Bỏ qua nội dung

Bảo vệ Thiết bị

AP An ninh mạng · Chủ đề 4

Bài học video cho chủ đề này Mở trang video
9:32

Bảo vệ Thiết bị

Đó là buổi sáng thứ Hai tại một bệnh viện nhộn nhịp. Trong vòng dưới một phút, màn hình tại khu vực chăm sóc, nhà thuốc và văn phòng hồ sơ đều thay đổi. Mọi tệp trên đó đều…

Giọng đọc tiếng Anh · phụ đề tiếng Anh + 中文 được ghi trực tiếp

4.1

Lỗ hổng và Cuộc tấn Công thiết bị

Chương trình

Mục tiêu Học tập 4.1.A: Xác định các loại thiết bị tính toán.

  • 4.1.A.1 Máy chủ máy tính là các thiết bị cung cấp một hoặc nhiều dịch vụ cho các máy tính khác (ví dụ: DNS, DHCP, FTP). Bất kỳ máy tính nào cũng có thể là máy chủ, và trong môi trường doanh nghiệp, máy chủ thường có sức mạnh xử lý và dung lượng lưu trữ lớn hơn so với máy tính cá nhân.
  • 4.1.A.2 Máy tính cá nhân là các thiết bị được thiết kế để một người sử dụng cho mục đích làm việc hoặc giải trí (ví dụ: xử lý văn bản, thiết kế đồ họa, duyệt web, và sản xuất hoặc xem phương tiện). Bao gồm máy tính bàn, laptop và notebook.
  • 4.1.A.3 Máy tính cầm tay (còn gọi là máy tính di động hoặc thiết bị thông tin) nhỏ hơn máy tính cá nhân và chạy bằng pin. Bao gồm máy tính bảng, điện thoại thông minh và công nghệ đeo như đồng hồ thông minh.
  • 4.1.A.4 Máy tính nhúng là các thiết bị là một phần của một cỗ máy. Các thiết bị nhúng có các bộ lệnh đặc biệt để giao tiếp với các thành phần chuyên dụng của cỗ máy mà chúng được nhúng vào. Máy tính nhúng thường chậm hơn và rẻ hơn so với các máy tính khác và có dung lượng lưu trữ tối thiểu.
  • 4.1.A.5 Các thiết bị hàng ngày có máy tính nhúng thường được gọi là thiết bị Internet of Things (IoT). Máy tính nhúng được tìm thấy trong giao thông vận tải (ví dụ: ô tô, tàu hỏa và máy bay), các thiết bị vận hành cơ sở hạ tầng quan trọng (ví dụ: vận hành cầu dao tại trạm biến áp và bơm tại nhà máy xử lý nước), thiết bị y tế (ví dụ: bơm truyền dịch, máy cộng hưởng từ MRI, máy tạo nhịp tim và bơm insulin), và các thiết bị hàng ngày như máy giặt, máy pha cà phê và bộ điều nhiệt.

Mục tiêu Học tập 4.1.B: Xác định loại mã độc được sử dụng trong cuộc tấn công an ninh mạng.

  • 4.1.B.1 Mã độc (Malware) là phần mềm độc hại có thể gây hư hỏng hoặc phá hủy thiết bị hoặc mạng, hoặc cho phép kẻ thù truy cập vào thiết bị và dữ liệu trên thiết bị đó.
  • 4.1.B.2 Mã độc thường được sử dụng như một công cụ để thực hiện một phần kế hoạch của kẻ thù nhằm đạt được mục tiêu cuối cùng của chúng. Có nhiều loại mã độc, chẳng hạn như:
    • Virus là mã độc phải được kích hoạt bởi người dùng thực thi hoặc mở một tệp.
    • Sâu (Worms) lây lan từ máy tính này sang máy tính khác mà không cần tương tác của con người.
    • Trojan là mã độc được nhúng trong phần mềm khác trông có vẻ vô hại. Trojan truy cập từ xa (RATs) cung cấp quyền truy cập từ xa cho kẻ thù vào hệ thống mục tiêu.
    • Ransomware mã hóa các tệp của thiết bị, ngăn người dùng truy cập vào các tệp trên thiết bị. Ransomware thường hiển thị màn hình yêu cầu tiền chuộc và hứa sẽ cung cấp khóa giải mã cho các tệp của người dùng nếu người dùng thanh toán trong một khoảng thời gian cố định.
    • Spyware theo dõi các hành động của người dùng trên máy tính và gửi thông tin trở lại cho kẻ thù.
    • Keylogger là phần mềm hoặc phần cứng ghi lại các phím bấm của người dùng và gửi thông tin trở lại cho kẻ thù. Kẻ thù thường có thể trích xuất tên đăng nhập và mật khẩu từ dữ liệu keylogger.
    • Bomb logic (Logic bombs) được cài đặt để kích hoạt tác dụng chỉ khi một tập hợp các điều kiện cụ thể được đáp ứng; các điều kiện có thể bao gồm thời gian và ngày tháng, loại hoặc phiên bản hệ điều hành cụ thể, bộ ký tự mà máy tính đang sử dụng, v.v.
    • Rootkit là mã độc tinh vi xâm nhập vào hệ điều hành của máy tính mục tiêu và có thể kiểm soát hầu hết mọi khía cạnh của hệ thống, bao gồm cả việc làm cho chính rootkit trở nên vô hình đối với việc phát hiện.
  • 4.1.B.3 Mặc dù hầu hết mã độc là một tệp hoặc một tập hợp các tệp, nhưng mã độc không có tệp (fileless malware) là mã độc hại tồn tại trong RAM và sử dụng các chương trình hợp lệ đã được cài đặt sẵn trên thiết bị để làm giả mạo nó.

Mục tiêu Học tập 4.1.C: Giải thích cách kẻ thù có thể khai thác các lỗ hổng thiết bị phổ biến để gây ra thiệt hại, tổn thất, gián đoạn hoặc phá hủy.

  • 4.1.C.1 Kẻ thù có thể phát triển các công cụ khai thác cho các lỗ hổng đã biết trong phần mềm (bao gồm cả hệ điều hành). Các thiết bị có phần mềm chưa được vá lỗi sẽ dễ bị tổn thương trước các công cụ này, cho phép kẻ thù làm sập hệ thống, xem xét hành vi của người dùng, bật hoặc tắt các dịch vụ hoặc thành phần khác nhau trên thiết bị (ví dụ: bật webcam hoặc micro), hoặc thậm chí chiếm quyền kiểm soát thiết bị để ra lệnh trộm cắp hoặc phá hủy thông tin trên thiết bị.
  • 4.1.C.2 Kẻ thù có thể lợi dụng yêu cầu xác thực yếu bằng cách đoán mật khẩu của người dùng hoặc sử dụng kỹ thuật xã hội học để khiến người dùng tiết lộ mật khẩu của họ.
  • 4.1.C.3 Khi hệ thống không có mật khẩu ở hệ thống nhập xuất cơ bản (BIOS) hoặc giao diện firmware mở rộng nhất quán (UEFI), kẻ thù có thể khởi động máy tính vào chế độ đặc biệt (ví dụ: "chế độ phục hồi") mang lại cho chúng quyền hạn cao hơn. Không có bảo vệ BIOS hay UEFI, kẻ thù có thể tải hệ điều hành riêng lên thiết bị từ ổ đĩa ngoài và sử dụng các công cụ chuyên dụng để thay đổi hoặc tạo hồ sơ người dùng, bao gồm thay đổi mật khẩu người dùng.
  • 4.1.C.4 Kẻ thù có thể tải mã độc lên ổ đĩa ngoài, và nếu chức năng chạy tự động được bật, thì thiết bị sẽ chạy mã độc khi ổ đĩa ngoài được cắm vào.
  • 4.1.C.5 Kẻ thù có thể tận dụng các cổng mở để kết nối với thiết bị.
  • 4.1.C.6 Kẻ thù có thể gửi dữ liệu độc hại đến các thiết bị để làm gián đoạn chúng hoặc cố gắng chiếm quyền kiểm soát. Các thiết bị không có tường lửa (hoặc tường lửa được cấu hình sai) không thể lọc bỏ dữ liệu độc hại này.
  • 4.1.C.7 Kẻ thù thường cố gắng cài đặt mã độc lên thiết bị để làm gián đoạn hoặc kiểm soát nó. Các thiết bị thiếu phần mềm chống mã độc sẽ dễ bị tổn thương hơn trước loại tấn công này.

