Tóm tắt về giải pháp kỹ thuật - Xây dựng công cụ quét lỗ hổng bảo mật website

Nội dung tóm tắt: Tóm tắt về giải pháp kỹ thuật - Xây dựng công cụ quét lỗ hổng bảo mật website

1. PHẦN I: TÓM TẮT VỀ GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 1.1. Tên giải pháp kỹ thuật: XÂY DỰNG CÔNG CỤ QUÉT LỖ HỔNG BẢO MẬT WEBSITE 1.2. Yếu tố mới và sáng tạo: Giải pháp hoàn toàn mới, được áp dụng lần đầu tiên. Ngày nay, mạng Internet được mở rộng toàn cầu, phần lớn các công ty, xí nghiệp, tổ chức và thậm chí mỗi cá nhân cũng có website riêng để quảng bá hình ảnh cũng như chia sẻ thông tin qua mạng Internet. Thông qua những website này, chúng ta có thể chia sẻ thông tin, dữ liệu với nhau dù ở bất cứ đâu và bất cứ khi nào. Nhưng bên cạnh đó cũng tiềm ẩn rất nhiều nguy hiểm mà hệ thống website mang lại, khi nó bị xâm nhập và bị đánh cắp những thông tin quan trọng. Đối với sinh viên chuyên ngành công nghệ thông tin trong trường cũng như trong tỉnh, do thời lượng môn học “Lập trình Web” có hạn và ít được học môn “Bảo mật Website” nên kiến thức về bảo mật có giới hạn. Chính vì thế khi xây dựng một Website khó tránh khỏi những lỗ hổng bảo mật có thể bị hacker xâm nhập bất cứ lúc nào. Hiện tại đã có một số công cụ quét lỗ hổng bảo mật, tích hợp nhiều tùy chọn quét khác nhau vào trong chương trình nhưng vẫn chưa có công cụ nào có thể thực hiện được hầu hết các loại quét và tìm ra được hầu hết các lỗ hổng bảo mật. Nên việc tích hợp nhiều công cụ lại với nhau sẽ tìm ra được nhiều lỗi hơn so với một công cụ duy nhất, đồng thời xây dựng giao diện thân thiện cho người dùng (đa phần các công cụ này chạy trên cơ chế dòng lệnh). Sau khi tiến hành cài đặt, kiểm thử, thu thập số liệu để so sánh, cuối cùng tôi đã chọn được hai công cụ để tích hợp lại với nhau đó là W3af và Nikto. Vì đây là hai công cụ mã nguồn mở và có thể bổ trợ cho nhau tốt hơn so với những phần mềm khác. 1.3. Phạm vi áp dụng: Giải pháp áp dụng trong cơ quan, đơn vị và có thể nhân rộng ra ở một số đơn vị trong tỉnh (áp dụng với sinh viên yêu thích lập trình web trong trường, tất cả các cơ quan, đơn vị xây dựng website trong tỉnh ). Hiệu quả của giải pháp: Nâng cao kiến thức và ý thức của sinh viên công nghệ thông tin trong trường về bảo mật website, thêm niềm đam mê nghề nghiệp đã chọn. Giúp các cơ quan, đơn vị trong tỉnh dò tìm lỗi bảo mật website của mình nhằm ngăn chặn hacker tấn công. Trang 1
2. PHẦN II: NỘI DUNG 2.1. DẪN NHẬP An ninh mạng đang dần trở thành một lĩnh vực quan trọng ở mọi ngành công nghiệp bao gồm quân sự, an ninh, ngân hàng, năng lượng và các lĩnh vực tự động. Khi khoa học máy tính và Internet ngày càng phát triển, thì các vấn đề về an ninh mạng và bảo mật ngày càng được chú trọng. Do các hacker luôn tìm cách đột nhập vào các hệ thống máy nhằm phá hoại hay trộm cắp các thông tin quan trọng trong hệ thống máy tính. Sau khi tiến hành nghiên cứu lý thuyết: mô hình hoạt động của ứng dụng web, các kỹ thuật tấn công web, những công trình khoa học, công cụ dò tìm lỗ hổng bảo mật liên quan Chúng tôi nhận thấy rằng hiện nay có rất nhiều chương trình hỗ trợ cho việc quét lổ hổng bảo mật và mỗi chương trình có những chức năng cũng như các ưu, nhược điểm riêng. Mỗi nhà quản trị website hay sinh viên chuyên ngành công nghệ thông tin muốn tìm kiếm những lỗ hổng bảo mật, họ cần tìm những chương trình phù hợp với mục đích