do đó là yếu tố khách quan, nhưng có thể giảm thiểu các lỗ hổng, qua đó giảm
thiểu khả năng bị khai thác để thực hiện tấn công.
Trên thực tế, không phải tất cả các mối đe dọa đều là ác tính hay độc hại (malicious). Một
số mối đe dọa là chủ động, cố ý, nhưng một số khác chỉ là ngẫu nhiên, hoặc vô tình. Các mối
đe dọa thường gặp đối với thông tin, hệ thống và mạng:
- Phần mềm độc hại
- Kẻ tấn công ở bên trong
- Kẻ tấn công ở bên ngoài
- Hư hỏng phần cứng hoặc phần mềm
- Mất trộm các thiết bị
- Tai họa thiên nhiên
- Gián điệp công nghiệp
- Khủng bố phá hoại.
3.1.2. Tấn công
Tấn công (Attack) là một, hoặc một chuỗi các hành động vi phạm các chính sách an ninh
an toàn của cơ quan, tổ chức, gây tổn hại đến các thuộc tính bí mật, toàn vẹn và sẵn dùng của
thông tin, hệ thống và mạng. Một cuộc tấn công vào hệ thống máy tính hoặc các tài nguyên
mạng thường được thực hiện bằng cách khai thác các lỗ hổng tồn tại trong hệ thống. Như vậy,
tấn công chỉ có thể trở thành hiện thực nếu có sự tồn tại đồng thời của mối đe dọa và lỗ hổng,
hay có thể nói:
Tấn công = Mối đe dọa + Lỗ hổng

- 43 -
3.1.2.2. Phân loại
Có thể chia tấn công theo mục đích thực hiện thành 4 loại chính như sau:
- Giả mạo (Fabrications): Tấn công giả mạo thông tin thường được sử dụng để đánh lừa
người dùng thông thường;
- Chặn bắt (Interceptions): Tấn công chặn bắt thường liên quan đến việc nghe lén trên
đường truyền và chuyển hướng thông tin để sử dụng trái phép;
- Gây ngắt quãng (Interruptions): Tấn công gây ngắt quãng làm ngắt, hoặc chậm kênh
truyền thông, hoặc làm quá tải hệ thống, ngăn cản việc truy nhập dịch vụ của người
dùng hợp pháp;
- Sửa đổi (Modifications): Tấn công sửa đổi liên quan đến việc sửa đổi thông tin trên
đường truyền hoặc sửa đổi dữ liệu file.
Theo hình thức thực hiện, có thể chia các loại tấn công thành 2 kiểu chính như sau:
- Tấn công chủ động (Active attacks): Tấn công chủ động là một đột nhập, xâm nhập
(intrusion) về mặt vật lý vào hệ thống, hoặc mạng. Các tấn công chủ động thực hiện
sửa đổi dữ liệu trên đường truyền, sửa đổi dữ liệu trong file, hoặc giành quyền truy
nhập trái phép vào máy tính hoặc hệ thống mạng.
- Tấn công thụ động (Passive attacks): Tấn công thụ động thường không gây ra thay đổi
trên hệ thống. Các tấn công thụ động điển hình là nghe trộm và giám sát lưu lượng trên
đường truyền.
Trên thực tế, tấn công thụ động thường là giai đoạn đầu của tấn công chủ động, trong đó
tin tặc sử dụng các kỹ thuật tấn công thụ động để thu thập các thông tin về hệ thống, mạng, và
trên cơ sở thông tin có được sẽ lựa chọn kỹ thuật tấn công chủ động có xác suất thành công
cao nhất.
3.2. CÁC CÔNG CỤ HỖ TRỢ TẤN CÔNG
Các công cụ hỗ trợ tấn công (Attacking assistant tools) là các công cụ phần cứng, phần
mềm, hoặc các kỹ thuật hỗ trợ kẻ tấn công, tin tặc (attacker) thu thập các thông tin về các hệ
thống máy tính, hoặc mạng. Trên cơ sở các thông tin thu được, tin tặc sẽ lựa chọn công cụ, kỹ
thuật tấn công có xác suất thành công cao nhất. Các công cụ hỗ trợ tấn công bao gồm 4 nhóm
chính: công cụ quét điểm yếu, lỗ hổng bảo mật, công cụ quét cổng dịch vụ, công cụ nghe lén
và công cụ ghi phím gõ. Các công cụ quét điểm yếu, lỗ hổng bảo mật đã được trình bày ở mục
2.4. Mục này giới thiệu 3 nhóm công cụ còn lại.
3.2.1. Công cụ quét cổng dịch vụ
Các công cụ quét cổng dịch vụ (Port scanners) cho phép quét các cổng, tìm các cổng đang
mở, đang hoạt động, đồng thời tìm các thông tin về ứng dụng, dịch vụ và hệ điều hành đang
hoạt động trên hệ thống. Dựa trên thông tin quét cổng dịch vụ, có thể xác định được dịch vụ,
ứng dụng nào đang chạy trên hệ thống:
- Cổng 80/443 mở có nghĩa là dịch vụ web đang hoạt động;
- Cổng 25 mở có nghĩa là dịch vụ gửi/nhận email SMTP đang hoạt động;
- Cổng 1433 mở có nghĩa là máy chủ Microsoft SQL Server đang hoạt động;

- 44 -
- Cổng 53 mở có nghĩa là dịch vụ tên miền DNS đang hoạt động,...
Hình 3.1. Giao diện của công cụ Zenmap
Các công cụ quét cổng dịch vụ được sử dụng phổ biến bao gồm: Nmap, Zenmap,
Portsweep, Advanced Port Scanner, Angry IP Scanner, SuperScan và NetScanTools. Hình 3.1
là giao diện của công cụ quét cổng dịch vụ Nmap/ Zenmap – một trong các công cụ quét cổng
dịch vụ được sử dụng rộng rãi. Nmap cung cấp tập lệnh rà quét rất mạnh. Tuy nhiên, Nmap
hơi khó dùng do chỉ hỗ trợ giao diện dòng lệnh.
3.2.2. Công cụ nghe lén
Công cụ nghe lén (Sniffers) cho phép bắt các gói tin khi chúng được truyền trên mạng.
Công cụ nghe lén có thể là mô đun phần cứng, phần mềm hoặc kết hợp. Các thông tin nhạy
cảm như thông tin tài khoản, thẻ tín dụng, hoặc mật khẩu nếu không được mã hóa thì có thể bị
kẻ tấn công nghe lén khi được truyền từ máy trạm đến máy chủ và bị lạm dụng. Một số công
cụ phần mềm cho phép bắt gói tin truyền trên mạng:
- Tcpdump
- Wireshark (minh họa trên Hình 3.2)
- Pcap / Wincap / Libcap (Packet capture)
- IP Tools (http://www.softpedia.com).

- 45 -
Hình 3.2. Sử dụng Wireshark để bắt gói tin có chứa thông tin nhạy cảm
3.2.3. Công cụ ghi phím gõ
Công cụ ghi phím gõ (Keyloggers) là một dạng công cụ giám sát bằng phần cứng hoặc
phần mềm có khả năng ghi lại mọi phím người dùng gõ và lưu vào một file. File đã ghi sau đó
có thể được gửi cho kẻ tấn công theo địa chỉ chỉ định trước hoặc sao chép trực tiếp. Ngoài kẻ
tấn công, người quản lý cũng có thể cài đặt Keylogger vào máy tính của nhân viên để theo dõi
hoạt động của các nhân viên. Việc cài đặt Keylogger có thể được thực hiện tương đối đơn
giản: Hình 3.3 minh họa một Keylogger dưới dạng một khớp nối phần cứng kết nối cổng bàn
phím với đầu nối bàn phím, hỗ trợ cả giao diện cổng bàn phím PS/2 và USB. Với Keylogger
phần mềm, kẻ tấn công có thể tích hợp Keylogger vào một phần mềm thông thường và lừa
người dùng cài đặt vào máy tính của mình.
Hình 3.3. Mô đun Keylogger phần cứng và cài đặt trên máy tính để bàn

- 46 -
3.3. CÁC DẠNG TẤN CÔNG THƯỜNG GẶP
Các dạng tấn công thường gặp là các dạng tấn công điển hình, xảy ra thường xuyên nhằm
vào các hệ thống máy tính, hệ thống mạng và người dùng. Các dạng tấn công thường gặp bao
gồm:
- Tấn công vào mật khẩu
- Tấn công bằng mã độc
- Tấn công từ chối dịch vụ
- Tấn công giả mạo địa chỉ
- Tấn công nghe lén
- Tấn công kiểu người đứng giữa
- Tấn công bằng bom thư và thư rác
- Tấn công sử dụng các kỹ thuật xã hội
- Tấn công pharming.
Phần dưới đây trình bày chi tiết về các dạng tấn công thường gặp kể trên và các biện pháp
phòng chống.
3.3.1. Tấn công vào mật khẩu
Tấn công vào mật khẩu (Password attack) là dạng tấn công nhằm đánh cắp mật khẩu và
thông tin tài khoản của người dùng để lạm dụng. Tên người dùng và mật khẩu không được mã
hóa có thể bị đánh cắp trên đường truyền từ máy khách đến máy chủ, hoặc các thông tin này
có thể bị đánh cắp thông qua các dạng tấn công XSS, hoặc lừa đảo, bẫy người dùng cung cấp
thông tin. Đây là một trong các dạng tấn công phổ biến nhất do hầu hết các ứng dụng sử cơ
chế xác thực người dùng dựa trên tên người dùng, hoặc email và mật khẩu. Nếu kẻ tấn công
có tên người dùng và mật khẩu thì hắn có thể đăng nhập vào tài khoản và thực hiện các thao
tác như người dùng bình thường.
3.3.1.2. Mô tả
Có thể chia tấn công vào mật khẩu thành 2 dạng:
- Tấn công dựa trên từ điển (Dictionary attacks): Dạng tấn công này khai thác vấn đề
người dùng có xu hướng chọn mật khẩu là các từ đơn giản cho dễ nhớ. Kẻ tấn công thử
các từ có tần suất sử dụng cao làm mật khẩu trong từ điển, nhờ vậy tăng khả năng
thành công.
- Tấn công vét cạn (Brute force attacks): Dạng vét cạn sử dụng tổ hợp các ký tự và thử
tự động. Phương pháp này thường được sử dụng với các mật khẩu đã được mã hóa. Kẻ
tấn công sinh tổ hợp ký tự, sau đó mã hóa với cùng thuật toán mà hệ thống sử dụng,
tiếp theo so sánh chuỗi mã hóa từ tổ hợp ký tự với chuỗi mật khẩu mã hóa thu thập
được. Nếu hai bản mã trùng nhau thì tổ hợp ký tự là mật khẩu.
Để đảm bảo an toàn cho mật khẩu, cần thực hiện kết hợp các biện pháp sau:

- 47 -
- Chọn mật khẩu đủ mạnh: Mật khẩu mạnh cho người dùng thông thường cần có độ dài
lớn hơn hoặc bằng 8 ký tự, gồm tổ hợp của 4 loại ký tự: chữ cái hoa, chữ cái thường,
chữ số và ký tự đặc biệt (?#$...). Mật khẩu cho người quản trị hệ thống cần có độ dài
lớn hơn hoặc bằng 10 ký tự cũng với các loại ký tự như mật khẩu cho người dùng
thông thường.
- Định kỳ thay đổi mật khẩu. Thời hạn đổi mật khẩu tùy thuộc vào chính sách an ninh
của cơ quan, tổ chức, có thể là 3 tháng, hoặc 6 tháng.
- Mật khẩu không nên lưu ở dạng rõ (plaintext). Nên lưu mật khẩu ở dạng đã mã hóa
(thường dùng hàm băm).
- Hạn chế trao đổi tên người dùng và mật khẩu trên kênh truyền không được mã hóa.
3.3.2. Tấn công bằng mã độc
Tấn công bằng mã độc (Malicious code attacks) là dạng tấn công sử dụng các mã độc
(Malicious code) làm công cụ để tấn công hệ thống nạn nhân. Tấn công bằng mã độc có thể
chia thành 2 loại:
- Khai thác các lỗ hổng về lập trình, lỗ hổng cấu hình hệ thống để chèn và thực hiện mã
độc trên hệ thống nạn nhân. Loại tấn công này lại gồm 2 dạng:
+ Tấn công khai thác lỗi tràn bộ đệm (Buffer Overflow)
+ Tấn công khai thác lỗi không kiểm tra đầu vào, gồm tấn công chèn mã SQL (SQL
Injection) và tấn công sử dụng mã script, kiểu XSS, CSRF.
- Lừa người sử dụng tải, cài đặt và thực hiện các phần mềm độc hại, như:
+ Các phần mềm quảng cáo (Adware), gián điệp (Spyware)
+ Vi rút
+ Zombie/Bot
+ Trojan
Tấn công khai thác lỗi tràn bộ đệm đã được đề cập ở Mục 2.2.1. Dạng tấn công lừa người
sử dụng tải, cài đặt và thực hiện các phần mềm độc hại sẽ được đề cập ở Mục 3.4. Mục này
chủ yếu đề cập về tấn công chèn mã SQL.
3.3.2.2. Tấn công chèn mã SQL
a. Khái quát
Tấn công chèn mã SQL (SQL Injection) là một kỹ thuật cho phép kẻ tấn công chèn mã
SQL vào dữ liệu gửi đến máy chủ và cuối cùng được thực hiện trên máy chủ cơ sở dữ liệu.
Tùy vào mức độ tinh vi, tấn công chèn mã SQL có thể cho phép kẻ tấn công (1) vượt qua các
khâu xác thực người dùng, (2) chèn, xóa hoặc sửa đổi dữ liệu, (3) đánh cắp các thông tin trong
cơ sở dữ liệu và (4) chiếm quyền điều khiển hệ thống máy chủ cơ sở dữ liệu. Tấn công chèn
mã SQL là dạng tấn công thường gặp ở các ứng dụng web, các trang web có kết nối đến cơ sở
dữ liệu.
Có 2 nguyên nhân chính của lỗ hổng trong ứng dụng cho phép thực hiện tấn công chèn mã
SQL là:

- 48 -
- Dữ liệu đầu vào từ người dùng hoặc từ các nguồn khác không được kiểm tra hoặc kiểm
tra không kỹ lưỡng;
- Sử dụng các câu lệnh SQL động trong ứng dụng, trong đó có thao tác nối dữ liệu người
dùng với mã lệnh SQL gốc.
b. Vượt qua các khâu xác thực người dùng
Xem xét một form đăng nhập (Log in) và đoạn mã xử lý xác thực người dùng lưu trong
bảng cơ sở dữ liệu tbl_accounts(username, password) cho như trên Hình 3.4.
<!— Form đăng nhập -->
<form method="post" action="/log_in.asp">
Tên đăng nhập: <input type=text name="username"><br >
Mật khẩu: <input type=password name="password"><br >
<input type=submit name="login" value="Log In">
</form>
<%
' Mã ASP xử lý đăng nhập trong file log_in.asp:
' giả thiết đã kết nối với CSDL SQL qua đối tượng conn và
bảng tbl_accounts lưu thông tin người dùng
Dim username, password, sqlString, rsLogin
' lấy dữ liệu từ form
username = Request.Form("username")
password = Request.Form("password")
' tạo và thực hiện câu truy vấn sql
sqlString = "SELECT * FROM tbl_accounts WHERE username='" &
username & "' AND password = '" & password & "'"
set rsLogin = conn.execute(sqlString)
if (NOT rsLogin.eof()) then
' cho phép đăng nhập, bắt đầu phiên làm việc
else
' từ chối đăng nhập, báo lỗi
end if
%>
Hình 3.4. Form đăng nhập (log on) và đoạn mã xử lý xác thực người dùng
Nếu người dùng nhập 'admin' vào trường username và 'abc123' vào trường password của
form, mã xử lý hoạt động đúng: Nếu tồn tại người dùng với username và password kể trên, hệ
thống sẽ cho phép đăng nhập với thông báo đăng nhập thành công; Nếu không tồn tại người
dùng với username và password đã cung cấp, hệ thống sẽ từ chối đăng nhập và trả lại thông
báo lỗi. Tuy nhiên, nếu người dùng nhập aaaa' OR 1=1-- vào trường username và một chuỗi
bất kỳ, chẳng hạn 'aaaa' vào trường password của form, mã xử lý hoạt động sai và chuỗi chứa
câu truy vấn SQL trở thành:
SELECT * FROM tbl_accounts WHERE username='aaaa' OR 1=1--' AND password='aaaa'
Câu truy vấn sẽ trả về mọi bản ghi trong bảng do thành phần OR 1=1 làm cho điều kiện
trong mệnh đề WHERE trở lên luôn đúng và phần kiểm tra mật khẩu đã bị loại bỏ bởi ký hiệu
(--). Phần lệnh sau ký hiệu (--) được coi là ghi chú và không được thực hiện. Nếu trong bảng

- 49 -
tbl_accounts có chứa ít nhất một bản ghi, kẻ tấn công sẽ luôn đăng nhập thành công vào hệ
thống.
c. Chèn, sửa đổi, hoặc xóa dữ liệu
Xem xét một form tìm kiếm sản phẩm và đoạn mã xử lý tìm sản phẩm lưu trong bảng cơ
sở dữ liệu tbl_products(product_id, product_name, product_desc, product_cost) cho như trên
Hình 3.5.
<!— Form tìm kiếm sản phẩm -->
<form method="post" action="/search.asp">
Nhập tên sản phẩm: <input type=text name="keyword">
<input type=submit name="search" value="Search">
</form>
<%
' Mã ASP xử lý tìm sản phẩm trong file search.asp:
' giả thiết đã kết nối với CSDL SQL server qua connection
' conn và bảng tbl_products lưu thông tin sản phẩm
Dim keyword, sqlString, rsSearch
' lấy dữ liệu từ form
keyword = Request.Form(" keyword")
' tạo và thực hiện câu truy vấn SQL
sqlString = "SELECT * FROM tbl_products WHERE product_name
like '%" & keyword & "%'"
set rsSearch = conn.execute(sqlString)
if (NOT rsSearch.eof()) then
' hiển thị danh sách các sản phẩm
else
' thông báo không tìm thấy sản phẩm
end if
%>
Hình 3.5. Form tìm kiếm sản phẩm và đoạn mã xử lý tìm sản phẩm
Nếu người dùng nhập chuỗi "Samsung Galaxy S4" vào trường keyword của form, mã xử
lý hoạt động đúng: Nếu tìm thấy các sản phẩm có tên chứa từ khóa, hệ thống sẽ hiển thị danh
sách các sản phẩm tìm thấy; Nếu không tìm thấy sản phẩm nào có tên chứa từ khóa, hệ thống
thông báo không tìm thấy sản phẩm. Tuy nhiên, nếu người dùng nhập chuỗi "Samsung
Galaxy S4';DELETE FROM tbl_products;--" vào trường keyword của form, mã xử lý sẽ hoạt
động sai và chuỗi chứa câu truy vấn SQL trở thành:
SELECT * FROM tbl_products WHERE keyword like '%Samsung Galaxy S4';DELETE
FROM tbl_products;--%'
Chuỗi lệnh SQL mới gồm 2 lệnh SQL: câu lệnh SELECT tìm kiếm các sản phẩm có tên
chứa từ khóa "Samsung Galaxy S4" trong bảng tbl_products và câu lệnh DELETE xóa tất cả
các sản phẩm trong bảng tbl_products. Sở dĩ kẻ tấn công có thể làm được điều này là do hệ
quản trị cơ sở dữ liệu MS-SQL server nói riêng và hầu hết các hệ quản trị cơ sở dữ liệu nói
chung cho phép thực hiện nhiều lệnh SQL theo lô và dùng dấu ; để ngăn cách các lệnh. Ký
hiệu -- dùng để hủy tác dụng của phần lệnh còn lại nếu có.

- 50 -
Bằng thủ thuật tương tự, kẻ tấn công có thể thay lệnh DELETE bằng lệnh UPDATE hoặc
INSERT để chỉnh sửa, hoặc chèn thêm dữ liệu. Chẳng hạn, kẻ tấn công chèn thêm lệnh
UPDATE để cập nhật mật khẩu của người quản trị bằng cách nhập chuỗi sau làm từ khóa tìm
kiếm (giả thiết bảng tbl_administrators chứa thông tin người quản trị):
Galaxy S4';UPDATE tbl_administrators SET password=abc123 WHERE username =
'admin';--
Hoặc kẻ tấn công có thể chèn thêm bản ghi vào bảng tbl_administrators bằng cách nhập
chuỗi sau làm từ khóa tìm kiếm:
Galaxy S4';INSERT INTO tbl_administrators (username, password) VALUES ('attacker',
'abc12345');--
d. Đánh cắp các thông tin trong cơ sở dữ liệu
Lỗ hổng chèn mã SQL có thể giúp kẻ tấn công đánh cắp dữ liệu trong cơ sở dữ liệu thông
qua một số bước như sau:
- Tìm lỗ hổng chèn mã SQL và thăm dò các thông tin về hệ quản trị cơ sở dữ liệu:
+ Nhập một số dữ liệu mẫu để kiểm tra một trang web có chứa lỗ hổng chèn mã SQL,
như các dấu nháy đơn, dấu --,…
+ Tìm phiên bản máy chủ cơ sở dữ liệu: nhập các câu lệnh lỗi và kiểm tra thông báo
lỗi, hoặc sử dụng @@version (với MS-SQL Server), hoặc version() (với MySQL)
trong câu lệnh ghép với UNION SELECT.
- Tìm thông tin về số lượng và kiểu dữ liệu các trường của câu truy vấn hiện tại của
trang web.
+ Sử dụng mệnh đề ORDER BY <số thứ tự của trường>
+ Sử dụng UNION SELECT 1, 2, 3, …
- Trích xuất thông tin về các bảng, các trường của cơ sở dữ liệu thông qua các bảng hệ
thống (metadata).
- Sử dụng lệnh UNION SELECT để ghép các thông tin định trích xuất vào câu truy vấn
hiện tại của ứng dụng.
e. Chiếm quyền điều khiển hệ thống máy chủ cơ sở dữ liệu
Khả năng máy chủ cơ sở dữ liệu bị chiếm quyền điều khiển xảy ra khi trang web tồn tại
đồng thời 2 lỗ hổng: (1) lỗ hổng cho phép tấn công chèn mã SQL và (2) lỗ hổng thiết lập
quyền truy nhập cơ sở dữ liệu – sử dụng người dùng có quyền quản trị để truy nhập và thao
tác dữ liệu của website. Khai thác 2 lỗ hổng này, kẻ tấn công có thể gọi thực hiện các lệnh hệ
thống của máy chủ cơ sở dữ liệu cho phép can thiệp sâu vào cơ sở dữ liệu, hệ quản trị cơ sở
dữ liệu và cả hệ điều hành nền. Chẳng hạn, hệ quản trị cơ sở dữ liệu MS-SQL Server cung cấp
thủ tục sp_send_dbmail cho phép gửi email từ máy chủ cơ sở dữ liệu và thủ tục xp_cmdshell
cho phép chạy các lệnh và chương trình cài đặt trên hệ điều hành MS Windows. Sau đây là
một số ví dụ chạy các lệnh Microsoft Windows thông qua thủ tục xp_cmdshell:
EXEC xp_cmdshell 'dir *.exe' : liệt kê nội dung thư mục hiện thời
EXEC xp_cmdshell 'shutdown /s /t 00' : tắt máy chủ nền chạy hệ quản trị CSDL

- 51 -
EXEC xp_cmdshell 'net stop W3SVC' : dừng hoạt động máy chủ web
EXEC xp_cmdshell 'net stop MSSQLSERVER' : dừng hoạt động máy chủ CSDL
Ngoài ra, kẻ tấn công có thể thực hiện các thao tác nguy hiểm đến cơ sở dữ liệu nếu có
quyền của người quản trị cơ sở dữ liệu hoặc quản trị hệ thống, như:
Xóa cả bảng (gồm cả cấu trúc): DROP TABLE <tên bảng>
Xóa cả cơ sở dữ liệu: DROP DATABASE <tên CSDL>
Tạo 1 tài khoản mới truy nhập CSDL: sp_addlogin <username> <password>
Đổi mật khẩu tài khoản truy nhập CSDL: sp_password <password>
f. Phòng chống
Do tính chất nguy hiểm của tấn công chèn mã SQL, nhiều giải pháp đã được đề xuất nhằm
hạn chế tác hại và ngăn chặn triệt để dạng tấn công này. Nhìn chung, cần áp dụng kết hợp các
biện pháp phòng chống tấn công chèn mã SQL để đảm bảo an toàn cho hệ thống. Các biện
pháp, kỹ thuật cụ thể có thể áp dụng gồm:
- Các biện pháp phòng chống dựa trên kiểm tra và lọc dữ liệu đầu vào:
+ Kiểm tra tất cả các dữ liệu đầu vào, đặc biệt dữ liệu nhập từ người dùng và từ các
nguồn không tin cậy;
+ Kiểm tra kích thước và định dạng dữ liệu đầu vào;
+ Tạo các bộ lọc để lọc bỏ các ký tự đặc biệt (như *, ‘, =, --) và các từ khóa của ngôn
ngữ SQL (SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE, DROP,....) mà kẻ tấn công có
thể sử dụng:
- Sử dụng thủ tục cơ sở dữ liệu (stored procedures) và cơ chế tham số hóa dữ liệu:
+ Đưa tất cả các câu truy vấn (SELECT) và cập nhật, sửa, xóa dữ liệu (INSERT,
UPDATE, DELETE) vào các thủ tục. Dữ liệu truyền vào thủ tục thông qua các
tham số, giúp tách dữ liệu khỏi mã lệnh SQL, nhờ đó hạn ngăn chặn hiệu quả tấn
công chèn mã SQL;
+ Hạn chế thực hiện các câu lệnh SQL động trong thủ tục;
+ Sử dụng cơ chế tham số hóa dữ liệu hỗ trợ bởi nhiều ngôn ngữ lập trình web như
ASP.NET, PHP và JSP.
- Các biện pháp phòng chống dựa trên thiết lập quyền truy nhập người dùng cơ sở dữ
liệu:
+ Không sử dụng người dùng có quyền quản trị hệ thống hoặc quản trị cơ sở dữ liệu
làm người dùng truy cập dữ liệu. Ví dụ: không dùng người dùng sa (Microsoft
SQL) hoặc root (MySQL) làm người dùng truy cập dữ liệu. Chỉ dùng các người
dùng này cho mục đích quản trị.
+ Chia nhóm người dùng, chỉ cấp quyền vừa đủ để truy cập các bảng biểu, thực hiện
câu truy vấn và chạy các thủ tục.