Mục tiêu Học tập 4.1.D: Đánh giá và ghi chép các rủi ro từ các lỗ hổng thiết bị.

  • 4.1.D.1 Rủi ro từ các lỗ hổng thiết bị có thể đến từ truy cập trái phép hoặc mã độc cho phép kẻ thù giả mạo một người dùng được ủy quyền, điều khiển từ xa một thiết bị, mã hóa ổ đĩa của thiết bị để đòi tiền chuộc dữ liệu, hoặc xóa bộ nhớ thiết bị, phá hủy dữ liệu hoặc khiến thiết bị không hoạt động. Mức độ rủi ro thay đổi tùy thuộc vào mức độ quan trọng của thiết bị, các dịch vụ mà thiết bị cung cấp hoặc dữ liệu mà nó lưu trữ.
  • 4.1.D.2 Rủi ro cao từ các lỗ hổng thiết bị liên quan đến khả năng bị đánh cắp dữ liệu nhạy cảm hoặc các hoạt động then chốt.
    • Ví dụ minh họa cho 4.1.D.2:
      • Một tổ chức chưa cập nhật phiên bản mới nhất cho máy chủ email của mình, phiên bản đó bao gồm bản vá cho một lỗ hổng nghiêm trọng đã được biết đến.
  • 4.1.D.3 Rủi ro trung bình từ các lỗ hổng thiết bị có thể nảy sinh từ các yêu cầu xác thực yếu hoặc từ các lỗ hổng ít có khả năng bị khai thác hơn.
    • Ví dụ minh họa cho 4.1.D.3:
      • Một nhà máy xử lý nước có các hệ thống nhúng điều khiển bơm. Các bơm có thể được truy cập từ xa qua tên người dùng và mật khẩu để quản lý từ xa cho nhà máy, nhưng các thiết bị không yêu cầu xác thực đa yếu tố (MFA).
  • 4.1.D.4 Rủi ro thấp từ các lỗ hổng thiết bị thường liên quan đến các lỗ hổng mà nếu bị khai thác sẽ có ít tác động.
    • Ví dụ minh họa cho 4.1.D.4:
      • Laptop của nhân viên có cổng telnet 23 đang mở.

Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP

Một thiết bị là bất kỳ máy tính nào - máy chủ, laptop cá nhân, điện thoại thông minh hoặc máy tính nhúng được tích hợp vào một thiết bị khác. Các thiết bị hàng ngày có máy tính nhúng được gọi là thiết bị Internet of Things (IoT), và chúng chạy everything từ bơm nước đến máy giặt.

Bốn loại thiết bị, và tại sao loại đó lại quan trọng

Loại Nó là gì Hệ quả bảo mật
máy chủ máy dùng chung chạy dịch vụ cho nhiều người dùng mục tiêu có giá trị cao nhất; một lần bị xâm phạm là ảnh hưởng đến tất cả mọi người
máy tính cá nhân máy bàn và laptop đa năng, vì vậy chúng chạy mọi thứ mà người dùng cài đặt
máy tính cầm tay (còn gọi là máy tính di động hoặc thiết bị thông tin) nhỏ hơn PC và chạy bằng pin — smartphone, máy tính bảng, đồng hồ thông minh và các công nghệ đeo được khác dễ mất cắp hoặc bị trộm, và thường mang theo qua các mạng không đáng tin cậy
máy tính nhúng một máy tính là một phần của một thiết bị — bộ điều khiển động cơ ô tô, bộ điều nhiệt, bơm y tế có bộ lệnh chuyên biệt để giao tiếp với các thành phần của nó, và thường chậm hơn, rẻ hơn và có dung lượng lưu trữ tối thiểu, nên các tính năng bảo mật thường bị bỏ sót và bản cập nhật hiếm khi xảy ra

Hàng cuối cùng này là lý do tại sao các thiết bị nhúng và IoT xuất hiện rất thường xuyên trong các kịch bản tấn công: những ràng buộc khiến chúng rẻ cũng chính là những ràng buộc khiến chúng khó phòng thủ.

Mối đe dọa chính đối với một thiết bị là phần mềm độc hại - phần mềm malicious. Hãy học các loại:

  • Virus - gắn vào tệp hoặc chương trình chủ và chạy khi chủ đó thực thi; mở một tệp nhiễm virus là một khả năng kích hoạt.
  • Sâu máy tính (Worm) - tự lây lan, không cần hành động của con người.
  • Trojan - ẩn mình bên trong phần mềm trông có vẻ an toàn; một remote access trojan (RAT) cung cấp quyền kiểm soát từ xa cho kẻ thù.
  • Ransomware - mã hóa tệp của bạn và yêu cầu thanh toán để lấy khóa.
  • Spyware - âm thầm theo dõi những gì bạn làm.
  • Keylogger - ghi lại từng phím bấm để đánh cắp mật khẩu.
  • Logic bomb - chỉ kích hoạt khi một điều kiện được đáp ứng (một ngày tháng, một phiên bản).
  • Rootkit - ẩn sâu trong hệ điều hành và thậm chí có thể làm cho chính nó vô hình.

Hầu hết phần mềm độc hại là một tệp, nhưng phần mềm độc hại không dùng tệp (fileless malware) thì khác: nó chỉ tồn tại trong RAM và lạm dụng các chương trình hợp lệ đã có sẵn trên thiết bị, không để lại tệp nào cho công cụ quét tìm thấy.

Kẻ thù khai thác phần mềm chưa được vá lỗi, mật khẩu yếu, cài đặt khởi động BIOS/UEFI không được bảo vệ và các cổng mở. Chúng tôi đánh giá rủi ro thiết bị dựa trên giá trị và mức độ quan trọng của thiết bị - một máy chủ email chưa vá lỗi của bệnh viện là rủi ro cao, trong khi laptop của nhân viên có một cổng mở không sử dụng là rủi ro thấp.

Các lỗ hổng thiết bị phổ biến và các cuộc tấn công sử dụng chúng
Các lỗ hổng thiết bị phổ biến và các cuộc tấn công sử dụng chúng
Khám phá

Gọi tên mã độc dựa vào hành vi của nó

Mỗi loại malware có một đặc điểm xác định: worm tự nhân bản, virus cần người dùng chạy nó, ransomware mã hóa để tống tiền, và rootkit ẩn sâu trong hệ điều hành.

Từ vựng Luyện tập
English Tiếng Việt
embedded computer/emˈbedɪd kəmˈpjuːtə/ máy tính nhúng
Internet of Things (IoT)/ˈɪntənet ɒv θɪŋz/ Internet vạn vật (IoT)
handheld computers/ˈhændheld kəmˈpjuːtəz/ máy tính cầm tay
malware/ˈmælweə/ phần mềm độc hại
Virus/ˈvaɪrəs/ virus
Worm/wɜːm/ sâu máy tính
Trojan/ˈtrəʊdʒn/ trà mã
remote access trojan (RAT)/rɪˈməʊt ˈækses ˈtrəʊdʒn/ trà mã truy cập từ xa (RAT)
Ransomware/ˈrænsəmweə/ phần mềm tống tiền
Spyware/ˈspaɪweə/ phần mềm gián điệp
Keylogger/ˈkiːlɒɡə/ bàn phím ghi âm
Logic bomb/ˈlɒdʒɪk bɒm/ bom logic
fileless malware/ˈfaɪlləs ˈmælweə/ phần mềm độc hại không tập tin
RAM/ræm/ bộ nhớ RAM
unpatched software/ʌnˈpætʃt ˈsɒftweə/ phần mềm chưa được vá lỗi
cryptographic hash function/ˌkrɪptəˈɡræfɪk hæʃ ˈfʌŋkʃn/ hàm băm mã hóa
4.2

Xác thực

Chương trình

Mục tiêu Học tập 4.2.A: Giải thích tại sao các hàm băm (còn gọi là đầu ra hash, tổng kiểm tra, digest tin nhắn hoặc digest) được sử dụng để lưu mật khẩu.