quét của mình và thử nghiệm xem các chương trình đó có hoạt động hiệu quả hay không. Dẫn đến điều phiền toái là rất mất thời gian và công sức của người sử dụng. Điều này đặt ra nhu cầu cần phải có một bộ công cụ tích hợp nhiều công cụ có sẵn có thể thực hiện được hầu hết các tùy chọn quét một cách hiệu quả, cũng như phạm vi dò tìm lỗ hổng phải tốt hơn, sau đó gợi ý cho người dùng cách khắc phục. 2.2. NHỮNG KHÓ KHĂN Dưới đây là bảng thống kê theo quý Top 5 kỹ thuật tấn công trong năm 2015 vào hệ thống thông tin nước ta: SỐ STT TÊN KỸ THUẬT TẤN CÔNG LƯỢNG QUÝ I 1 Tấn công dò quét điểm yếu dịch vụ UPNP 1165518 2 Tấn công gây từ chối dịch vụ phân giải tên miền DNS 950146 Lạm dụng các dịch vụ của Google để tiến hành tấn công các 3 219061 hệ thống trang thông tin điện tử gây tình trạng từ chối dịch vụ Tấn công dò mật khẩu dịch vụ FTP bằng phương pháp vét cạn 4 204926 (brut force login attempt) 5 Tấn công máy chủ website sử dụng phần mềm APACHE 154862 QUÝ II Trang 2
3. 1 Tấn công dò quét điểm yếu dịch vụ UPNP 293015 Tấn công dò mật khẩu dịch vụ FTP bằng phương pháp vét cạn 2 240912 (brut force login attempt) Tấn công chuyển hướng tên miền nhằm vào người dùng thông 3 217938 qua dịch vụ DNS bằng kỹ thuật dns cache poisoning 4 Tấn công vét cạn mật khẩu thông qua dịch vụ SSH 174910 Tấn công điểm yếu ứng dụng Web thông qua giao thức HTTP 5 96052 POST request khi tính năng file_uploads được kích hoạt QUÝ III 1 Tấn công khai thác điểm yếu bảo mật của ứng dụng Web 2352175 Lây nhiễm mã độc, kết nối đến mạng lưới mã độc qua dịch vụ 2 944694 DNS Lạm dụng dịch vụ calendar access của các hệ thống trang 3 327714 thông tin điện tử để thu thập thông tin Tấn công chuyển hướng tên miền nhằm vào người dùng thông 4 283958 qua dịch vụ DNS bằng kỹ thuật dns cache poisoning 5 Tấn công vét cạn mật khẩu thông qua dịch vụ SSH 248713 QUÝ IV Tấn công gây từ chối dịch vụ phân giải tên miền DNS bằng 1 phương pháp truy vấn random DNS domain nhằm vào dịch vụ 741184 DNS 2 Tấn công dò quét điểm yếu dịch vụ UPNP 234865 Lạm dụng dịch vụ calendar access của các hệ thống trang 3 196255 thông tin điện tử để thu thập thông tin 4 Tấn công gây từ chối dịch vụ phân giải tên miền DNS 179827 Tấn công chuyển hướng tên miền nhằm vào người dùng thông 5 173814 qua dịch vụ DNS bằng kỹ thuật dns cache poisoning Thống kê trên cho thấy các kỹ thuật tấn công phổ biến vào hệ thống thông tin của nước ta là rất đa dạng và thay đổi liên tục. Do đó, khi xây dựng website cần đề cao cảnh giác, nâng cao năng lực để đối phó với những tội phạm mạng ngày càng phức tạp và phát triển. Có rất nhiều sản phẩm thương mại cũng như miễn phí để hỗ trợ nhà quản trị trong việc thử nghiệm bảo mật của website, mỗi công cụ đều có ưu, nhược điểm riêng và các lỗi bảo mật tìm ra cũng khác nhau. Do đa phần chương trình chạy trên cơ chế dòng lệnh và có cấu trúc câu lệnh khác nhau dẫn đến việc muốn sử dụng chương trình nào người dùng phải hiểu rõ câu lệnh cũng như từng tùy chọn cho mỗi chương trình đó. Điều này gây mất thời gian và khó khăn cho người dùng. 2.3. GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC Trang 3
