Giới Thiệu Về Wireless Lan(wlan)

I.1. Wireless LAN là gì?

WLAN là một loại mạng máy tính nhưng việc kết nối giữa các thành phần trong mạng không sử dụng các loại cáp như một mạng thông thường, môi trường truyền thông của các thành phần trong mạng là không khí. Các thành phần trong mạng sử dụng sóng điện từ để truyền thông với nhau.

I.2. Lịch sử ra đời:

Công nghệ WLAN lần đầu tiên xuất hiện vào cuối năm 1990, khi những nhà sản xuất giới thiệu những sản phẩm hoạt động trong băng tần 900Mhz. Những giải pháp này (không được thống nhất giữa các nhà sản xuất) cung cấp tốc độ truyền dữ liệu 1Mbps, thấp hơn nhiều so với tốc độ 10Mbps của hầu hết các mạng sử dụng cáp hiện thời.

Năm 1992, những nhà sản xuất bắt đầu bán những sản phẩm WLAN sử dụng băng tần 2.4Ghz. Mặc dầu những sản phẩm này đã có tốc độ truyền dữ liệu cao hơn nhưng chúng vẫn là những giải pháp riêng của mỗi nhà sản xuất không được công bố rộng rãi. Sự cần thiết cho việc hoạt động thống nhất giữa các thiết bị ở những dãy tần số khác nhau dẫn đến một số tổ chức bắt đầu phát triển ra những chuẩn mạng không dây chung.

Năm 1997, Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE) đã phê chuẩn sự ra đời của chuẩn 802.11, và cũng được biết với tên gọi WIFI (Wireless Fidelity) cho các mạng WLAN. Chuẩn 802.11 hỗ trợ ba phương pháp truyền tín hiệu, trong đó có bao gồm phương pháp truyền tín hiệu vô tuyến ở tần số 2.4Ghz.

Năm 1999, IEEE thông qua hai sự bổ sung cho chuẩn 802.11 là các chuẩn 802.11a và 802.11b (định nghĩa ra những phương pháp truyền tín hiệu). Và những thiết bị WLAN dựa trên chuẩn 802.11b đã nhanh chóng trở thành công nghệ không dây vượt trội. Các thiết bị WLAN 802.11b truyền phát ở tần số 2.4Ghz, cung cấp tốc độ truyền dữ liệu có thể lên tới 11Mbps. IEEE 802.11b được tạo ra nhằm cung cấp những đặc điểm về tính hiệu dụng, thông lượng (throughput) và bảo mật để so sánh với mạng có dây.

Năm 2003, IEEE công bố thêm một sự cải tiến là chuẩn 802.11g mà có thể truyền nhận thông tin ở cả hai dãy tần 2.4Ghz và 5Ghz và có thể nâng tốc độ truyền dữ liệu lên đến 54Mbps. Thêm vào đó, những sản phẩm áp dụng 802.11g cũng có thể tương thích ngược với các thiết bị chuẩn 802.11b. Hiện nay chuẩn 802.11g đã đạt đến tốc độ 108Mbps-300Mbps.

II.CÁC MÔ HÌNH WLAN:
Quote:
Mạng 802.11 linh hoạt về thiết kế, gồm 3 mô hình mạng sau:
• Mô hình mạng độc lập(IBSSs) hay còn gọi là mạng Ad hoc
• Mô hình mạng cơ sở (BSSs)
• Mô hình mạng mở rộng(ESSs)
II.1. MÔ HÌNH MẠNG AD HOC(Independent Basic Service sets (BSSs) ):
Trích dẫn
Adhoc : wireless clients communicate directly with each other without the use of a wireless AP or a wired network

Ad hoc mode is also called peer-to-peer mode. Wireless clients in ad hoc mode form an Independent Basic Service Set (IBSS), which is two or more wireless clients who communicate directly without the use of a wireless AP.
Các nút di động(máy tính có hỗ trợ card mạng không dây) tập trung lại trong một không gian nhỏ để hình thành nên kết nối ngang cấp (peer-to-peer) giữa chúng. Các nút di động có card mạng wireless là chúng có thể trao đổi thông tin trực tiếp với nhau , không cần phải quản trị mạng. Vì các mạng ad-hoc này có thể thực hiện nhanh và dễ dàng nên chúng thường được thiết lập mà không cần một công cụ hay kỹ năng đặc biệt nào vì vậy nó rất thích hợp để sử dụng trong các hội nghị thương mại hoặc trong các nhóm làm việc tạm thời. Tuy nhiên chúng có thể có những nhược điểm về vùng phủ sóng bị giới hạn, mọi người sử dụng đều phải nghe được lẫn nhau.