  • 4.2.A.1 Một hàm băm mã hóa (còn gọi là hàm digest tin nhắn) là một thuật toán toán học nhận dữ liệu nhị phân có độ dài tùy ý, xử lý theo một bộ chỉ thị và trả về một chuỗi nhị phân có độ dài cố định gọi là hash (hoặc tổng kiểm tra hoặc digest tin nhắn). Các hàm băm mã hóa nổi tiếng bao gồm:
    • MD5
    • SHA-1, SHA-256, SHA-512 (SHA viết tắt của Secure Hash Algorithm)
    • NTHash
    • RIPEMD-160
  • 4.2.A.2 Một hash n-bit có $2^n$ đầu ra có thể. Số lượng đầu vào là vô hạn, vì vậy tất nhiên hai đầu vào khác nhau sẽ tạo ra cùng một hash. Điều này được gọi là va chạm.
  • 4.2.A.3 Các hàm băm mã hóa có các tính chất sau đây:
    • Hashs kháng va chạm; khó để tìm thấy hai đầu vào khác nhau của cùng một hàm hash tạo ra cùng một đầu ra.
    • Hashs có tính kháng ảnh tượng trước; cho trước một hash, việc suy ra đầu vào đã tạo ra hash đó là không khả thi.
    • Hashs có tính lặp lại; cùng một đầu vào sẽ luôn tạo ra cùng một hash.
    • Hashs có độ dài cố định; độ dài bit của hash cho một hàm hash cụ thể là không đổi bất kể kích thước của đầu vào.
  • 4.2.A.4 Kẻ thù cố gắng xâm phạm các hàm hash bằng cách ép buộc va chạm trong đầu ra của chúng. Nếu tồn tại một thuật toán hiệu quả để ép buộc va chạm cho một hàm hash cụ thể, thì hàm hash đó sẽ bị bãi bỏ (không còn được sử dụng trong các môi trường an toàn). MD5 và SHA1 là ví dụ về các hàm hash bị bãi bỏ.
  • 4.2.A.5 Các dịch vụ xác thực dựa trên mật khẩu không nên lưu mật khẩu dưới dạng văn bản rõ, do đó nếu kẻ thù truy cập vào thư mục người dùng:mật khẩu, chúng sẽ không ngay lập tức biết mật khẩu của tất cả người dùng. Thay vào đó, mật khẩu người dùng nên được băm và hash được lưu trong cơ sở dữ liệu. Khi người dùng nhập mật khẩu của họ, nó được băm, và hash được so sánh với hash được lưu trên tập tin. Nếu các hash khớp nhau, thì người dùng được xác thực.
  • 4.2.A.6 Nếu hai người dùng có cùng mật khẩu, thì các giá trị băm (hash) của mật khẩu sẽ giống nhau trong thư mục user:password. Để ngăn chặn điều này, một vài bit ngẫu nhiên (được gọi là muối/salt) được băm cùng với mật khẩu của người dùng để tạo ra giá trị băm. Muỗi của mỗi người dùng là duy nhất, vì vậy ngay cả khi hai người dùng có cùng mật khẩu, họ vẫn sẽ có giá trị băm mật khẩu khác nhau do có muối khác nhau.

Mục tiêu học tập 4.2.B: Giải thích cách các cuộc tấn công mật khẩu khai thác điểm yếu bảo mật.

  • 4.2.B.1 Nếu kẻ thù có thể đánh cắp mật khẩu của một người dùng hợp lệ, và tổ chức của người dùng đó chưa bật xác thực đa yếu tố (MFA) hoặc các biện pháp bảo vệ xác thực khác, thì kẻ thù có thể hành động trong tổ chức đó với tất cả quyền truy cập và đặc quyền mà người dùng đó sở hữu.
  • 4.2.B.2 Các cuộc tấn công mật khẩu có thể được phân loại thành trực tuyến (online) và ngoại tuyến (offline).
    • Các cuộc tấn công mật khẩu trực tuyến cố gắng thử nghiệm các kết hợp user:password trên giao diện xác thực đang hoạt động.
    • Các cuộc tấn công mật khẩu ngoại tuyến đã thu thập được cơ sở dữ liệu user:password và có thể chạy các cuộc tấn công mật khẩu đối với cơ sở dữ liệu này trên máy tính riêng của chúng. Phương pháp này bỏ qua bất kỳ biện pháp khóa tài khoản nào có thể đang được áp đặt.
  • 4.2.B.3 Nhiều người dùng tái sử dụng cùng một mật khẩu (hoặc các biến thể của cùng một mật khẩu) cho tất cả các dịch vụ và tài khoản của mình, mặc dù có cảnh báo không nên làm như vậy. Khi cơ sở dữ liệu người dùng của một tổ chức bị trộm, tên đăng nhập, email và mật khẩu sẽ bị bán cho kẻ thù hoặc đăng lên mạng. Kẻ thù thường bắt đầu cố gắng xâm nhập vào tài khoản bằng cách thử các thông tin xác thực bị trộm hoặc bị rò rỉ cho một cá nhân cụ thể.
  • 4.2.B.4 Nhiều người dùng đặt mật khẩu dễ bị đoán, và kẻ thù sẽ cố gắng đoán các mật khẩu phổ biến cho tài khoản của người dùng. Phun mật khẩu (Password spraying) là một cuộc tấn công trong đó kẻ thù thử một mật khẩu phổ biếnagainst nhiều tài khoản người dùng khác nhau.
  • 4.2.B.5 Một số dịch vụ và thiết bị (ví dụ: bộ chuyển đổi, bộ định tuyến và thiết bị IoT) được cấu hình sẵn với người dùng quản trị và mật khẩu mặc định. Đổ độn thông tin xác thực (Credential stuffing) là một cuộc tấn công trong đó kẻ thù cố gắng truy cập các dịch vụ hoặc thiết bị này bằng cách sử dụng các thông tin xác thực mặc định phổ biến hoặc thông tin xác thực tài khoản đã bị trộm.
  • 4.2.B.6 Các cuộc tấn công mật khẩu ngoại tuyến sử dụng các công cụ phá mã băm tự động để băm các mật khẩu khả dĩ và so sánh chúng với giá trị băm đã thu thập được. Mặc dù không thể đảo ngược giá trị băm, nhưng kẻ thù có thể sử dụng các công cụ này để băm nhiều mật khẩu tiềm năng và so sánh chúng với giá trị băm mục tiêu. Nếu kẻ thù tìm thấy một giá trị băm trùng khớp, họ có thể sử dụng mật khẩu tạo ra giá trị băm đó để đăng nhập vào tài khoản người dùng. Các cuộc tấn công ngoại tuyến bao gồm:
    • Các cuộc tấn công brute force, nơi kẻ thù sử dụng công cụ tự động để thử tất cả các mật khẩu tiềm năng mà người dùng có thể có
    • Các cuộc tấn công từ điển, nơi kẻ thù sử dụng công cụ tự động để thử một danh sách các mật khẩu phổ biến
  • 4.2.B.7 Cuộc tấn công bảng cầu vồng (Rainbow table attack) sử dụng một danh sách các mật khẩu phổ biến để tạo ra một bảng cầu vồng. Bảng cầu vồng là một bảng chứa mỗi mật khẩu tiềm năng và giá trị băm tương ứng của nó. Bảng sau đó được sắp xếp theo các giá trị băm, và kẻ thù sử dụng công cụ tự động để tìm kiếm trong danh sách các giá trị băm để tìm giá trị băm đã thu thập được. Nếu các giá trị băm trùng khớp, thì kẻ thù đã tìm thấy một mật khẩu tạo ra cùng một giá trị băm, và mật khẩu đó sẽ cho phép kẻ thù đăng nhập vào tài khoản người dùng.

Mục tiêu học tập 4.2.C: Xác định loại xác thực được sử dụng để xác minh danh tính của người dùng.