- 52 -
+ Tốt nhất, không cấp quyền thực hiện các câu truy vấn, cập nhật, sửa, xóa trực tiếp
trên các bảng dữ liệu. Thủ tục hóa tất cả các câu lệnh và chỉ cấp quyền thực hiện thủ
tục.
+ Cấm hoặc vô hiệu hóa (disable) việc thực hiện các thủ tục hệ thống (các thủ tục cơ
sở dữ liệu có sẵn) cho phép can thiệp vào hệ quản trị cơ sở dữ liệu và hệ điều hành
nền.
- Sử dụng các công cụ rà quét lỗ hổng chèn mã SQL, như SQLMap, hoặc Acunetix
Vulnerability Scanner để chủ động rà quét, tìm các lỗ hổng chèn mã SQL và có biện
pháp khắc phục phù hợp.
3.3.3. Tấn công từ chối dịch vụ
3.3.3.1. Tấn công từ chối dịch vụ
a. Giới thiệu
Tấn công từ chối dịch vụ (Denial of Service - DoS) là dạng tấn công nhằm ngăn chặn
người dùng hợp pháp truy nhập các tài nguyên mạng. Tấn công DoS có thể được chia thành 2
loại: (1) tấn công logic (Logic attacks) và (2) tấn công gây ngập lụt (Flooding attacks). Tấn
công logic là dạng tấn công khai thác các lỗi phần mềm làm dịch vụ ngừng hoạt động, hoặc
làm giảm hiệu năng hệ thống. Tấn công DoS sử dụng sâu Slammer đề cập ở Mục 2.2.1.2.c là
dạng tấn công khai thác lỗi tràn bộ đệm trong phần mềm. Ngược lại, trong tấn công gây ngập
lụt, kẻ tấn công gửi một lượng lớn yêu cầu gây cạn kiệt tài nguyên hệ thống hoặc băng thông
đường truyền mạng.
Có nhiều kỹ thuật tấn công DoS đã được phát hiện trên thực tế. Các kỹ thuật tấn công DoS
thường gặp bao gồm: SYN Flood, Smurf, Teardrop, Ping of Death, Land Attacks, ICMP
Flood, HTTP Flood, UDP Flood,… Trong phạm vi của môn học này, chúng ta chỉ đề cập đến
2 kỹ thuật phổ biến nhất là SYN Flood và Smurf.
b. Tấn công SYN flood
* Giới thiệu
Tấn công SYN Flood là kỹ thuật tấn công DoS khai thác điểm yếu trong thủ tục bắt tay 3
bước (3-way handshake) khi hai bên tham gia truyền thông thiết lập kết nối TCP để bắt đầu
phiên trao đổi dữ liệu. SYN là bit cờ điều khiển của giao thức TCP dùng để đồng bộ số trình
tự gói tin. Thủ tục bắt tay khi một người dùng hợp pháp thiết lập một kết nối TCP đến máy
chủ, như minh họa trên hình Hình 3.6 (a) gồm 3 bước như sau:
- Người dùng thông qua máy khách gửi yêu cầu mở kết nối (SYN hay SYN-REQ) đến
máy chủ;
- Máy chủ nhận được lưu yêu cầu kết nối vào Bảng kết nối (Backlog) và gửi lại xác
nhận kết nối SYN-ACK cho máy khách;
- Khi nhận được SYN-ACK từ máy chủ, máy khách gửi lại xác nhận kết nối ACK đến
máy chủ. Khi máy chủ nhận được xác nhận kết nối ACK từ máy khách, nó xác nhận
kết nối mở thành công, máy chủ và máy khách bắt đầu phiên truyền thông TCP. Bản
ghi mở kết nối được xóa khỏi Bảng kết nối.

- 53 -
* Kịch bản tấn công
Kịch bản tấn công SYN Flood, như minh họa trên Hình 3.6 (b) gồm các bước sau:
- Kẻ tấn công gửi một lượng lớn yêu cầu mở kết nối (SYN-REQ) đến máy nạn nhân;
- Nhận được yêu cầu mở kết nối, máy nạn nhân lưu yêu cầu kết nối vào Bảng kết nối
trong bộ nhớ;
- Máy nạn nhân sau đó gửi xác nhận kết nối (SYN-ACK) đến kẻ tấn công;
- Do kẻ tấn công không gửi lại xác nhận kết nối ACK, nên máy nạn nhân vẫn phải lưu
tất cả các yêu cầu kết nối chưa được xác nhận trong Bảng kết nối. Khi Bảng kết nối bị
điền đầy thì các yêu cầu mở kết nối của người dùng hợp pháp sẽ bị từ chối;
- Máy nạn nhân chỉ có thể xóa một yêu cầu kết nối đang mở khi nó hết hạn (timed-out).
Hình 3.6. (a) Thủ tục bắt tay 3 bước của TCP và (b) Tấn công SYN Flood
Do kẻ tấn công thường sử dụng địa chỉ IP giả mạo, hoặc địa chỉ không có thực làm địa chỉ
nguồn (Source IP) trong gói tin IP yêu cầu mở kết nối, nên xác nhận kết nối SYN-ACK của
máy nạn nhân không thể đến đích. Đồng thời, kẻ tấn công cố tình tạo một lượng rất lớn yêu
cầu mở kết nối dở dang để chúng điền đầy bảng kết nối. Hậu quả là máy nạn nhân không thể
chấp nhận yêu cầu mở kết nối của những người dùng khác. Tấn công SYN Flood làm cạn kiệt
tài nguyên bộ nhớ (cụ thể là bộ nhớ Bảng kết nối) của máy nạn nhân, có thể làm máy nạn
nhân ngừng hoạt động và gây nghẽn đường truyền mạng.
* Phòng chống
Nhiều biện pháp phòng chống tấn công SYN Flood được đề xuất, nhưng chưa có giải
pháp nào có khả năng ngăn chặn triệt để dạng tấn công này. Do vậy, để phòng chống tấn công
SYN Flood hiệu quả, cần kết hợp các biện pháp sau:
- Sử dụng kỹ thuật lọc địa chỉ giả mạo (Spoofed IP Filtering): Kỹ thuật này đòi hỏi
chỉnh sửa giao thức TCP/IP không cho phép kẻ tấn công giả mạo địa chỉ;

- 54 -
- Tăng kích thước Bảng kết nối: Tăng kích thước Bảng kết nối cho phép tăng khả năng
chấp nhận các yêu cầu mở kết nối;
- Giảm thời gian chờ (SYN-RECEIVED Timer): Các yêu cầu mở kết nối chưa được xác
nhận sẽ bị xóa sớm hơn khi thời gian chờ ngắn hơn;
- SYN cache: Một yêu cầu mở kết nối chỉ được cấp phát không gian nhớ đầy đủ khi nó
được xác nhận;
- Sử dụng tường lửa (Firewall) và Proxy: Tường lửa và proxy có khả năng nhận dạng
các địa chỉ IP nguồn là địa chỉ không có thực, đồng thời chúng có khả năng tiếp nhận
yêu cầu mở kết nối, chờ đến khi có xác nhận mới chuyển cho máy chủ đích.
c. Tấn công Smurf
* Giới thiệu
Tấn công Smurf là dạng tấn công DoS sử dụng giao thức điều khiển truyền ICMP và kiểu
phát quảng bá có định hướng để gây ngập lụt đường truyền mạng của máy nạn nhân. Trên
mỗi phân vùng mạng IP thường có 1 địa chỉ quảng bá, theo đó khi có một gói tin gửi tới địa
chỉ này, nó sẽ được router của mạng chuyển đến tất cả các máy trong mạng đó.
Hình 3.7. Mô hình tấn công Smurf
* Kịch bản tấn công
Hình 3.7 minh họa mô hình tấn công DoS Smurf. Theo đó, kịch bản tấn công Smurf gồm
các bước:
- Kẻ tấn công gửi một lượng lớn gói tin chứa yêu cầu ICMP (Ping) với địa chỉ IP nguồn
là địa chỉ của máy nạn nhân đến một địa chỉ quảng bá (IP Broadcast address) của một
mạng;
- Router của mạng nhận được yêu cầu ICMP gửi đến địa chỉ quảng bá sẽ tự động chuyển
yêu cầu này đến tất cả các máy trong mạng;
- Các máy trong mạng nhận được yêu cầu ICMP sẽ gửi trả lời (reply) đến máy có địa chỉ
IP là địa nguồn trong yêu cầu ICMP (là máy nạn nhân). Nếu số lượng máy trong mạng
rất lớn thì máy nạn nhân sẽ bị ngập lụt đường truyền, hoặc ngừng hoạt động.
* Phòng chống

- 55 -
Có thể sử dụng các biện pháp sau để phòng chống tấn công Smurf:
- Cấu hình các máy trong mạng và router không trả lời các yêu cầu ICMP, hoặc các yêu
cầu phát quảng bá;
- Cấu hình các router không chuyển tiếp yêu cầu ICMP gửi đến các địa chỉ quảng bá;
- Sử dụng tường lửa để lọc các gói tin với địa chỉ giả mạo địa chỉ trong mạng.
Việc cấu hình các router không chuyển tiếp yêu cầu ICMP, hoặc các máy trong mạng
không trả lời các yêu cầu ICMP có thể gây khó khăn cho các ứng dụng dựa trên phát quảng bá
và giao thức ICMP, như ứng dụng giám sát trạng thái hoạt động của các máy trong mạng dựa
trên ICMP/Ping.
3.3.3.2. Tấn công từ chối dịch vụ phân tán
a. Giới thiệu
Tấn công DDoS (Distributed Denial of Service) là một loại tấn công DoS đặc biệt, liên
quan đến việc gây ngập lụt các máy nạn nhân với một lượng rất lớn các yêu cầu kết nối giả
mạo. Điểm khác biệt chính giữa DDoS và DoS là phạm vi (scope) tấn công: trong khi số
lượng máy tham gia tấn công DoS thường tương đối nhỏ, chỉ gồm một số ít máy tại một, hoặc
một số ít địa điểm, thì số lượng máy tham gia tấn công DDoS thường rất lớn, có thể lên đến
hàng ngàn, hoặc hàng trăm ngàn máy, và các máy tham gia tấn công DDoS có thể đến từ rất
nhiều vị trí địa lý khác nhau trên toàn cầu. Do vậy, việc phòng chống tấn công DDoS gặp
nhiều khó khăn hơn so với việc phòng chống tấn công DoS.
Có thể chia tấn công DDoS thành 2 dạng chính theo mô hình kiến trúc: tấn công DDoS
trực tiếp (Direct DDoS) và tấn công DDoS gián tiếp, hay phản xạ (Indirect/Reflective DDoS).
Trong tấn công DDoS trực tiếp, các yêu cầu tấn công được các máy tấn công gửi trực tiếp đến
máy nạn nhân. Ngược lại, trong tấn công DDoS gián tiếp, các yêu cầu tấn công được gửi đến
các máy phản xạ (Reflectors) và sau đó gián tiếp chuyển đến máy nạn nhân.
b. Tấn công DDoS trực tiếp
Hình 3.8. Kiến trúc tấn công DDoS trực tiếp
Hình 3.8 minh họa kiến trúc điển hình của dạng tấn công DDoS trực tiếp. Tấn công DDoS
trực tiếp được thực hiện theo nhiều giai đoạn theo kịch bản như sau:

- 56 -
- Kẻ tấn công (Attacker) chiếm quyền điều khiển hàng ngàn, thậm chí hàng chục ngàn
máy tính trên mạng Internet, sau đó bí mật cài các chương trình tấn công tự động
(Automated agents) lên các máy này. Các automated agents còn được gọi là các Bots
hoặc Zombies (Máy tính ma);
- Các máy bị chiếm quyền điều khiển hình thành mạng máy tính ma, gọi là botnet hay
zombie network. Các botnet, hay zombie network không bị giới hạn bởi chủng loại
thiết bị và tô pô mạng vật lý;
- Kẻ tấn công có thể giao tiếp với các máy botnet, zombie thông qua một mạng lưới các
máy trung gian (handler) gồm nhiều tầng. Phương thức giao tiếp có thể là IRC
(Internet Relay Chat), P2P (Peer to Peer), HTTP,…
- Tiếp theo, kẻ tấn công ra lệnh cho các automated agents đồng loạt tạo các yêu cầu giả
mạo gửi đến các máy nạn nhân tạo thành cuộc tấn công DDoS;
- Lượng yêu cầu giả mạo có thể rất lớn và đến từ rất nhiều nguồn, vị trí địa lý khác nhau
nên rất khó đối phó và lần vết để tìm ra kẻ tấn công thực sự.
c. Tấn công DDoS gián tiếp
Hình 3.9. Kiến trúc tấn công DDoS gián tiếp hay phản xạ
Hình 3.9 minh họa kiến trúc tấn công DDoS gián tiếp, hay phản xạ. Tấn công DDoS gián
tiếp cũng được thực hiện theo nhiều giai đoạn theo kịch bản như sau:
- Kẻ tấn công chiếm quyền điều khiển của một lượng lớn máy tính trên mạng Internet,
cài đặt phần mềm tấn công tự động bot/zombie (còn gọi là slave), hình thành nên mạng
botnet;

- 57 -
- Theo lệnh của kẻ tấn công điều khiển các Slaves/Zombies gửi một lượng lớn yêu cầu
giả mạo với địa chỉ nguồn là địa chỉ máy nạn nhân đến một số lớn các máy khác
(Reflectors) trên mạng Internet;
- Các Reflectors gửi các phản hồi (Reply) đến máy nạn nhân do địa chỉ của máy nạn
nhân được đặt vào địa chỉ nguồn của yêu cầu giả mạo;
- Khi các Reflectors có số lượng lớn, số phản hồi sẽ rất lớn và gây ngập lụt đường
truyền mạng hoặc làm cạn kiệt tài nguyên của máy nạn nhân, dẫn đến ngắt quãng hoặc
ngừng dịch vụ cung cấp cho người dùng. Các Reflectors bị lợi dụng để tham gia tấn
công thường là các hệ thống máy chủ có công suất lớn trên mạng Internet và không
chịu sự điều khiển của tin tặc.
d. Phòng chống tấn công DDoS
Nhìn chung, để phòng chống tấn công DDoS hiệu quả, cần kết hợp nhiều biện pháp và sự
phối hợp của nhiều bên do tấn công DDoS có tính phân tán cao và hệ thống mạng máy tính
ma (botnet) được hình thành và điều khiển theo nhiều tầng, lớp. Một số biện pháp có thể xem
xét áp dụng:
- Sử dụng các phần mềm rà quét vi rút và các phần mềm độc hại khác nhằm loại bỏ các
loại bots, zombies, slaves khỏi các hệ thống máy tính;
- Sử dụng các hệ thống lọc đặt trên các router, tường lửa của các nhà cung cấp dịch vụ
Internet (ISP) để lọc các yêu cầu điều khiển (C&C – Command and Control) gửi từ kẻ
tấn công đến các bots;
- Sử dụng các hệ thống giám sát, phát hiện bất thường, nhằm phát hiện sớm các dấu hiệu
của tấn công DDoS.
- Sử dụng tường lửa để chặn (block) tạm thời các cổng dịch vụ bị tấn công.
3.3.4. Tấn công giả mạo địa chỉ
Dạng tấn công giả mạo địa chỉ thường gặp nhất là tấn công giả mạo địa chỉ IP, trong đó kẻ
tấn công sử dụng địa chỉ IP giả làm địa chỉ nguồn (Source IP) của các gói tin IP, thường để
đánh lừa máy nạn nhân nhằm vượt qua các hàng rào kiểm soát an ninh thông thường. Chẳng
hạn, nếu kẻ tấn công giả địa chỉ IP là địa chỉ cục bộ của mạng LAN, hắn có thể có nhiều cơ
hội xâm nhập vào các máy khác trong mạng LAN đó do chính sách kiểm soát an ninh với các
máy trong cùng mạng LAN thường được giảm nhẹ.
3.3.4.2. Kịch bản
Hình 3.10 minh họa một cuộc tấn công giả mạo địa chỉ IP vào một máy nạn nhân trong
mạng cục bộ. Các bước thực hiện như sau:
- Giả sử máy của kẻ tấn công có địa chỉ IP là 192.168.0.25 và hắn muốn gửi gói tin tấn
công đến máy nạn nhân có địa chỉ IP là 100.0.0.75;
- Kẻ tấn công tạo và gửi yêu cầu giả mạo với địa chỉ IP nguồn của các gói tin IP của yêu
cầu là 100.0.0.80 đến máy nạn nhân. Địa chỉ 100.0.0.80 là địa chỉ cùng mạng LAN với
máy nạn nhân 100.0.0.75;

- 58 -
- Nếu tường lửa của mạng LAN không lọc được các gói tin với địa chỉ nguồn giả mạo,
yêu cầu giả mạo của kẻ tấn công có thể đến được và gây tác hại cho máy nạn nhân.
Hình 3.10. Minh họa tấn công giả mạo địa chỉ IP
Biện pháp phòng chống tấn công giả mạo địa chỉ IP hiệu quả nhất là sử dụng kỹ thuật lọc
trên tường lửa, hoặc các router với nguyên tắc lọc: các gói tin từ mạng ngoài đi vào mạng
LAN mà có địa chỉ nguồn là địa chỉ nội bộ của mạng LAN đó thì chúng là các gói tin giả mạo
và phải bị chặn.
3.3.5. Tấn công nghe lén
Hình 3.11. Tấn công nghe lén
Tấn công nghe lén (Sniffing/Eavesdropping), như minh họa trên Hình 3.11 là dạng tấn
công sử dụng thiết bị phần cứng hoặc phần mềm, lắng nghe trên card mạng, hub, switch,
router, hoặc môi trường truyền dẫn để bắt các gói tin dùng cho phân tích, hoặc lạm dụng về
sau. Đây là kiểu tấn công thụ động nhằm thu thập các thông tin nhạy cảm, hoặc giám sát lưu

- 59 -
lượng mạng. Các thông tin nhạy cảm như tên người dùng, mật khẩu, thông tin thanh toán nếu
không được mã hóa có thể bị nghe lén và lạm dụng. Các thông tin truyền trong mạng WIFI,
hoặc các mạng không dây cũng có thể bị nghe lén dễ dàng do môi trường truyền dẫn vô tuyến
và nếu không sử dụng các cơ chế bảo mật đủ mạnh.
Để phòng chống tấn công nghe lén, có thể áp dụng các biện pháp sau:
- Có cơ chế bảo vệ các thiết bị mạng và hệ thống truyền dẫn ở mức vật lý;
- Sử dụng các biện pháp, cơ chế xác thực người dùng đủ mạnh;
- Sử dụng các biện pháp bảo mật thông tin truyền dựa trên các kỹ thuật mã hóa.
3.3.6. Tấn công kiểu người đứng giữa
Tấn công kiểu người đứng giữa (Man in the middle) là dạng tấn công dụng quá trình
chuyển gói tin đi qua nhiều trạm (hop) thuộc các mạng khác nhau, trong đó kẻ tấn công chặn
bắt các thông điệp giữa 2 bên tham gia truyền thông và chuyển thông điệp lại cho bên kia.
Mục đích chính của dạng tấn công này là đánh cắp thông tin. Hình 3.12 minh họa mô hình tấn
công kiểu người đứng giữa trong một phiên truyền file ở dạng rõ (plaintext) sử dụng giao thức
FTP giữa máy khách (Client) và máy chủ (Server).
Hình 3.12. Mô hình tấn công kiểu người đứng giữa
Hình 3.13. Một kịch bản tấn công kiểu người đứng giữa

- 60 -
3.3.6.2. Kịch bản
Hình 3.13 minh họa một kịch bản tấn công kiểu người đứng giữa, trong đó hai bên A và B
(Công ty A và Công ty B) trao đổi các thông điệp bí mật và kẻ tấn công C (Hacker) bắt và có
thể sửa đổi, lạm dụng các thông điệp truyền giữa A và B. Các bước tấn công cụ thể như sau:
- A gửi các thông điệp để thiết lập một phiên làm việc bảo mật với B;
- C bắt được các thông điệp A gửi. C giả làm B và trao đổi các khóa của mình với A.
Sau đó C giả làm A để thiết lập một phiên làm việc với B (có trao đổi khóa với B);
- B gửi các thông điệp cho C mà vẫn tưởng như đang liên lạc với A. C nhận các thông
điệp B gửi, giải mã bằng khóa của mình (và có thể sửa đổi), sau đó chuyển tiếp thông
điệp cho A. A nhận các thông điệp mà không biết là chúng đã bị C lạm dụng.
Một trong các biện pháp hiệu quả để phòng chống tấn công kiểu người đứng giữa là hai
bên tham gia truyền thông phải có cơ chế xác thực thông tin nhận dạng của nhau và xác thực
tính toàn vẹn của các thông điệp trao đổi. Chẳng hạn, các bên có thể sử dụng chứng chỉ số
khóa công khai (Public key certificate) để xác thực thông tin nhận dạng cuả nhau và sử dụng
chữ ký số để đảm bảo tính toàn vẹn.
3.3.7. Tấn công bằng bom thư và thư rác
Tấn công bằng bom thư (Mail bombing) là một dạng tấn công DoS khi kẻ tấn công gửi
một lượng rất lớn email đến hộp thư của nạn nhân. Khi đó hộp thư và cả máy chủ nạn nhân có
thể bị tê liệt và không thể hoạt động bình thường. Tấn công bằng bom thư có thể được thực
hiện bằng một số thủ thuật:
- Gửi bom thư bằng cách sử dụng kỹ thuật xã hội, đánh lừa người dùng phát tán email;
- Khai thác lỗi trong hệ thống gửi nhận email SMTP;
- Lợi dụng các máy chủ email không được cấu hình tốt để gửi email cho chúng.
Tấn công bằng thư rác (Spamming emails) là dạng tấn công gửi các thư không mong
muốn, như thư quảng cáo, thư chứa các phần mềm độc hại. Theo một số thống kê, khoảng 70-
80% lượng emails gửi trên mạng Internet là thư rác. Kẻ tấn công thường sử dụng các máy tính
bị điều khiển (bots/zombies) để gửi email cho chúng. Spam emails gây lãng phí tài nguyên
tính toán và thời gian của người dùng.
3.3.8. Tấn công sử dụng các kỹ thuật xã hội
Tấn công sử dụng các kỹ thuật xã hội (Social Engineering) là dạng tấn công phi kỹ thuật
nhằm vào người dùng. Dạng tấn công này khai thác các điểm yếu cố hữu của người dùng, như
tính cả tin, ngây thơ, tò mò và lòng tham. Dạng thường gặp của kiểu tấn công này là thuyết
phục người dùng tiết lộ thông tin truy nhập hoặc các thông tin có giá trị cho kẻ tấn công. Một
số kỹ thuật mà kẻ tấn công thường áp dụng gồm:
- Kẻ tấn công có thể giả danh làm người có vị trí cao hơn so với nạn nhân để có được sự
tin tưởng, từ đó thuyết phục hoặc đánh lừa nạn nhân cung cấp thông tin;
- Kẻ tấn công có thể mạo nhận là người được ủy quyền của người có thẩm quyền để yêu
cầu các nhân viên tiết lộ thông tin về cá nhân/tổ chức;

- 61 -
- Kẻ tấn công có thể lập trang web giả để đánh lừa người dùng cung cấp các thông tin cá
nhân, thông tin tài khoản, thẻ tín dụng,…
3.3.8.2. Trò lừa đảo Nigeria 4-1-9
Trò lừa đảo Nigeria 4-1-9 là một trong các dạng tấn công sử dụng các kỹ thuật xã hội nổi
tiếng nhất, trong đó đã có hàng chục nghìn người ở Mỹ, Canada và Châu Âu đã sập bẫy của
kẻ lừa đảo. Kẻ lừa đảo lợi dụng sự ngây thơ và lòng tham của một số người với kịch bản tóm
tắt như sau:
- Kẻ lừa đảo gửi thư tay, hoặc email đến nhiều người nhận, mô tả về việc có 1 khoản
tiền lớn (từ thừa kế, hoặc lợi tức,..) cần chuyển ra nước ngoài, nhờ người nhận giúp đỡ
để hoàn thành giao dịch. Khoản tiền có thể lên đến hàng chục, hoặc trăm triệu USD.
Kẻ lừa đảo hứa sẽ trả cho người tham gia một phần số tiền (lên đến 20-30%);
- Nếu người nhận có phản hồi và đồng ý tham gia, kẻ lừa đảo sẽ gửi tiếp thư, hoặc email
khác, yêu cầu chuyển cho hắn 1 khoản phí giao dịch (từ vài ngàn đến hàng chục ngàn
USD);
- Nếu người nhận gửi tiền phí giao dịch theo yêu cầu thì người đó sẽ mất tiền, do giao
dịch mà kẻ lừa đảo hứa hẹn là giả mạo.
Nhiều biến thể của trò lừa đảo Nigeria 4-1-9 đã xuất hiện trong những năm gần đây trên
thế giới cũng như ở Việt Nam, chẳng hạn như thông báo lừa trúng thưởng các tài sản có giá trị
lớn để chiếm đoạt khoản "phí trả thưởng", lừa đầu tư vào tài khoản ảo với hứa hẹn lại suất
cao,…
3.3.8.3. Phishing
Hình 3.14. Một phishing email gửi cho khách hàng của mạng đấu giá eBay
Phishing là một dạng đặc biệt phát triển rất mạnh của tấn công sử dụng các kỹ thuật xã
hội, trong đó kẻ tấn công bẫy người dùng để lấy thông tin cá nhân, thông tin tài khoản, thẻ tín

- 62 -
dụng,… Kẻ tấn công có thể giả mạo trang web của các tổ chức tài chính, ngân hàng, sau đó
chúng gửi email cho người dùng (địa chỉ email thu thập trên mạng), yêu cầu xác thực thông
tin. Hình 3.14 và Hình 3.15 minh họa 2 phishing emails gửi cho khách hàng của mạng đấu giá
trực tuyến eBay và ngân hàng Royal Bank yêu cầu người dùng cập nhật thông tin thanh toán
đã hết hạn, hoặc xác nhận thông tin tài khoản không sử dụng. Nếu người dùng làm theo
hướng dẫn thì sẽ vô tình cung cấp các thông tin cá nhân, thông tin tài khoản, thẻ tín dụng cho
kẻ tấn công.
Hình 3.15. Một phishing email gửi cho khách hàng của ngân hàng Royal Bank
Do tấn công sử dụng các kỹ thuật xã hội nhắm đến người dùng nên biện pháp phòng
chống hiệu quả là giáo dục, đào tạo nâng cao ý thức cảnh giác cho người dùng. Một số
khuyến nghị giúp người dùng phòng tránh dạng tấn công này:
- Cảnh giác với các lời mời, hoặc thông báo trúng thưởng bằng email, tin nhắn điện
thoại, hoặc quảng cáo trên các trang web, diễn đàn mà không có lý do, nguồn gốc
trúng thưởng rõ ràng;
- Cảnh giác với các yêu cầu cung cấp thông tin, xác nhận tài khoản, thông tin thanh toán,
thông tin thẻ tín dụng,..;
- Kiểm tra kỹ địa chỉ (URL) các trang web, đảm bảo truy nhập đúng trang web của cơ
quan, tổ chức.
3.3.9. Tấn công pharming
Pharming là kiểu tấn công vào trình duyệt của người dùng, trong đó người dùng gõ địa chỉ
1 website, trình duyệt lại yêu cầu 1 website khác, thường là website độc hại. Có 2 dạng tấn
công pharming: (1) kẻ tấn công thường sử dụng sâu, vi rút hoặc các phần mềm độc hại cài vào
hệ thống để điều khiển trình duyệt của người dùng và (2) kẻ tấn công cũng có thể tấn công

- 63 -
vào hệ thống tên miền (DNS) để thay đổi kết quả truy vấn: thay địa chỉ IP của website hợp
pháp thành IP của website độc hại.
Hình 3.16 minh họa cửa sổ trình duyệt của người dùng bị tấn công pharming ở dạng (1),
hay còn gọi là tấn công cướp trình duyệt (Browser hijacking), trong đó người dùng nhập địa
chỉ trang google.com thì trình duyệt lại nạp trang adventureinsecurity.com. Trong trường hợp
này, trình duyệt của nạn nhân đã bị cài đặt trình cắm (plug-in, hoặc add-on) độc hại có khả
năng điều khiển trình duyệt.
Hình 3.16. Tấn công pharming "cướp" trình duyệt
Hình 3.17. Tấn công pharming thông qua tấn công vào máy chủ DNS

