Một trong các cơ chế tạo khóa đối xứng kinh điển vẫn đang được sử dụng phổ biến hiện nay là Diffie-Hellman, bao gồm cả các giao thức biến thể dựa trên nó. Tuy nhiên, do Diffie-Hellman có nhược điểm yêu cầu năng lực tính toán cao để có thể tạo ra cặp khóa đủ an toàn (trên 256 bit) nên được đánh giá là không phù hợp với các thiết bị IoT. Bài viết này sẽ giới thiệu một hướng tiếp cận khác là khai thác các đặc tính vật lý riêng của kênh vô tuyến được thiết lập giữa hai thiết bị để tạo ra khóa đối xứng một cách an toàn mà không yêu cầu năng lực tính toán phức tạp.
GIỚI THIỆU
Hình 1. Cơ chế tạo khóa bảo mật dựa trên đặc tính vật lý kênh vô tuyến
CƠ CHẾ TẠO KHÓA
Hình 2. Trích xuất đặc tính ngẫu nhiên trên kênh vô tuyến gây ra do pha đinh
Bước 4. Hiệu chỉnh sai khác: Mặc dù tính pha đinh của kênh vô tuyến về cơ bản giống nhau trên hai chiều thu phát giữa hai thiết bị, tuy nhiên do môi trường truyền tin biến đổi liên tục và nhiễu nền tại hai thiết bị có sự khác nhau nhất định, một số sai khác nhỏ do pha đinh gây ra có thể tồn tại trong tín hiệu thu. Để hiệu chỉnh các sai khác này, hai thiết bị cần thực hiện quá trình đối chiếu và sửa lỗi bit nhị phân thu được sau lượng tử hóa tại Bước 3. Một trong các phương pháp phổ biến nhất để hiệu chỉnh là sử dụng thuật toán sửa mã khối. Theo đó, chuỗi bit sau lượng tử sẽ được phân chia thành các khối có kích thước giống nhau.
Hàm HASH được sử dụng để kiểm tra từng cặp khối bit tại hai thiết bị để đảm bảo tính đồng nhất. Trong trường hợp phát hiện sai khác, toàn bộ phần bit chứa mã sai khác sẽ được một trong hai thiết bị gửi cho bên còn lại để cập nhật.
Khai thác các nhược điểm này, kẻ tấn công có thể thực hiện một loạt các biện pháp nhằm cản trở và/hoặc lấy cắp thông tin tạo khóa. Điển hình như:
- Tấn công gây nhiễu kênh: Kẻ tấn công gửi tín hiệu gây nhiễu lên kênh vô tuyến được sử dụng bởi hai thiết bị trong quá trình tạo khóa. Hậu quả là tín hiệu thu được ở hai thiết bị sai khác nhau quá nhiều, không còn đại diện cho pha đinh ngẫu nhiên đồng nhất nữa. Do đó, tín hiệu thu được không thể sử dụng cho quá trình tạo khóa.
- Tấn công giả mạo tín hiệu: Kẻ tấn công gửi các bản tin giả mạo của một trong hai hoặc cả hai thiết bị cho bên ngược lại. Mặc dù kênh không bị gây nhiễu quá lớn, tuy nhiên tín hiệu thu được tại hai thiết bị không đồng nhất và không thể sử dụng để tạo khóa.
- Tấn công tín hiệu điều khiển kênh: Kẻ tấn công gửi các bản tin điều khiển giả mạo làm cho hai thiết bị liên tục phải đàm phán lại tham số truyền dẫn trên kênh. Khi tham số kênh truyền thay đổi, các tín hiệu đã thu được không còn giá trị sử dụng và mọi quá trình cần thực hiện lại từ đầu.
- Tấn công MITM (Man In The Midle): Kẻ tấn công tiếp cận vị trí một trong hai thiết bị để có được đặc tính pha đinh gần tương tự trên kênh vô tuyến giữa hai thiết bị. Kết hợp tấn công giả mạo tín hiệu với một lượng nhỏ, kẻ tấn công có thể ước định mức pha đinh của kênh, các tham số định danh hai thiết bị và sử dụng những thông tin này cho các quá trình tiếp theo để tái tạo khóa. Hình 3 mô tả tấn công MITM. Kẻ tấn công (Eve) nghe lén tín hiệu gửi từ cả hai thiết bị (Alice và Bob). Tại thời điểm t1 và t2, tín hiệu thu được từ cả Alice và Bob không giống nhau và không đủ thể hiện tính ngẫu nhiên. Tuy nhiên, do ước định được lượng pha đinh giữa hai thiết bị, Eve có thể hiệu chỉnh bù tín hiệu để thu được tín hiệu gần giống nhất với cả Alice và Bob. Kết quả là tại thời điểm t3, Eve thu được mẫu tín hiệu có đặc tính ngẫu nhiên như Alice và Bob truyền cho nhau.
| TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đào Như Ngọc, Phạm Hải Chiến, “Các kỹ thuật tối ưu cho IoT trong mạng LTE-A,” Tạp chí Công nghệ thông tin và Truyền thông, 2017. 2. S. Eberz et al., “A Practical Man-In-The-Middle Attack on Signal-Based Key Generation Protocols,” in Proc. of ESORICS, pp. 235–52, 2012. 3. K. Zeng, “Physical layer key generation in wireless networks: challenges and opportunities.” IEEE Communications Magazine, Vol. 53, No. 6, pp. 33-39, 2015. 4. Y. Wei, K. Zeng, and P. Mohapatra, “Adaptive Wireless Channel Probing for Shared Key Generation Based on Pid Controller,” IEEE Trans. Mobile Computing, Vol. 12, No. 9, pp. 1842–52, 2013. 5. M. Zafer, D. Agrawal, and M. Srivatsa, “Limitations of Generating a Secret Key Using Wireless Fading under Active Adversary,” IEEE/ACM Trans. Networking, Vol. 20, No. 5, pp. 1440–51, 2012. 6. V. M. Prabhakaran, K. Eswaran, and K. Ramchandran, “Secrecy via Sources and Channels,” IEEE Trans. Info. Theory, vol. 58, no. 11, pp. 6747–65, 2012. |
10:00 | 13/01/2021
16:00 | 30/03/2021
08:00 | 20/10/2020
09:00 | 06/12/2023
Các cuộc chiến tranh giành lãnh địa trên không gian mạng trong tương lai sẽ xuất hiện và gia tăng giữa các nhóm tội phạm mạng khi nhiều đối thủ tập trung vào cùng một mục tiêu. Vừa qua Fortinet đã công bố Báo cáo Dự báo về các mối đe dọa an ninh mạng năm 2024 từ đội ngũ nghiên cứu FortiGuard Labs đưa ra những tác động của AI tới mô hình chiến tranh mạng, đồng thời nhấn mạnh xu hướng các mối đe dọa mới nổi có thể định hình bối cảnh chuyển đổi số trong năm tới và những năm sau.
10:00 | 22/09/2023
Internet robot hay bot là các ứng dụng phần mềm thực hiện các tác vụ lặp đi lặp lại một cách tự động qua mạng. Chúng có thể hữu ích để cung cấp các dịch vụ như công cụ tìm kiếm, trợ lý kỹ thuật số và chatbot. Tuy nhiên, không phải tất cả các bot đều hữu ích. Một số bot độc hại và có thể gây ra rủi ro về bảo mật và quyền riêng tư bằng cách tấn công các trang web, ứng dụng dành cho thiết bị di động và API. Bài báo này sẽ đưa ra một số thống kê đáng báo động về sự gia tăng của bot độc hại trên môi trường Internet, từ đó đưa ra một số kỹ thuật ngăn chặn mà các tổ chức/doanh nghiệp (TC/DN) có thể tham khảo để đối phó với lưu lượng bot độc hại.
17:00 | 11/08/2023
Wireless Mesh Network là công nghệ mạng truyền thông đầy hứa hẹn với khả năng kết nối mạnh mẽ và ổn định, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong số 1 (071) 2023 của Tạp chí An toàn thông tin, nhóm tác giả đã giới thiệu về cơ sở lý thuyết của Wifi Mesh. Để ứng dụng thực tiễn nền tảng này, trong bài báo dưới đây nhóm tác giả đề xuất một giải pháp thiết kế hệ thống giám sát độ nghiêng của thiết bị trong không gian ba chiều X, Y, Z sử dụng module ESP32 WROOM có tính năng truyền nhận dữ liệu bằng Wifi Mesh.
14:00 | 22/06/2023
Google cho biết đã cung cấp các tính năng tăng cường bảo mật mới cho Trình Quản lý mật khẩu tích hợp sẵn trên trình duyệt Chrome, giúp người dùng quản lý mật khẩu của họ dễ dàng hơn và giữ an toàn trước mối đe dọa từ các cuộc tấn công chiếm đoạt tài khoản.
08:00 | 11/01/2024 | Chính sách - Chiến lược
09:00 | 10/01/2024 | Giải pháp khác
09:00 | 05/01/2024|Chính sách - Chiến lược
09:00 | 05/01/2024|An ninh – Quốc Phòng
Theo báo cáo năm 2022 về những mối đe doạ mạng của SonicWall, trong năm 2021, thế giới có tổng cộng 623,3 triệu cuộc tấn công ransomware, tương đương với trung bình có 19 cuộc tấn công mỗi giây. Điều này cho thấy một nhu cầu cấp thiết là các tổ chức cần tăng cường khả năng an ninh mạng của mình. Như việc gần đây, các cuộc tấn công mã độc tống tiền (ransomware) liên tục xảy ra. Do đó, các tổ chức, doanh nghiệp cần quan tâm hơn đến phương án khôi phục sau khi bị tấn công.
19:00 | 30/04/2024
Mới đây, Cơ quan An ninh mạng và Cơ sở hạ tầng Hoa Kỳ (CISA) đã phát hành phiên bản mới của hệ thống Malware Next-Gen có khả năng tự động phân tích các tệp độc hại tiềm ẩn, địa chỉ URL đáng ngờ và truy tìm mối đe dọa an ninh mạng. Phiên bản mới này cho phép người dùng gửi các mẫu phần mềm độc hại để CISA phân tích.
13:00 | 17/04/2024