  • 4.2.C.1 Các cơ chế xác thực là các kiểm soát kỹ thuật nhằm xác minh danh tính của người dùng để đảm bảo chỉ những người dùng được ủy quyền mới truy cập hệ thống. Bằng chứng mà người dùng cung cấp để tự xác định danh tính được gọi là một yếu tố. Các yếu tố xác thực phổ biến bao gồm:
    • Những gì người dùng biết (yếu tố kiến thức)
    • Những gì người dùng có (yếu tố sở hữu)
    • Những gì người dùng là (yếu tố sinh trắc học)
    • Nơi người dùng ở (yếu tố vị trí)
  • 4.2.C.2 Các yếu tố kiến thức có thể là mật khẩu, mã PIN hoặc câu trả lời cho các câu hỏi thách thức được chọn trước. Đối với một yếu tố kiến thức có hiệu quả, nó cần phải là thứ mà kẻ thù không thể dễ dàng đoán; tuy nhiên, các yếu tố kiến thức khó đoán đối với kẻ thù cũng có thể khó nhớ hơn đối với người dùng.
  • 4.2.C.3 Một yếu tố sở hữu là một vật thể mà người dùng có và là duy nhất đối với họ, chẳng hạn như thẻ truy cập, thẻ ngân hàng, điện thoại di động hoặc token xác thực. Càng khó để kẻ thù lấy được vật thể (hoặc bản sao của nó), yếu tố sở hữu càng an toàn.
  • 4.2.C.4 Các yếu tố sinh trắc học đo lường các đặc điểm của cơ thể con người và có thể bao gồm vân tay, dấu lòng bàn tay, nhận diện khuôn mặt, quét mống mắt hoặc võng mạc, hoặc nhận diện giọng nói. Các yếu tố sinh trắc học khó để kẻ thù sao chép vì chúng là duy nhất đối với từng cá nhân.
  • 4.2.C.5 Các yếu tố vị trí sử dụng thông tin về tín hiệu Wi-Fi, dữ liệu GPS, cài đặt múi giờ, và thậm chí thông tin địa chỉ IP để đưa ra quyết định về vị trí. Các quy tắc có thể được thiết lập để cho phép hoặc từ chối truy cập dựa trên yếu tố vị trí.
  • 4.2.C.6 Xác thực đa yếu tố (MFA) là khi một hệ thống sử dụng hơn một yếu tố để xác thực người dùng. MFA an toàn hơn xác thực đơn yếu tố vì nó yêu cầu người dùng cung cấp ít nhất hai yếu tố xác thực riêng biệt.

Mục tiêu học tập 4.2.D: Cấu hình cài đặt đăng nhập để làm cho thiết bị an toàn hơn.

  • 4.2.D.1 Yêu cầu độ phức tạp trong mật khẩu là một cài đặt đăng nhập có thể được cấu hình. Khi được bật, người dùng đặt mật khẩu mới phải bao gồm ít nhất một ký tự từ mỗi tập ký tự. Mật khẩu có ký tự từ mỗi tập ký tự khó bị bẻ mã hơn đáng kể so với mật khẩu sử dụng ký tự từ chỉ một hoặc hai tập ký tự. Các tập ký tự chính thường được yêu cầu là:
    • Chữ cái in hoa (A–Z)
    • Chữ cái thường (a–z)
    • Digit số (0–9)
    • Ký tự đặc biệt (!"#$%&'()*+,-./:;<=>?@ [ \ ] ^_`{|}~)
  • 4.2.D.2 Yêu cầu độ dài mật mã tối thiểu là một cài đặt đăng nhập có thể được cấu hình. Điều này có nghĩa là người dùng phải có ít nhất một số lượng ký tự nhất định trong mật mã của họ. Mật mã càng dài và phức tạp thì công cụ kỹ thuật số càng mất nhiều thời gian để phá mật mã đó.
  • 4.2.D.3 Yêu cầu tuổi đời mật mã tối đa là một cài đặt đăng nhập có thể được cấu hình. Khi được cấu hình, người dùng sẽ nhận được yêu cầu thay đổi mật mã sau một số ngày nhất định kể từ lần thay đổi mật mã cuối cùng, thường là mỗi 90 hoặc 120 ngày. Nếu mật mã của người dùng bị lộ, việc thay đổi nó có thể ngăn chặn kẻ tấn công truy cập vào tài khoản của người dùng. Tuy nhiên, một số tiêu chuẩn quốc gia khuyến nghị các tổ chức không bắt buộc người dùng thay đổi mật mã theo khoảng thời gian cố định để ngăn người dùng tạo ra các quy luật mật mã (ví dụ: PasswordFall2028).
  • 4.2.D.4 Yêu cầu hệ thống lưu trữ một số lượng mật mã trước đó của người dùng là một cài đặt đăng nhập có thể được cấu hình. Điều này ngăn người dùng sử dụng lại mật mã. Nhiều tổ chức lưu trữ hash của 5–10 mật mã trước đó của người dùng để ngăn việc tái sử dụng.
  • 4.2.D.5 Yêu cầu thời gian khóa sau một số lần thử đăng nhập không thành công là một cài đặt đăng nhập có thể được cấu hình. Điều này ngăn kẻ tấn công liên tục thử ngẫu nhiên các mật mã sai. Nhiều tổ chức khóa tài khoản người dùng sau 3–5 lần thử đăng nhập không thành công. Thời gian khóa có sự khác nhau tùy theo từng trường hợp.

Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP

Xác thực đa yếu tố
Một người đang đặt ngón tay lên máy quét vân tay quang học nhỏ
Máy quét vân tay: xác thực sinh trắc học kiểm tra cái mà BẠN LÀ, điều này khó hơn nhiều đối với kẻ tấn công để đánh cắp hoặc đoán so với mật khẩu

Để lưu mật khẩu an toàn, các hệ thống sử dụng hàm búa mã hóa - một thuật toán toán học một chiều biến mọi đầu vào thành chuỗi độ dài cố định gọi là búa (hoặc digest). Búa có ba tính chất quan trọng: chúng chống va chạm (khó tìm hai đầu vào có cùng đầu ra), có kháng ảnh tiền thân (phục hồi đầu vào từ búa nói chung là không khả thi về mặt tính toán, mặc dù mật khẩu yếu có thể bị đoán), và lặp lại được (cùng một đầu vào luôn cho cùng một búa).

Thử làm — đọc kết quả búa thực tế. Các đầu vào này sử dụng UTF-8 mà không có dòng mới cuối cùng. Chỉ 16 đầu tiên của mỗi búa SHA-256 đầy đủ có 64 ký tự thập phân được hiển thị.

Đầu vào Tiền tố búa Độ dài thập phân đầy đủ
cat 77af778b51abd4a3 64
cat lần nữa 77af778b51abd4a3 64
cats d936608baaacc6b7 64

Hàng nào minh họa tính lặp lại? Điều gì vẫn giữ nguyên khi độ dài đầu vào thay đổi? Những kết quả này có chứng minh rằng va chạm là không thể không?

Lập luận mẫu. Hai đầu vào cat giống hệt nhau tạo ra cùng một búa đầy đủ. Cả cat và cats đều có đầu ra là 64 ký tự thập phân. Mỗi ký tự thập phân đại diện cho 4 bit:

$$b = 4h = 4 \times 64\ \text{bits} = 256\ \text{bits}$$

Đầu ra thay đổi cho cats minh họa sự nhạy cảm với thay đổi đầu vào; ba ví dụ không chứng minh khả năng chống va chạm. Chỉ khớp tiền tố không khẳng định rằng các búa đầy đủ khớp nhau. Các đầu ra đầy đủ trong lập luận mẫu này đã được kiểm tra.

Tại sao va chạm tồn tại. Một đầu ra $n$-bit có $N = 2^n$ giá trị có thể. Một hàm búa toy 4-bit có $N = 2^n = 2^4 = 16$ đầu ra. Với 17 đầu vào khác nhau, ít nhất hai phải chia sẻ cùng một đầu ra. Toy này không an toàn. Các hàm búa mã hóa thực tế có không gian đầu ra lớn hơn nhiều, nhưng va chạm vẫn tồn tại; mục tiêu là khiến việc tìm chúng trở nên không khả thi về mặt tính toán.

Schematic fixed-length hash function; the drawn digest labels are illustrative, not computed SHA-256 values
Sơ đồ: các nhãn digest chỉ mang tính minh họa, không phải giá trị SHA-256 đã tính toán. Không có bước giải mã trực tiếp nào; việc đoán thử vẫn có thể được thực hiện bằng cách hash và so sánh.