4. Xây dựng bộ công cụ tích hợp chỉ gồm hai chương trình có sẵn nhưng cũng đã có thể cơ bản thực hiện khá đầy đủ các loại quét thông dụng. Điểm nổi bật của bộ công cụ này là không trực tiếp can thiệp vào mã nguồn của từng công cụ. Bởi mỗi công cụ được viết bởi một ngôn ngữ khác nhau nếu tiếp cận từng loại ngôn ngữ để chỉnh sửa sẽ mất rất nhiều thời gian và có thể không hiệu quả. Do đó việc sử dụng chỉ duy nhất một ngôn ngữ C# để thực thi các tiến trình, xử lý các kết quả hiển thị và điều khiển các công cụ là một lựa chọn phù hợp, vừa có thể tiết kiệm được thời gian vừa có thể mở rộng thêm tính năng sau này. Bảng dưới đây là ma trận so sánh các thông số, plug-in của các công cụ dò tìm lỗ hổng (V là tính năng sẵn có, X tính năng không sẵn có) Thông số Các công cụ W3af Nikto Mã nguồn mở/Phần mềm miễn phí V V Hỗ trợ TLS/SSL V V Hỗ trợ Proxy HTTP V V Chia sẻ host V X Kiểm tra thành phần server quá hạn X V Lỗi cấu hình bảo mật V V Trích xuất tài khoản người dùng V V Chúng ta quan sát được rằng chúng có thể bổ xung các tính năng cho nhau để kiểm tra đầy đủ hơn các khía cạnh bảo mật của các dạng máy chủ web và từ đó đưa ra thông báo đầy đủ các lỗ hổng được tìm thấy. 2.4. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Trong phần này, kết quả đạt được là một bộ công cụ được tích hợp từ hai công cụ có sẵn là W3AF và Nikto, phạm vi lỗ hổng được mở rộng, số lỗi bảo mật được tìm thấy nhiều hơn, kết quả dò tìm được giả lập trên một ứng dụng web có nhiều lỗ hổng gọi là Multillidae. Hình bên dưới là phần mềm chạy trên cơ chế dòng lệnh, vì vậy gặp khó khăn cho người sử dụng, đặc biệt là sinh viên mới bắt đầu làm quen với lập trình web. Trang 4
5. Và bên dưới là giao diện đồ họa của bộ công cụ tích hợp, người dùng chỉ cần nhập địa chỉ website và nhấn nút “QUÉT” 2. 1. Nhập địa chỉ Nhấn website “QUÉT ” *Ưu điểm: Bộ công cụ có một số đặc điểm riêng biệt có lợi cho người dùng đó là: Giao diện tiếng Việt đơn giản, dễ dàng sử dụng. Thông báo được nhiều lỗi hơn cho người dùng. Bộ công cụ đã tích hợp sẵn các công cụ khác nhau cho các mục đích quét khác nhau. Trang 5
6. Giao diện điều khiển cho các chương trình gọn nhẹ do chỉ thực thi và xử lý các kết quả lấy từ tiến trình. *Nhược điểm: Giao diện cho các chương trình còn đơn giản, chưa thể thực hiện được hết các tùy chọn trên giao diện. Thời gian để chương trình xử lý, tổng hợp kết quả còn dài, lượng thông tin thu thập được qua các quá trình quét chưa nhiều. Bộ công cụ tích hợp ít chương trình và chưa đầy đủ hết các tính năng cần cho việc quét một hệ thống lớn, chưa tận dụng được hết các tùy chọn của các chương trình. 2.5. KẾT LUẬN Trên đây là sáng kiến kinh nghiệm của tôi trong quá trình công tác và nghiên cứu các ứng dụng mới nhằm đáp ứng nhu cầu học tập của sinh viên chuyên ngành công nghệ thông tin nói chung và môn học Lập trình web nói riêng, góp phần giúp sinh viên yêu thích hơn ngành nghề đã chọn, cũng như đáp ứng nhu cầu bảo mật website của các cơ quan, đơn vị hay của nhà quản trị. Mặc dù công cụ trên khá đơn giản nhưng thích hợp với sinh viên hoặc những người mới bắt đầu tiếp cận với lĩnh vực bảo mật web, giúp mọi người dễ dàng tìm ra các lỗi bảo mật trên website của mình, cũng như ý thức hơn trong khi xây dựng một website bảo mật. Qua đây tôi rất mong nhận được nhiều ý kiến từ các đồng nghiệp, hội đồng khoa học để tôi tiếp tục hoàn thiện và có thể áp dụng đưa vào giảng dạy, nhân rộng toàn trường không chỉ đối với sinh viên công nghệ thông tin, từng bước giới thiệu đến các đơn vị có ứng dụng bảo mật website bên ngoài trường. Rạch Giá, ngày 10 tháng 05 năm 2016 Trang 6