- 64 -
Hình 3.17 minh họa các bước của tấn công pharming dạng (2), trong đó kẻ tấn công xâm
nhập vào máy chủ DNS chỉnh sửa địa chỉ IP của website hợp pháp thành địa chỉ IP của máy
chủ của chúng. Kết quả là trình duyệt người dùng bị chuyển hướng yêu cầu nạp website của
kẻ tấn công.
3.4. CÁC DẠNG PHẦN MỀM ĐỘC HẠI
3.4.1. Giới thiệu
Các phần mềm độc hại (Malware hay Malicious software) là các chương trình, phần mềm
được viết ra nhằm các mục đích xấu, như đánh cắp thông tin nhạy cảm, hoặc phá hoại các hệ
thống. Có nhiều phương pháp phân loại các phần mềm độc hại, trong đó một phương pháp
được thừa nhận rộng rãi là chia các phần mềm độc hại thành 2 nhóm chính như biểu diễn trên
Hình 3.18:
- Các phần mềm độc hại cần chương trình chủ, vật chủ (host) để ký sinh và lây nhiễm.
Các phần mềm độc hại thuộc nhóm này gồm Logic bombs (Bom logic), Back doors
(Cửa hậu), Trojan horses (Con ngựa thành Tơ roa), Viruses (Vi rút), Rootkits, Adware
(Phần mềm quảng cáo) và Spyware (Phần mềm gián điệp).
- Các phần mềm độc hại không cần chương trình chủ, vật chủ để lây nhiễm. Các phần
mềm độc hại thuộc nhóm này gồm Worms (Sâu) và Zombies hay Bots (Phần mềm
máy tính ma).
Trong số các phần mềm độc hại, các phần mềm độc hại có khả năng tự lây nhiễm (self-
infection), hay tự nhân bản (self-replicate) gồm Vi rút, Sâu và Phần mềm máy tính ma. Các
dạng còn lại không có khả năng tự lây nhiễm. Việc phân loại các phần mềm độc hại kể trên
mang tính chất tương đối do hiện nay, có một số phần mềm độc hại có các đặc tính của cả Vi
rút, Sâu và Phần mềm gián điệp.
Hình 3.18. Các dạng phần mềm độc hại
3.4.2. Logic bombs
Logic bombs (Bom logic) là các đoạn mã độc thường được “nhúng” vào các chương trình
bình thường và thường hẹn giờ để “phát nổ” trong một số điều kiện củ thể. Điều kiện để bom

- 65 -
“phát nổ” có thể là sự xuất hiện hoặc biến mất của các file cụ thể, một thời điểm cụ thể, hoặc
một ngày trong tuần. Khi “phát nổ” bom logic có thể xoá dữ liệu, file, tắt cả hệ thống...
Thực tế đã ghi nhận quả bom logic do Tim Lloyd cài lại đã “phát nổ” tại công ty Omega
Engineering vào ngày 30/7/1996, 20 ngày sau khi Tim Lloyd bị sa thải. Bom logic này đã xoá
sạch các bản thiết kế và các chương trình, gây thiệt hại 10 triệu USD cho công ty. Bản thân
Tim Lloyd bị phạt 2 triệu USD và 41 tháng tù.
3.4.3. Trojan Horses
Trojan horses lấy tên theo tích “Con ngựa thành Tơ roa”, là chương trình chứa mã độc,
thường giả danh những chương trình có ích, nhằm lừa người dùng kích hoạt chúng. Trojan
horses thường được sử dụng để thực thi gián tiếp các tác vụ, mà tác giả của chúng không thể
thực hiện trực tiếp do không có quyền truy nhập. Chẳng hạn, trong một hệ thống nhiều người
dùng, một người dùng có thể tạo ra một trojan đội lốt một chương trình hữu ích đặt ở thư mục
chung. Khi trojan này được thực thi bởi một người dùng khác, nó sẽ thay đổi quyền truy nhập
các file của người dùng đó, cho phép tất cả người dùng truy nhập vào các file của người dùng
đó.
3.4.4. Back doors
Back doors (Cửa hậu) thường được các lập trình viên tạo ra, dùng để gỡ rối và kiểm thử
chương trình trong quá trình phát triển. Cửa hậu thường cho phép truy nhập trực tiếp vào hệ
thống mà không qua các thủ tục kiểm tra an ninh thông thường. Khi cửa hậu được lập trình
viên tạo ra để truy nhập bất hợp pháp vào hệ thống, nó trở thành một mối đe dọa đến an ninh
hệ thống. Cửa hậu thường được thiết kế và cài đặt khéo léo và chỉ được kích hoạt trong một
ngữ cảnh nào đó, do vậy nó rất khó bị phát hiện.
3.4.5. Viruses
Hình 3.19. Minh họa vi rút máy tính
Vi rút là một chương trình có thể “nhiễm” vào các chương trình khác, bằng cách sửa đổi
các chương trình này. Nếu các chương trình đã bị sửa đổi chứa vi rút được kích hoạt thì vi rút
sẽ tiếp tục “lây nhiễm” sang các chương trình khác. Tương tự như vi rút sinh học, vi rút máy

- 66 -
tính cũng có khả năng tự nhân bản, tự lây nhiễm sang các chương trình khác mà nó tiếp xúc.
Có nhiều con đường lây nhiễm vi rút, như sao chép file, gọi các ứng dụng và dịch vụ qua
mạng, email...
Vi rút có thể thực hiện được mọi việc mà một chương trình thông thường có thể thực hiện.
Khi đã lây nhiễm vào một chương trình, vi rút tự động được thực hiện khi chương trình này
chạy. Hình 3.20 minh họa việc chèn mã vi rút vào cuối một chương trình và chỉnh sửa chương
trình để khi chương trình được kích hoạt, mã vi rút luôn được thực hiện trước, sau đó mới
thực hiện mã chương trình.
Hình 3.20. Chèn và gọi thực hiện mã vi rút
3.4.5.2. Các loại vi rút
Các loại vi rút thường gặp bao gồm file vi rút, boot vi rút, macro vi rút và email vi rút.
Boot vi rút là dạng vi rút lây nhiễm vào cung khởi động (boot sector) của đĩa hoặc phần hệ
thống của đĩa như cung khởi động chủ của đĩa cứng (master boot record). Do boot vi rút lây
nhiễm vào cung khởi động nên nó luôn được nạp vào bộ nhớ mỗi khi hệ thống máy khởi
động. Boot vi rút có thể gây hỏng phần khởi động của đĩa, thậm chí có thể làm cho đĩa không
thể truy nhập được.
File vi rút là dạng vi rút phổ biến nhất, đối tượng lây nhiễm của chúng là các file chương
trình và các file dữ liệu. Mỗi khi chương trình được kích hoạt hoặc file dữ liệu được nạp vào
bộ nhớ, vi rút được kích hoạt. Mọi chương trình tiếp theo được kích hoạt đều bị lây nhiễm vi
rút này. File vi rút có thể làm hỏng chương trình, hỏng hoặc phá hủy các file dữ liệu, đánh cắp
các dữ liệu nhạy cảm,…
Macro vi rút là một loại file vi rút đặc biệt do chúng chỉ lây nhiễm vào các tài liệu của bộ
phần mềm Microsoft Office. Macro vi rút hoạt động được nhờ tính năng cho phép tạo và thực
hiện các đoạn mã macro trong các tài liệu của bộ ứng dụng Microsoft Office, gồm ứng dụng
soạn thảo Word, bảng tính Excel, trình email Outlook,…. Các đoạn mã macro thường được
dùng để tự động hóa 1 số việc và được viết bằng ngôn ngữ Visual Basic for Applications
(VBA). Macro vi rút thường lây nhiễm vào các file định dạng chuẩn (các template như
normal.dot và normal.dotx) và từ đó lây nhiễm vào tất cả các file tài liệu

- 67 -
được mở. Macro vi rút cũng có thể được tự động kích hoạt nhờ các auto-executed macros,
như AutoExecute, Automacro và Command macro. Theo thống kê, macro vi rút chiếm
khoảng 2/3 tổng lượng vi rút đã được phát hiện. Lượng tài liệu bị lây nhiễm macro vi rút đã
giảm đáng kể từ khi Microsoft Office 2010 có thiết lập ngầm định không cho phép chạy các
macro.
Email vi rút lây nhiễm bằng cách tự động gửi một bản copy của nó như 1 file đính kèm
đến tất cả các địa chỉ email trong sổ địa chỉ của người dùng trên máy bị lây nhiễm. Nếu người
dùng mở email hoặc file đính kèm, vi rút được kích hoạt. Email vi rút có thể lây nhiễm rất
nhanh chóng, lan tràn trên khắp thế giới trong một thời gian ngắn.
3.4.6. Worms
Worms (Sâu) là một loại phần mềm độc hại có khả năng tự lây nhiễm từ máy này sang
máy khác mà không cần chương trình chủ, vật chủ, hoặc sự trợ giúp của người dùng. Khi sâu
lây nhiễm vào một máy, nó sử dụng máy này làm “bàn đạp” để tiếp tục rà quét, tấn công các
máy khác. Một trong các dạng sâu phổ biến là sâu mạng (network worms) sử dụng kết nối
mạng để lây lan từ máy này sang máy khác. Mặc dù sử dụng phương thức lây lan khác vi rút,
khi sâu hoạt động, nó tương tự vi rút.
Hình 3.21. Minh họa sâu máy tính
Sâu có thể lây lan sử dụng nhiều phương pháp khác nhau. Một số sâu chỉ sử dụng một
phương pháp lây lan, nhưng một số sâu khác có khả năng lây lan theo nhiều phương pháp.
Các phương pháp lây lan chính của sâu gồm:
- Lây lan qua thư điện tử: Sâu sử dụng email để gửi bản sao của mình đến các máy khác.
- Lây lan thông qua khả năng thực thi từ xa: Sâu gửi và thực thi một bản sao của nó trên
một máy khác thông qua việc khai thác các lỗ hổng an ninh của hệ điều hành, các dịch
vụ, hoặc phần mềm ứng dụng.
- Lây lan thông qua khả năng log-in (đăng nhập) từ xa: Sâu đăng nhập vào hệ thống ở xa
như một người dùng và sử dụng lệnh để sao chép bản thân nó từ máy này sang máy
khác.

- 68 -
Sâu Code Red được phát hiện vào tháng 7/2001 lây nhiễm thông qua việc khai thác lỗi
tràn bộ đệm khi xử lý các file .ida trong máy chủ Microsoft IIS (Internet Information Service).
Code Red quét các địa chỉ IP ngẫu nhiên để tìm các hệ thống có lỗi và lây nhiễm vào 360.000
máy chủ trong vòng 14 giờ. Sau đó, sâu Nimda được phát hiện vào tháng 9/2001 là sâu có khả
năng lây lan theo nhiều con đường:
- Qua email từ máy client sang client.
- Qua các thư mục chia sẻ trên mạng.
- Từ máy chủ web sang trình duyệt.
- Từ máy khách đến máy chủ nhờ khai thác các lỗi máy chủ.
Chỉ 22 phút sau khi ra đời, Nimda trở thành sâu có tốc độ lan truyền nhanh nhất trên
Internet vào thời điểm đó.
3.4.7. Zombies
Zombie (còn gọi là Bot hoặc Automated agent) là một chương trình được thiết kế để giành
quyền kiểm soát một máy tính có kết nối Internet, và sử dụng máy tính bị kiểm soát để tấn
công các hệ thống khác, hoặc gửi spam emails. Tương tự như sâu, zombie có khả năng tự lây
nhiễm sang các hệ thống khác mà không cần chương trình chủ, hoặc các hỗ trợ từ người dùng.
Một tập hợp các máy tính zombie/bot dưới sự kiểm soát của một, hoặc một nhóm tin tặc được
gọi là mạng máy tính ma, hay zombie network/botnet. Các zombies thường được điều phối và
sử dụng để thực hiện các cuộc tấn công DDoS các máy chủ, các website của các công ty, hoặc
các tổ chức chính phủ. Các máy tính zombies cũng có thể được sử dụng để gửi thư rác tạo ra
khoản tiền không nhỏ cho các nhóm tin tặc, như minh họa trên Hình 3.22.
Hình 3.22. Mô hình tin tặc sử dụng các máy tính Zombie để gửi thư rác
3.4.8. Rootkits
Rootkit là một dạng phần mềm độc hại gồm một tập các công cụ có mục đích giành quyền
truy nhập vào hệ thống máy tính mà người dùng không có thẩm quyền không thể truy nhập.
Rootkit thường che giấu mình bằng cách đội lột một phần mềm khác. Rootkit có thể được cài
đặt tự động, hoặc tin tặc cài đặt rootkit khi chiếm được quyền quản trị hệ thống. Do rootkit có

- 69 -
quyền truy nhập hệ thống ở mức quản trị nên nó có toàn quyền truy nhập vào các thành phần
trong hệ thống và rất khó bị phát hiện.
3.4.9. Adware và Spyware
Adware (tên đầy đủ là advertising-supported software) là các phần mềm tự động hiển thị
các bảng quảng cáo trong thời gian người dùng tải hoặc sử dụng các phần mềm. Adware
thường được đóng gói chung với các phần mềm khác có thể dưới dạng như một phần của một
phần mềm hoặc một dịch vụ miễn phí. Adware trong một số trường hợp có thể được coi là
một phần mềm độc hại nếu chúng được tự động cài đặt và kích hoạt mà không được sự đồng
ý của người dùng.
Spyware là một dạng phần mềm độc hại được cài đặt tự động nhằm giám sát, thu thập và
đánh cắp các thông tin nhạy cảm trên hệ thống nạn nhân. Có 4 loại spyware thường gặp, gồm
system monitor (giám sát hệ thống), trojan, adware, and tracking cookies (các cookie theo
dõi). Spyware có thể được cài đặt vào hệ thống nạn nhân thông qua nhiều phương pháp, như
tích hợp, đóng gói vào các phần mềm khác, bẫy nạn nhân tự tải và cài đặt, hoặc tin tặc có thể
sử dụng vi rút, sâu để tải và cài đặt. Spyware thường được trang bị khả năng ẩn mình nên rất
khó có thể phát hiện bằng các phương pháp thông thường.
1) Mối đe dọa (threat) là gì? Nêu quan hệ giữa lỗ hổng và mối đe dọa.
2) Mô tả 4 loại tấn công chính và 2 kiểu tấn công chủ động và thụ động.
3) Nêu mục đích và các dạng tấn công vào mật khẩu.
4) Tấn công chèn mã SQL là gì? Nêu các nguyên nhân của lỗ hổng chèn mã SQL. Tấn công
chèn mã SQL có khả năng cho phép tin tặc thực hiện hành động gì trên hệ thống nạn
nhân?
5) Nêu các biện pháp phòng chống tấn công chèn mã SQL.
6) Vẽ sơ đồ, mô tả cơ chế tấn công SYN Flood và các biện pháp phòng chống.
7) Vẽ sơ đồ, mô tả cơ chế tấn công Smurf và các biện pháp phòng chống.
8) Vẽ sơ đồ và mô tả kịch bản tấn công DDoS trực tiếp và tấn công DDoS gián tiếp.
9) Mô tả cơ chế và các biện pháp phòng chống tấn công người đứng giữa.
10) Đối tượng của tấn công sử dụng các kỹ thuật xã hội là gì? Mô tả kịch bản của Trò lừa đảo
Nigeria 4-1-9.
11) Tấn công pharming là gì? Mô tả các dạng tấn công pharming.
12) Phần mềm độc hại là gì? Phân loại các phần mềm độc hại.
13) Vi rút là gì? Nêu các phương pháp lây nhiễm và các loại vi rút.
14) Trojan là gì? Mô tả cơ chế hoạt động của trojan.
15) Sâu máy tính là gì? Nêu điểm khác biệt cơ bản của sâu và vi rút. Nêu các phương pháp lây
lan của sâu.

Bài giảng Cơ sở an toàn thông tin Chương 4. Đảm bảo ATTT dựa trên mã hóa
- 70 -
CHƯƠNG 4. ĐẢM BẢO AN TOÀN THÔNG TIN
DỰA TRÊN MÃ HÓA
Chương 4 giới thiệu các khái niệm cơ bản về mật mã, hệ mã hóa, các phương pháp mã
hóa. Phần tiếp theo của chương trình bày một số giải thuật cơ bản của mã hóa khóa đối xứng
(DES, 3-DES và AES), mã hóa khóa bất đối xứng (RSA) và các hàm băm (MD5 và SHA1).
4.1. KHÁI QUÁT VỀ MÃ HÓA THÔNG TIN VÀ ỨNG DỤNG
4.1.1. Các khái niệm cơ bản
Mật mã
Theo từ điển Webster's Revised Unabridged Dictionary: “cryptography is the act or art of
writing secret characters”, hay mật mã (cryptography) là một hành động hoặc nghệ thuật viết
các ký tự bí mật. Còn theo từ điển Free Online Dictionary of Computing: “cryptography is
encoding data so that it can only be decoded by specific individuals”, có nghĩa là mật mã là
việc mã hóa dữ liệu mà nó chỉ có thể được giải mã bởi một số người chỉ định.
Bản rõ, Bản mã, Mã hóa và Giải mã
Bản rõ (Plaintext), hay thông tin chưa mã hóa (Unencrypted information) là thông tin ở
dạng có thể hiểu được.
Bản mã (Ciphertext), hay thông tin đã được mã hóa (Encrypted information) là thông tin ở
dạng đã bị xáo trộn.
Mã hóa (Encryption) là hành động xáo trộn (scrambling) bản rõ để chuyển thành bản mã.
Giải mã (Decryption) là hành động giải xáo trộn (unscrambling) bản mã để chuyển thành
bản rõ.
Hình 4.1. Các khâu Mã hóa (Encryption) và Giải mã (Decryption) của một hệ mã hóa
Hình 4.1 minh họa các khâu của một hệ mã hóa, trong đó khâu mã hóa thực hiện ở phía
người gửi: chuyển bản rõ thành bản mã và khâu giải mã được thực hiện ở phía người nhận:
chuyển bản mã thành bản rõ.
Giải thuật mã hóa & giải mã, Bộ mã hóa, Khóa/Chìa, Không gian khóa
Giải thuật mã hóa (Encryption algorithm) là giải thuật dùng để mã hóa thông tin và giải
thuật giải mã (Decryption algorithm) dùng để giải mã thông tin.
Một bộ mã hóa (Cipher) gồm một giải thuật để mã hóa và một giải thuật để giải mã thông
tin.

- 71 -
Khóa/Chìa (Key) là một chuỗi được sử dụng trong giải thuật mã hóa và giải mã.
Không gian khóa (Keyspace) là tổng số khóa có thể có của một hệ mã hóa. Ví dụ, nếu sử
dụng khóa kích thước 64 bit thì không gian khóa là 264
.
Mã hóa khóa đối xứng, Mã hóa khóa bất đối xứng, Hàm băm, Thám mã
Mã hóa khóa đối xứng (Symmetric key cryptography) là dạng mã hóa trong đó một khóa
được sử dụng cho cả giải thuật mã hóa và giải mã. Do khóa sử dụng chung cần phải được giữ
bí mật nên mã hóa khóa đối xứng còn được gọi là mã hóa khóa bí mật (Secret key
cryptography). Hình 4.2 minh họa hoạt động của một hệ mã hóa khóa đối xứng, trong đó một
khóa bí mật duy nhất được sử dụng cho cả hai khâu mã hóa và giải mã một thông điệp.
Hình 4.2. Mã hóa khóa đối xứng sử dụng 1 khóa bí mật
Hình 4.3. Mã hóa khóa bất đối xứng sử dụng một cặp khóa
Mã hóa khóa bất đối xứng (Asymmetric key cryptography) là dạng mã hóa trong đó một
cặp khóa được sử dụng: khóa công khai (public key) dùng để mã hóa, khóa riêng (private key)
dùng để giải mã. Chỉ có khóa riêng cần phải giữ bí mật, còn khóa công khai có thể phổ biến
rộng rãi. Do khóa để mã hóa có thể công khai nên đôi khi mã hóa khóa bất đối xứng còn được
gọi là mã hóa khóa công khai (Public key cryptography). Hình 4.3 minh họa hoạt động của
một hệ mã hóa khóa bất đối xứng, trong đó một khóa công khai (public key) được sử dụng
cho khâu mã hóa và khóa riêng (private key) cho khâu giải mã thông điệp.

- 72 -
Hàm băm (Hash function) là một ánh xạ chuyển các dữ liệu có kích thước thay đổi về dữ
liệu có kích thước cố định. Hình 4.4 minh họa đầu vào (Input) và đầu ra (Digest) của hàm
băm. Trong các loại hàm băm, hàm băm 1 chiều (One-way hash function) là hàm băm, trong
đó việc thực hiện mã hóa tương đối đơn giản, còn việc giải mã thường có độ phức tạp rất lớn,
hoặc không khả thi về mặt tính toán.
Hình 4.4. Minh họa đầu vào (Input) và đầu ra (Digest) của hàm băm
Thám mã hay phá mã (Cryptanalysis) là quá trình giải mã thông điệp đã bị mã hóa mà
không cần có trước thông tin về giải thuật mã hóa và khóa mã.
4.1.2. Các thành phần của một hệ mã hóa
Hình 4.5. Các thành phần của một hệ mã hóa đơn giản
Một hệ mã hóa hay hệ mật mã (Cryptosystem) là một bản cài đặt của các kỹ thuật mật mã
và các thành phần có liên quan để cung cấp dịch vụ bảo mật thông tin. Hình 4.5 nêu các thành
phần của một hệ mã hóa đơn giản dùng để đảm bảo tính bí mật của thông tin từ người gửi
(Sender) truyền đến người nhận (Receiver) mà không bị một bên thứ ba nghe lén

- 73 -
(Interceptor). Các thành phần của một hệ mã hóa đơn giản gồm bản rõ (plaintext), giải thuật
mã hóa (Encryption Algorithm), bản mã (ciphertext), giải thuật giải mã (Decryption
Algorithm), khóa mã hóa (encryption key) và khóa giải mã (decryption key). Một thành phần
quan trọng khác của một hệ mã hóa là không gian khóa (Keyspace) - là tập hợp tất cả các
khóa có thể có. Ví dụ, nếu chọn kích thước khóa là 64 bit thì không gian khóa sẽ là 264
. Nhìn
chung, hệ mã hóa có độ an toàn càng cao nếu không gian khóa lựa chọn càng lớn.
4.1.3. Mã hóa dòng và mã hóa khối
4.1.3.1. Mã hóa dòng
Hình 4.6. Mã hóa dòng (Stream cipher)
Mã hóa dòng (Stream cipher) là kiểu mã hóa mà từng bit, hoặc ký tự của bản rõ được kết
hợp với từng bit, hoặc ký tự tương ứng của khóa để tạo thành bản mã. Hình 4.6 biểu diễn quá
trình mã hóa (Encrypt) và giải mã (Decrypt) trong mã hóa dòng. Theo đó, ở bên gửi các bit Pi
của bản rõ (plaintext) được liên tục đưa vào kết hợp với bit tương ứng Ki của khóa để tạo
thành bit mã Ci; Ở bên nhận, bit mã Ci được kết hợp với bit khóa Ci để khôi phục bit rõ Pi.
Một bộ sinh dòng khóa (Keystream Generator) được sử dụng để liên tục sinh các bit khóa Ki
từ khóa gốc K. Các giải thuật mã hóa dòng tiêu biểu như A5, hoặc RC4 được sử dụng rộng rãi
trong viễn thông.
4.1.3.2. Mã hóa khối
Hình 4.7. Mã hóa khối (Block cipher)
Mã hóa khối (Block cipher) là kiểu mã hóa mà dữ liệu được chia ra thành từng khối có
kích thước cố định để mã hóa và giải mã. Hình 4.7 biểu diễn quá trình mã hóa và giải mã

- 74 -
trong mã hóa khối. Theo đó, ở bên gửi bản rõ (Plaintext) được chia thành các khối (block) có
kích thước cố định, sau đó từng khối được mã hóa để chuyển thành khối mã. Các khối mã
được ghép lại thành bản mã (Ciphertext). Ở bên nhận, bản mã lại được chia thành các khối và
từng lại được giải mã để chuyển thành khối rõ. Cuối cùng ghép các khối rõ để có bản rõ hoàn
chỉnh. Các giải thuật mã hóa khối tiêu biểu như DES, 3-DES, IDEA, AES được sử dụng rất
rộng rãi trong mã hóa dữ liệu với kích thước khối 64, hoặc 128 bit.
4.1.4. Sơ lược lịch sử mật mã
Có thể nói mật mã là con đẻ của toán học nên sự phát triển của mật mã đi liền với sự phát
triển của toán học. Tuy nhiên, do nhiều giải thuật mật mã đòi hỏi khối lượng tính toán lớn nên
mật mã chỉ thực sự phát triển mạnh cùng với sự ra đời và phát triển của máy tính điện tử. Sau
đây là một số mốc trong sự phát triển của mật mã và ứng dụng mật mã:
- Các kỹ thuật mã hoá thô sơ đã được người cổ Ai cập sử dụng cách đây 4000 năm.
- Người cổ Hy lạp, Ấn độ cũng đã sử dụng mã hoá cách đây hàng ngàn năm.
- Các kỹ thuật mã hoá chỉ thực sự phát triển mạnh từ thế kỷ 1800 nhờ công cụ toán học,
và phát triển vượt bậc trong thế kỷ 20 nhờ sự phát triển của máy tính và ngành công
nghệ thông tin.
- Trong chiến tranh thế giới thứ I và II, các kỹ thuật mã hóa được sử dụng rộng rãi trong
liên lạc quân sự sử dụng sóng vô tuyến. Quân đội các nước đã sử dụng các công cụ phá
mã, thám mã để giải mã các thông điệp của quân địch.
- Năm 1976 chuẩn mã hóa DES (Data Encryption Standard) được Cơ quan mật vụ Mỹ
(NSA – National Security Agency) thừa nhận và sử dụng rộng rãi.
- Năm 1976, hai nhà khoa học Whitman Diffie và Martin Hellman đã đưa ra khái niệm
mã hóa khóa bất đối xứng (Asymmetric key cryptography), hay mã hóa khóa công
khai (Public key cryptography) đưa đến những thay đổi lớn trong kỹ thuật mật mã.
Theo đó, các hệ mã hóa khóa công khai bắt đầu được sử dụng rộng rãi nhờ khả năng
hỗ trợ trao đổi khóa dễ dàng hơn và do các hệ mã hóa khóa bí mật gặp khó khăn trong
quản lý và trao đổi khóa, đặc biệt khi số lượng người dùng lớn.
- Năm 1977, ba nhà khoa học Ronald Rivest, Adi Shamir, và Leonard Adleman giới
thiệu giải thuật mã hóa khóa công khai RSA. Từ đó, RSA trở thành giải thuật mã hóa
khóa công khai được sử dụng rộng rãi nhất do RSA có thể vừa được sử dụng để mã
hóa thông tin và sử dụng trong chữ ký số.
- Năm 1991, phiên bản đầu tiên của PGP (Pretty Good Privacy) ra đời.
- Năm 2000, chuẩn mã hóa AES (Advanced Encryption Standard) được thừa nhận và
ứng dụng rộng rãi.
4.1.5. Ứng dụng của mã hóa
Mã hoá thông tin có thể được sử dụng để đảm bảo an toàn thông tin với các thuộc tính: bí
mật (confidentiality), toàn vẹn (integrity), xác thực (authentication), không thể chối bỏ (non-
repudiation). Cụ thể, các kỹ thuật mã hóa được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống, công cụ
và dịch vụ bảo mật như:
- Dịch vụ xác thực (Kerberos, SSO, RADIUS,…)

- 75 -
- Điều khiển truy nhập
- Các công cụ cho đảm bảo an toàn cho truyền thông không dây
- Các nền tảng bảo mật như PKI, PGP
- Các giao thức bảo mật như SSL/TLS, SSH, SET, IPSec
- Các hệ thống bảo mật kênh truyền, như VPN.
4.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP MÃ HÓA
4.2.1. Phương pháp thay thế
Phương pháp thay thế (Substitution) là phương pháp thay thế một giá trị này bằng một giá
trị khác, như thay một ký tự bằng một ký tự khác, hoặc thay một bit bằng một bit khác. Hình
4.8 biểu diễn bộ chữ gốc, bộ chữ mã và ví dụ mã hóa sử dụng hệ mã hóa nổi tiếng thời La Mã
là Caesar cipher. Nguyên tắc của Caesar cipher là dịch 3 chữ trong bộ ký tự tiếng Anh sang
bên phải (AD, BE, CF,….). Bản rõ “LOVE” được mã hóa thành “ORYH”.
Hình 4.8. Mã hóa bằng hệ mã hóa Caesar cipher
Hình 4.9. Phương pháp thay thế với 4 bộ chữ mã
Để tăng độ an toàn của phương pháp thay thế, người ta có thể sử dụng nhiều bộ chữ mã,
như minh họa trên Hình 4.9 với 4 bộ chữ mã (Substitution cipher), với nguyên tắc thay thế: ký
tự số 1 ở bản rõ thay thế sử dụng bộ chữ mã số 1, ký tự số 2 sử dụng bộ chữ mã số 2,…, ký tự
số 5 sử dụng bộ chữ mã số 1, ký tự số 6 sử dụng bộ chữ mã số 2,… Nếu các bộ chữ mã được
sắp đặt ngẫu nhiên thì một ký tự xuất hiện ở các vị trí khác nhau trong bản rõ sẽ được chuyển
đổi thành các ký tự khác nhau trong bản mã. Điều này giúp tăng độ an toàn do làm tăng độ
khó trong việc phân tích đoán bản rõ từ bản mã.

