Luận Văn Nghiên cứu một số vấn đề về bảo mật ứng dụng web trên internet

MỤC LỤC

GIỚI THIỆU 7

Tổ chức của luận văn . 9

PHẦN THỨ NHẤT: CƠ SỞ LÍ THUYẾT. 11

Chương 1: Giới thệu Ứng dụng Web 12

I. KHÁI NIỆM ỨNG DỤNG WEB 13

II. MÔ TẢ HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT ỨNG DỤNG WEB . 16

Chương 2: Các khái niệm, thuật ngữ liên quan 18

I. HACKER 19

II. HTTP HEADER . 19

III. SESSION. 21

IV. COOKIE 22

V. PROXY. 25

Chương 3: Giới thiệu sơ lược về các kĩ thuật tấn công Ứng dụng Web 26

I. KIỂM SOÁT TRUY CẬP WEB 27

I.1. Thâm nhập hệ thống qua cửa sau 27

II. CHIẾM HỮU PHIÊN LÀM VIỆC . 27

II.1. Ấn định phiên làm việc 27

II.2. Đánh cắp phiên làm việc. 27

III. LỢI DỤNG CÁC THIẾU SÓT TRONG VIỆC KIỂM TRA DỮ LIỆU NHẬP HỢP LỆ 27
III.1. Kiểm tra tính đúng đắn của dữ liệu bằng ngôn ngữ phía trình duyệt 28

III.2. Tràn bộ đệm . 28

III.3. Mã hóa URL 28

III.4. Kí tự Meta 28

III.5. Vượt qua đường dẫn 29

III.6. Chèn mã lệnh thực thi trên trình duyệt nạn nhân 29

III.7. Thêm câu lệnh hệ thống 29


III.8. Chèn câu truy vấn SQL. 30

III.9. Ngôn ngữ phía máy chủ 30

III.10. Kí tự rỗng 30

III.11. Thao tác trên tham số truyền . 30

IV. ĐỂ LỘ THÔNG TIN. 31

V. TỪ CHỐI DỊCH VỤ . 31

PHẦN THỨ HAI: CÁC KĨ THUẬT TẤN CÔNG VÀ BẢO MẬT ỨNG DỤNG WEB 33

Chương 4: Thao tác trên tham số truyền 34

I. THAO TÁC TRÊN URL 35

I.1. Khái niệm. 35

I.2. Một số biện pháp khắc phục. 36

II. THAO TÁC TRÊN BIẾN ẨN FORM. 36

II.1. Khái niệm 36

II.2. Một số biện pháp khắc phục . 38

III. THAO TÁC TRÊN COOKIE 39

III.1. Khái niệm . 39

III.2. Một số biện pháp khắc phục 40

IV. THAO TÁC TRONG HTTP HEADER. 41

IV.1. Khái niệm 41

IV.2. Một số biện pháp khắc phục 42

Chương 5: Chèn mã lệnh thực thi trên trình duyệt nạn nhân (Cross Side Scripting). 43

