Bài giảng An toàn và bảo mật dữ liệu trong hệ thống thông tin - Chương 1: Giới thiệu tổng quan

AN TOÀN VÀ BẢO MẬT DỮ LIỆU

TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN – ĐẠI HỌC SÀI GÒN

ThS. Trương Tấn Khoa

[email protected]n

1

GIỚI THIỆU MÔN HỌC

⚫ Số tín chỉ: 3 (2LT + 1TH)

⚫ Số tiết: 60 tiết

✓ Lý thuyết: 30 tiết

✓ Thực hành: 30 tiết

⚫ Môn học cần:

✓ Cơ sở dữ liệu, Xác suất thống kê, Toán

cao cấp, Toán rời rạc, Mạng máy tính

2

Lưu hành nội bộ

MỤC TIÊU MÔN HỌC

⚫ Về kiến thức:

✓ Khá i niệm: hệ thống thô ng tin mạng má y tí nh,

an toàn và bảo mật thô ng tin trong cá c hệ

thống thô ng tin.

✓ Cá c kiến thức cơ bản về bảo mật thô ng tin

mạng má y tí nh.

✓ Cá c phương phá p bảo mật giúp sinh viên hiểu

được làm thế nào để đảm bảo an toàn bảo

mật thô ng tin

3

MỤC TIÊU MÔN HỌC

⚫ Về kỹ năng:

✓ Nắm được nguyên lý để thiết lập cá c biện

phá p an toàn thô ng tin mức cơ bản.

✓ Hiểu, á p dụng một số cá c thuật toá n mã hó a

cơ bản.

✓ Sử dụng được cá c phần mềm hỗ trợ việc đảm

bảo an toàn và bảo mật thô ng tin được trang

bị sẵn trong cá c hệ điều hành, cá c phần mềm

phổ dụng.

4

MỤC TIÊU MÔN HỌC

⚫ Về thái độ:

✓ Hiểu được cá c nguy cơ mất an toàn dữ liệu.

✓ Hiểu được tí nh cấp thiết của vấn đề đảm bảo

an toàn bảo mật dữ liệu.

✓ Nhận thức được vai trò của việc bảo vệ dữ

liệu, an toàn thô ng tin trong thời đại 4.0 hiện

nay.

5

HÌNH THỨC ĐÁNH GIÁ

⚫ Điểm quá trình: 50%

✓ Chuyên cần: 10%

✓ Điểm thực hành bài tập trên lớp: 10%

✓ Điểm đồ án: 30%

⚫ Điểm cuối kỳ: 50%

✓ Thi tự luận + trắc nghiệm (nếu có)

6

NỘI DUNG MÔN HỌC

❖ Chương 1: Giới thiệu tổng quan

❖ Chương 2: Cơ sở lý thuyết số học

❖ Chương 3: Các hệ mã hóa khóa bí mật

❖ Chương 4: Các hệ mã khóa công khai

❖ Chương 5: Chữ ký điện tử và hàm băm

❖ Chương 6: Quản lý khóa trong hệ thống mật mã

7

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] William Stallings, “Cryptography and Network

Security Principles and Practices, Fourth

Edition”, Prentice Hall, 2005.

[2] Nguyễn Bì nh, “Giáo trì nh mật mã học”, Học

viện bưu chí nh viễn thô ng, NXB bưu điện, 2004.

[3] “Giáo trì nh An toàn và Bảo mật thô ng tin”, Đại

học Bá ch Khoa Hà Nội.

8

Chương 1:

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1. Tại sao phải bảo vệ thông tin

⚫ Thô ng tin là một phần quan trọng và là tài sản thuộc

quyền sở hữu của cá c tổ chức.

⚫ Sự thiệt hại và lạm dụng thô ng tin khô ng chỉ ảnh hưởng

đến người sử dụng hoặc cá c ứng dụng mà nó cò n gâ y

ra cá c hậu quả tai hại cho toàn bộ tổ chức đó.

⚫ Thêm vào đó sự ra đời của Internet đã giúp cho việc truy

cập thô ng tin ngày càng trở nên dễ dàng hơn.

9

Chương 1:

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

2. Khái niệm hệ thống và tài sản của hệ thống

⚫ Khá i niệm hệ thống: Hệ thống là một tập hợp má y tí nh

bao gồm cá c thành phần:

➢ Phần cứng

➢ Phần mềm

➢ Dữ liệu làm việc được tí ch lũy qua thời gian

10

Chương 1:

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

2. Khái niệm hệ thống và tài sản của hệ thống

⚫ Tài sản của hệ thống bao gồm:

➢ Phần cứng

➢ Phần mềm

➢ Dữ liệu

➢ Truyền thô ng giữa cá c má y tí nh trong hệ thống

➢ Mô i trường làm việc

➢ Con người

11

Chương 1:

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

3. Các mối đe dọa và các biện pháp ngăn chặn

⚫ Có 3 hì nh thức chủ yếu đe dọa với hệ thống:

➢ Phá hoại: kẻ thù phá hỏng thiết bị phần cứng hoặc

phần mềm hoạt động trên hệ thống.

➢ Sửa đổi: Tài sản của hệ thống bị sửa đổi trá i phé p.

Điều này thường làm cho hệ thống khô ng làm đúng

chức năng của nó .