- 76 -
4.2.2. Phương pháp hoán vị
Phương pháp hoán vị, hoặc đổi chỗ (permutation) thực hiện sắp xếp lại các giá trị trong
một khối bản rõ để tạo bản mã. Thao tác hoán vị có thể thực hiện với từng bit hoặc từng byte
(ký tự). Hình 4.10 minh họa ví dụ mã hóa bằng phương pháp hoán vị thực hiện đổi chỗ các
bit, trong đó việc đổi chỗ được thực hiện theo khóa (Key) trong khối 8 bit, tính từ bên phải.
Hình 4.11 minh họa ví dụ mã hóa bằng phương pháp hoán vị thực hiện đổi chỗ các ký tự,
trong đó việc đổi chỗ được thực hiện theo khóa trong khối 8 ký tự, tính từ bên phải. Với bản
rõ “SACKGAULSPARENOONE” ta có 3 khối, 2 khối đầu đủ 8 ký tự, còn khối cuối chỉ có 2
ký tự “NE” nên phải chèn thêm dấu trắng cho đủ khối 8 ký tự.
Hình 4.10. Phương pháp hoán vị thực hiện đổi chỗ các bit
Hình 4.11. Phương pháp hoán vị thực hiện đổi chỗ các ký tự
4.2.3. Phương pháp XOR
Phương pháp mã hóa XOR sử dụng phép toán logic XOR để tạo bản mã, trong đó từng bit
của bản rõ được XOR với bit tương ứng của khóa. Để giải mã, ta thực hiện XOR từng bit của
bản mã với bit tương ứng của khóa. Hình 4.12 minh họa quá trình mã hóa bản rõ “CAT” với
khóa “VVV”. Theo đó, các ký tự của bản rõ và khóa được chuyển thành mã ASCII và biểu
diễn dưới dạng nhị phân. Sau đó, thực hiện phép toán XOR trên các bit tương ứng của bản rõ
và khóa để tạo bản mã (Cipher).
Hình 4.12. Mã hóa bằng phương pháp XOR

- 77 -
4.2.4. Phương pháp Vernam
Phương pháp Vernam sử dụng một tập ký tự để nối vào các ký tự của bản rõ để tạo bản
mã. Tập ký tự này được gọi là one-time pad và mỗi ký tự trong tập chỉ dùng 1 lần trong một
tiến trình mã hóa. Với bộ chữ tiếng Anh có 26 chữ, mã hóa bằng phương pháp Vernam được
thực hiện như sau:
- Các ký tự của bản rõ và các ký tự của tập nối thêm (one-time pad) được chuyển thành
số trong khoảng 1-26;
- Cộng giá trị của ký tự trong bản rõ với giá trị tương ứng trong tập nối thêm;
- Nếu giá trị cộng lớn hơn 26 thì đem trừ cho 26 (đây chính là phép modulo – chia lấy
phần dư).
- Chuyển giá trị số thành ký tự mã.
Hình 4.13. Mã hóa bằng phương pháp Vernam
Hình 4.13 minh họa mã hóa bản rõ “SACKGAULSPARENOONE” bằng phương pháp
Vernam với tập nối thêm “FPQRNSBIEHTZLACDGJ”.
4.2.5. Phương pháp sách hoặc khóa chạy
Phương pháp sách, hoặc khóa chạy thực hiện việc mã hóa và giải mã sử dụng các khóa mã
chứa trong các cuốn sách. Hiện nay phương pháp này thường được dùng trong các bộ phim
trinh thám do tính chất kỳ bí của nó. Ví dụ như, với bản mã “259,19,8; 22,3,8; 375,7,4;
394,17,2” và cuốn sách được dùng chứa khóa là “A Fire Up on the Deep”, ta có thể giải mã
như sau:
- Trang 259, dòng 19, từ thứ 8 là sack
- Trang 22, dòng 3, từ thứ 8 là island
- Trang 375, dòng 7, từ thứ 4 là sharp
- Trang 394, dòng 17, từ thứ 2 là path
Bản rõ tương ứng của bản mã “259,19,8;22,3,8;375,7,4;394,17,2” là “sack island sharp
path”.
4.2.6. Phương pháp hàm băm
Các hàm băm (Hash functions) là các giải thuật để tạo các bản tóm tắt (digest) của thông
điệp, thường được sử dụng để nhận dạng và đảm bảo tính toàn vẹn của thông điệp. Độ dài của

- 78 -
thông điệp đầu vào là bất kỳ, nhưng đầu ra hàm băm thường có độ dài cố định. Chi tiết về các
hàm băm được ở mục 4.4. Các hàm băm thông dụng gồm:
- Các hàm băm MD2, MD4, MD5 với độ dài chuỗi đầu ra là 128 bit;
- Hàm băm MD6 cho chuỗi đầu ra có độ dài trong khoảng 0 đến 512 bit;
- Các hàm băm SHA0, SHA1 với độ dài chuỗi đầu ra là 160 bit;
- Các hàm băm SHA2, gồm SHA256, SHA384, SHA512 cho phép một số lựa chọn
chuỗi đầu ra tương ứng 256, 384 và 512 bit;
- Hàm băm SHA3 cho chuỗi đầu ra có độ dài trong khoảng 0 đến 512 bit;
- Hàm băm CRC32 với chuỗi đầu ra 32 bit sử dụng trong kiểm tra dư thừa mạch vòng.
4.3. CÁC GIẢI THUẬT MÃ HÓA
4.3.1. Các giải thuật mã hóa khóa đối xứng
4.3.1.1. Khái quát về mã hóa khóa đối xứng
Mã hóa khóa đối xứng (Symmetric key encryption) hay còn gọi là mã hóa khóa bí mật
(Secret key encryption) sử dụng một khóa bí mật (Secret key) duy nhất cho cả quá trình mã
hóa và giải mã. Khóa bí mật được sử dụng trong quá trình mã hóa và giải mã còn được gọi là
khóa chia sẻ (Shared key) do bên gửi và bên nhận cần chia sẻ khóa bí mật một cách an toàn
trước khi có thể thực hiện việc mã hóa và giải mã. Hình 4.14 minh họa quá trình mã hóa và
giải mã sử dụng chung một khóa bí mật chia sẻ.
Hình 4.14. Mã hóa khóa đối xứng (Symmetric key encryption)
Các hệ mã hóa khóa đối xứng thường sử dụng khóa với kích thước tương đối ngắn. Một
số kích thước khóa được sử dụng phổ biến là 64, 128, 192 và 256 bit. Do sự phát triển nhanh
về tốc độ tính toán của máy tính, nên các khóa có kích thước nhỏ hơn 128 bit được xem là
không an toàn và hầu hết các hệ mã hóa khóa đối xứng đảm bảo an toàn hiện tại sử dụng khóa
có kích thước từ 128 bit trở lên. Ưu điểm nổi bật của các hệ mã hóa khóa đối xứng là có độ an
toàn cao và tốc độ thực thi nhanh. Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của các hệ mã hóa khóa
đối xứng là việc quản lý và phân phối khóa rất khó khăn, đặc biệt là trong các môi trường mở
như mạng Internet do các bên tham gia phiên truyền thông cần thực hiện việc trao đổi các

- 79 -
khóa bí mật một cách an toàn trước khi có thể sử dụng chúng để mã hóa và giải mã các thông
điệp trao đổi.
Một số hệ mã hóa khóa đối xứng tiêu biểu, gồm DES (Data Encryption Standard), 3-DES
(Triple-DES), AES (Advanced Encryption Standard), IDEA (International Data Encryption
Algorithm), Blowfish, Twofish, RC4 và RC5. Phần tiếp theo của mục này là mô tả các giải
thuật mã hóa DES, 3-DES và AES do chúng là các giải thuật đã và đang được sử dụng rộng
rãi nhất trên thực tế.
4.3.1.2. Giải thuật mã hóa DES và 3-DES
a. DES
DES (Data Encryption Standard) được phát triển tại IBM với tên gọi Lucifer vào đầu
những năm 1970 và được chấp nhận là chuẩn mã hóa ở Mỹ vào năm 1977. DES được sử dụng
rộng rãi trong những năm 1970 và 1980. DES là dạng mã hóa khối với khối dữ liệu vào kích
thước 64 bit và khóa 64 bit, trong đó thực sử dụng 56 bit (còn gọi là kích thước hiệu dụng của
khóa) và 8 bit dùng cho kiểm tra chẵn lẻ. Một ưu điểm của DES là sử dụng chung một giải
thuật cho cả khâu mã hóa và khâu giải mã, như minh họa trên Hình 4.15, trong đó P là khối
bản rõ 64 bit, K là khóa với kích thước hiệu dụng 56 bit, C là khối bản mã 64 bit, DES biểu
diễn khâu mã hóa và DES-1
biểu diễn khâu giải mã. Hiện nay DES được coi là không an toàn
do nó có không gian khóa nhỏ, dễ bị vét cạn và tốc độ tính toán của các hệ thống máy tính
ngày càng nhanh.
Hình 4.15. Các khâu mã hóa và giải mã của DES
Với mỗi khối dữ liệu đầu vào 64 bit, DES thực hiện 3 bước xử lý như minh họa trên Hình
4.16 để chuyển nó thành khối mã 64 bit tương ứng. Các bước cụ thể gồm:
- Bước 1: Hoán vị khởi tạo (IP – Initial Permutation);
- Bước 2: 16 vòng lặp chính thực hiện xáo trộn dữ liệu sử dụng hàm Feistel (F). Sau mỗi
vòng lặp, các kết quả trung gian được kết hợp lại sử dụng phép  (XOR);
- Bước 3: Hoán vị kết thúc (FP – Final Permutation).

- 80 -
Hình 4.16. Các bước xử lý chuyển khối rõ 64 bit thành khối mã 64 bit của DES
Hình 4.17. Các bước xử lý của hàm Feistel (F)
Hàm Feistel (F) là hạt nhân trong các vòng lặp xử lý dữ liệu của DES. Trước hết, khối 64
bit được chia thành 2 khối 32 bit và được xử lý lần lượt. Hàm Feistel được thực hiện trên một

- 81 -
khối dữ liệu 32 bit (Half Block 32 bits) gồm 4 bước xử lý như minh họa trên Hình 4.17. Cụ
thể, các bước xử lý như sau:
- E (Expansion): thực hiện mở rộng 32 bit khối đầu vào thành 48 bit bằng cách nhân đôi
một nửa số bit.
- : Trộn khối 48 bit kết quả ở bước E với khóa phụ 48 bit. Có 16 khóa phụ (Subkey)
được tạo từ khóa chính để sử dụng cho 16 vòng lặp.
- Si (Substitution): Khối dữ liệu 48 bit được chia thành 8 khối 6 bit và được chuyển cho
các bộ thay thế (S1-S8). Mỗi bộ thay thế Si sử dụng phép chuyển đổi phi tuyến tính để
chuyển 6 bit đầu vào thành 4 bit đầu ra theo bảng tham chiếu. Các bộ thay thế là thành
phần nhân an ninh (Security core) của DES.
- P (Permutation): khối 32 bit đầu ra từ các bộ thay thế được sắp xếp bằng phép hoán vị
cố định (Fixed permutation) cho ra đầu ra 32 bit.
DES sử dụng một thủ tục sinh 16 khóa phụ từ khóa chính để sử dụng trong 16 vòng lặp
hàm Feistel. Hình 4.18 minh họa thủ tục sinh 16 khóa phụ từ khóa chính của DES. Các bước
xử lý chính của thủ tục sinh khóa phụ như sau:
- 56 bit khóa được chọn từ khóa gốc 64 bit bởi PC1 (Permuted Choice 1). 8 bit còn lại
được hủy hoặc dùng để kiểm tra chẵn lẻ;
- 56 bit được chia thành 2 phần 28 bit, mỗi phần được xử lý riêng;
- Mỗi phần được quay trái 1 hoặc 2 bit;
- Hai phần được ghép lại và 48 bit được chọn làm khóa phụ 1 (Subkey 1) bởi PC2;
- Lặp lại bước trên để tạo 15 khóa phụ còn lại.
Hình 4.18. Thủ tục sinh các khóa phụ từ khóa chính của DES

- 82 -
Như đã đề cập, giải thuật DES có thể sử dụng cho cả khâu mã hóa và giải mã. Trong khâu
giải mã các bước xử lý tương tự khâu mã hóa. Tuy nhiên, các khóa phụ sử dụng cho các vòng
lặp được sử dụng theo trật tự ngược lại: khóa phụ số 16, 15,…, 2, 1 được sử dụng cho các
vòng lặp số 1, 2,…, 15, 16 tương ứng.
b. 3-DES
3-DES hay Triple DES có tên đầy đủ là Triple Data Encryption Algorithm (TDEA) được
phát triển từ giải thuật DES bằng cách áp dụng DES 3 lần cho mỗi khối dữ liệu đầu vào 64
bit. 3-DES sử dụng một bộ gồm 3 khóa DES: K1, K2, K3, trong đó mỗi khóa kích thước hiệu
dụng là 56 bit. 3-DES cho phép lựa chọn các bộ khóa:
- Lựa chọn 1: cả 3 khóa độc lập, với tổng kích thước bộ khóa là 168 bit;
- Lựa chọn 2: K1 và K2 độc lập, K3 = K1, với tổng kích thước bộ khóa là 112 bit;
- Lựa chọn 3: 3 khóa giống nhau, K1 = K2 = K3, với tổng kích thước bộ khóa là 56 bit.
Hình 4.19 biểu diễn quá trình mã hóa và giải mã với giải thuật 3-DES, trong đó khâu mã
hóa được ký hiệu là E và khâu giải mã được ký hiệu là D. Theo đó, ở bên gửi bản rõ
(Plaintext) được mã hóa bằng khóa K1, giải mã bằng khóa K2 và mã hóa bằng khóa K3 để
cho ra bản mã (Ciphertext). Ở bên nhận, quá trình giải mã bắt đầu bằng việc giải mã bằng
khóa K3, sau đó mã hóa bằng khóa K2 và cuối cùng giải mã bằng khóa K1 để khôi phục bản
rõ. Ưu điểm của 3-DES là nâng cao được độ an toàn nhờ tăng kích thước khóa. Tuy nhiên,
nhược điểm chính của 3-DES là tốc độ thực thi chậm do phải thực hiện DES lặp 3 lần cho
mỗi khâu mã hóa và giải mã.
Hình 4.19. Mã hóa và giải mã với giải thuật 3-DES
4.3.1.3. Giải thuật mã hóa AES
a. Giới thiệu
AES (Advanced Encryption Standard) là một chuẩn mã hóa dữ liệu được Viện Tiêu chuẩn
và Công nghệ Mỹ (NIST) công nhận năm 2001. AES được xây dựng dựa trên Rijndael cipher
phát triển và công bố năm 1998 bởi 2 nhà mật mã học người Bỉ là Joan Daemen và Vincent
Rijmen. AES là dạng mã hóa khối, với khối dữ liệu vào có kích thước là 128 bit và khóa bí
mật với kích thước có thể là 128, 192, hoặc 256 bit. AES được thiết kế dựa trên mạng hoán
vị-thay thế (Substitution-permutation network) và nó có thể cho tốc độ thực thi cao khi cài đặt

- 83 -
bằng cả phần mềm và phần cứng. Đặc biệt, giải thuật AES đã được tích hợp vào các bộ vi xử
lý gần đây của hãng Intel dưới dạng tập lệnh AES-NI, giúp tăng đáng kể tốc độ thực thi các
thao tác mã hóa và giải mã dựa trên AES.
AES vận hành dựa trên một ma trận vuông 4x4, được gọi là state (trạng thái). Ma trận này
gồm 16 phần tử, mỗi phần tử là 1 byte dữ liệu. State được khởi trị là khối 128 bit bản rõ và
qua quá trình biến đổi sẽ chứa khối 128 bit bản mã ở đầu ra. Như đã đề cập, AES hỗ trợ 3
kích thước khóa và kích thước của khóa quyết định số vòng lặp chuyển đổi cần thực hiện để
chuyển bản rõ thành bản mã như sau:
- 10 vòng lặp với khóa 128 bit;
- 12 vòng lặp với khóa 192 bit;
- 14 vòng lặp với khóa 256 bit.
b. Mô tả khái quát giải thuật
Giải thuật AES cho mã hóa dữ liệu, như minh họa trên Hình 4.20, gồm các bước xử lý
chính như sau:
- Mở rộng khóa (Key Expansion): các khóa vòng (Round key) dùng trong các vòng lặp
được sinh ra từ khóa chính AES sử dụng thủ tục sinh khóa Rijndael.
Hình 4.20. Các bước xử lý mã hóa dữ liệu của AES

- 84 -
- Vòng khởi tạo (Initial Round): Thực hiện hàm AddRoundKey, trong đó mỗi byte trong
state được kết hợp với khóa vòng sử dụng phép XOR.
- Các vòng lặp chính (Rounds): Có 4 hàm biến đổi dữ liệu được thực hiện trong mỗi
vòng, gồm:
+ SubBytes: hàm thay thế phi tuyến tính, trong đó mỗi byte trong state được thay thế
bằng một byte khác sử dụng bảng tham chiếu S-box;
+ ShiftRows: hàm đổi chỗ, trong đó mỗi dòng trong state được dịch một số bước theo
chu kỳ;
+ MixColumns: trộn các cột trong state, kết hợp 4 bytes trong mỗi cột.
+ AddRoundKey.
- Vòng cuối (Final Round): Tương tự các vòng lặp chính, nhưng chỉ thực hiện 3 hàm
biến đổi dữ liệu, gồm:
+ SubBytes;
+ ShiftRows;
+ AddRoundKey.
c. Mở rộng khóa
Hình 4.21. Thủ tục sinh khóa Rijndael
Khâu mở rộng khóa AES sử dụng thủ tục sinh khóa Rijndael để sinh các khóa vòng
(Round key) cho các vòng lặp xử lý như biểu diễn trên Hình 4.21. Thủ tục Rijndael nhận đầu
vào là khóa chính AES (cipher key) và xuất ra một khóa vòng (Subkey/Round key) sau mỗi
vòng lặp. Một vòng lặp của thủ tục Rijndael gồm các khâu:
- Rotword: quay trái 8 bit từng từ 32 bit từ khóa gốc;
- SubBytes: thực hiện phép thay thế sử dụng bảng tham chiếu S-box.

- 85 -
- Rcon: tính toán giá trị Rcon(i) = x(i-1
) mod x8
+ x4
+ x3
+ x + 1
- ShiftRow: thực hiện đổi chỗ tương tự hàm ShiftRows của AES.
d. Các hàm xử lý chính
Hàm SubBytes: Mỗi byte trong ma trận state được thay thế bởi 1 byte trong Rijndael S-
box, hay bij = S(aij) như minh họa trên Hình 4.22. S-box là một bảng tham chiếu phi tuyến
tính, được tạo ra bằng phép nhân nghịch đảo một số cho trước trong trường GF(28
). Nếu như
trong khâu mã hóa S-box được sử dụng thì bảng S-box đảo được sử dụng trong khâu giải mã.
Hình 4.22. Hàm SubBytes sử dụng Rijndael S-box
Hình 4.23. Hàm ShiftRows
Hình 4.24. Hàm MixColumns
Hàm ShiftRows: Các dòng của ma trận state được dịch theo chu kỳ sang trái theo nguyên
tắc: hàng số 0 giữ nguyên, hàng số 1 dịch 1 byte sang trái, hàng số 2 dịch 2 byte và hàng số 3
dịch 3 byte, như minh họa trên Hình 4.23.
Hàm MixColumns: Mỗi cột của ma trận state được nhân với một đa thức c(x), như minh
họa trên Hình 4.24. Đa thức c(x) = 3x3
+ x2
+ x +2.

- 86 -
Hình 4.25. Hàm AddRoundKey
Hàm AddRoundKey: Mỗi byte của ma trận state được kết hợp với một byte tương ứng của
khóa vòng sử dụng phép  (XOR), như minh họa trên Hình 4.25.
e. Giải mã
Hình 4.26. Quá trình mã hóa và giải mã trong AES
Khâu giải mã trong AES cũng gồm các bước xử lý tương tự như khâu mã hóa. Hình 4.26
biểu diễn quá trình mã hóa và giải mã trong AES. Theo đó, ngoài bước Mở rộng khóa, quá
trình giải mã gồm Vòng khởi tạo (AddRoundKey), Các vòng lặp chính (Decryption round) và
Vòng cuối (Last round) để chuyển khối mã thành khối rõ. Điểm khác biệt chính của khâu giải
mã so với khâu mã hóa là các hàm đảo được sử dụng, như các hàm đảo InvSubBytes,

- 87 -
InvShiftRows và InvMixColumns tương ứng thay cho các hàm SubBytes, ShiftRows và
MixColumns.
4.3.2. Các giải thuật mã hóa khóa bất đối xứng
4.3.2.1. Khái quát về mã hóa khóa bất đối xứng
Mã hóa khóa bất đối xứng, đôi khi được gọi là mã hóa khóa công khai sử dụng một cặp
khóa cho quá trình mã hóa và giải mã. Trong cặp khóa, khóa công khai được sử dụng cho mã
hóa và khóa riêng được sử dụng cho giải mã. Chỉ khóa riêng cần giữ bí mật, còn khóa công
khai có thể phổ biến rộng rãi, nhưng phải đảm bảo tính toàn vẹn và xác thực chủ thể của khóa.
Hình 4.27 minh họa quá trình mã hóa (Encrypt) và giải mã (Decrypt) sử dụng mã hóa
khóa bất đối xứng. Theo đó, người gửi (Sender) sử dụng khóa công khai (Public key) của
người nhận (Recipient) để mã hóa bản rõ (Plaintext) thành bản mã (Ciphertext) và gửi nó cho
người nhận. Người nhận nhận được bản mã sử dụng khóa riêng (Private key) của mình để giải
mã khôi phục bản rõ.
Đặc điểm nổi bật của các hệ mã hóa khóa bất đối xứng là kích thước khóa lớn, lên đến
hàng ngàn bit. Do vậy, các hệ mã hóa dạng này thường có tốc độ thực thi chậm hơn nhiều lần
so với các hệ mã hóa khóa đối xứng với độ an toàn tương đương. Mặc dù vậy, các hệ mã hóa
khóa bất đối xứng có khả năng đạt độ an toàn cao và ưu điểm nổi bật nhất là việc quản lý và
phân phối khóa đơn giản hơn do khóa công khai có thể phân phối rộng rãi.
Hình 4.27. Mã hóa và giải mã trong hệ mã hóa bất đối xứng
Các giải thuật mã hóa khóa bất đối xứng điển hình bao gồm: RSA, Rabin, ElGamal,
McEliece và Knapsack. Trong mục tiếp theo chúng ta tìm hiểu về giải thuật mã hóa RSA –
một trong các giải thuật mã hóa khóa đối xứng được sử dụng rộng rãi nhất trên thực tế.
4.3.2.2. Giải thuật mã hóa RSA
a. Giới thiệu
Giải thuật mã hóa RSA được 3 nhà khoa học người Mỹ là Ronald Rivest, Adi Shamir và
Leonard Adleman phát minh năm 1977, và tên giải thuật RSA lấy theo chữ cái đầu của tên 3

- 88 -
đồng tác giả. Độ an toàn của RSA dựa trên tính khó của việc phân tích số nguyên rất lớn, với
độ lớn cỡ hàng trăm chữ số thập phân. Giải thuật RSA sử dụng một cặp khóa, trong đó khóa
công khai dùng để mã hóa và khóa riêng dùng để giải mã. Chỉ khóa riêng RSA cần giữ bí mật.
Khóa công khai có thể công bố rộng rãi. Hiện nay, các khóa RSA có kích thước nhỏ hơn 1024
bit được coi là không an toàn do tốc độ các hệ thống máy tính tăng nhanh. Để đảm bảo an
toàn, khuyến nghị sử dụng khóa 2048 bit trong giai đoạn 2010-2020. Trong tương lai, cần sử
dụng khóa RSA có kích thước lớn hơn, chẳng hạn 3072 bit.
b. Sinh khóa
RSA cung cấp một thủ tục sinh cặp khóa (khóa công khai và khóa riêng) tương đối đơn
giản. Cụ thể, thủ tục sinh khóa gồm các bước như sau:
- Tạo 2 số nguyên tố p và q;
- Tính modulo n = p × q
- Tính (n) = (p-1) × (q-1)
- Chọn số e sao cho 0 < e < (n) và gcd(e, (n)) = 1, trong đó hàm gcd() tính ước số
chung lớn nhất của 2 số nguyên. Nếu gcd(e, (n)) = 1 thì e và (n) là 2 số nguyên tố
cùng nhau.
- Chọn số d sao cho d  e-1
mod (n),
hoặc (d × e) mod (n) = 1
hay d là modulo nghịch đảo của e.
- Ta có (n, e) là khóa công khai, (n, d) là khóa riêng và n còn được gọi là modulo.
c. Mã hóa và giải mã
- Mã hóa
+ Thông điệp bản rõ m đã được chuyển thành số, với m < n. Nếu thông điệp bản rõ m
có kích thước lớn thì được chia thành các khối mi, với mi < n.
+ Bản mã c = me
mod n
- Giải mã
+ Bản mã c, với c < n
+ Bản rõ m = cd
mod n
d. Ví dụ
- Sinh khóa:
+ Chọn 2 số nguyên tố p = 3 và q = 11
+ Tính n = p × q = 3 × 11 = 33
+ Tính (n) = (p-1) × (q-1) = 2 × 10 = 20
+ Chọn số e sao cho 0 < e < 20, và e và (n) là số nguyên tố cùng nhau ((n) không
chia hết cho e). Chọn e = 7
+ Tính (d x e) mod (n)  (d × 7) mod 20 = 1
d = (20 × k +1)/7  d = 3 (k=1)
+ Ta có: khóa công khai là (33, 7) và khóa riêng là (33, 3)

- 89 -
- Mã hóa:
+ Với bản rõ m = 6,
+ c = me
mod n = 67
mod 33 = 279936 mod 33 = 30
+ Vậy bản mã c = 30
- Giải mã:
+ Với bản mã c = 30
+ m = cd
mod n = 303
mod 33 = 27000 mod 33 = 6
+ Vậy bản rõ m = 6.
e. Một số yêu cầu với quá trình sinh khóa
Dưới đây liệt kê các yêu cầu đặt ra với các tham số sinh khóa và khóa để đảm bảo sự an
toàn cho cặp khóa RSA. Các yêu cầu cụ thể gồm:
- Yêu cầu với các tham số sinh khóa p và q:
+ Các số nguyên tố p và q phải được chọn sao cho việc phân tích n (n = p × q) là
không khả thi về mặt tính toán. p và q nên có cùng độ lớn (tính bằng bit) và phải là
các số đủ lớn. Nếu n có kích thước 2048 bit thì p và q nên có kích thước khoảng
1024 bit.
+ Hiệu số p – q không nên quá nhỏ, do nếu p – q quá nhỏ, tức p  q và p  √ 𝑛. Như
vậy, có thể chọn các số nguyên tố ở gần √𝑛 và thử. Khi có được p, có thể tính q và
tìm ra d là khóa bí mật từ khóa công khai e và (n) = (p - 1)(q - 1). Nếu p và q được
chọn ngẫu nhiên và p – q đủ lớn, khả năng hai số này bị phân tích từ n giảm đi.
- Vấn đề sử dụng số mũ mã hóa (e) nhỏ: Khi sử dụng số mũ mã hóa (e) nhỏ, chẳng hạn
e = 3 có thể tăng tốc độ mã hóa. Kẻ tấn công có thể nghe lén và lấy được bản mã, từ đó
phân tích bản mã để khôi phục bản rõ. Do số mũ mã hóa nhỏ nên chi phí cho phân tích,
hoặc vét cạn không quá lớn. Do vậy, nên sử dụng số mũ mã hóa e đủ lớn và thêm
chuỗi ngẫu nhiên vào khối rõ trước khi mã hóa để giảm khả năng bị vét cạn hoặc phân
tích bản mã.
- Vấn đề sử dụng số mũ giải mã (d) nhỏ: Khi sử dụng số mũ giải mã (d) nhỏ, có thể tăng
tốc độ giải mã. Nếu d nhỏ và gcd(p-1, q-1) cũng nhỏ thì d có thể tính được tương đối
dễ dàng từ khóa công khai (n, e). Do vậy, để đảm bảo an toàn, nên sử dụng số mũ giải
mã d đủ lớn.
4.4. CÁC HÀM BĂM
4.4.1. Khái quát về hàm băm
Hàm băm (hash function) là một hàm toán học h có tối thiểu 2 thuộc tính:
- Nén (Compression): h là một ánh xạ từ chuỗi đầu vào x có chiều dài bất kỳ sang một
chuỗi đầu ra h(x) có chiều dài cố định n bit;
- Dễ tính toán (Ease of computation): cho trước hàm h và đầu vào x, việc tính toán h(x)
là dễ dàng.