Các hàm hash thực tế có tên. Họ Thuật toán Hash An toàn (SHA) – SHA-256 và SHA-512 – là tiêu chuẩn hiện nay. Kẻ tấn công tấn công một hàm hash bằng cách cố gắng gây va chạm (hai đầu vào khác nhau tạo ra cùng một giá trị hash); khi đã tồn tại cuộc tấn công gây va chạm hiệu quả, hàm đó bị loại bỏ (ngừng sử dụng trong các ứng dụng bảo mật). MD5 và SHA-1 là những ví dụ điển hình của các hàm đã bị loại bỏ – tuyệt đối không nên dựa vào chúng để bảo vệ dữ liệu ngày nay.

Một dịch vụ an toàn không nên lưu trữ mật khẩu gốc của bạn. Nó lưu trữ một bản hash mật khẩu có pha muối; khi đăng nhập, nó sẽ hash nội dung bạn vừa nhập và so sánh. Để ngăn hai mật khẩu giống nhau tạo ra cùng một bản hash, một vài bit ngẫu nhiên gọi là muối (salt) được thêm vào trước khi hash, vì vậy các mật khẩu giống nhau thường không tạo ra cùng một bản hash được lưu trữ. Muối được lưu cùng với bản hash và không cần phải giữ bí mật.

Ví dụ có hướng dẫn. Hai người dùng đều chọn mật khẩu sunshine. Nếu không có muối, cả hai bản hash được lưu trữ sẽ giống hệt nhau, do đó bẻ khóa một tài khoản sẽ ngay lập tức làm lộ tài khoản kia. Hãy gán cho mỗi người dùng một loại muối ngẫu nhiên duy nhất - ở đây rút gọn thành x7 và q2 để dễ đọc hơn - và dịch vụ sẽ hash sunshinex7 và sunshineq2 thay thế. Hai bản hash được lưu trữ lúc này trông hoàn toàn khác nhau, khiến kẻ tấn công phải tấn công từng tài khoản riêng biệt. Muối ngăn việc tái sử dụng bảng tra cứu không có muối trên nhiều tài khoản, nhưng không biến mật khẩu yếu trở nên mạnh. Việc nối chuỗi đơn giản này chỉ nhằm minh họa ý tưởng; việc lưu trữ mật khẩu thực tế sử dụng cơ chế hash mật khẩu chậm chuyên dụng với muối ngẫu nhiên duy nhất có kích thước phù hợp, chứ không phải SHA-256 thô.*

Chuyển giao — một chiều không có nghĩa là không thể đoán được. Một bản ghi bị đánh cắp chứa muối x7 và bản hash SHA-256. Tiền tố hiển thị của nó là f9325402a7a1542a. Kẻ tấn công đoán thử rainbow và sunshine, nối thêm muối, sau đó hash kết quả và so sánh chúng với bản ghi. Tiền tố rainbowx7 là 2a0e6ce47f2c701d; sunshinex7 bắt đầu bằng f9325402a7a1542a. Đâu là giả thuyết cần kiểm tra đầy đủ? Bản hash đã được giải mã chưa? Việc khóa tài khoản trực tuyến có dừng được các phép tính này không?

Đáp án có hướng dẫn. Bản hash đầy đủ sunshinex7 khớp với giá trị được lưu; bản hash đầy đủ rainbowx7 thì không. Đây là quá trình đoán thử, hash và so sánh, không phải giải mã. Muối đã được biết đến, và mật khẩu yếu vẫn bị đoán trúng. Các biện pháp khóa tài khoản chỉ áp dụng cho các lần đăng nhập trực tiếp; chúng không ngăn chặn các phép tính trên cơ sở dữ liệu bị đánh cắp. Các giả thuyết sinh ra không có sự kiện đăng nhập nào tại dịch vụ, mặc dù việc đánh cắp cơ sở dữ liệu hoặc sử dụng sau này các thông tin xác thực có thể để lại dấu vết.

Kẻ tấn công phản hồi bằng các cuộc tấn công mật khẩu. Tấn công trực tuyến gửi thông tin xác thực đến trang đăng nhập đang hoạt động; tấn công ngoại tuyến đánh cắp cơ sở dữ liệu hash và bẻ khóa nó trên máy của chính họ (điều này vượt qua bất kỳ bảo vệ nào liên quan đến khóa tài khoản). Các kỹ thuật bao gồm:

  • tấn công brute force - một công cụ tự động thử tất cả các ứng viên trong không gian tìm kiếm được chọn. Tìm kiếm toàn diện sẽ tìm thấy sự trùng khớp nếu không gian đó bao gồm mật khẩu và mọi ứng viên đều có thể được thử, nhưng chi phí có thể không khả thi. Với độ dài $L$ và $A$ lựa chọn cho mỗi vị trí, số lượng ứng viên là $N = A^L$. Các cuộc tấn công thực tế thường thử các lựa chọn có khả năng xảy ra cao trước.
  • tấn công từ điển - công cụ thử danh sách các từ thông dụng và mật khẩu đã biết trước, vì hầu hết mọi người đều chọn những mật khẩu dễ đoán.
  • phun mật khẩu - thử một mật khẩu thông dụng đối với nhiều tài khoản (biện pháp này tránh bị khóa tài khoản, vì hệ thống đếm số lần sai theo từng tài khoản riêng lẻ).
  • lấp đầy thông tin xác thực - tái sử dụng thông tin xác thực bị đánh cắp hoặc mặc định, khai thác việc người dùng thường dùng chung mật khẩu cho nhiều trang web khác nhau.
  • bảng cầu vồng - một bảng tính sẵn chứa các cặp mật khẩu và giá trị hash tương ứng, được sắp xếp theo hash, giúp tra cứu nhanh thay vì phải tính toán lại khi bắt được một giá trị hash.

Cài đặt chính sách mật khẩu

Quản trị viên tăng cường bảo mật cho tài khoản bằng cách cấu hình cài đặt đăng nhập – và đề thi yêu cầu bạn nêu tên các cài đặt này cũng như giải thích mục đích phòng chống lại loại tấn công nào của từng cài đặt:

Cài đặt Chức năng Loại tấn công làm chậm lại
độ phức tạp yêu cầu ký tự từ mỗi nhóm (hugged, thường, số, ký tự đặc biệt) tấn công lực lượng brute / từ điển
chiều dài tối thiểu yêu cầu N ký tự – chiều dài quan trọng hơn tất cả tấn công lực lượng brute (tăng theo cấp số mũ)
độ tuổi tối đa đặt giới hạn thời gian sau đó mật khẩu phải thay đổi; một cơ chế chính sách, không phải khuyến nghị phổ quát giới hạn thời gian mật khẩu bị đánh cắp còn có hiệu lực
lịch sử mật khẩu lưu 5-10 giá trị hash gần nhất, chặn việc tái sử dụng ngăn việc quay lại sử dụng một mật khẩu cũ (có thể đã bị rò rỉ)
khóa tài khoản khóa tài khoản sau 3-5 lần thử sai tấn công lực lượng brute / thử đoán trực tuyến

Phân biệt giữa cài đặt và khuyến nghị. NIST SP 800-63B-4 nói rằng không yêu cầu thay đổi mật khẩu định kỳ hoặc quy tắc cấu thành lớp ký tự. Thay đổi mật khẩu khi nghi ngờ hoặc biết chắc bị vi phạm, và chặn các lựa chọn phổ biến/bị vi phạm. Thời hạn định kỳ thường xuyên có thể khuyến khích các mẫu dự đoán trước như PasswordFall2028. Một quản lý mật khẩu giải quyết vấn đề thực tế - nó tạo và lưu trữ một mật khẩu dài, duy nhất cho từng trang web, nên không bao giờ bị tái sử dụng hay dễ bị đoán.

Yếu tố xác thực chứng minh danh tính của bạn, và phân vào các nhóm: cái gì đó bạn biết (một mật khẩu), cái gì đó bạn có (một thiết bị token hoặc điện thoại), cái gì đó bạn là (một dữ liệu sinh trắc học như dấu vân tay hoặc quét võng mạc), và nơi bạn đang ở (yếu tố vị trí). Sử dụng hai hoặc nhiều yếu tố hơn là xác thực đa yếu tố (MFA) – mạnh mẽ hơn nhiều so với chỉ dùng mật khẩu đơn thuần.