II.2. MÔ HÌNH MẠNG CƠ SỞ (Basic service sets (BSSs) )

Bao gồm các điểm truy nhập AP (Access Point) gắn với mạng đường trục hữu tuyến và giao tiếp với các thiết bị di động trong vùng phủ sóng của một cell. AP đóng vai trò điều khiển cell và điều khiển lưu lượng tới mạng. Các thiết bị di động không giao tiếp trực tiếp với nhau mà giao tiếp với các AP.Các cell có thể chồng lấn lên nhau khoảng 10-15 % cho phép các trạm di động có thể di chuyển mà không bị mất kết nối vô tuyến và cung cấp vùng phủ sóng với chi phí thấp nhất. Các trạm di động sẽ chọn AP tốt nhất để kết nối. Một điểm truy nhập nằm ở trung tâm có thể điều khiển và phân phối truy nhập cho các nút tranh chấp, cung cấp truy nhập phù hợp với mạng đường trục, ấn định các địa chỉ và các mức ưu tiên, giám sát lưu lượng mạng, quản lý chuyển đi các gói và duy trì theo dõi cấu hình mạng. Tuy nhiên giao thức đa truy nhập tập trung không cho phép các nút di động truyền trực tiếp tới nút khác nằm trong cùng vùng với điểm truy nhập như trong cấu hình mạng WLAN độc lập. Trong trường hợp này, mỗi gói sẽ phải được phát đi 2 lần (từ nút phát gốc và sau đó là điểm truy nhập) trước khi nó tới nút đích, quá trình này sẽ làm giảm hiệu quả truyền dẫn và tăng trễ truyền dẫn.



II.3. MÔ HÌNH MẠNG MỞ RỘNG( Extended Service Set (ESSs))
Trích dẫn
A set of two or more wireless APs connected to the same wired network is known as an Extended Service Set (ESS).

An ESS is a single logical network segment (also known as a subnet), and is identified by its SSID.
Mạng 802.11 mở rộng phạm vi di động tới một phạm vi bất kì thông qua ESS. Một ESSs là một tập hợp các BSSs nơi mà các Access Point giao tiếp với nhau để chuyển lưu lượng từ một BSS này đến một BSS khác để làm cho việc di chuyển dễ dàng của các trạm giữa các BSS, Access Point thực hiện việc giao tiếp thông qua hệ thống phân phối. Hệ thống phân phối là một lớp mỏng trong mỗi Access Point mà nó xác định đích đến cho một lưu lượng được nhận từ một BSS. Hệ thống phân phối được tiếp sóng trở lại một đích trong cùng một BSS, chuyển tiếp trên hệ thống phân phối tới một Access Point khác, hoặc gởi tới một mạng có dây tới đích không nằm trong ESS. Các thông tin nhận bởi Access Point từ hệ thống phân phối được truyền tới BSS sẽ được nhận bởi trạm đích.



II.4. Ưu điểm của WLAN:
Trích dẫn
Sự tiện lợi: Mạng không dây cũng như hệ thống mạng thông thường. Nó cho phép người dùng truy xuất tài nguyên mạng ở bất kỳ nơi đâu trong khu vực được triển khai(nhà hay văn phòng). Với sự gia tăng số người sử dụng máy tính xách tay(laptop), đó là một điều rất thuận lợi.

Khả năng di động: Với sự phát triển của các mạng không dây công cộng, người dùng có thể truy cập Internet ở bất cứ đâu. Chẳng hạn ở các quán Cafe, người dùng có thể truy cập Internet không dây miễn phí.