- 90 -
Hình 4.28. Mô hình nén thông tin của hàm băm
Hình 4.28 minh họa mô hình nén thông tin của hàm băm, theo đó thông điệp (Message)
đầu vào với chiều dài tùy ý đi qua nhiều vòng xử lý của hàm băm để tạo chuỗi rút gọn, hay
chuỗi đại diện (Digest) có kích thước cố định ở đầu ra.
4.4.1.2. Phân loại
Có thể phân loại các hàm băm theo khóa sử dụng hoặc theo chức năng. Theo khóa sử
dụng, các hàm băm gồm 2 loại: hàm băm không khóa (unkeyed) và hàm băm có khóa
(keyed), như biểu diễn trên Hình 4.29. Trong khi hàm băm không khóa nhận đầu vào chỉ là
thông điệp (dạng h(x), với hàm băm h và thông điệp x), hàm băm có khóa nhận đầu vào gồm
thông điệp và khóa bí mật (theo dạng h(x, K), với hàm băm h và thông điệp x và K là khóa bí
mật). Trong các hàm băm không khóa, các mã phát hiện sửa đổi (MDC – Modification
Detection Code) được sử dụng rộng rãi nhất, bên cạnh một số hàm băm không khóa khác.
Tương tự, trong các hàm băm có khóa, các mã xác thực thông điệp (MAC - Message
Authentication Code) được sử dụng rộng rãi nhất, bên cạnh một số hàm băm có khóa khác.
Hình 4.29. Phân loại các hàm băm theo khóa sử dụng
Theo chức năng, có thể chia các hàm băm thành 2 loại chính:
- Mã phát hiện sửa đổi (MDC - Modification Detection Code): MDC thường được sử
dụng để tạo chuỗi đại diện cho thông điệp và dùng kết hợp với các kỹ thuật khác (như

- 91 -
chữ ký số) để đảm bảo tính toàn vẹn của thông điệp. MDC thuộc loại hàm băm không
khóa. MDC gồm 2 loại nhỏ:
+ Hàm băm một chiều (OWHF - One-way hash functions): Với hàm băm một chiều,
việc tính giá trị băm là dễ dàng, nhưng việc khôi phục thông điệp từ giá trị băm là
rất khó khăn;
+ Hàm băm chống đụng độ (CRHF - Collision resistant hash functions): Với hàm băm
chống đụng độ, sẽ là rất khó để tìm được 2 thông điệp khác nhau nhưng có cùng giá
trị băm.
- Mã xác thực thông điệp (MAC - Message Authentication Code): MAC cũng được
dùng để đảm bảo tính toàn vẹn của thông điệp mà không cần một kỹ thuật bổ sung nào
khác. MAC là loại hàm băm có khóa như đã đề cập ở trên, với đầu vào là thông điệp và
một khóa bí mật.
4.4.1.3. Mô hình xử lý dữ liệu
Hình 4.30 biểu diễn mô hình tổng quát xử lý dữ liệu của các hàm băm. Theo đó, thông
điệp đầu vào với độ dài tùy ý (arbitrary length input) đi qua hàm nén lặp nhiều vòng (iterated
compression function) để tạo chuỗi đầu ra có kích thước cố định (fixed length output). Chuỗi
này đi qua một khâu chuyển đổi định dạng tùy chọn (optional output transformation) để tạo ra
chuỗi băm kết quả (output).
Hình 4.31 mô tả chi tiết quá trình xử lý dữ liệu của các hàm băm. Theo đó, quá trình xử lý
gồm 3 bước chính: (1) tiền xử lý (preprocessing), (2) xử lý lặp (iterated processing) và (3)
chuyển đổi định dạng. Trong bước tiền xử lý, thông điệp đầu vào x trước hết được nối đuôi
thêm một số bit và kích thước khối, sau đó chia thành các khối có kích thước xác định. Kết
quả của bước này là t khối dữ liệu có cùng kích thước có dạng x = x1x2…xt làm đầu vào cho
bước 2. Trong bước 2, từng khối dữ liệu xi được xử lý thông qua hàm nén f để tạo đầu ra là Hi.
Kết quả của bước 2 là chuỗi đầu ra Ht và Ht được chuyển đổi định dạng bởi hàm g để tạo
chuỗi giá trị băm hết quả h(x).
Hình 4.30. Mô hình tổng quát xử lý dữ liệu của hàm băm

- 92 -
Hình 4.31. Mô hình chi tiết xử lý dữ liệu của hàm băm
4.4.2. Một số hàm băm thông dụng
Các hàm băm thông dụng giới thiệu trong mục này đều là các hàm băm không khóa, gồm
các họ hàm băm chính như sau:
- Họ hàm băm MD (Message Digest) gồm các hàm băm MD2, MD4, MD5 và MD6.
- Họ hàm băm SHA (Secure Hash Algorithm) gồm các hàm băm SHA0, SHA1, SHA2
và SHA3.
- Một số hàm băm khác, gồm CRC (Cyclic redundancy checks), Checksums,...
Các mục con tiếp theo của mục này giới thiệu 2 hàm băm đã và đang được sử dụng rộng
rãi nhất là hàm băm MD5 và SHA1.
4.4.2.1. Hàm băm MD5
a. Giới thiệu
MD5 (Message Digest) là hàm băm không khóa được Ronald Rivest thiết kế năm 1991 để
thay thế MD4. Chuỗi giá trị băm đầu ra của MD5 là 128 bit (16 byte) và thường được biểu
diễn thành 32 số hexa. MD5 được sử dụng khá rộng rãi trong nhiều ứng dụng, như tạo chuỗi
đảm bảo tính toàn vẹn thông điệp, tạo chuỗi kiểm tra lỗi, hoặc kiểm tra tính toàn vẹn dữ liệu
(Checksum) và mã hóa mật khẩu trong các hệ điều hành và các ứng dụng. MD5 hiện nay
được khuyến nghị không nên sử dụng do nó không còn đủ an toàn. Nhiều điểm yếu của MD5
đã bị khai thác, như điển hình MD5 bị khai thác bởi mã độc Flame vào năm 2012.
b. Quá trình xử lý thông điệp
Quá trình xử lý thông điệp của MD5 gồm 2 khâu là tiền xử lý và các vòng lặp xử lý. Cụ
thể, chi tiết về các khâu này như sau:

- 93 -
- Tiền xử lý: Thông điệp được chia thành các khối 512 bit (16 từ 32 bit). Nếu kích thước
thông điệp không là bội số của 512 thì nối thêm số bit còn thiếu.
- Các vòng lặp xử lý: Phần xử lý chính của MD5 làm việc trên state 128 bit, chia thành 4
từ 32 bit (A, B, C, D):
+ Các từ A, B, C, D được khởi trị bằng một hằng cố định;
+ Từng phần 32 bit của khối đầu vào 512 bit được đưa dần vào để thay đổi state;
+ Quá trình xử lý gồm 4 vòng, mỗi vòng gồm 16 thao tác tương tự nhau.
+ Mỗi thao tác gồm: Xử lý bởi hàm F (4 dạng hàm khác nhau cho mỗi vòng), Cộng
modulo và Quay trái. Hình 4.32 biểu diễn lưu đồ xử lý của một thao tác của MD5,
trong đó A, B, C, D là các từ 32 bit của state, Mi: khối 32 bit thông điệp đầu vào, Ki
là 32 bit hằng khác nhau cho mỗi thao tác, <<<s là thao tác dịch trái s bit, biểu
diễn phép cộng modulo 32 bit và F là hàm phi tuyến tính.
Hình 4.32. Lưu đồ xử lý một thao tác của MD5
Hàm F gồm 4 dạng được dùng cho 4 vòng lặp. Cụ thể, F có các dạng như sau:
F(B, C, D) = (B  C)  (B  D)
G(B, C, D) = (B  D)  (C  D)
H(B, C, D) = B  C  D
I(B, C, D) = C  (B  D)
trong đó, các ký hiệu , , ,  biểu diễn các phép toán lô gíc XOR, AND, OR và NOT
tương ứng.
4.4.2.2. Hàm băm SHA1
a. Giới thiệu
SHA1 (Secure Hash Function) được Cơ quan mật vụ Mỹ thiết kế năm 1995 để thay thế
cho hàm băm SHA0. Chuỗi giá trị băm đầu ra của SHA1 có kích thước 160 bit và thường

- 94 -
được biểu diễn thành 40 số hexa. Tương tự MD5, SHA1 được sử dụng rộng rãi để đảm bảo
tính xác thực và toàn vẹn thông điệp.
b. Quá trình xử lý thông điệp
SHA1 sử dụng thủ tục xử lý thông điệp tương tự MD5, cũng gồm 2 khâu là tiền xử lý và
các vòng lặp xử lý. Cụ thể, chi tiết về các khâu này như sau::
- Tiền xử lý: Thông điệp được chia thành các khối 512 bit (16 từ 32 bit). Nếu kích thước
thông điệp không là bội số của 512 thì nối thêm số bit còn thiếu.
- Các vòng lặp xử lý: Phần xử lý chính của SHA1 làm việc trên state 160 bit, chia thành
5 từ 32 bit (A, B, C, D, E):
+ Các từ A, B, C, D, E được khởi trị bằng một hằng cố định;
+ Từng phần 32 bit của khối đầu vào 512 bit được đưa dần vào để thay đổi state;
+ Quá trình xử lý gồm 80 vòng, mỗi vòng gồm các thao tác: add, and, or, xor, rotate,
mod.
+ Mỗi thao tác gồm: Xử lý bởi hàm phi tuyến tính F (có nhiều dạng hàm khác nhau),
Cộng modulo và Quay trái. Hình 4.33 biểu diễn lưu đồ xử lý của một thao tác của
SHA1, trong đó A, B, C, D, E là các từ 32 bit của state, Wt: khối 32 bit thông điệp
đầu vào, Kt là 32 bit hằng khác nhau cho mỗi vòng, <<<n là thao tác dịch trái n bit,
biểu diễn phép cộng modulo 32 bit và F là hàm phi tuyến tính.
Hình 4.33. Lưu đồ xử lý một thao tác của SHA1

- 95 -
1) Mã hóa thông tin là gì? Nêu vai trò của mã hóa.
2) Mô tả các thành phần của một hệ mã hóa.
3) Mô tả các phương pháp mã hóa dòng và mã hóa khối.
4) Nêu các ứng dụng của mã hóa.
5) Mô tả phương pháp mã hóa thay thế (substitution).
6) Mô tả phương pháp mã hóa hoán vị (permutation).
7) Mô tả phương pháp mã hóa XOR.
8) Vẽ sơ đồ hoạt động và nêu các đặc điểm hệ mã hóa khóa đối xứng.
9) Vẽ sơ đồ hoạt động và nêu các đặc điểm hệ mã hóa khóa bất đối xứng.
10) Nêu các đặc điểm và mô tả các bước xử lý dữ liệu của giải thuật mã hóa DES.
11) Nêu các đặc điểm và mô tả các bước xử lý dữ liệu của giải thuật mã hóa AES.
12) Nêu các đặc điểm, thủ tục sinh khóa, mã hóa và giải mã của giải thuật mã hóa RSA.
13) Nêu các yêu cầu đảm bảo an toàn của quá trình sinh khóa RSA.
14) Nêu các đặc điểm và mô tả các bước xử lý dữ liệu của giải thuật băm MD5.
15) Nêu các đặc điểm và mô tả các bước xử lý dữ liệu của giải thuật băm SHA1.

Bài giảng Cơ sở an toàn thông tin Chương 5. Các kỹ thuật & công nghệ đảm bảo ATTT
- 96 -
CHƯƠNG 5. CÁC KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ ĐẢM BẢO
AN TOÀN THÔNG TIN
Chương 5 giới thiệu khái quát về điều khiển truy nhập, các cơ chế điều khiển truy nhập và
một số công nghệ điều khiển truy nhập được sử dụng trên thực tế. Phần tiếp theo của chương
giới thiệu về tường lửa – một trong các kỹ thuật được sử dụng rất phổ biến trong đảm bảo an
toàn cho hệ thống máy tính và mạng. Phần cuối của chương giới thiệu về các hệ thống phát
hiện và ngăn chặn xâm nhập và các công cụ rà quét phần mềm độc hại.
5.1. ĐIỀU KHIỂN TRUY NHẬP
5.1.1. Khái niệm điều khiển truy nhập
Điều khiển truy nhập (Access control) là quá trình mà trong đó người dùng được nhận
dạng và trao quyền truy nhập đến các thông tin, các hệ thống và tài nguyên. Một hệ thống
điều khiển truy nhập có thể được cấu thành từ 3 dịch vụ: Xác thực (Authentication), Trao
quyền, hoặc cấp quyền (Authorization) và Quản trị (Administration).
Xác thực là quá trình xác minh tính chân thực của các thông tin nhận dạng mà người dùng
cung cấp. Đây là khâu đầu tiên cần thực hiện trong một hệ thống điều khiển truy nhập. Cần
nhớ rằng, xác thực chỉ có khả năng khẳng định các thông tin nhận dạng mà người dùng cung
cấp tồn tại trong hệ thống mà thường không thể xác minh chủ thể thực sự của thông tin đó.
Sau khi người dùng đã được xác thực, trao quyền xác định các tài nguyên mà người dùng
được phép truy nhập dựa trên chính sách quản trị tài nguyên của cơ quan, tổ chức và vai trò
của người dùng trong hệ thống.
Quản trị là dịch vụ cung cấp khả năng thêm, bớt và sửa đổi các thông tin tài khoản người
dùng, cũng như quyền truy nhập của người dùng trong hệ thống. Mặc dù quản trị không trực
tiếp tham gia vào quá trình xác thực và trao quyền cho người dùng, quản trị là dịch vụ không
thể thiếu trong một hệ thống điều khiển truy nhập.
Mục đích chính của điều khiển truy nhập là để đảm bảo tính bí mật, toàn vẹn và sẵn dùng
hoặc khả dụng của thông tin, hệ thống và các tài nguyên. Đây cũng là các yêu cầu đảm bảo an
toàn thông tin và hệ thống thông tin đã đề cập trong CHƯƠNG 1.
5.1.2. Các biện pháp điều khiển truy nhập
Các biện pháp hay cơ chế (mechanism) điều khiển truy nhập là các phương pháp thực hiện
điều khiển truy nhập, gồm 4 loại chính: Điều khiển truy nhập tuỳ chọn – Discretionary Access
Control (DAC), Điều khiển truy nhập bắt buộc – Mandatory Access Control (MAC), Điều
khiển truy nhập dựa trên vai trò – Role-Based Access Control (RBAC) và Điều khiển truy
nhập dựa trên luật – Rule-Based Access Control.
5.1.2.1. Điều khiển truy nhập tuỳ chọn
Điều khiển truy nhập tuỳ chọn (còn gọi là tùy quyền) được định nghĩa là các cơ chế hạn
chế truy nhập đến các đối tượng dựa trên thông tin nhận dạng của các chủ thể, hoặc nhóm của
các chủ thể. Các thông tin nhận dạng chủ thể (còn gọi là các nhân tố - factor) có thể gồm:
- Bạn là ai? (CMND, bằng lái xe, vân tay,...)

- 97 -
- Những cái bạn biết (tên truy nhập, mật khẩu, số PIN...)
- Bạn có gì? (Thẻ ATM, thẻ tín dụng, ...)
Đặc điểm nổi bật của điều khiển truy nhập tuỳ chọn là cơ chế này cho phép người dùng có
thể cấp hoặc huỷ quyền truy nhập cho các người dùng khác đến các đối tượng thuộc quyền
điều khiển của họ. Điều này cũng có nghĩa là chủ sở hữu của các đối tượng (owner of objects)
là người có toàn quyền điều khiển các đối tượng này. Chẳng hạn, trong một hệ thống nhiều
người dùng, mỗi người dùng được cấp 1 thư mục riêng (home directory) và là chủ sở hữu của
thư mục này. Người dùng có quyền tạo, sửa đổi và xoá các file trong thư mục của riêng mình.
Người dùng cũng có khả năng cấp hoặc huỷ quyền truy nhập vào các file của mình cho các
người dùng khác.
Có nhiều kỹ thuật thực hiện cơ chế điều khiển truy nhập tuỳ chọn trên thực tế, trong đó 2
kỹ thuật được sử dụng rộng rãi nhất là Ma trận điều khiển truy nhập (Access Control Matrix -
ACM) và Danh sách điều khiển truy nhập (Access Control List - ACL). Ma trận điều khiển
truy nhập là một phương pháp thực hiện điều khiển truy nhập thông qua 1 ma trận 2 chiều
gồm chủ thể (subject), đối tượng (object) và các quyền truy nhập, như biểu diễn trên Hình 5.1.
Các đối tượng, hay khách thể (Objects) là các thực thể cần bảo vệ, được ký hiệu là O1, O2,
O3,.... Các đối tượng có thể là các file, các thư mục hay các tiến trình (process). Các chủ thể
(Subjects) là người dùng (users), hoặc các tiến trình tác động lên các đối tượng, được ký hiệu
là S1, S2, S3,... Quyền truy nhập là hành động mà chủ thể thực hiện trên đối tượng. Các quyền
bao gồm r (read – đọc), w (write - ghi), x (execute – thực hiện) và o (own – chủ sở hữu).
Hình 5.1. Mô hình ma trận điều khiển truy nhập
Ưu điểm của ma trận điều khiển truy nhập là đơn giản, trực quan, dễ sử dụng. Tuy nhiên,
khi số lượng các đối tượng và số lượng các chủ thể lớn, kích thước của ma trận sẽ rất lớn.
Hơn nữa, quyền truy nhập của các chủ thể vào các đối tượng là khác nhau, trong đó một số
chủ thể không có quyền truy nhập vào một số đối tượng, và như vậy ô nhớ chứa quyền truy
nhập của chủ thể vào đối tượng là rỗng. Trong ma trận điều khiển truy nhập có thể tồn tại rất
nhiều ô rỗng và điều này làm giảm hiệu quả sử dụng bộ nhớ của phương pháp này. Do vậy,
ma trận điều khiển truy nhập ít được sử dụng hiện nay trên thực tế.
Danh sách điều khiển truy nhập (ACL) là một danh sách các quyền truy nhập của một chủ
thể đối với một đối tượng. Một danh sách điều khiển truy nhập chỉ ra các người dùng hoặc
tiến trình được truy nhập vào đối tượng nào và các thao tác cụ thể (hay quyền) được thực hiện
trên đối tượng đó. Một bản ghi điển hình của ACL có dạng (subject, operation). Ví dụ bản ghi

- 98 -
(Alice, write) của 1 file có nghĩa là Alice có quyền ghi vào file đó. Khi chủ thể yêu cầu truy
nhập, hệ điều hành sẽ kiểm tra ACL xem yêu cầu đó có được phép hay không. ACL có thể
được áp dụng cho một hoặc 1 nhóm đối tượng.
F2
F1
F3
A
A: RW; B: R
A: R; B: RW; C:R
B: RWX; C: RX
User
space
Kernel
space
ACL
Files
B C
ACLProfiles
Hình 5.2. Mô hình danh sách điều khiển truy nhập
Hình 5.2 biểu diễn mô hình danh sách điều khiển truy nhập trong không gian người dùng
(user space) và không gian nhân (kernel space) tổ chức bởi hệ điều hành. Mỗi file (F1, F2,
F3,...) có một danh sách điều khiển truy nhập (ACL) của riêng mình lưu trong hồ sơ (profile)
của file. Quyền truy nhập vào file được tổ chức thành một chuỗi gồm nhiều cặp (subject,
operation), với A, B, C là ký hiệu biểu diễn chủ thể (subject) và các thao tác (operation) hay
quyền gồm R (Read - đọc), W (Write - ghi), và X (eXecute - thực hiện). Chẳng hạn, trong
danh sách điều khiển truy nhập F1(A: RW; B: R) thì chủ thể A được quyền đọc (R) và ghi
(W) đối với F1, còn chủ thể B chỉ có quyền đọc (R).
5.1.2.2. Điều khiển truy nhập bắt buộc
Điều khiển truy bắt buộc (MAC) được định nghĩa là các cơ chế hạn chế truy nhập đến các
đối tượng dựa trên hai yếu tố chính:
- Tính nhạy cảm (sensitivity) của thông tin chứa trong các đối tượng, và
- Sự trao quyền chính thức (formal authorization) cho các chủ thể truy nhập các thông
tin nhạy cảm này.
Các thông tin nhạy cảm thường được gán nhãn với các mức nhạy cảm (Sensitivity level).
Có nhiều phương pháp phân chia các mức nhạy cảm của các thông tin tùy thuộc vào chính
sách an toàn thông tin của các cơ quan, tổ chức. Các mức nhạy cảm thường được sử dụng
gồm:
- Tối mật (Top Secret - T): Được áp dụng với thông tin mà nếu bị lộ có thể dẫn đến
những thiệt hại trầm trọng đối với an ninh quốc gia.
- Tuyệt mật (Secret - S): Được áp dụng với thông tin mà nếu bị lộ có thể dẫn đến một
loạt thiệt hại đối với an ninh quốc gia.