Hai chìa khóa bảo mật phần cứng USB nhỏ
Chìa khóa bảo mật phần cứng chứng minh danh tính của bạn thông qua vật thể vật lý mà bạn đang cầm – một yếu tố thứ cấp mạnh mẽ

Phương tiện di động và vấn đề autorun

Kẻ tấn công có thể tải mã độc lên thiết bị lưu trữ ngoài – một cây USB, đĩa di động – và để lại nơi đó để ai đó nhặt lấy. Nếu autorun được bật, thiết bị sẽ chạy một chương trình từ đĩa đó ngay khi được cắm, không cần click chuột, do đó mã độc sẽ thực thi trước khi người dùng kịp quyết định tin tưởng bất cứ thứ gì.

Hai biện pháp kiểm soát giải quyết vấn đề này, và đề thi muốn nêu cả hai tên:

  • Tắt autorun, để việc cắm đĩa không bao giờ tự động chạy chương trình nào.
  • Cấm người dùng kết nối thiết bị lưu trữ ngoài hoặc phương tiện nói chung – được áp đặt bởi chính sách và bởi biện pháp kiểm soát kỹ thuật chặn cổng USB – đó là lý do tại sao nhiều môi trường bảo mật vô hiệu hóa chúng về mặt vật lý hoặc logic.
Khám phá

Cách hash ánh xạ mọi đầu vào vào một vị trí cố định

Hàm hash gửi mọi đầu vào đến đầu ra có độ dài cố định. Đầu vào giống nhau luôn nằm ở cùng một nơi (lặp lại được), và bạn không thể suy ngược từ vị trí đó về đầu vào ban đầu.

Từ vựng Luyện tập
English Tiếng Việt
hash/hæʃ/ giá trị băm
collision resistant/kəˈlɪʒn rɪˈzɪstənt/ chống va chạm
pre-image resistance/priː ˈɪmɪdʒ rɪˈzɪstəns/ kháng ảnh tiền thân
deprecated/ˈdeprɪkeɪtɪd/ bị loại bỏ
salt/sɒlt/ muối (salt)
brute force/bruːt fɔːs/ tấn công brute force
dictionary attack/ˈdɪkʃənəri əˈtæk/ tấn công bằng từ điển
password spraying/ˈpæswɜːd ˈspreɪɪŋ/ tấn công phun mật khẩu
credential stuffing/krɪˈdenʃl ˈstʌfɪŋ/ tấn công chèn thông tin đăng nhập
rainbow table/ˈreɪnbəʊ ˈteɪbl/ bảng cầu vồng
complexity/kəmˈpleksɪti/ độ phức tạp
minimum length/ˈmɪnɪməm leŋθ/ chiều dài tối thiểu
maximum age/ˈmæksɪməm eɪdʒ/ thời hạn sử dụng tối đa
password history/ˈpæswɜːd ˈhɪstəri/ lịch sử mật khẩu
lockout/ˈlɒkaʊt/ khóa tài khoản
password manager/ˈpæswɜːd ˈmænɪdʒə/ quản lý mật khẩu
biometric/ˌbaɪəʊˈmetrɪk/ sinh trắc học
multifactor authentication (MFA)/ˌmʌltɪˈfæktə ɔːˌθentɪˈkeɪʃn/ Xác thực đa yếu tố (MFA)
autorun/ˌɔːtəʊˈrʌn/ tự động chạy
acceptable use policy/əkˈseptəbl juːs ˈpɒlɪsi/ quy định sử dụng hợp lệ
Anti-malware software/ˈænti ˈmælweə ˈsɒftweə/ phần mềm chống phần mềm độc hại
patch/pætʃ/ bản vá
host-based firewall/həʊst beɪst ˈfaɪəwɔːl/ firewall dựa trên máy chủ
indicator of compromise (IoC)/ˈɪndɪkeɪtə ɒv ˈkɒmprəmaɪz/ chỉ báo vi phạm bảo mật (IoC)
endpoint detection and response (EDR)/endˈpɔɪnt dɪˈtekʃn ænd rɪˈspɒns/ phát hiện và ứng phó điểm đầu cuối (EDR)
Xem bài học
4.3

Bảo vệ Thiết bị

Chương trình

Mục tiêu học tập 4.3.A: Xác định các kiểm soát quản lý liên quan đến bảo mật thiết bị.

  • 4.3.A.1 Chính sách sử dụng chấp nhận sẽ mô tả phạm vi các hoạt động được phép, bị cấm hoặc bắt buộc đối với người dùng trên các thiết bị do tổ chức sở hữu, và có thể bao gồm:
    • Cấm người dùng truy cập vào các trang web cụ thể hoặc loại trang web nhất định (ví dụ: mạng xã hội hoặc game)
    • Yêu cầu người dùng giữ cho phần mềm luôn được cập nhật
    • Cho phép người dùng kết nối các thiết bị ngoại vi
    • Cấm người dùng kết nối ổ đĩa ngoài hoặc phương tiện lưu trữ
  • 4.3.A.2 Chính sách mật mã sẽ chi tiết hóa các yêu cầu về mật mã người dùng trong tổ chức và có thể bao gồm:
    • Độ dài mật mã tối thiểu hoặc tối đa
    • Khoảng thời gian tối thiểu hoặc tối đa mà người dùng có thể giữ nguyên mật mã cũ
    • Việc cấm tái sử dụng mật mã
    • Các quy tắc xây dựng mật mã (ví dụ: không dùng từ điển và yêu cầu bộ ký tự)
    • Khuyến nghị sử dụng công cụ quản lý mật mã an toàn thay vì ghi chép mật mã
  • 4.3.A.3 Chính sách cài đặt phần mềm sẽ mô tả những gì (nếu có) phần mềm mà người dùng được phép cài đặt trên thiết bị của mình và thường cũng bao gồm quy trình để người dùng yêu cầu phần mềm chuyên biệt mà họ cần để thực hiện nhiệm vụ, và có thể bao gồm:
    • Việc cấm người dùng cài đặt phần mềm lên thiết bị của họ
    • Quy trình để người dùng yêu cầu phần mềm mới cần thiết cho vai trò của họ
    • Danh sách phần mềm đã được phê duyệt dành cho người dùng

Mục tiêu học tập 4.3.B: Giải thích cách phần mềm chống mã độc có thể làm cho thiết bị an toàn hơn.

  • 4.3.B.1 Phần mềm chống mã độc (đôi khi được gọi là phần mềm diệt virus) có các công cụ để cô lập và loại bỏ mã độc có thể làm hỏng, gián điệp hoặc phá hủy hệ thống. Mã độc chứa các chỉ báo khiến nó có thể bị phát hiện; các chỉ báo này được gọi là chữ ký.
  • 4.3.B.2 Phần mềm chống mã độc có cơ sở dữ liệu chứa các chữ ký mã độc. Nó định kỳ quét các tệp trên thiết bị và kiểm tra xem có tệp nào khớp với bất kỳ chữ ký nào trong cơ sở dữ liệu của nó hay không. Nếu có sự trùng khớp, phần mềm sẽ cô lập và xóa các tệp độc hại.

Mục tiêu học tập 4.3.C: Giải thích tại sao việc duy trì hệ điều hành và phần mềm của thiết bị ở phiên bản mới nhất giúp tăng cường bảo mật.

  • 4.3.C.1 Khi các lỗ hổng trong hệ điều hành và phần mềm được phát hiện, nhà cung cấp hoặc tổ chức duy trì phần mềm hệ điều hành sẽ sửa chữa và gửi bản cập nhật. Một bản cập nhật nhỏ được gọi là bản vá.
  • 4.3.C.2 Đảm bảo rằng hệ điều hành và các ứng dụng phần mềm của máy tính được cập nhật lên phiên bản mới nhất sẽ ngăn các kẻ tấn công lợi dụng các lỗ hổng đã biết.

Mục tiêu học tập 4.3.D: Cấu hình tường lửa dựa trên máy chủ.