Hiệu quả: Người dùng có thể duy trì kết nối mạng khi họ đi từ nơi này đến nơi khác.

Triển khai: Việc thiết lập hệ thống mạng không dây ban đầu chỉ cần ít nhất 1 access point. Với mạng dùng cáp, phải tốn thêm chi phí và có thể gặp khó khăn trong việc triển khai hệ thống cáp ở nhiều nơi trong tòa nhà.

Khả năng mở rộng: Mạng không dây có thể đáp ứng tức thì khi gia tăng số lượng người dùng. Với hệ thống mạng dùng cáp cần phải gắn thêm cáp

.II.5. Nhược điểm của WLAN:
Trích dẫn
-Bảo mật: Môi trường kết nối không dây là không khí nên khả năng bị tấn công của người dùng là rất cao.

-Phạm vi: Một mạng chuẩn 802.11g với các thiết bị chuẩn chỉ có thể hoạt động tốt trong phạm vi vài chục mét. Nó phù hợp trong 1 căn nhà, nhưngvới một tòa nhà lớn thì không đáp ứng được nhu cầu. Để đáp ứng cần phải mua thêm Repeater hay access point, dẫn đến chi phí gia tăng.

Độ tin cậy: Vì sử dụng sóng vô tuyến để truyền thông nên việc bị nhiễu, tín hiệu bị giảm do tác động của các thiết bị khác(lò vi sóng,….) là không tránh khỏi. Làm giảm đáng kể hiệu quả hoạt động của mạng.

-Tốc độ: Tốc độ của mạng không dây (1- 125 Mbps) rất chậm so với mạng sử dụng cáp(100Mbps đến hàng Gbps).


1. Bảo mật mạng không dây

1.1. Tổng quan về bảo mật trong mạng không dây
Overview of Wireless Security
Khi đã triễn khai thành công hệ thống mạng không dây thì bảo mật là vấn đề kế tiếp cần phải quan tâm, công nghệ và giải pháp bảo mật cho mạng Wireless hiện tại cũng đang gặp phải nhiều nan giải, rất nhiều công nghệ và giải pháp đã được phát triển rồi đưa ra nhằm bảo vệ sự riêng tư và an toàn cho dữ liệu của hệ thống và người dùng. Nhưng với sự hổ trợ của các công cụ (phần mềm chuyên dùng) thì Attacker dễ dàng phá vở sự bảo mật này. Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu sâu hơn về vấn đề bảo mật và các giải pháp phòng chóng mà nhiều chuyên gia đã nghiên cứu và phát triển thành công trong những phần sau.

Như rất nhiều tài liệu nghiên cứu về bảo mật trong mạng Wireless thì để có thể bảo mật tối thiểu bạn cần một hệ thống có 2 thành phần sau:

• Authentication - chứng thực cho người dùng: quyết định cho ai có thể sử dụng mạng WLAN.
• Encryption - mã hóa dữ liệu: cung cấp tính bảo mật dữ liệu.

Authentication + Encryption = Wireless Security

Bởi vì mạng Wireless truyền và nhận dữ liệu dựa trên sóng radio, và vì AP phát sóng lan truyền trong bán kính cho phép nên bất cứ thiết bị nào có hổ trợ truy cập Wireless đều có thể bắt sóng này, sóng Wireless có thể truyền xuyên qua các vật liệu như bêtông, nhựa, sắt, … Cho nên rủi ro thông tin bị các attacker đánh cắp hoặc nghe trộm rất cao, vì hiện tại có rất nhiều công cụ hổ trợ cho việc nhận biết và phân tích thông tin của sóng Wireless sau đó dùng thông tin này để dò khóa WEP (như AirCrack, AirSnort, …).


1.2. WEP – Wired Equivalent Privacy
WEP là một hệ thống mã hóa dùng cho việc bảo mật dữ liệu cho mạng Wireless, WEP là một phần của chuẩn 802.11 gốc và dựa trên thuật toán mã hóa RC4, mã hóa dữ liệu 40bit để ngăn chặn sự truy cập trái phép từ bên ngoài. Thực tế WEP là một thuật toán được dùng để mã hóa và giải mã dữ liệu.