- 99 -
- Mật (Confidential - C): Được áp dụng với thông tin mà nếu bị lộ có thể dẫn đến thiệt
hại đối với an ninh quốc gia.
- Không phân loại (Unclassified - U): Những thông tin không gây thiệt hại đối với an
ninh quốc gia nếu bị tiết lộ.
Đặc điểm nổi bật của cơ chế điều khiển truy nhập bắt buộc là nó không cho phép người
tạo ra các đối tượng (thông tin, hoặc tài nguyên) có toàn quyền truy nhập các đối tượng này.
Quyền truy nhập đến các đối tượng do người quản trị hệ thống định ra trước trên cơ sở chính
sách an toàn thông tin của tổ chức đó. Đây cũng là điểm khác biệt hoàn toàn với cơ chế điều
khiển truy nhập tùy chọn, trong đó người tạo ra các đối tượng là chủ sở hữu và có toàn quyền
đối với các đối tượng họ tạo ra. Ví dụ như, một tài liệu được tạo ra và được đóng dấu “Mật”
thì chỉ những người có trách nhiệm trong cơ quan, tổ chức mới được quyền xem và phổ biến
cho người khác, còn bản thân tác giả của tài liệu không được quyền phổ biến đến người khác.
Cơ chế điều khiển truy nhập bắt buộc thường được sử dụng phổ biến trong các cơ quan an
ninh, quân đội và ngân hàng.
Có nhiều kỹ thuật thực hiện cơ chế điều khiển truy nhập bắt buộc, trong đó mô hình điều
khiển truy nhập Bell-LaPadula là một trong các kỹ thuật được sử dụng rộng rãi nhất. Mô hình
Bell-LaPadula là mô hình bảo mật đa cấp thường được sử dụng trong quân sự, nhưng nó cũng
có thể áp dụng cho các lĩnh vực khác. Theo mô hình này trong quân sự, các tài liệu được gán
một mức độ bảo mật, chẳng hạn như không phân loại, mật, bí mật và tối mật. Người dùng
cũng được ấn định các cấp độ bảo mật, tùy thuộc vào những tài liệu mà họ được phép xem.
Chẳng hạn, một vị tướng quân đội có thể được phép xem tất cả các tài liệu, trong khi một
trung úy có thể bị hạn chế chỉ được xem các tài liệu mật và thấp hơn. Đồng thời, một tiến
trình chạy nhân danh một người sử dụng có được mức độ bảo mật của người dùng đó.
Hình 5.3. Mô hình điều khiển truy nhập Bell-LaPadula

- 100 -
Mô hình Bell-LaPadula sử dụng nguyên tắc “đọc xuống” (read down) và nguyên tắc “ghi
lên” (write up) để đảm bảo an toàn trong việc cấp quyền truy nhập cho người dùng đến các
đối tượng. Với nguyên tắc “đọc xuống”, một người dùng ở mức độ bảo mật k chỉ có thể đọc
các đối tượng ở cùng mức bảo mật hoặc thấp hơn. Ví dụ, một vị tướng có thể đọc các tài liệu
của một trung úy, nhưng một trung úy không thể đọc các tài liệu của vị tướng đó. Ngược lại,
nguyên tắc “ghi lên” quy định, một người dùng ở mức độ bảo mật k chỉ có thể ghi các đối
tượng ở cùng mức bảo mật hoặc cao hơn. Ví dụ, một trung úy có thể nối thêm một tin nhắn
vào hộp thư của chung của đơn vị về tất cả mọi thứ ông biết, nhưng một vị tướng không thể
ghi thêm một tin nhắn vào hộp thư của trung úy với tất cả mọi thứ ông ấy biết vì vị tướng có
thể đã nhìn thấy các tài liệu có mức bảo mật cao mà không thể được tiết lộ cho một trung úy.
Hình 5.3 minh họa việc thực hiện các nguyên tắc “đọc xuống” và nguyên tắc “ghi lên”
trong mô hình Bell-LaPadula. Trong đó, các tiến trình chạy bởi người dùng (Process) được ký
hiệu A, B, C, D, E được biểu diễn bởi các hình tròn và các đối tượng (Object) được đánh số 1,
2, 3, 4, 5. Mũi tên liền nét biểu diễn quyền đọc (Read), mũi tên đứt nét biểu diễn quyền ghi
(Write) và các mức bảo mật cho cả tiến trình và đối tượng được đánh số 1, 2, 3, 4. Theo mô
hình này, tiến trình B có mức bảo mật là 2 chỉ được phép đọc các đối tượng số 1 và 2 – là các
đối tượng có cùng mức bảo mật và thấp hơn 2. B không được phép đọc đối tượng số 3 do đối
tượng này có mức bảo mật cao hơn. Ngược lại, B có quyền ghi các đối tượng số 2 và 3 – là
các đối tượng có cùng mức bảo mật và cao hơn 2. Tuy nhiên, B không được phép ghi đối
tượng số 1 do đối tượng này có mức bảo mật thấp hơn.
5.1.2.3. Điều khiển truy nhập dựa trên vai trò
Điều khiển truy nhập dựa trên vai trò (RBAC) cho phép người dùng truy nhập vào hệ
thống và thông tin dựa trên vai trò (role) của họ trong cơ quan, tổ chức đó. Điều khiển truy
nhập dựa trên vai trò có thể được áp dụng cho một nhóm người dùng hoặc từng người dùng
riêng lẻ. Quyền truy nhập vào các đối tượng trong hệ thống được tập hợp thành các nhóm “vai
trò” với các mức quyền truy nhập khác nhau. Các vai trò được tổ chức thành một cây theo mô
hình phân cấp tự nhiên của các cơ quan, tổ chức. Ví dụ như, hệ thống thông tin trong một
trường học chia người dùng thành các nhóm gán sẵn quyền truy nhập vào các phần trong hệ
thống như sau:
- Nhóm Quản lý được quyền truy nhập vào tất cả các thông tin trong hệ thống;
- Nhóm Giáo viên được truy nhập vào cơ sở dữ liệu các môn học, bài báo khoa học, cập
nhật điểm các lớp do mỗi giáo viên phụ trách;
- Nhóm Sinh viên chỉ được quyền xem nội dung các môn học, tải tài liệu học tập và xem
điểm của mình.
Việc liên kết giữa người dùng và nhóm vai trò có thể được tạo lập và huỷ bỏ dễ dàng và
được thực hiện theo nguyên tắc: Người dùng được cấp “thẻ thành viên” của các nhóm “vai
trò” trên cơ sở năng lực và vai trò, cũng như trách nhiệm của họ trong một tổ chức. Trong
nhóm “vai trò”, người dùng được cấp vừa đủ quyền để thực hiện các thao tác cần thiết cho
công việc được giao. Hình 5.4 minh họa một mô hình RBAC đơn giản, trong đó quyền truy
nhập vào các đối tượng (PRMS) được tập hợp thành các nhóm vai trò (Roles) và việc cấp
quyền truy nhập các đối tượng cho người dùng (Users) được thực hiện thông qua thao tác gán

- 101 -
quyền (UA – User Assignment). Việc cấp quyền truy nhập các đối tượng cho người dùng có
thể có hiệu lực trong dài hạn, hoặc cũng có thể có hiệu lực trong ngắn hạn, như theo phiên
làm việc (Session).
Hình 5.4. Một mô hình RBAC đơn giản
5.1.2.4. Điều khiển truy nhập dựa trên luật
Điều khiển truy nhập dựa trên luật (Rule-based Access Control) là cơ chế cho phép người
dùng truy nhập vào hệ thống và thông tin dựa trên các luật (rules) đã được định nghĩa trước.
Các luật có thể được thiết lập để hệ thống cho phép truy nhập đến các tài nguyên của mình
cho người dùng thuộc một tên miền, một mạng hay một dải địa chỉ IP. Các tường lửa
(firewalls), hoặc proxies là ví dụ điển hình về việc thực hiện cơ chế điều khiển truy nhập dựa
trên luật. Các luật thực hiện kiểm soát truy nhập sử dụng các thông tin trích xuất từ các gói
tin, thông tin về nội dung truy nhập, có thể bao gồm:
- Địa chỉ IP nguồn và đích của các gói tin;
- Phần mở rộng các file để lọc các mã độc hại;
- Địa chỉ IP hoặc các tên miền để lọc, hoặc chặn các website bị cấm;
- Tập các từ khoá để lọc các nội dung bị cấm.
5.1.3. Một số công nghệ điều khiển truy nhập
Mục này trình bày một số công nghệ điều khiển truy nhập được ứng dụng rộng rãi trên
thực tế. Các công nghệ điều khiển truy nhập được đề cập gồm:
- Điều khiển truy nhập dựa trên mật khẩu (password)
- Điều khiển truy nhập dựa trên các khoá mã (encrypted keys)
- Điều khiển truy nhập dựa trên thẻ thông minh (smartcard)
- Điều khiển truy nhập dựa trên thẻ bài (token)
- Điều khiển truy nhập dựa trên các đặc điểm sinh trắc (biometric).
5.1.3.1. Điều khiển truy nhập dựa trên mật khẩu
Điều khiển truy nhập dựa trên mật khẩu là công nghệ điều khiển truy nhập được sử dụng
từ lâu và vẫn đang được sử dụng rộng rãi do tính dễ dùng và rẻ tiền. Thông thường, mỗi người
dùng được cấp 1 tài khoản (account) để truy nhập vào hệ thống. Mỗi tài khoản người dùng
thường gồm 2 thành tố: tên người dùng (username) và mật khẩu (password), trong đó mật
khẩu cần được giữ bí mật. Trong một số hệ thống, tên người dùng có thể được thay thế bằng

- 102 -
địa chỉ email, số điện thoại,... Mật khẩu có thể lưu trong hệ thống ở dạng rõ (plaintext) hoặc
dạng mã hóa (encrypted text - thường dưới dạng giá trị băm).
Tính bảo mật của điều khiển truy nhập sử dụng mật khẩu dựa trên 2 yếu tố: (1) độ khó
đoán của mật khẩu và (2) tuổi thọ của mật khẩu. Độ khó đoán của mật khẩu lại phụ thuộc vào
số bộ ký tự sử dụng trong mật khẩu và độ dài của mật khẩu. Nhìn chung, mật khẩu càng an
toàn nếu càng nhiều bộ ký tự được sử dụng và có kích thước đủ lớn. Với các tài khoản của
ứng dụng thông thường, khuyến nghị nên sử dụng cả ký tự in thường, ký tự in hoa, chữ số và
ký tự đặc biệt trong mật khẩu với độ dài từ 8 ký tự trở lên. Theo tuổi thọ, mật khẩu gồm 3
loại: không hết hạn, có thời hạn sống và mật khẩu sử dụng 1 lần. Để đảm bảo an toàn, khuyến
nghị định kỳ đổi mật khẩu. Khoảng thời gian sống của mật khẩu có thể được thiết lập từ 3
tháng đến 6 tháng phụ thuộc chính sách an toàn thông tin của cơ quan, tổ chức.
Nhìn chung, điều khiển truy nhập dựa trên mật khẩu có độ an toàn thấp do người dùng có
xu hướng chọn các từ đơn giản, dễ nhớ làm mật khẩu. Ngoài ra, mật khẩu có thể bị nghe lén
khi được truyền trên môi trường mạng mở như Internet. Do vậy, để đảm bảo an toàn, cần có
chính sách quản lý tài khoản và sử dụng mật khẩu phù hợp với từng hệ thống cụ thể.
5.1.3.2. Điều khiển truy nhập dựa trên các khoá mã
Hình 5.5. Giao diện của một chứng chỉ số khóa công khai
Điều khiển truy nhập dựa trên các khoá mã cho phép đảm bảo tính bí mật của thông tin và
đồng thời cho phép kiểm tra thông tin nhận dạng của các bên tham gia giao dịch. Một trong
các ứng dụng rộng rãi nhất của khóa mã là chứng chỉ số khóa công khai (Public Key Digital
Certificate). Một chứng chỉ số khóa công khai thường gồm 3 thông tin quan trọng nhất:
- Thông tin nhận dạng của chủ thể (Subject);
- Khoá công khai của chủ thể (Public key);

- 103 -
- Chữ ký số của nhà cung cấp chứng chỉ số (Certificate Authority – CA).
Hình 5.5 là giao diện của một chứng chỉ số khóa công khai cấp cho tên miền
www.vietcombank.com.vn. Chứng chỉ số khóa công khai có thể được sử dụng để xác thực các
thực thể tham gia phiên truyền thông, đồng thời hỗ trợ trao đổi khóa cho các khâu mã hóa –
giải mã thông điệp, nhằm đảm bảo tính bí mật thông điệp truyền.
5.1.3.3. Điều khiển truy nhập dựa trên thẻ thông minh
Thẻ thông minh (Smartcard) là các thẻ nhựa có gắn các chip điện tử với khả năng tính
toán và các thông tin lưu trong thẻ được mã hoá. Điều khiển truy nhập dựa trên thẻ thông
minh là phương pháp có độ an toàn cao do smartcard sử dụng hai nhân tố (two-factors) để xác
thực và nhận dạng chủ thể: (1) cái bạn có (what you have) - thẻ smartcard và (2) cái bạn biết
(what you know) - số PIN. Hình 5.6 là hình ảnh thẻ thông minh tiếp xúc (a) và thẻ thông minh
không tiếp xúc (b).
(a) (b)
Hình 5.6. Thẻ thông minh tiếp xúc (a) và thẻ không tiếp xúc (b)
5.1.3.4. Điều khiển truy nhập dựa trên thẻ bài
Các thẻ bài thường là các thiết bị cầm tay được thiết kế nhỏ gọn để có thể dễ dàng mang
theo. Khác với thẻ thông minh, thẻ bài được tích hợp pin cung cấp nguồn nuôi. Thẻ bài có thể
được sử dụng để lưu mật khẩu, các thông tin cá nhân và các thông tin quan trọng khác. Tương
tự thẻ thông minh, thẻ bài thường được trang bị cơ chế xác thực 2 nhân tố, gồm thẻ bài và mật
khẩu, hoặc PIN (thường dùng 1 lần). Ưu điểm của thẻ bài là có cơ chế xác thực mạnh hơn thẻ
thông minh do thẻ bài có CPU với năng lực xử lý cao hơn và bộ nhớ lưu trữ lớn hơn. Hình
5.7, Hình 5.8 và Hình 5.9 minh họa một số thẻ bài của hãng RSA Security, ví điện tử của
cổng thanh toán trực tuyến Paypal và hệ thống ApplePay tích hợp vào điện thoại di động.

- 104 -
Hình 5.7. Một số thẻ bài (Token) của hãng RSA Security
Hình 5.8. Ví điện tử (một dạng thẻ bài) của cổng thanh toán trực tuyến Paypal
Hình 5.9. Hệ thống ApplePay tích hợp vào điện thoại di động

- 105 -
5.1.3.5. Điều khiển truy nhập dựa trên các đặc điểm sinh trắc
Các đặc điểm sinh trắc là các đặc điểm riêng có để nhận dạng người dùng, bao gồm dấu
vân tay, tròng mắt, khuôn mặt, tiếng nói, chữ ký tay,... Điều khiển truy nhập sử dụng các đặc
điểm sinh trắc để nhận dạng chủ thể là phương pháp có khả năng cung cấp độ an toàn cao
nhất và cho phép xác thực chủ thể do các đặc điểm sinh trắc luôn đi cùng chủ thể và khó bị
đánh cắp hoặc làm giả. Hình 5.10 minh họa (a) Khóa vân tay, (b) Khe xác thực vân tay trên
laptop và (c) Xác thực vân tay trên điện thoại thông minh Samsung. Hình 5.11 minh họa việc
quét võng mạc để nhận dạng tròng mắt.
Hình 5.10. (a) Khóa vân tay, (b) Khe xác thực vân tay trên laptop và
(c) Xác thực vân tay trên điện thoại thông minh Samsung
(a)
(b)
(c)

- 106 -
Hình 5.11. Quét võng mạc nhận dạng tròng mắt
Nhược điểm chính của điều khiển truy nhập sử dụng các đặc điểm sinh trắc là phương
pháp này yêu cầu chi phí đầu tư lớn cho các thiết bị quét, đọc và xử lý các đặc điểm sinh trắc.
Ngoài ra, phương pháp này tương đối chậm do thường liên quan đến xử lý ảnh – công việc
đòi hỏi khối lượng tính toán lớn. Một vấn đề khác cần quan tâm là tỷ lệ nhận dạng sai cao do
có nhiều yếu tố nhiễu ảnh hưởng.
5.2. TƯỜNG LỬA
5.2.1. Giới thiệu tường lửa
Tường lửa (Firewall) là một trong các kỹ thuật được sử dụng phổ biến nhất để bảo hệ
thống và mạng cục bộ tránh các đe dọa từ bên ngoài. Tường lửa có thể là một thiết bị phần
cứng chuyên dụng, hoặc mô đun phần mềm chạy trên máy tính. Hình 5.12 là hình ảnh một
tường lửa phần cứng chuyên dụng của hãng Cisco.
Hình 5.12. Một tường lửa phần cứng chuyên dụng của Cisco
Để đảm bảo hiệu quả bảo vệ, tường lửa phải miễn dịch với các loại tấn công, xâm nhập và
thường được đặt ở vị trí cổng vào của mạng nội bộ cơ quan hoặc tổ chức, như minh họa trên
Hình 5.13. Nhờ vị trí đặt ở cổng mạng, tất cả các gói tin từ trong ra và từ ngoài vào đều phải
đi qua tường lửa và chỉ các gói tin hợp pháp được phép đi qua tường lửa. Việc xác định một
gói tin là hợp pháp hay không được thực hiện bởi thao tác lọc (filtering) dựa trên các luật
(rules). Tập các luật sử dụng cho việc lọc các gói tin được tạo ra dựa trên chính sách an ninh
của cơ quan, tổ chức.

- 107 -
Hình 5.13. Tường lửa bảo vệ mạng gia đình hoặc văn phòng nhỏ
Hình 5.14. Tường lửa bảo vệ các máy chủ dịch vụ
Hình 5.14 biểu diễn sơ đồ mạng trong đó tường lửa được sử dụng để bảo vệ các máy chủ
dịch vụ email Microsoft Exchange. Tất cả các kết nối đến hệ thống máy chủ email đều phải đi
qua tường lửa. Hình 5.15 sơ đồ mạng sử dụng 2 tưởng lửa để bảo vệ, trong đó một tường lửa
phần cứng (Hardware Firewall) được sử dụng tại cổng kết nối Internet để bảo vệ các máy chủ
dịch vụ (dịch vụ web, dịch vụ FTP và dịch vụ DNS) và một tường lửa phần mềm (ISA
Firewall) được sử dụng để bảo vệ các máy chủ nội bộ và các máy trạm trong mạng LAN của
cơ quan, tổ chức. Hai tường lửa có chính sách kiểm soát truy nhập và tập luật khác nhau phù
hợp với đối tượng bảo vệ khác nhau.

- 108 -
Hình 5.15. Hệ thống tường lửa bảo vệ các máy chủ dịch vụ và máy trạm
5.2.2. Các loại tường lửa
Có nhiều phương pháp phân loại các tường lửa, chẳng hạn như dựa trên vị trí các lớp giao
thức mạng và khả năng lưu trạng thái của các kết nối mạng. Dựa trên vị trí các lớp giao thức
mạng, có thể chia tường lửa thành 3 loại: tường lửa lọc gói (Packet-filtering), cổng ứng dụng
(Application-level gateway) và cổng chuyển mạch (Circuit-level gateway). Tường lửa lọc gói
thường thực hiện việc lọc các gói tin IP, theo đó một tập, hoặc một nhóm các luật được áp
dụng cho mỗi gói tin gửi đi, hoặc chuyển đến để quyết định chuyển tiếp các gói tin hợp pháp,
hay loại bỏ gói tin bất hợp pháp. Cổng ứng dụng, còn gọi là máy chủ proxy thường được sử
dụng để phát lại lưu lượng mạng ở mức ứng dụng. Cổng ứng dụng thực hiện việc lọc các yêu
cầu, hoặc hồi đáp (request/response) ở các giao thức ứng dụng phổ biến như HTTP, SMTP,
FTP,... Cổng chuyển mạch hoạt động ở mức thấp nhất, với cơ chế tương tự như các bộ chuyển
mạch (switch). Hình 5.16 minh họa mô hình tường lửa lọc gói (a), cổng ứng dụng (b) và cổng
chuyển mạch (c).

- 109 -
Hình 5.16. Mô hình tường lửa lọc gói (a), Cổng ứng dụng (b) và
Cổng chuyển mạch (c)
Hình 5.17. Tường lửa có trạng thái chặn gói tin không thuộc kết nối đang hoạt động

- 110 -
Dựa trên khả năng lưu trạng thái của các kết nối mạng, tường lửa được chia thành 2 loại:
tường lửa có trạng thái (Stateful firewall) và tường lửa không trạng thái (Stateless firewall).
Tường lửa có trạng thái có khả năng lưu trạng thái của các kết nối mạng đi qua và được lập
trình để phân biệt các gói tin thuộc về các kết nối mạng khác nhau. Theo đó, chỉ những gói tin
thuộc một kết nối mạng đang hoạt động mới được đi qua tường lửa, còn các gói tin khác
không thuộc kết nối đang hoạt động sẽ bị chặn lại. Hình 5.17 minh hoạt một tường lửa có
trạng thái chặn các gói tin IP gửi từ người dùng ngoài (Outside User) đến địa chỉ IP
200.1.1.10 do chúng không thuộc kết nối đang hoạt động. Ngược lại, tường lửa không trạng
thái thực hiện việc lọc các gói tin riêng rẽ mà không quan tâm mỗi gói tin thuộc về kết nối
mạng nào. Tường lửa dạng này dễ bị tấn công bởi kỹ thuật giả mạo địa chỉ, giả mạo nội dung
gói tin do tường lửa không có khả năng nhớ các gói tin đi trước thuộc cùng một kết nối mạng.
5.2.3. Các kỹ thuật kiểm soát truy nhập
Hầu hết các tường lửa hỗ trợ nhiều kỹ thuật kiểm soát truy nhập, gồm kiểm soát dịch vụ,
kiểm soát hướng, kiểm soát người dùng và kiểm soát hành vi. Cụ thể:
- Kiểm soát dịch vụ xác định dịch vụ nào có thể được truy nhập và thường được thực
hiện thông qua việc mở hoặc đóng một cổng dịch vụ nào đó. Chẳng hạn, để cung cấp
dịch vụ web và cấm tất cả các dịch vụ khác, tường lửa mở cổng HTTP 80 và HTTPS
443, còn đóng tất cả các cổng dịch vụ khác.
- Kiểm soát hướng điều khiển hướng được phép đi của các gói tin của mỗi dịch vụ.
Hướng có thể gồm luồng từ mạng nội bộ đi ra (outgoing) và luồng từ ngoài đi vào
mạng nội bộ (incoming).
- Kiểm soát người dùng xác định người dùng nào được quyền truy nhập và thường áp
dụng cho người dùng mạng nội bộ.
- Kiểm soát hành vi thực hiện kiểm soát việc sử dụng các dịch vụ cụ thể. Ví dụ như,
tường lửa có thể được cấu hình để lọc loại bỏ các thư rác, hoặc hạn chế truy nhập đến
một bộ phận thông tin của máy chủ web.
5.2.4. Các hạn chế của tường lửa
Mặc dù tường lửa được sử dụng rộng rãi để bảo vệ mạng nội bộ khỏi các cuộc tấn công,
xâm nhập, nhưng cũng như hầu hết các kỹ thuật và công cụ đảm bảo an toàn khác, tường lửa
cũng có những hạn chế. Các hạn chế của tường lửa gồm:
- Không thể chống lại các tấn công không đi qua tường lửa. Đó có thể là các dạng tấn
công khai thác yếu tố con người, hoặc kẻ tấn công có thể xâm nhập trực tiếp vào hệ
thống mạng nội bộ mà không đi qua tường lửa.
- Không thể chống lại các tấn công hướng dữ liệu, hoặc tấn công vào các lỗ hổng bảo
mật của các phần mềm.
- Không thể chống lại các hiểm hoạ từ bên trong, như từ người dùng trong mạng nội bộ.
- Không thể ngăn chặn việc vận chuyển các chương trình hoặc các file bị nhiễm vi rút
hoặc các phần mềm độc hại (thường ở dạng nén hoặc mã hóa).

- 111 -
5.3. CÁC HỆ THỐNG PHÁT HIỆN VÀ NGĂN CHẶN XÂM NHẬP
Hình 5.18. Vị trí các hệ thống IDS và IPS trong sơ đồ mạng
Các hệ thống phát hiện, ngăn chặn tấn công, xâm nhập (IDS/IPS) là một lớp phòng vệ
quan trọng trong các lớp giải pháp đảm bảo an toàn cho hệ thống thông tin và mạng theo mô
hình phòng thủ có chiều sâu (defence in depth). IDS (Intrusion Detection System) là hệ thống
phát hiện tấn công, xâm nhập và IPS (Intrusion Prevention System) là hệ thống ngăn chặn tấn
công, xâm nhập. Các hệ thống IDS/IPS có thể được đặt trước hoặc sau tường lửa trong mô
hình mạng, tùy theo mục đích sử dụng. Hình 5.18 cung cấp vị trí các hệ thống IDS và IPS
trong sơ đồ mạng, trong đó IDS thường được kết nối vào bộ switch phía sau tường lửa, còn
IPS được ghép vào giữa đường truyền từ cổng mạng, phía sau tường lửa.
Nhiệm vụ chính của các hệ thống IDS/IPS bao gồm:
- Giám sát lưu lượng mạng hoặc các hành vi trên một hệ thống để nhận dạng các dấu
hiệu của tấn công, xâm nhập;
- Khi phát hiện các hành vi tấn công, xâm nhập, thì ghi logs các hành vi này cho phân
tích bổ sung sau này;
- Ngăn chặn hoặc dừng các hành vi tấn công, xâm nhập;
- Gửi thông báo cho người quản trị về các các hành vi tấn công, xâm nhập đã phát hiện
được.
Về cơ bản IPS và IDS giống nhau về chức năng giám sát lưu lượng mạng hoặc các sự kiện
trong hệ thống. Tuy nhiên, IPS thường được đặt giữa đường truyền thông và có thể chủ động
ngăn chặn các tấn công, xâm nhập bị phát hiện. Trong khi đó, IDS thường được kết nối vào
các bộ định tuyến, switch, card mạng và chủ yếu làm nhiệm vụ giám sát và cảnh bảo, không
có khả năng chủ động ngăn chặn tấn công, xâm nhập.

- 112 -
5.3.2. Phân loại
Hình 5.19. Các NIDS được bố trí để giám sát phát hiện xâm nhập tại cổng vào
và cho từng phân đoạn mạng
Hình 5.20. Sử dụng kết hợp NIDS và HIDS để giám sát lưu lượng mạng và các host
Có 2 phương pháp phân loại chính các hệ thống IDS và IPS, gồm (1) phân loại theo nguồn
dữ liệu và (2) phân loại theo phương pháp phân tích dữ liệu. Theo nguồn dữ liệu, có 2 loại hệ
thống phát hiện xâm nhập:
- Hệ thống phát hiện xâm nhập mạng (NIDS – Network-based IDS): NIDS phân tích lưu
lượng mạng để phát hiện tấn công, xâm nhập cho cả mạng hoặc một phần mạng.
Hình 5.19 biểu diễn một sơ đồ mạng, trong đó các NIDS được bố trí để giám sát phát
hiện xâm nhập tại cổng vào và cho từng phân đoạn mạng.