  • 4.3.D.1 Tường lửa dựa trên máy chủ cho phép hoặc từ chối lưu lượng đi vào hoặc ra khỏi một thiết bị đơn lẻ. Điều này cung cấp thêm một lớp bảo vệ trong trường hợp máy chủ được kết nối với mạng bị xâm nhập.
  • 4.3.D.2 Tường lửa dựa trên máy chủ là phần mềm chạy trên thiết bị và tuân theo một bộ quy tắc (một danh sách kiểm soát truy cập - ACL) giống như tường lửa dựa trên mạng. Các quy tắc tường lửa được triển khai theo thứ tự, áp dụng quy tắc đầu tiên khớp.
  • 4.3.D.3 Tường lửa dựa trên máy chủ cũng có thể chặn các loại lưu lượng đi ra được chỉ định. Tường lửa dựa trên máy chủ luôn nên chặn các cổng hoặc dịch vụ không cần thiết cho một thiết bị cụ thể.
    • Ví dụ minh họa cho 4.3.D.3:
      • Một tường lửa dựa trên máy chủ được cấu hình để chặn lưu lượng FTP đi ra. Điều này ngăn một kẻ tấn công có quyền truy cập từ xa vào máy chủ sử dụng FTP để đánh cắp một tệp dữ liệu sang máy chủ của kẻ tấn công.
  • 4.3.D.4 Các quy tắc cho tường lửa dựa trên máy chủ có thể cho phép hoặc từ chối lưu lượng dựa trên cổng nguồn hoặc đích, địa chỉ IP, dịch vụ, giao thức hoặc ứng dụng.

Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP

Biện pháp kiểm soát quản trị đặt ra quy tắc: chính sách sử dụng hợp lệ liệt kê những gì người dùng được phép và không được phép làm, chính sách mật khẩu quy định độ dài và quy tắc tái sử dụng, và chính sách cài đặt phần mềm kiểm soát những gì có thể được cài đặt.

Biện pháp kiểm soát kỹ thuật thực thi công việc. Phần mềm chống mã độc giữ một cơ sở dữ liệu các kí hiệu mã độc và cách ly bất kỳ tập tin nào trùng khớp. Việc cập nhật hệ điều hành và các ứng dụng – cài đặt từng bản vá lỗi – đóng các lỗ hổng đã biết trước khi kẻ tấn công khai thác được chúng. Firewall dựa trên máy chủ kiểm soát lưu lượng đi vào và ra khỏi một thiết bị duy nhất, chặn các cổng và dịch vụ không cần thiết.

Cửa sổ Quét mã độc: đã quét 3106 tập tin, tìm thấy hai mối đe dọa, với các điều khiển cách ly và cập nhật
Phần mềm chống mã độc quét các tập tin so với cơ sở dữ liệu kí hiệu và cách ly các kết quả trùng khớp – cuộc quét này đã cảnh báo hai mối đe dọa
4.4

Phát hiện Các Cuộc Tấn công Vào Thiết Bị

Chương trình

Mục tiêu học tập 4.4.A: Giải thích cách phát hiện các cuộc tấn công vào thiết bị.

  • 4.4.A.1 Các quá trình và cài đặt hệ thống, các lần thử đăng nhập, các lần thử tải xuống tệp, và các hành động của người dùng đều được ghi lại bởi các hệ thống máy tính. Các nhật ký này có thể được sử dụng để tái tạo lại bối cảnh dẫn đến và diễn ra trong một sự cố an ninh mạng.
  • 4.4.A.2 Chỉ báo vi phạm (IoC) là bằng chứng cho thấy một đối thủ đã xâm nhập vào thiết bị hoặc mạng.
  • 4.4.A.3 Nhật ký xác thực (hoặc auth logs) ghi lại mọi lần đăng nhập được thử trên hệ thống. Phân tích nhật ký xác thực có thể tiết lộ các cuộc tấn công đang diễn ra.
  • 4.4.A.4 Các IoC dựa trên máy chủ được phát hiện khi phân tích nhật ký và cài đặt cấu hình. Các chỉ báo, như những ví dụ sau đây, có thể được tìm thấy trong nhật ký xác thực, nhật ký hoạt động của người dùng và tệp cấu hình hệ thống:
    • Tệp bất thường được tạo ra hoặc thay đổi
    • Quy trình hoặc dịch vụ không mong đợi
    • Thay đổi cấu hình hệ thống trái phép
    • Cài đặt hoặc cập nhật phần mềm trái phép
  • 4.4.A.5 Các IoC dựa trên tệp được phát hiện khi phân tích các tệp trên thiết bị. Các chỉ báo thường được tìm thấy trong tệp thực thi và có thể bao gồm:
    • Tệp có giá trị hash khớp với mã độc đã biết
    • Tên tệp được biết đến là do một loại mã độc cụ thể tạo ra
    • Đường dẫn tệp liên quan đến hoạt động độc hại
  • 4.4.A.6 Các IoC dựa trên hành vi được phát hiện khi phân tích nhật ký. Các chỉ báo có thể được tìm thấy trong nhật ký xác thực và nhật truy cập và có thể bao gồm:
    • Nhiều lần thử đăng nhập thất bại
    • Thời gian hoặc vị trí đăng nhập bất thường
    • Cố gắng truy cập dữ liệu nhạy cảm trái phép
    • Cố gắng nâng cao quyền hạn người dùng trên hệ thống

Mục tiêu học tập 4.4.B: Xác định các biện pháp kiểm soát để phát hiện các cuộc tấn công vào thiết bị.

  • 4.4.B.1 Hiệu suất là tiêu chí để xác định phương pháp phát hiện. Các công cụ phát hiện sử dụng bộ nhớ và sức mạnh xử lý của hệ thống và có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của thiết bị. Các công cụ phát hiện dựa trên bất thường sử dụng nhiều tài nguyên hệ thống hơn so với các công cụ dựa trên chữ ký. Phát hiện dựa trên chữ ký là lựa chọn tốt hơn cho các thiết bị có tài nguyên hệ thống yếu hơn. Nhiều thiết bị nhúng không có đủ tài nguyên hệ thống để chạy bất kỳ công cụ phát hiện nào trên thiết bị.
  • 4.4.B.2 Chi phí là tiêu chí để xác định phương pháp phát hiện. Các tổ chức mua phần mềm phát hiện cần xem xét chi phí mua đủ giấy phép phần mềm cho số lượng thiết bị cần giám sát. Một số tổ chức mua dịch vụ phát hiện và phản ứng đầu cuối (EDR) từ nhà cung cấp bên thứ ba. Mặc dù các dịch vụ này đắt đỏ, nhưng chúng cung cấp cách tiếp cận toàn diện, thống nhất để phát hiện mối đe dọa cho các thiết bị của tổ chức; chúng thường bao gồm nền tảng cảnh báo tập trung để giám sát các cuộc tấn công có thể xảy ra trên thiết bị.
  • 4.4.B.3 Độ nhạy cảm hoặc tính quan trọng của thiết bị là tiêu chí để xác định phương pháp phát hiện. Các thiết bị lưu trữ hoặc xử lý thông tin nhạy cảm hoặc cung cấp các dịch vụ quan trọng dễ bị nhắm mục tiêu bởi đối thủ hơn và được hưởng lợi từ mô hình phát hiện lai để cung cấp khả năng bảo vệ tối đa, nếu có thể.

Mục tiêu học tập 4.4.C: Đánh giá tác động của phương pháp phát hiện thiết bị.