Đặc tính kỹ thuật của WEP:
• Điều khiển việc truy cập, ngăn chặn sự truy cập của những Client không có khóa phù hợp
• Sự bảo mật nhằm bảo vệ dữ liệu trên mạng bằng cách mã hóa chúng và chỉ cho những Client nào có đúng khóa WEP giải mã

WEP key lengths
Một khóa WEP chuẩn sử dụng khóa 64bit mã hóa theo thuật toán RC4 (sẽ nghiên cứu trong phần sau). Trong 64bit có 40bit được ẩn. Nhiều nhà cung cấp sử dụng nhiều tên khác nhau cho khóa WEP như: “standar WEP”, “802.11-compliant WEP”, “40-bit WEP”, “40+24-bit WEP” hoặc thậm chí là “64-bit WEP”. Nhưng hiện tại thì 64-bit WEP thường được nhắc đến hơn hết. Nhưng với những thiết bị sử dụng 64-bit WEP thường thì tính bảo mật không cao và dễ dàng bị tấn công. Hiện nay có một chuẩn tốt hơn đó là 128-bit WEP, hầu hết các doanh nghiệp, cá nhân đều dần chuyển sang 128-bit WEP sử dụng thuật toán RC4 mã hóa, tính bảo mật cao hơn, các Attacker cũng khó khăn trong việc dò thấy khóa WEP. Nhưng về sau tính bảo mật của khóa WEP 128-bit cũng không còn khó khăn nữa đối với các Attacker nhờ sự hổ trợ của các công cụ dò tìm khóa WEP, thì lúc đó Wi-fi Protected Access – WPA là một chuẩn bảo mật cao cấp hơn WEP được ra đời (chúng ta sẽ nghiên cứu sâu hơn về WPA trong phần sau)

1.3. WPA - Wi-fi Protected Access
WPA được thiết kế nhằm thay thế cho WEP vì có tính bảo mật cao hơn. Temporal Key Intergrity Protocol (**IP), còn được gọi là WPA key hashing là một sự cải tiến dựa trên WEP, là vì nó tự động thay đổi khóa, điều này gây khó khăn rất nhiều cho các Attacker dò thấy khóa của mạng.
Mặt khác WPA cũng cải tiến cả phương thức chứng thực và mã hóa. WPA bảo mật mạnh hơn WEP rất nhiều. Vì WPA sử dụng hệ thống kiểm tra và bảo đảm tính toàn vẹn của dữ liệu tốt hơn WEP (bạn có thể tìm hiểu rõ hơn trong các tài liệu về bảo mật mạng không dây của Cisco).

1.4. WPA2 – Wi-fi Protected Access 2
WPA2 là một chuẩn ra đời sau đó và được kiểm định lần đầu tiên và ngày 1/9/2004. WPA2 được National Institute of Standards and Technology (NIST) khuyến cáo sử dụng, WPA2 sử dụng thuật toán mã hóa Advance Encryption Standar (AES).
WPA2 cũng có cấp độ bảo mật rất cao tương tự như chuẩn WPA, nhằm bảo vệ cho người dùng và người quản trị đối với tài khoản và dữ liệu.
Nhưng trên thực tế WPA2 cung cấp hệ thống mã hóa mạnh hơn so với WPA, và đây cũng là nhu cầu của các tập đoàn và doanh nghiệp có quy mô lớn. WPA2 sử dụng rất nhiều thuật toán để mã hóa dữ liệu như **IP, RC4, AES và một vài thuật toán khác. Những hệ thống sử dụng WPA2 đều tương thích với WPA.

**IP?

**IP là một chuẩn dựa trên chuẩn IEEE 802.11i. **IP được phát triển nhằm nâng cao tính bảo mật cho WEP. **IP sử dụng thuật toán RC4 để mã hóa với 128bit cho mã hóa và 64bit cho chứng thực.
(sưu tầm)