- 113 -
- Hệ thống phát hiện xâm nhập cho host (HIDS – Host-based IDS): HIDS phân tích các
sự kiện xảy ra trong hệ thống/dịch vụ để phát hiện tấn công, xâm nhập cho hệ thống
đó. Hình 5.20 minh họa một sơ đồ mạng, trong đó sử dụng NIDS để giám sát lưu
lượng tại cổng mạng và HIDS để giám sát các host thông qua các IDS agent. Một trạm
quản lý (Management station) được thiết lập để thu nhập các thông tin từ các NIDS và
HIDS để xử lý và đưa ra quyết định cuối cùng.
Theo phương pháp phân tích dữ liệu, có 2 kỹ thuật phân tích chính, gồm (1) phát hiện xâm
nhập dựa trên chữ ký, hoặc phát hiện sự lạm dụng (Signature-based / misuse intrusion
detection) và (2) phát hiện xâm nhập dựa trên các bất thường (Anomaly intrusion detection).
Mục tiếp theo trình bày chi tiết hơn về hai kỹ thuật phát hiện này.
5.3.3. Các kỹ thuật phát hiện xâm nhập
5.3.3.1. Phát hiện xâm nhập dựa trên chữ ký
Phát hiện xâm nhập dựa trên chữ ký trước hết cần xây dựng cơ sở dữ liệu các chữ ký, hoặc
các dấu hiệu của các loại tấn công, xâm nhập đã biết. Hầu hết các chữ ký, dấu hiệu được nhận
dạng và mã hóa thủ công và dạng biểu diễn thường gặp là các luật phát hiện (Detection rule).
Bước tiếp theo là sử dụng cơ sở dữ liệu các chữ ký để giám sát các hành vi của hệ thống, hoặc
mạng, và cảnh báo nếu phát hiện chữ ký của tấn công, xâm nhập. Hình 5.21 biểu diễn lưu đồ
giám sát phát hiện tấn công, xâm nhập dựa trên chữ ký điển hình.
Ưu điểm lớn nhất của phát hiện xâm nhập dựa trên chữ ký là có khả năng phát hiện các
tấn công, xâm nhập đã biết một cách hiệu quả. Ngoài ra, phương pháp này cho tốc độ xử lý
cao, đồng thời yêu cầu tài nguyên tính toán tương đối thấp. Nhờ vậy, các hệ thống phát hiện
xâm nhập dựa trên chữ ký được ứng dụng rộng rãi trong thực tế. Tuy nhiên, nhược điểm
chính của phương pháp này là không có khả năng phát hiện các tấn công, xâm nhập mới, do
chữ ký của chúng chưa tồn tại trong cơ sở dữ liệu các chữ ký. Hơn nữa, nó cũng đòi hỏi nhiều
công sức xây dựng và cập nhật cơ sở dữ liệu chữ ký, dấu hiệu của các tấn công, xâm nhập.
Hình 5.21. Lưu đồ giám sát phát hiện tấn công, xâm nhập dựa trên chữ ký

- 114 -
5.3.3.2. Phát hiện xâm nhập dựa trên bất thường
Phát hiện xâm nhập dựa trên bất thường dựa trên giả thiết: các hành vi tấn công, xâm
nhập thường có quan hệ chặt chẽ với các hành vi bất thường. Quá trình xây dựng và triển
khai một hệ thống phát hiện xâm nhập dựa trên bất thường gồm 2 giai đoạn: (1) huấn luyện và
(2) phát hiện. Trong giai đoạn huấn luyện, hồ sơ (profile) của đối tượng trong chế độ làm việc
bình thường được xây dựng. Để thực hiện giai đoạn huấn luyện này, cần giám sát đối tượng
trong một khoảng thời gian đủ dài để thu thập được đầy đủ dữ liệu mô tả các hành vi của đối
tượng trong điều kiện bình thường làm dữ liệu huấn luyện. Tiếp theo, thực hiện huấn luyện dữ
liệu để xây dựng mô hình phát hiện, hay hồ sơ của đối tượng. Trong giai đoạn phát hiện, thực
hiện giám sát hành vi hiện tại của hệ thống và cảnh báo nếu có khác biệt rõ nét giữa hành vi
hiện tại và các hành vi lưu trong hồ sơ của đối tượng.
Hình 5.22. Giá trị entropy của IP nguồn của các gói tin từ lưu lượng hợp pháp
(phần giá trị cao, đều) và entropy của IP nguồn của các gói tin
từ lưu lượng tấn công DDoS (phần giá trị thấp)
Hình 5.22 biểu diễn giá trị entropy của IP nguồn của các gói tin theo cửa sổ trượt từ lưu
lượng bình thường và entropy của IP nguồn của các gói tin từ lưu lượng tấn công DDoS. Có
thể thấy sự khác biệt rõ nét giữa giá trị entropy của lưu lượng bình thường và lưu lượng tấn
công và như vậy, nếu một ngưỡng entropy được chọn phù hợp ta hoàn toàn có thể phát hiện
sự xuất hiện của cuộc tấn công DDoS dựa trên sự thay đổi đột biến của giá trị entropy.
Ưu điểm của phát hiện xâm nhập dựa trên bất thường là có tiềm năng phát hiện các loại
tấn công, xâm nhập mới mà không yêu cầu biết trước thông tin về chúng. Tuy nhiên, phương
pháp này có tỷ lệ cảnh báo sai tương đối cao so với phương pháp phát hiện dựa trên chữ ký.
Điều này làm giảm khả năng ứng dụng thực tế của phát hiện xâm nhập dựa trên bất thường.
Ngoài ra, nó cũng tiêu tốn nhiều tài nguyên hệ thống cho việc xây dựng hồ sơ đối tượng và
phân tích hành vi hiện tại.
5.4. CÁC CÔNG CỤ RÀ QUÉT PHẦN MỀM ĐỘC HẠI
Các công cụ rà quét vi rút và các phần mềm độc hại (Antivirus software) là các phần mềm
có khả năng rà quét, bảo vệ hệ thống khỏi vi rút và các phần mềm độc hại khác theo thời gian

- 115 -
thực. Hầu hết các công cụ này đều cho phép thực hiện 2 chế độ quét: quét định kỳ từng phần
hoặc toàn bộ hệ thống các file và bảo vệ hệ thống theo thời gian thực (Realtime protection).
Chúng cho phép giám sát tất cả các thao tác đọc/ghi hệ thống file để phát hiện các phần mềm
độc hại. Đa số công cụ rà quét vi rút và các phần mềm độc hại hoạt động dựa trên một cơ sở
dữ liệu các mẫu, hoặc chữ ký của các phần mềm độc hại đã biết. Do vậy, để đảm bảo an toàn
cơ sở dữ liệu này phải được cập nhật thường xuyên. Một số bộ công cụ cho phép quét theo
hành vi hoặc heuristics.
Hình 5.23. Màn hình chính của Microsoft Windows Defender
Có thể liệt kê một số công cụ rà quét vi rút và các phần mềm độc hại thông dụng, như:
- Microsoft Security Essentials (Windows 7 trở lên)
- Microsoft Windows Defender (Windows 8 trở lên) – minh họa trên Hình 5.23
- Semantec Norton Antivirus
- Kaspersky Antivirus
- BitDefender Antivirus
- AVG Antivirus
- McAfee VirusScan
- Trend Micro Antivirus
- F-secure Antivirus và
- BKAV Antivirus.

- 116 -
1) Nêu khái niệm, các thành phần và mục đích của điều khiển truy nhập.
2) Nêu cơ chế hoạt động của mô hình (biện pháp) điều khiển truy nhập tùy chọn (DAC).
3) Nêu cơ chế hoạt động của mô hình (biện pháp) điều khiển truy nhập bắt buộc (MAC).
4) Nêu cơ chế hoạt động của mô hình (biện pháp) điều khiển truy nhập dựa trên vai trò
(RBAC).
5) Nêu cơ chế hoạt động của mô hình (biện pháp) điều khiển truy nhập dựa trên luật (Rule-
based access control).
6) So sánh 2 kỹ thuật thực hiện mô hình điều khiển truy nhập tùy chọn (DAC): ma trận điều
khiển truy nhập và danh sách điều khiển truy nhập.
7) Mô tả cơ chế hoạt động của mô hình bảo mật đa cấp Bell-LaPadula.
8) Mô tả công nghệ điều khiển truy nhập dựa trên mật khẩu.
9) Trong các công nghệ điều khiển truy nhập: dựa trên mật khẩu, khóa mã, thẻ thông minh,
thẻ bài và các đặc điểm sinh trắc, công nghệ nào có khả năng cho độ bảo mật cao nhất?
Tại sao?
10) Tường lửa là gì? Nêu vai trò của tường lửa. Nêu các phương pháp phân loại tường lửa.
11) Nêu các kỹ thuật kiểm soát truy nhập và các hạn chế của tường lửa.
12) Các hệ thống IDS/IPS là gì? Nêu các nhiệm vụ chính của IDS/IPS. IDS và IPS giống và
khác nhau ở những điểm nào?
13) Nêu các phương pháp phân loại IDS/IPS. Có thể sử dụng kết hợp NIDS và HIDS trong
cùng một mạng được không?
14) Mô tả và nêu ưu nhược điểm của phương pháp phát hiện xâm nhập dựa trên chữ ký.
15) Mô tả và nêu ưu nhược điểm của phương pháp phát hiện xâm nhập dựa trên bất thường.
Tại sao phát hiện xâm nhập dựa trên bất thường có khả năng phát hiện các tấn công xâm
nhập mới? Tại sao phát hiện xâm nhập dựa trên bất thường thường có tỷ lệ cảnh báo sai
cao hơn phát hiện xâm nhập dựa trên chữ ký?

Bài giảng Cơ sở an toàn thông tin Chương 5. Quản lý, chính sách & pháp luật ATTT
- 117 -
CHƯƠNG 6. QUẢN LÝ, CHÍNH SÁCH VÀ PHÁP LUẬT
AN TOÀN THÔNG TIN
Chương 6 giới thiệu một số khái niệm cơ bản trong quản lý an toàn thông tin, vấn đề đánh
giá rủi ro an toàn thông tin và thực thi quản lý an toàn thông tin. Nội dung tiếp theo được đề
cập là các chuẩn quản lý an toàn thông tin, trong đó giới thiệu một số chuẩn của bộ chuẩn
ISO/IEC 27000. Phần cuối của chương giới thiệu khái quát về các vấn đề chính sách, pháp
luật và đạo đức an toàn thông tin.
6.1 QUẢN LÝ AN TOÀN THÔNG TIN
6.1.1. Khái quát về quản lý an toàn thông tin
Chúng ta bắt đầu mục này với khái niệm Tài sản (Asset) trong lĩnh vực an toàn thông tin,
gọi tắt là Tài sản an toàn thông tin. Tài sản an toàn thông tin là thông tin, thiết bị, hoặc các
thành phần khác hỗ trợ các hoạt động có liên quan đến thông tin. Tài sản an toàn thông tin có
thể gồm:
- Phần cứng (máy chủ, các thiết bị mạng,…);
- Phần mềm (hệ điều hành, các phần mềm máy chủ dịch vụ,…); và
- Thông tin (thông tin khách hàng, nhà cung cấp, hoạt động kinh doanh,…).
Khái niệm tiếp theo là Quản lý an toàn thông tin (Information security management).
Quản lý an toàn thông tin là một tiến trình (process) nhằm đảm bảo các tài sản an toàn thông
tin quan trọng của cơ quan, tổ chức, doanh nghiệp được bảo vệ đầy đủ với chi phí phù hợp.
Quản lý an toàn thông tin là một thành phần rất quan trọng trong an toàn thông tin và nó
phải trả lời được 3 câu hỏi:
1. Những tài sản nào cần được bảo vệ?
2. Những đe dọa nào có thể có đối với các tài sản này?
3. Những biện pháp có thể thực hiện để ứng phó với các đe dọa đó?
Quản lý an toàn thông tin có thể gồm các khâu: (1) xác định rõ mục đích đảm bảo an toàn
thông tin và hồ sơ tổng hợp về các rủi ro; (2) đánh giá rủi ro với từng tài sản an toàn thông tin
cần bảo vệ; và (3) xác định và triển khai các biện pháp quản lý, kỹ thuật kiểm soát, giảm rủi
ro về mức chấp nhận được. Một điểm quan trọng cần lưu ý là, quá trình quản lý an toàn thông
tin cần được thực hiện liên tục theo chu trình do sự thay đổi nhanh chóng của công nghệ và
môi trường xuất hiện rủi ro.

- 118 -
Hình 6.1. Quan hệ giữa các khâu trong quản lý an toàn thông tin
6.1.2. Đánh giá rủi ro an toàn thông tin
Đánh giá rủi ro an toàn thông tin (Security risk assessment) là một bộ phận quan trọng của
vấn đề quản lý rủi ro an toàn thông tin. Theo đó, mỗi tài sản của tổ chức cần được xem xét,
nhận dạng các rủi ro có thể có và đánh giá mức rủi ro. Đánh giá rủi ro là một trong các cơ sở
để xác định mức rủi ro chấp nhận được với từng loại tài sản. Trên cơ sở xác định mức rủi ro,
có thể đề ra các biện pháp xử lý, kiểm soát rủi ro trong mức chấp nhận được, với mức chi phí
phù hợp.
Có 4 phương pháp tiếp cận đánh giá rủi ro: phương pháp đường cơ sở (Baseline
approach), phương pháp không chính thức (Informal approach), phương pháp phân tích chi
tiết rủi ro (Detailed risk analysis) và phương pháp kết hợp (Combined approach). Tùy theo
quy mô của hệ thống thông tin của đơn vị và tài sản an toàn thông tin cần được bảo vệ, đơn vị
có thể xem xét lựa chọn phương pháp đánh giá rủi ro cho phù hợp.
Hình 6.2. Mô hình đánh giá rủi ro an toàn thông tin
6.1.2.2. Các phương pháp đánh giá rủi ro
Phương pháp đánh giá rủi ro đường cơ sở là phương pháp đơn giản nhất. Mục đích của
phương pháp này là thực thi các kiểm soát an ninh ở mức cơ bản dựa trên các tài liệu cơ bản,
các quy tắc thực hành và các thực tế tốt nhất của ngành đã được áp dụng. Phương pháp đường
cơ sở có ưu điểm là không đòi hỏi các chi phí cho các tài nguyên bổ sung sử dụng trong đánh
giá rủi ro chính thức và cùng nhóm các biện pháp có thể triển khai trên nhiều hệ thống. Tuy
nhiên, nhược điểm của nó là không xem xét kỹ đến các điều kiện nảy sinh các rủi ro ở các hệ

- 119 -
thống của các tổ chức khác nhau. Một vấn đề khác của phương pháp này là mức đường cơ sở
được xác định chung nên có thể không phù hợp với từng tổ chức cụ thể. Nếu chọn mức quá
cao có thể gây tốn kém, nhưng nếu chọn mức quá thấp có thể gây mất an toàn. Nhìn chung,
phương pháp đường cơ sở phù hợp với các tổ chức với hệ thống công nghệ thông tin có quy
mô nhỏ, có nguồn lực hạn chế.
Phương pháp không chính thức là phương pháp tiếp cận đánh giá rủi ro tiếp theo. Phương
pháp không chính thức liên quan đến việc thực hiện các nội dung sau:
- Thực hiện một số dạng phân tích rủi ro hệ thống công nghệ thông tin của tổ chức một
cách không chính thức,
- Sử dụng kiến thức chuyên gia của các nhân viên bên trong tổ chức, hoặc các nhà tư
vấn từ bên ngoài, và
- Không thực hiện đánh giá toàn diện các rủi ro đối với tất cả các tài sản công nghệ
thông tin của tổ chức.
Phương pháp này có ưu điểm là không đòi hỏi các nhân viên phân tích rủi ro có các kỹ
năng bổ sung, nên có thể thực hiện nhanh với chi phí thấp, và việc có phân tích hệ thống công
nghệ thông tin của tổ chức giúp cho việc đánh giá rủi ro, lỗ hổng chính xác hơn và các biện
pháp kiểm soát đưa ra cũng phù hợp hơn phương pháp đường cơ sở. Phương pháp không
chính thức có các nhược điểm là:
- Do đánh giá rủi ro không được thực hiện toàn diện nên có thể một rủi ro không được
xem xét kỹ, nên có thể để lại nguy cơ cao cho tổ chức, và
- Kết quả đánh giá dễ phục thuộc vào quan điểm của các cá nhân.
Trên thực tế phương pháp không chính thức phù hợp với các tổ chức với hệ thống công
nghệ thông tin có quy mô nhỏ và vừa, có nguồn lực tương đối hạn chế.
Phương pháp phân tích chi tiết rủi ro là phương pháp đánh giá toàn diện, được thực hiện
một cách chính thức và được chia thành nhiều giai đoạn, bao gồm:
- Nhận dạng các tài sản,
- Nhận dạng các mối đe dọa và lổ hổng đối với các tài sản này,
- Xác định xác suất xuất hiện các rủi ro và các hậu quả có thể có nếu rủi ro xảy ra với cơ
quan, tổ chức, và
- Lựa chọn các biện pháp xử lý rủi ro dựa trên kết quả đánh giá rủi ro của các giai đoạn
trên.
Ưu điểm của phương pháp này là cho phép xem xét chi tiết các rủi ro đối với hệ thống
công nghệ thông tin của tổ chức, và lý giải rõ ràng các chi phí cho các biện pháp kiểm soát rủi
do đề xuất. Đồng thời, nó cung cấp thông tin tốt nhất cho việc tiếp tục quản lý vấn đề an ninh
của các hệ thống công nghệ thông tin khi chúng được nâng cấp, sửa đổi. Tuy nhiên, phương
pháp này có 2 nhược điểm là:
- Chi phí lớn về thời gian, các nguồn lực và yêu cầu kiến thức chuyên gia có trình độ
cao, và

- 120 -
- Có thể dẫn đến chậm trễ trong việc đưa ra các biện pháp xử lý, kiểm soát rủi ro phù
hợp.
Phương pháp phân tích chi tiết rủi ro phù hợp với các tổ chức chính phủ cung cấp các dịch
vụ thiết yếu cho người dân và doanh nghiệp, hoặc các tổ chức có hệ thống công nghệ thông
tin quy mô lớn, hoặc các tổ chức cung cấp nền tảng hạ tầng truyền thông cho quốc gia.
Phương pháp kết hợp là phương pháp tiếp cận đánh giá rủi ro cuối cùng. Phương pháp này
kết hợp các thành phần của 3 phương pháp đường cơ sở, không chính thức và phân tích chi
tiết, với các mục tiêu là cung cấp mức bảo vệ hợp lý càng nhanh càng tốt và sau đó kiểm tra
và điều chỉnh các biện pháp bảo vệ trên các hệ thống chính theo thời gian. Phương pháp kết
hợp được thực hiện theo 3 bước:
- Thực hiện phương pháp đường cơ sở với tất cả các thành phần của hệ thống công nghệ
thông tin của tổ chức;
- Tiếp theo, các thành phần có mức rủi ro cao, hoặc trọng yếu được xem xét đánh giá
theo phương pháp không chính thức;
- Cuối cùng hệ thống được xem xét đánh giá toàn diện rủi ro ở mức chi tiết.
Các ưu điểm của phương pháp kết hợp là việc bắt đầu bằng việc đánh giá rủi ro ở mức cao
dễ nhận được sự ủng hộ của cấp quản lý, thuận lợi cho việc lập kế hoạch quản lý an toàn
thông tin, đồng thời có thể giúp sớm triển khai các biện pháp xử lý và kiểm soát rủi ro ngay từ
giai đoạn đầu, cũng như có thể giúp giảm chi phí với đa số các tổ chức. Tuy nhiên, phương
pháp kết hợp có nhược điểm là nếu đánh giá ở mức cao trong giai đoạn đầu không chính xác
có thể dẫn đến áp dụng các biện pháp kiểm soát không phù hợp, hệ thống có thể gặp rủi ro
trong thời gian chờ đánh giá chi tiết. Nói chung, phương pháp kết hợp phù hợp các tổ chức
với hệ thống công nghệ thông tin quy mô vừa và lớn.
6.1.3. Phân tích chi tiết rủi ro an toàn thông tin
Phân tích chi tiết rủi ro an toàn thông tin là phương pháp xem xét, phân tích toàn diện các
rủi ro của từng thành phần trong hệ thống công nghệ thông tin của cơ quan, tổ chức. Phân tích
chi tiết rủi ro an toàn thông tin gồm nhiều hoạt động được chia thành 9 bước:
1. Mô tả đặc điểm hệ thống
2. Nhận dạng các mối đe dọa
3. Nhận dạng các lỗ hổng bảo mật
4. Phân tích các kiểm soát
5. Xác định xác suất rủi ro
6. Phân tích các ảnh hưởng
7. Xác định các rủi ro
8. Đề xuất các kiểm soát
9. Viết tài liệu kết quả phân tích.
Nội dung cụ thể từng bước của phân tích chi tiết rủi ro an toàn thông tin như sau.
Bước 1: Mô tả đặc điểm hệ thống

- 121 -
- Đầu vào: Các thành phần của hệ thống:
+ Phần cứng, phần mềm, giao diện
+ Dữ liệu và thông tin
+ Con người
+ Sứ mệnh của hệ thống.
- Đầu ra:
+ Ranh giới và chức năng hệ thống;
+ Tính trọng yếu của dữ liệu và hệ thống;
+ Tính nhạy cảm
Bước 2: Nhận dạng các mối đe dọa
- Đầu vào:
+ Lịch sử tấn công vào hệ thống
+ Dữ liệu từ các tổ chức chuyên về an toàn thông tin
+ Dữ liệu từ các phương tiện thông tin đại chúng.
- Đầu ra:
+ Báo cáo về các mối đe dọa đối với hệ thống
Bước 3: Nhận dạng các lỗ hổng bảo mật
- Đầu vào:
+ Các báo cáo đánh giá rủi ro đã có
+ Các nhận xét kiểm toán hệ thống
+ Các yêu cầu an ninh, an toàn
+ Các kết quả kiểm tra an ninh, an toàn
- Đầu ra:
+ Danh sách các lỗ hổng bảo mật tiềm tàng.
Bước 4: Phân tích các kiểm soát (control)
- Đầu vào:
+ Các kiểm soát hiện có
+ Các kiểm soát được lập kế hoạch
- Đầu ra:
+ Danh sách các kiểm soát hiện có và được lập kế hoạch.
Bước 5: Xác định xác suất rủi ro
- Đầu vào:
+ Động cơ của các nguồn đe dọa
+ Khả năng của đe dọa
+ Bản chất của lỗ hổng bảo mật
+ Các kiểm soát hiện có

- 122 -
- Đầu ra:
+ Đánh giá xác suất rủi ro.
Bước 6: Phân tích các ảnh hưởng (liên quan sự vi phạm tính toàn vẹn, sẵn dùng và bí mật
của các tài sản hệ thống)
- Đầu vào:
+ Phân tích ảnh hưởng sứ mệnh
+ Đánh giá tầm quan trọng của tài sản
+ Tầm quan trọng của dữ liệu
+ Tính nhạy cảm của dữ liệu
- Đầu ra:
+ Đánh giá các ảnh hưởng.
Bước 7: Xác định các rủi ro
- Đầu vào:
+ Khả năng bị mối đe dọa khai thác
+ Tầm quan trọng của ảnh hưởng
+ Sự phù hợp của các kiểm soát theo kế hoạch, hoặc hiện có
- Đầu ra:
+ Các rủi ro và các mức rủi ro có liên quan.
Bước 8: Đề xuất các kiểm soát
- Đầu vào: Không
- Đầu ra: Đề xuất các biện pháp xử lý, kiểm soát rủi ro
Bước 9: Viết tài liệu kết quả phân tích
- Đầu vào: Không
- Đầu ra: Báo cáo đánh giá rủi ro.
6.1.4. Thực thi quản lý an toàn thông tin
Thực thi quản lý an toàn thông tin là bước tiếp theo của khâu đánh giá rủi ro, nhằm triển
khai, thực thi các kiểm soát (control) nhằm đảm bảo an toàn thông tin cho hệ thống công nghệ
thông tin của tổ chức. Các nội dung chính của thực thi quản lý an toàn thông tin gồm:
- Thực thi (Implementation): Thực thi các kiểm soát, và nâng cao ý thức và đào tạo an
toàn thông tin.
- Thực thi tiếp tục (Implementation follow-up): Bảo trì, kiểm tra hợp chuẩn, quản lý
thay đổi và xử lý sự cố.
Kiểm soát (control), đảm bảo an toàn (safeguard), hoặc biện pháp đối phó
(countermeasure) là các thuật ngữ có thể được sử dụng tương đương, hoặc tráo đổi cho nhau
trong quản lý an toàn thông tin. Kiểm soát là phương tiện để quản lý rủi ro, bao gồm các

- 123 -
chính sách, thủ tục, các hướng dẫn, các thực tế, hoặc cấu trúc tổ chức. Kiểm soát có thể là vấn
đề quản lý hành chính hoặc kỹ thuật, hoặc có bản chất luật pháp.
Các kiểm soát được thực thi trong quản lý an toàn thông tin có thể gồm 6 loại:
- Kiểm soát quản lý (Management controls)
- Kiểm soát vận hành (Operational controls)
- Kiểm soát kỹ thuật (Technical controls)
- Kiểm soát hỗ trợ (Supportive controls)
- Kiểm soát ngăn ngừa (Preventive controls)
- Kiểm soát phát hiện và phục hồi (Detection and recovery controls).
6.1.4.2. Các loại kiểm soát
Kiểm soát quản lý bao gồm các nội dung:
- Tập trung vào các chính sách, lập kế hoạch, hướng dẫn và chuẩn an toàn thông tin;
- Các kiểm soát có ảnh hưởng đến việc lựa chọn các kiểm soát vận hành và kiểm soát kỹ
thuật nhằm giảm tổn thất do rủi ro và bảo vệ sứ mệnh của tổ chức;
- Các kiểm soát tham chiếu đến các vấn đề được giải quyết thông qua lĩnh vực quản lý.
Kiểm soát vận hành bao gồm các nội dung:
- Giải quyết vấn đề thực thi chính xác và sử dụng các chính sách và chuẩn an toàn thông
tin, đảm bảo tính nhất quán trong vận hành an toàn thông tin và khắc phục các khiếm
khuyết vận hành đã được nhận dạng;
- Các kiểm soát này liên quan đến các cơ chế và thủ tục được thực thi chủ yếu bởi con
người, hơn là bởi hệ thống;
- Được sử dụng để tăng cường an ninh cho một hệ thống hoặc một nhóm các hệ thống.
Kiểm soát kỹ thuật bao gồm các nội dung:
- Liên quan đến việc sử dụng đúng đắn các biện pháp đảm bảo an ninh bằng phần cứng
và phần mềm trong hệ thống;
- Bao gồm các biện pháp từ đơn giản đến phức tạp để đảm bảo an toàn cho các thông tin
nhạy cảm và các chức năng trọng yếu của các hệ thống;
- Một số kiểm soát kỹ thuật: xác thực, trao quyền và thực thi kiểm soát truy nhập,...
Kiểm soát hỗ trợ là các kiểm soát chung ở lớp dưới, có quan hệ với và được sử dụng bởi
nhiều kiểm soát khác.
Kiểm soát ngăn ngừa là kiểm soát tập trung vào việc ngăn ngừa việc xảy ra các vi phạm
an ninh, bằng cách khắc chế các nỗ lực vi phạm chính sách an ninh hoặc khai thác các lỗ hổng
bảo mật.
Kiểm soát phát hiện và phục hồi là kiểm soát tập trung vào việc đáp trả vi phạm an ninh
bằng cách đưa ra cảnh báo vi phạm, hoặc các nỗ lực vi phạm chính sách an ninh, hoặc khai
thác các lỗ hổng bảo mật, đồng thời cung cấp các biện pháp phục hồi các tài nguyên tính toán
bị ảnh hưởng do vi phạm an ninh.