➢ Can thiệp: Tài sản bị truy cập bởi những người khô ng

có thẩm quyền. Cá c truyền thô ng thực hiện trên hệ

thống bị ngăn chặn, sửa đổi.

12

Chương 1:

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

3. Các mối đe dọa và các biện pháp ngăn chặn

⚫ Cá c đe dọa đối với một hệ thống thô ng tin có thể đến từ

ba loại đối tượng như sau:

➢ Cá c đối tượng từ ngay bên trong hệ thống (insider),

đây là những người có quyền truy cập hợp phá p với

hệ thống

➢ Những đối tượng bên ngoài hệ thống (hacker,

cracker), thường tấn cô ng qua những đường kết nối

với hệ thống như Internet chẳng hạn.

➢ Cá c phần mềm (chẳng hạn spyware, adware…) chạy

trên hệ thống.

13

Chương 1:

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

3. Các mối đe dọa và các biện pháp ngăn chặn

Nguy cơ

Kiểm soát truy nhập

Lớp ứng dụng

Lớp dịch vụ

Lớp hạ tầng

Phá hủy

Sủa đổi

Chứng thực

Chống chối bỏ

Bảo mật số liệu

An toàn luồng tin

Nguyên vẹn số liệu

Khả dụng

Cắt bỏ

Bóc, tiết lộ

Gián đoạn

Mức người sử

dụng

Mức kiểm soát

Mức quản lý

Riêng tư

Tấn công

14

Chương 1:

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

3. Các mối đe dọa và các biện pháp ngăn chặn

⚫ Cá c biện phá p ngăn chặn:

➢ Điều khiển thô ng qua phần mềm: dựa vào cá c cơ chế

an toàn bảo mật của hệ thống nền (hệ điều hành), cá c

thuật toá n mật mã học.

➢ Điều khiển thô ng qua phần cứng: cá c cơ chế bảo mật,

cá c thuật toá n mật mã học được cứng hó a để sử

dụng.

➢ Điều khiển thô ng qua cá c chí nh sá ch của tổ chức: ban

hành cá c quy định của tổ chức nhằm đảm bảo tí nh an

toàn bảo mật của hệ thống

15

Chương 1:

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

4. Mục tiêu chung của an toàn bảo mật thông tin

16

Chương 1:

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

4. Mục tiêu chung của an toàn bảo mật thông tin

⚫ Tí nh bí mật (Confidentiality): - Đảm bảo rằng thô ng tin

khô ng bị truy cập bất hợp phá p.

o Thuật ngữ privacy thường được sử dụng khi dữ liệu

được bảo vệ có liên quan tới cá c thô ng tin mang tí nh

cá nhâ n

⚫ Tí nh toàn vẹn (Integrity): - Đảm bảo rằng thô ng tin

khô ng bị sửa đổi bất hợp phá p.

⚫ Tí nh sẵn dùng (Availability): - Tài sản luô n sẵn sàng

được sử dụng bởi những người có thẩm quyền.

17

Chương 1:

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

4. Mục tiêu chung của an toàn bảo mật thông tin

Thêm vào đó sự chính xác của thông tin còn được đánh giá bởi:

⚫ Tí nh xá c thực (Authentication): - Đảm bảo rằng dữ liệu

nhận được chắc chắn dữ liệu gốc ban đầu.

⚫ Tí nh khô ng thể chối bỏ (Non – repudation): - Đảm bảo

rằng người gửi hay người nhận dữ liệu khô ng thể chối

bỏ trá ch nhiệm sau khi đã gửi và nhận thô ng tin.

18

Chương 1:

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

5. Các chiến lược an toàn hệ thống

⚫ Giới hạn quyền hạn tối thiểu (Last Privilege): theo

nguyên tắc này bất kỳ một đối tượng nào cũng chỉ có

những quyền hạn nhất định đối với tài nguyên mạng.

⚫ Bảo vệ theo chiều sâ u (Defence In Depth): Khô ng nên

dựa vào một chế độ an toàn dù cho chúng rất mạnh, mà

nên tạo nhiều cơ chế an toàn để tương hỗ cho nhau.

⚫ Nút thắt (Choke Point): Tạo ra một “cửa khẩu” hẹp, và

chỉ cho phé p thô ng tin đi vào hệ thống của mì nh bằng

con đường duy nhất chí nh là “cửa khẩu” này.

19

Chương 1:

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

5. Các chiến lược an toàn hệ thống

⚫ Điểm nối yếu nhất (Weakest Link): Chiến lược này dựa

trên nguyên tắc: “Một dâ y xí ch chỉ chắc tại mắt duy nhất,

một bức tường chỉ cứng tại điểm yếu nhất”.

⚫ Tí nh toàn cục: Cá c hệ thống an toàn đòi hỏi phải có

tí nh toàn cục của cá c hệ thống cục bộ.

⚫ Tí nh đa dạng bảo vệ: Cần phải sử dụng nhiều biện

phá p bảo vệ khá c nhau cho hệ thống khá c nhau. Nếu

khô ng, chỉ cần có kẻ tấn cô ng vào được một hệ thống

thì chúng cũng dễ dàng tấn cô ng vào cá c hệ thống khá c.

20

Bài giảng An toàn và bảo mật dữ liệu trong hệ thống thông tin - Chương 1: Giới thiệu tổng quan - Trương Tấn Khoa