  • 4.4.C.1 Tốc độ và hiệu suất là các yếu tố trong việc đánh giá tác động của phương pháp phát hiện. Phát hiện dựa trên chữ ký nói chung nhanh hơn phát hiện dựa trên bất thường, và hiệu ứng này càng rõ rệt trên các thiết bị, vốn thường thiếu sức mạnh xử lý để chạy hiệu quả các công cụ phát hiện dựa trên bất thường. Triển khai các công cụ phát tốn tài nguyên trên thiết bị có thể làm giảm hiệu suất thiết bị.
  • 4.4.C.2 Giai đoạn của cuộc tấn công là một yếu tố trong việc đánh giá tác động của phương pháp phát hiện. Để thực hiện các hành động trên thiết bị, đối thủ phải vượt qua sự kết hợp giữa các biện pháp kiểm soát an ninh vật lý- hoặc lớp mạng mang tính bảo vệ, răn đe và phát hiện. Việc phát hiện và ngăn chặn cuộc tấn công ở cấp thiết bị có thể ngăn đối thủ truy cập dữ liệu nhạy cảm hoặc phá vỡ các dịch vụ quan trọng.
  • 4.4.C.3 False positives so với khả năng dễ dàng vượt qua phát hiện là một yếu tố trong việc đánh giá tác động của phương pháp phát hiện. Hầu hết các công cụ phát hiện cấp thiết bị đều dựa trên chữ ký, và phát hiện dựa trên chữ ký có tỷ lệ false positives thấp. Tuy nhiên, phát hiện dựa trên chữ ký dễ bị đối thủ vượt qua hơn.

Mục tiêu học tập 4.4.D: Áp dụng các kỹ thuật phát hiện để xác định các chỉ báo của cuộc tấn mật khẩu bằng cách phân tích tệp nhật ký.

  • 4.4.D.1 Các cuộc tấn mật khẩu trực tuyến có thể được phát hiện trong nhật ký xác thực. Một người dùng duy nhất cố gắng nhập nhiều mật khẩu sai là chỉ báo của cuộc tấn mật khẩu trực tuyến. Nếu cơ sở dữ liệu hash mật khẩu: người dùng đã bị xâm phạm, tất cả mật khẩu người dùng trong cơ sở dữ liệu nên được coi là không an toàn và tất cả người dùng nên bị buộc phải đặt lại mật khẩu của họ.
  • 4.4.D.2 Nếu một người dùng được ủy quyền đang đăng nhập từ một vị trí hoặc địa chỉ IP khác với dự kiến, hoặc vào thời điểm khác so với bình thường, điều này có thể là chỉ báo cho thấy mật khẩu của người dùng đã bị xâm phạm.
  • 4.4.D.3 Một chỉ báo của việc phun mật khẩu là nhiều người dùng cố gắng đăng nhập trong vài giây liên tiếp từ cùng một địa chỉ IP hoặc từ các địa chỉ IP bất thường.
  • 4.4.D.4 Một chỉ báo của việc nhồi credentia (credential stuffing) là một loạt các kết hợp user:password mặc định đang được thử nghiệm trên một thiết bị trong thời gian ngắn, thường từ cùng một địa chỉ IP.
  • 4.4.D.5 Các cuộc tấn mật khẩu ngoại tuyến không thể được phát hiện, vì cuộc tấn công diễn ra trên máy tính của đối thủ.

Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP

Thiết bị ghi lại đăng nhập, thay đổi tệp và quy trình; các nhật ký này tiết lộ một chỉ báo vi phạm (IoC) - bằng chứng cho thấy kẻ tấn công đã xâm nhập. IoC dựa trên máy chủ xuất hiện dưới dạng các quy trình bất ngờ hoặc cài đặt bị thay đổi; IoC dựa trên tệp là những tệp có giá trị băm khớp với mã độc đã biết; IoC dựa trên hành vi bao gồm nhiều lần đăng nhập thất bại hoặc thời gian đăng nhập bất thường.

Việc lựa chọn phương pháp phát hiện đòi hỏi cân nhắc giữa hiệu suất (dựa trên chữ ký nhẹ hơn, tốt cho thiết bị yếu), chi phí (một dịch vụ phát hiện và phản hồi điểm cuối (EDR) rất mạnh mẽ nhưng đắt đỏ), và mức độ nhạy cảm của thiết bị. Đọc nhật ký xác thực giúp phát hiện các cuộc tấn công mật khẩu: nhiều lần nhập sai mật khẩu cho một người dùng báo hiệu cuộc tấn công đoán thử; nhiều người dùng thất bại trong thời gian ngắn liên tiếp là dấu hiệu của phun mật khẩu; tài liệu khóa AP cũng coi các nỗ lực dùng thông tin xác thực mặc định nhanh chóng là dấu hiệu của ngâm mật khẩu. Những mẫu hình này cần bối cảnh; một địa chỉ IP chung đơn thuần không chứng minh được cuộc tấn công. Các cuộc đoán ngoại tuyến không tạo ra sự kiện đăng nhập trực tiếp vì chúng chạy trên bản sao của kẻ tấn công; việc đánh cắp hoặc sử dụng sau này các thông tin xác thực vẫn có thể bị phát hiện.

Tốc độ bản thân nó là một yếu tố bảo mật. Phát hiện dựa trên chữ ký so sánh những gì nó nhìn thấy với danh sách các mẫu xấu đã biết, vì vậy nó nhanh hơn phát hiện bất thường, vốn phải học trước xem cái bình thường trông như thế nào rồi mới đo lường mọi sự kiện theo mô hình đó. Phát hiện bất thường bắt được các cuộc tấn công chưa có chữ ký, nhưng tốn rất nhiều tài nguyên xử lý — và trên một thiết bị thiếu hụt tài nguyên này, hậu quả càng trầm trọng: việc phát diễn ra chậm chạp, thiết bị bị suy giảm hiệu năng, và phương pháp cuối cùng không được triển khai hiệu quả chút nào.

Dấu hiệu của thiết bị bị xâm nhập
Dấu hiệu cho thấy thiết bị đã bị xâm nhập
4.4

Mẹo làm bài thi

  • Biết từng loại phần mềm độc hại theo đặc điểm định nghĩa của nó: một virus tự nhân lên, một virus gắn vào vật chủ và chạy khi vật chủ thực thi, ransomware mã hóa để tống tiền, RAT cung cấp điều khiển từ xa, rootkit ẩn mình.
  • Một hàm hash có tính một chiều và độ dài cố định; một muối (salt) duy nhất thay đổi đầu vào được hash ngay cả khi mật khẩu giống nhau. Một dịch vụ an toàn nên lưu trữ bản hash mật khẩu có pha muối, sử dụng cơ chế chậm chuyên dụng thay vì SHA-256 thô.
  • Đặt tên đúng thuật toán: SHA-256/SHA-512 là tiêu chuẩn hiện tại; MD5 và SHA-1 đã bị loại bỏ do tồn tại các cuộc tấn va chạm hiệu quả.
  • Gắn cuộc tấn công mật khẩu với chữ ký nhật ký của nó: trích dẫn các mục đăng nhập thất bại, thời gian và người dùng. Đây là các dấu hiệu, không phải bằng chứng. Tài liệu CED của AP bao gồm các nỗ lực dùng thông tin xác thực mặc định dưới dạng ngâm.
  • Phân loại các yếu tố xác thực thành biết / có / là / nơi, và nhớ rằng MFA kết hợp hai hoặc nhiều yếu tố - ví dụ: vân tay cộng mật khẩu, chứ không phải hai mật khẩu.
  • Đoán ngoại tuyến không tạo ra sự kiện đăng nhập trực tiếp: các phép tính diễn ra trên bản sao của kẻ tấn công. Việc đánh cắp hoặc sử dụng sau này tài khoản vẫn có thể để lại dấu vết.

Thuật ngữ khóa và giới hạn triển khai. Tài liệu CED AP 4.2.B.5 bao gồm các nỗ lực dùng thông tin xác thực mặc định dưới dạng ngậm mật khẩu. Định nghĩa hẹp hơn của OWASP tập trung vào việc lặp lại các cặp tên đăng nhập/mật khẩu bị đánh cắp across các dịch vụ. Sử dụng định nghĩa AP cho các câu hỏi AP, đồng thời nhận diện bằng chứng thực tế và cơ chế. Các hàm hash tổng quát được nêu trong khóa học chỉ nhằm minh họa hashing; chúng không phải là lời khuyên để lưu trữ mật khẩu bằng SHA-256 thô. Xem hướng dẫn lưu trữ mật khẩu của OWASP và tính chất hash của NIST.*

Bài học tương tác về chủ đề này

Làm theo từng bước, kèm theo bài tập kiểm tra ngay lập tức.

Đề thi cũ

Nhiều chủ đề hơn trong AP An ninh mạng

Đăng nhập hoặc tạo tài khoản

IGCSE, A-Level & AP