- 124 -
6.1.4.3. Xây dựng kế hoạch đảm bảo an toàn
Kế hoạch đảm bảo an toàn (Security plan) là một tài liệu chỉ rõ các phần việc sẽ được thực
hiện, các tài nguyên cần sử dụng và những người, hoặc nhân viên chịu trách nhiệm thực hiện.
Mục đích của Kế hoạch đảm bảo an toàn là cung cấp chi tiết về các hành động cần thiết để cải
thiện các vấn đề đã được nhận dạng trong hồ sơ đánh giá rủi ro một cách nhanh chóng. Kế
hoạch đảm bảo an toàn nên gồm các thông tin chi tiết sau (theo chuẩn hướng dẫn quản lý rủi
ro năm 2002 của NIST):
- Các rủi ro (sự kế hợp của tài sản/mối đe dọa/lỗ hổng)
- Các kiểm soát được khuyến nghị (từ đánh giá rủi ro)
- Các hành động ưu tiên cho mỗi rủi ro
- Các kiểm soát được chọn (dựa trên phân tích lợi ích – chi phí)
- Các tài nguyên cần có cho thực thi các kiểm soát đã chọn
- Nhân sự chịu trách nhiệm
- Ngày bắt đầu và kết thúc việc thực thi
- Các yêu cầu bảo trì và các nhận xét khác.
6.1.4.4. Nội dung thực thi quản lý an toàn thông tin
Như đã đề cập trong mục 6.1.4.1, việc thực thi quản lý an toàn thông tin gồm 2 khâu là (1)
thực thi (Implementation) và (2) thực thi tiếp tục (Implementation follow-up). Khâu thực thi
gồm 2 phần việc là thực thi các kiểm soát, và nâng cao ý thức và đào tạo an toàn thông tin.
Thực thi các kiểm soát là phần việc tiếp theo cần thực hiện trong kế hoạch đảm bảo an toàn
của tiến trình quản lý an toàn thông tin. Thực thi các kiểm soát có liên hệ mật thiết với việc
đào tạo nâng cao ý thức an toàn thông tin cho nhân viên nói chung và đào tạo chuyên sâu về
an toàn thông tin cho nhân viên an toàn thông tin trong tổ chức.
Khâu thực thi tiếp tục là việc cần lặp lại trong chu trình quản lý an toàn thông tin để đáp
ứng sự thay đổi trong môi trường công nghệ thông tin và môi trường rủi ro. Trong đó, các
kiểm soát đã được thực thi cần được giám sát để đảm bảo tính hiệu quả, và bất kỳ một sự thay
đổi trên hệ thống cần được xem xét vấn đề an ninh và hồ sơ rủi ro của hệ thống bị ảnh hưởng
cần được xem xét nếu cần thiết. Giai đoạn thực thi tiếp tục bao gồm các khía cạnh: bảo trì các
kiểm soát an ninh, kiểm tra hợp chuẩn an ninh, quản lý thay đổi và cấu hình và xử lý các sự
cố.
Bảo trì các kiểm soát an ninh gồm các phần việc phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Các kiểm soát được xem xét định kỳ để đảm bảo chúng hoạt động như mong muốn;
- Các kiểm soát cần được nâng cấp khi các yêu cầu mới được pháp hiện;
- Các thay đổi với hệ thống không được có các ảnh hưởng tiêu cực đến các kiểm soát;
- Các mối đe dọa mới hoặc các lỗ hổng đã không trở thành được biết đến.
Kiểm tra hợp chuẩn an ninh là quá trình kiểm toán việc quản lý an toàn thông tin của tổ
chức nhằm đảm bảo tính phù hợp với kế hoạch đảm bảo an ninh. Việc kiểm toán có thể được
thực hiện bởi nhân sự bên trong hoặc bên ngoài tổ chức. Cần sử dụng danh sách kiểm tra

- 125 -
(checklist) các vấn đề: các chính sách và kế hoạch an ninh được tạo ra, các kiểm soát phù hợp
được lựa chọn và các kiểm soát được sử dụng và bảo trì phù hợp.
Quản lý thay đổi và cấu hình là tiến trình được sử dụng để xem xét các thay đổi được đề
xuất cho hệ thống trong quá trình sử dụng. Các thay đổi với các hệ thống hiện có là cần thiết
do nhiều lý do, như hệ thống có trục trặc, hoặc sự xuất hiện của các mối đe dọa hoặc lỗ hổng
mới, sự xuất hiện của yêu cầu mới, nhiệm vụ mới,… Các thay đổi cần được xem xét kỹ lưỡng
cả vấn đề vận hành, tính năng và vấn đề an toàn,… Quản lý cấu hình liên quan đến việc lưu
vết các cấu hình của mỗi hệ thống khi chúng được nâng cấp, thay đổi. Việc này bao gồm danh
sách các phiên bản của phần cứng, phần mềm cài đặt trong mỗi hệ thống, và thông tin quản lý
cấu hình hữu ích để khôi phục hệ thống khi việc thay đổi hoặc nâng cấp thất bại.
Xử lý các sự cố bao gồm các thủ tục được sử dụng để phản ứng lại các sự cố an ninh. Xử
lý sự cố có liên quan đến vấn đề đào tạo nâng cao ý thức an toàn thông tin cho người dùng và
đào tạo chuyên sâu cho chuyên viên an toàn thông tin.
6.2. CÁC CHUẨN QUẢN LÝ AN TOÀN THÔNG TIN
Trong các chuẩn quản lý an toàn thông tin, bộ chuẩn NIST SP 800 của Viện tiêu chuẩn và
công nghệ Mỹ và bộ chuẩn quốc tế ISO/IEC 27000 được tham chiếu và sử dụng rộng rãi nhất.
Nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam đã dịch và chấp thuận nguyên vẹn một số chuẩn trong
bộ chuẩn quốc tế ISO/IEC 27000 làm chuẩn quản lý an toàn thông tin quốc gia. Trong phạm
vi của môn học, mục này giới thiệu khái quát về bộ chuẩn quản lý an toàn thông tin ISO/IEC
27000. Chi tiết về bộ chuẩn ISO/IEC 27000 và các bộ chuẩn khác được đề cập trong môn học
Quản lý an toàn thông tin.
Chuẩn ISO/IEC 27000: 2009 giới thiệu khái quát về bộ chuẩn ISO/IEC 27000 và định
nghĩa các thuật ngữ và từ vựng sử dụng cho toàn bộ các chuẩn con trong bộ chuẩn ISO/IEC
27000.
Chuẩn ISO/IEC 17799 được soạn thảo năm 2000 bởi International Organization for
Standardization (ISO) và International Electrotechnical Commission (IEC) là tiền thân của
ISO 27000. Năm 2005, ISO 17799 được chỉnh sửa và trở thành ISO 17799:2005. Năm 2007,
ISO 17799:2005 được đổi tên thành ISO 27002 song hành với ISO 27001.
Chuẩn ISO/IEC 27001:2005 chuyên về hệ thống quản lý an toàn thông tin (Information
Security Management System - ISMS). Chuẩn này cung cấp các thông tin để thực thi các yêu
cầu của ISO/IEC 27002 và cài đặt một hệ thống quản lý an toàn thông tin. Trong việc xây
dựng hệ thống ISMS, chuẩn cung cấp các chi tiết cho thực hiện chu kỳ Lập kế hoạch – Thực
hiện – Giám sát – Hành động (Plan-Do-Check-Act). Một điểm cần lưu ý là ISO/IEC 27001
chỉ tập trung vào các phần việc phải thực hiện mà không chỉ dẫn cách thức thực hiện.
Chuẩn ISO/IEC 27002 gồm 127 điều, cung cấp cái nhìn tổng quan về nhiều lĩnh vực trong
an toàn thông tin. Nó đề ra các khuyến nghị về quản lý an toàn thông tin cho những người
thực hiện việc khởi tạo, thực hiện và duy trì an ninh an toàn trong tổ chức của họ. Chuẩn này
được thiết kế để cung cấp nền tảng cơ sở giúp đề ra các chuẩn an toàn thông tin cho tổ chức
và các thực tế quản lý an toàn thông tin một cách hiệu quả.

- 126 -
Chuẩn ISO/IEC 27005: 2009 chuyên về quản lý rủi ro cho hệ thống quản lý an toàn thông
tin. Chuẩn này hỗ trợ ISO/IEC 27001, nhưng nó không đề cập đến phương pháp kiểm soát rủi
ro cụ thể.
6.2.2. Chu trình Plan-Do-Check-Act
Hình 6.3. Chu trình Plan-Do-Check-Act của ISO/IEC 27001:2005
Chuẩn ISO/IEC 27001:2005 chuyên về hệ thống quản lý an toàn thông tin cung cấp các
chi tiết cho thực hiện chu kỳ Plan-Do-Check-Act gồm 4 pha: Plan - Lập kế hoạch, Do – Thực
hiện kế hoạch, Check – Giám sát việc thực hiện và Act – Thực hiện các cải tiến, hiệu chỉnh.
Phần tiếp theo là nội dung chi tiết của các pha này.
Pha Plan gồm các nội dung:
- Đề ra phạm vi của ISMS;
- Đề ra chính sách của ISMS;
- Đề ra hướng tiếp cận đánh giá rủi ro;
- Nhận dạng các rủi ro;
- Đánh giá rủi ro;
- Nhận dạng và đánh giá các lựa chọn phương pháp xử lý rủi ro;
- Lựa chọn các mục tiêu kiểm soát và biện pháp kiểm soát;
- Chuẩn bị tuyến bố, báo cáo áp dụng.
Pha Do gồm các nội dung:
- Xây dựng kế hoạch xử lý rủi ro;
- Thực thi kế hoạch xử lý rủi ro;
- Thực thi các kiểm soát;
- Thực thi các chương trình đào tạo chuyên môn và giáo dục ý thức;
- Quản lý các hoạt động;
- Quản lý các tài nguyên;
- Thực thi các thủ tục phát hiện và phản ứng lại các sự cố an ninh.
Pha Check gồm các nội dung:
- Thực thi các thủ tục giám sát;
- Thực thi việc đánh giá thường xuyên tính hiệu quả của ISMS;
- Thực hiện việc kiểm toán (audits) nội bộ với ISMS;

- 127 -
- Thực thi việc đánh giá thường xuyên với ISMS bởi bộ phận quản lý;
- Ghi lại các hành động và sự kiện ảnh hưởng đến ISMS.
Pha Act gồm các nội dung:
- Thực hiện các cải tiến đã được nhận dạng;
- Thực hiện các hành động sửa chữa và ngăn chặn;
- Áp dụng các bài đã được học;
- Thảo luận kết quả với các bên quan tâm;
- Đảm bảo các cải tiến đạt được các mục tiêu.
6.3. PHÁP LUẬT VÀ CHÍNH SÁCH AN TOÀN THÔNG TIN
6.3.1. Giới thiệu về pháp luật và chính sách an toàn thông tin
Các chính sách và pháp luật an toàn thông tin có vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo
an toàn cho thông tin, hệ thống và mạng. Trong đó, vai trò của nhân viên đảm bảo an toàn
thông tin là rất quan trọng trong việc giảm thiểu rủi ro, đảm bảo an toàn cho thông tin, hệ
thống và mạng và giảm thiệt hại nếu xảy ra sự cố. Các nhân viên đảm bảo an toàn cho thông
tin phải hiểu rõ những khía cạnh pháp lý và đạo đức an toàn thông tin. Theo đó, họ phải luôn
nắm vững môi trường pháp lý hiện tại (các luật và các quy định luật pháp) và luôn thực hiện
công việc nằm trong khuôn khổ cho phép của luật pháp. Ngoài ra, cần thực hiện việc giáo dục
ý thức về luật pháp và đạo đức an toàn thông tin cho cán bộ quản lý và nhân viên trong tổ
chức, đảm bảo sử dụng đúng mục đích các công nghệ đảm bảo an toàn thông tin.
Chính sách (Policy - còn gọi là quy định, nội quy) là các quy định về các hành vi chấp
nhận được của các nhân viên trong tổ chức tại nơi làm việc. Chính sách là các "luật" của tổ
chức có giá trị thực thi trong nội bộ, gồm một tập các quy định và các chế tài xử phạt bắt buộc
phải thực hiện. Các chính sách, hoặc nội quy cần được nghiên cứu, soạn thảo kỹ lưỡng. Đồng
thời, chính sách cần đầy đủ, đúng đắn và áp dụng công bằng với mọi nhân viên. Điểm khác
biệt giữa luật và chính sách là Luật luôn bắt buộc, còn với Chính sách, việc thiếu hiểu biết
chính sách là 1 cách bào chữa chấp nhận được.

- 128 -
Hình 6.4. Vấn đề tuân thủ (Compliance) pháp luật, chính sách và các nội quy, quy định
Cần có phân biệt rõ ràng giữa luật (Law) và đạo đức (Ethic). Luật gồm những điều khoản
bắt buộc hoặc cấm những hành vi cụ thể. Các điều luật thường được xây dựng từ các vấn đề
đạo đức. Trong khi đó, đạo đức định nghĩa những hành vi xã hội chấp nhận được. Đạo đức
thường dựa trên các đặc điểm văn hóa. Do đó, hành vi đạo đức giữa các dân tộc, các nhóm
người khác nhau là khác nhau. Một số hành vi vi phạm đạo đức được luật hóa trên toàn thế
giới, như trộm, cướp, cưỡng dâm, bạo hành trẻ em,... Khác biệt giữa luật và đạo đức thể hiện
ở chỗ luật được thực thi bởi các cơ quan chính quyền, còn đạo đức không được thực thi bởi
các cơ quan chính quyền.
Để các chính sách có thể được áp dụng hiệu quả, chúng phải đạt được các yêu cầu sau:
- Có khả năng phổ biến rộng rãi, bằng tài liệu giấy hoặc điện tử;
- Nhân viên có thể xem, hiểu được – cần thực hiện trên nhiều ngôn ngữ, ví dụ bằng tiếng
Anh và tiếng địa phương;
- Chính sách cần rõ ràng dễ hiểu – tổ chức cần có các điều tra/khảo sát về mức độ hiểu
biết/nắm bắt các chính sách của nhân viên;
- Cần có biện pháp để nhân viên cam kết thực hiện – thông qua ký văn bản cam kết hoặc
tick vào ô xác nhận tuân thủ;
- Chính sách cần được thực hiện đồng đều, bình đẳng, nhất quán, không có ưu tiên với
bất kỳ nhân viên nào, kể cả người quản lý.
6.3.2. Luật quốc tế về an toàn thông tin
Mục này đề cập đến một số luật và văn bản có liên quan đến an toàn thông tin của Mỹ và
Châu Âu – là những nước và khu vực đã phát triển và có hệ thống luật pháp về an toàn thông
tin tương đối hoàn thiện.
Có thể nói hệ thống luật pháp về an toàn thông tin của nước Mỹ khá đầy đủ và được chia
thành các nhóm: các luật tội phạm máy tính, các luật về sự riêng tư, luật xuất khẩu và chống
gián điệp, luật bản quyền và luật tự do thông tin. Các luật về tội phạm máy tính gồm:
- Computer Fraud and Abuse Act of 1986 (CFA Act): quy định về các tội phạm lừa đảo
và lạm dụng máy tính;
- Computer Security Act, 1987: đề ra các nguyên tắc đảm bảo an toàn cho hệ thống máy
tính;
- National Information Infrastructure Protection Act of 1996: là bản sửa đổi của CFA
Act, tăng khung hình phạt một số tội phạm máy tính đến 20 năm tù;
- USA PATRIOT Act, 2001: cho phép các cơ quan nhà nước một số quyền theo dõi,
giám sát các hoạt động trên mạng nhằm phòng chống khủng bố hiệu quả hơn;
- USA PATRIOT Improvement and Reauthorization Act: Mở rộng của USA PATRIOT
Act, 2001, cấp cho các cơ quan nhà nước nhiều quyền hạn hơn cho nhiệm vụ phòng
chống khủng bố.
Các luật về sự riêng tư nhằm bảo vệ quyền riêng tư của người dùng, bảo vệ các thông tin
cá nhân của người dùng, gồm:

- 129 -
- Federal Privacy Act, 1974: luật Liên bang Mỹ bảo vệ quyền riêng tư của người dùng;
- Electronic Communications Privacy Act , 1986: luật bảo vệ quyền riêng tư trong các
giao tiếp điện tử;
- Health Insurance Portability and Accountability Act, 1996 (HIPAA): bảo vệ tính bí
mật và an toàn của các dữ liệu y tế của người bệnh. Tổ chức, hoặc cá nhân vi phạm có
thể bị phạt đến 250.000 USD hoặc 10 năm tù;
- Financial Services Modernization Act or Gramm-Leach-Bliley Act, 1999: điều chỉnh
các hoạt động liên quan đến nhà nước của các ngân hàng, bảo hiểm và các hãng an
ninh.
Luật xuất khẩu và chống gián điệp hạn chế việc xuất khẩu các công nghệ và hệ thống xử
lý thông tin và phòng chống gián điệp kinh tế, gồm:
- Economic Espionage Act, 1996: phòng chống việc thực hiện giao dịch có liên quan
đến bí mật kinh tế và công nghệ;
- Security and Freedom through Encryption Act, 1999: quy định về các vấn đề có liên
quan đến sử dụng mã hóa trong đảm bảo an toàn và tự do thông tin.
U.S. Copyright Law là Luật bản quyền của Mỹ, điều chỉnh các vấn đề có liên quan đến
xuất bản, quyền tác giả của các tài liệu, phần mềm, bao gồm cả các tài liệu số. Freedom of
Information Act, 1966 (FOIA) là Luật tự do thông tin nêu rõ các cá nhân được truy nhập các
thông tin không gây tổn hại đến an ninh quốc gia.
Các tổ chức và luật quốc tế có liên quan đến an toàn thông tin, gồm:
- Hội đồng Châu Âu về chống tội phạm mạng (Council of Europe Convention on
Cybercrime);
- Hiệp ước về chống tội phạm mạng được Hội đồng châu Âu phê chuẩn vào năm 2001;
- Hiệp ước bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ (Agreement on Trade-Related Aspects of
Intellectual Property Rights (TRIPS)): do Tổ chức Thương mại thế giới WTO chủ trì
đàm phán trong giai đoạn 1986–1994;
- Digital Millennium Copyright Act (DMCA): Luật bản quyền số Thiên niên kỷ.
6.3.3. Luật Việt Nam về an toàn thông tin
Luật an toàn thông tin mạng được Quốc hội thông qua vào tháng 11 năm 2015 và chính
thức có hiệu lực từ ngày 1/7/2016. Đây là cơ sở pháp lý quan trọng cho việc quản lý các hoạt
động liên quan đến an toàn thông tin ở Việt Nam. Ngoài Luật an toàn thông tin mạng, đã có
nhiều văn bản có liên quan đến công nghệ thông tin và an toàn thông tin được Quốc Hội,
Chính Phủ và các cơ quan nhà nước ban hành như:
- Luật công nghệ thông tin số 67/2006/QH11 của Quốc hội, ngày 12/07/2006.
- Nghị định số 90/2008/NÐ-CP của Chính Phủ "Về chống thư rác", ngày 13/08/2008.
- Quyết định số 59/2008/QÐ-BTTTT của Bộ Thông tin và Truyền thông "Ban hành
Danh mục tiêu chuẩn bắt buộc áp dụng về chữ ký số và dịch vụ chứng thực chữ ký số",
ngày 31/12/2008.

- 130 -
- Quyết định 63/QÐ-TTg của Thủ tướng CP "Phê duyệt Quy hoạch phát triển an toàn
thông tin số quốc gia đến năm 2020", ngày 13/01/2010.
- Chỉ thị số 897/CT-TTg của Thủ tướng CP "V/v tăng cường triển khai các hoạt động
đảm bảo an toàn thông tin số", 10/06/2011.
- Thông tư số 23/2011/TT-BTTTT của Bộ TT&TT "Quy định về việc quản lý, vận hành,
sử dụng và bảo đảm an toàn thông tin trên Mạng truyền số liệu chuyên dùng của các cơ
quan Đảng, Nhà nước", ngày 11/08/2011.
- Nghị định số 77/2012/NĐ-CP của Chính Phủ "Sửa đổi, bổ sung một số điều của Nghị
định số 90/2008/NĐ-CP ngày 13 tháng 8 năm 2008 của Chính phủ về chống thư rác",
ngày 05/10/2012.
- Nghị định 72/2013/NĐ-CP của Chính Phủ về Quản lý, cung cấp, sử dụng dịch vụ
internet và thông tin trên mạng; quy định về việc chia sẻ thông tin trên các trang mạng
xã hội.
6.4. VẤN ĐỀ ĐẠO ĐỨC AN TOÀN THÔNG TIN
6.4.1. Sự cần thiết của đạo đức an toàn thông tin
Vấn đề đạo đức nghề nghiệp (Professional ethics) hay quy tắc ứng xử (Code of conduct)
được đề cập trong ngành công nghệ thông tin nói chung và an toàn thông tin nói riêng do các
công việc liên quan đến an toàn thông tin có thể liên quan đến các thông tin nhạy cảm, như
thông tin, hệ thống bí mật quốc gia, thông tin bí mật của các cơ quan, tổ chức, hoặc bí mật
công nghệ, bí mật kinh doanh của các công ty. Nếu các thông tin nhạy cảm bị rò rỉ, hoặc bị
đánh cắp và lạm dụng có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến an ninh quốc gia, hoặc ảnh hưởng
xấu đến các cơ quan, tổ chức và người dùng. Do vậy, người làm trong lĩnh vực an toàn thông
tin cần có hiểu biết về chính sách, pháp luật và có thái độ và hành động đúng đắn trong khi
thực thi nhiệm vụ.
6.4.2. Một số bộ quy tắc ứng xử trong CNTT và ATTT
Nhiều tổ chức xã hội nghề nghiệp đã ban hành các quy tắc ứng xử bắt buộc tại nơi làm
việc, như với luật sư, bác sỹ. Nếu vi phạm nghiêm trọng các quy tắc ứng xử tại nơi làm việc
có thể bị cấm hành nghề có thời hạn, hoặc vĩnh viễn. Trong lĩnh vực công nghệ thông tin và
an toàn thông tin, hiện không có bộ quy tắc ứng xử bắt buộc. Một số tổ chức xã hội nghề
nghiệp như ACM (Association for Computing Machinery) và ISSA (Information Systems
Security Association) hợp tác để đề ra các quy tắc ứng xử trong an toàn thông tin. Tuy nhiên,
các quy tắc ứng xử trong an toàn thông tin chỉ có tính khuyến nghị do các tổ chức trên không
có thẩm quyền buộc phải thực hiện.
Hiệp hội an toàn thông tin Việt Nam đã công bố Bộ Qui tắc ứng xử an toàn thông tin vào
đầu năm 2015, đưa ra một số quy tắc và khuyến nghị về những việc không được làm cho các
thành viên và các nhân viên của các tổ chức hoạt động trong lĩnh vực an toàn thông tin.
Viện đạo đức máy tính (Mỹ) đưa ra Bộ Quy tắc ứng xử 10 điểm (Ten Commandments of
Computer Ethics) như sau:
1. Không được sử dụng máy tính để gây hại cho người khác;

- 131 -
2. Không được can thiệp vào công việc của người khác trên máy tính;
3. Không trộm cắp các file trên máy tính của người khác;
4. Không được sử dụng máy tính để trộm cắp;
5. Không được sử dụng máy tính để tạo bằng chứng giả;
6. Không sao chép hoặc sử dụng phần mềm không có bản quyền;
7. Không sử dụng các tài nguyên máy tính của người khác khi không được phép hoặc
không có bồi thường thỏa đáng;
8. Không chiếm đoạn tài sản trí tuệ của người khác;
9. Nên suy nghĩ về các hậu quả xã hội của chương trình mình đang xây dựng hoặc hệ
thống đang thiết kế;
10. Nên sử dụng máy tính một cách có trách nhiệm, đảm bảo sự quan tâm và tôn trọng đến
đồng bào của mình.
6.4.3. Một số vấn đề khác
Liên quan đến vấn đề đạo đức trong an toàn thông tin, có một số vấn đề khác cần lưu ý là
(1) sự khác biệt về vấn đề đạo đức giữa các nền văn hóa, (2) vấn đề vi phạm bản quyền phần
mềm và (3) vấn đề lạm dụng các tài nguyên của cơ quan, tổ chức.
Trên thực tế, có sự khác biệt khá lớn về vấn đề đạo đức giữa các nền văn hóa. Trong đó,
nhận thức về vấn đề đạo đức trong sử dụng các tài nguyên của cơ quan, tổ chức là rất khác
biệt giữa các quốc gia có nền văn hóa khác nhau. Trong nhiều trong hợp, một hành vi được
phép của một số cá nhân trong một quốc gia lại vi phạm quy tắc đạo đức của quốc gia khác.
Chẳng hạn, hành vi tiết lộ thông tin cá nhân và đặc biệt là mức thu nhập của người khác được
coi là bình thường ở Việt Nam, nhưng đây là hành vi vi phạm quyền riêng tư ở các nước phát
triển như Mỹ và châu Âu.
Vấn đề vi phạm bản quyền phần mềm là rất nghiêm trọng, đặc biệt là ở các nước đang
phát triển ở châu Á và châu Phi. Đa số người dùng có hiểu biết về vấn đề bản quyền phần
mềm, nhưng coi việc sử dụng phần mềm bất hợp pháp là bình thường vì nhiều nước chưa có
quy định hoặc không xử lý nghiêm vi phạm. Tỷ lệ vi phạm bản quyền phần mềm ở Việt Nam
hiện rất cao, đến khoảng 90% do thiếu các chế tài xử lý vi phạm.
Vấn đề lạm dụng các tài nguyên của công ty, tổ chức xảy ra tương đối phổ biến và cần có
các quy định và chế tài để kiểm soát. Một số cơ quan, tổ chức chưa có các quy định cấm nhân
viên sử dụng các tài nguyên của cơ quan, tổ chức vào việc riêng. Một số đơn vị khác có quy
định nhưng chưa được thực thi chặt chẽ và chưa có chế tài xử phạt nghiêm minh. Các hành vi
lạm dụng thường gặp, gồm:
- In ấn tài liệu riêng;
- Sử dụng email cá nhân cho việc riêng;
- Tải các tài liệu, file không được phép;
- Cài đặt và chạy các chương trình, phần mềm không được phép;
- Sử dụng máy tính công ty làm việc riêng;

- 132 -
- Sử dụng các phương tiện làm việc khác như điện thoại công ty quá mức vào việc riêng.
1) Nêu khái niệm tài sản an toàn thông tin, khái niệm quản lý an toàn thông tin. Nêu vai trò
và các khâu cần thực hiện của quản lý an toàn thông tin.
2) Đánh giá rủi ro an toàn thông tin là gì? Mô tả vắn tắt các phương pháp tiếp cận đánh giá
rủi ro an toàn thông tin.
3) Mô tả vắn tắt các bước của phân tích chi tiết rủi ro an toàn thông tin.
4) Mô tả các loại kiểm soát trong thực thi quản lý an toàn thông tin.
5) Mô tả nội dung thực thi quản lý an toàn thông tin.
6) Mô tả vắn tắt các chuẩn ISO/IEC 27000, ISO/IEC 27001, ISO/IEC 27002 và ISO/IEC
27005.
7) Mô tả chu trình Plan-Do-Check-Act của chuẩn ISO/IEC 27001.
8) Phân biệt pháp luật và chính sách. Nêu các yêu cầu của chính sách có thể được áp dụng
hiệu quả.
9) Mô tả vắn tắt các văn bản luật có liên quan đến an toàn thông tin của Việt Nam.
10) Nêu sự cần thiết của vấn đề đạo đức an toàn thông tin. Nêu bộ qui tắc ứng xử của Viện
đạo đức máy tính (Mỹ).

Bài giảng Cơ sở an toàn thông tin Tài liệu tham khảo
- 133 -
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Michael E. Whitman, Herbert J. Mattord, Principles of information security, 4th edition,
Course Technology, Cengage Learning, 2012.
[2] David Kim, Michael G. Solomon, Fundamentals of Information Systems Security, Jones &
Bartlettlearning, 2012.
[3] Forbes.com, Internet Of Things On Pace To Replace Mobile Phones As Most Connected
Device In 2018, http://www.forbes.com/sites/louiscolumbus/2016/07/09/internet-of-
things-on-pace-to-replace-mobile-phones-as-most-connected-device-in-2018/, accessed
Sep 2016.
[4] US Government Accountability Office, Cyber Threats and Data Breaches Illustrate Need
for Stronger Controls across Federal Agencies, Available online at
http://www.gao.gov/assets/680/671253.pdf, accessed Sep 2016.
[5] Tập đoàn Bkav, Tổng kết an ninh mạng 2015 và dự báo xu hướng 2016,
http://www.bkav.com.vn/ho_tro_khach_hang/-/chi_tiet/383980/tong-ket-an-ninh-mang-
nam-2015-va-du-bao-xu-huong-2016, truy nhập tháng 9.2016.
[6] US National Vulnerability Database, https://nvd.nist.gov, accessed Sep 2016.
[7] Boni, W. C., & Kovacich, G. L. (1999). I-way robbery: crime on the Internet, Boston MA:
Butterworth.
[8] Butler, J. G. (1998). Contingency planning and disaster recovery: protecting your
organisation's resources. New York: Computer Tech Research.
[9] Denning D. E. (1999). Information warfare and security, New York. Addison-Wesley.
[10] Erbschloe, M. & Vacca, J. R. (2001). Information warfare. New York: McGraw-Hill.
[11] Ghosh, A. (1998). E-Commerce security – weak links, best defenses. New york: Wiley
Computer Publishing.
[12] Hutchinson, W. & Warren, M. (2001). Information warfare: corporate attack and
defence in the digital age. Oxford: Butterworth-Heinneman.
[13] Alfred J. Menezes, Paul C. van Oorschot and Scott A. Vanstone, Handbook of Applied
Cryptography, CRC Press, Fifth Printing, August 2001.
[14] Bruce Schneier, Applied Cryptography, 2nd edition, John Wiley & Sons, 1996.
[15] Schneier, B. (2000). Secrets and lies: digital security in a networked world. New York:
John Wiley and Sons.
[16] Webster's Online Dictionary, http://www.websters-online-dictionary.org, truy nhập tháng
9.2016.
[17] The Free Online Dictionary of Computing, http://foldoc.org, truy nhập tháng 9.2016.

Bài gảng cơ sở an toàn thông tin PTIT

More Related Content

What's hot (20)

Similar to Bài gảng cơ sở an toàn thông tin PTIT (20)

More from NguynMinh294 (20)

Recently uploaded (20)

Bài gảng cơ sở an toàn thông tin PTIT