I. KĨ THUẬT TẤN CÔNG CROSS-SITE SCRIPTING (XSS) . 44

II. PHƯƠNG PHÁP TẤN CÔNG XSS TRUYỀN THỐNG . 46

III. MỘT SỐ WEBSITE TÌM THẤY LỖ HỔNG XSS . 50

IV. TẤN CÔNG XSS BẰNG FLASH. 51

V. CÁCH PHÒNG CHỐNG 54

Chương 6: Chèn câu truy vấn SQL (SQL Injection). 56

I. KHÁI NIỆM SQL INJECTION . 57

II. GIỚI THIỆU MÔ HÌNH CƠ SỞ DỮ LIỆU . 5

III. CÁC CÁCH TẤN CÔNG. 58

III.1. Kĩ thuật tấn công SQL Injection . 58

III.2. Tấn công dưa vào câu lệnh SELECT 60

III.3. Tấn công dưa vào câu lệnh HAVING . 62

III.4. Tấn công dưa vào câu lệnh kết hợp UNION 62

III.5. Tấn công dưa vào lệnh INSERT . 69

III.6. Tấn công dưa vào STORED PROCEDURE 70

III.7. Nâng cao . 70

III.7.1. Chuỗi kí tự không có dấu nháy đơn. 70

III.7.2. Tấn công 2 tầng 71

III.7.3. Tránh sự kiểm soát . 74

III.7.4. Dùng Extended Stored Procedure 75

III.7.4.1. Dùng Extended Stored Procedure có sẵn trong hệ thống SQL Server . 75

III.7.4.2. Dùng Extended Stored Procedure tự tạo. 76

III.7.4.3. Nhập tập tin văn bản vào bảng 77

IV. CÁCH PHÒNG CHỐNG 77

IV.1. Kiểm tra dữ liệu 78

IV.2. Khoá chặt SQL Server (SQL Server Lockdown) . 81

Chương 7: Chiếm hữu phiên làm việc (Session Management) 83

I. TỔNG QUAN VỀ SESSION ID 84

II. ẤN ĐỊNH PHIÊN LÀM VIỆC . 85

II.1. Tấn công Session ID trên tham số URL 88

II.2. Tấn công Session ID trong biến ẩn form . 89

II.3. Tấn công Session ID trong cookie. 89

II.4. Cách phòng chống. 91

III. ĐÁNH CẮP PHIÊN LÀM VIỆC 92

III.1. Tấn công kiểu dự đoán phiên làm việc (Prediction sessionID) 93

III.2. Tấn công kiểu vét cạn phiên làm việc (Brute force ID) . 93

III.3. Tấn công kiểu dùng đoạn mã để đánh cấp phiên làm việc . 94

Nghiên cứu một số vấn đề về bảo mật ứng dụng Web trên Internet




III.4. Cách phòng chống.
III.5. Sự khác biệt giữa đánh cắp phiên làm việc (session hijacking) và ấn định phiên làm việc (session fixation) .
Chương 8: Tràn bộ đệm (Buffer Overflow)
KHÁI NIỆM.
II. SƠ ĐỒ TỔ CHỨC CỦA BỘ NHỚ.
II.1. Stack .
II.2. Push và Pop
II.3. Cách làm việc của hàm
II.4. Shell code .
III. MỘT SỐ CÁCH GÂY TRÀN BỘ ĐỆM QUA ỨNG DỤNG WEB. IV. CÁC CÁCH PHÒNG CHỐNG.
Chương 9: Từ chối dịch vụ (DoS).
KHÁI NIỆM
II. NHỮNG KHẢ NĂNG BỊ TẤN CÔNG BẰNG DOS. III. CÁC KĨ THUẬT TẤN CÔNG
III.1. Khái niệm về Tcp bắt tay ba chiều
III.2. Lợi dụng TCP thực hiện phương pháp SYN flood truyền thống
III.3. Tấn công vào băng thông
III.3.1. Kiểu tấn công thứ 1
III.3.2. Kiểu tấn công thứ 2
III.4. Kiểu tấn công vào tài nguyên hệ thống.
IV. BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG.
Chương 10: Một số kĩ thuật tấn công khác .
I. MÃ HÓA URL (URL Encoding)
I.1. Khái niệm
I.2. Một số biện pháp phòng chống .
II. KIỂU TẤN CÔNG VƯỢT ĐƯỜNG DẪN
II.1. Khái niệm
Nghiên cứu một số vấn đề về bảo mật ứng dụng Web trên Internet

II.2. Một số biện pháp phòng chống
III. TẤN CÔNG DỰA VÀO KÍ TỰ RỖNG .
III.1. Khái niệm III.2. Một số biện pháp phòng chống.
IV. NGÔN NGỮ PHÍA TRÌNH CHỦ.
IV.1. Khái niệm IV.2. Cách tấn công
IV.3. Biện pháp phòng chống Chương 11: Tổng kết quá trình tấn công của Hacker . I. THU THẬP THÔNG TIN Ở MỨC HẠ TẦNG CỦA MỤC TIÊU II. KHẢO SÁT ỨNG DỤNG WEB III. TẤN CÔNG
Chương 12: Tổng kết các biện pháp phòng chống .
I. VỚI NHỮNG NHÀ QUẢN TRỊ MẠNG
II. VỚI NHỮNG NHÀ THIẾT KẾ ỨNG DỤNG WEB.
III. VỚI NGƯỜI SỬ DỤNG ỨNG DỤNG WEB .
PHẦN THỨ BA: CHƯƠNG TRÌNH WEB CHECKER
Chương 13: Chương trình Web Checker
I. ĐẶC TẢ CHƯƠNG TRÌNH WEB CHECKER
I.1. Tổng quan .
I.2. Yêu cầu .
I.2.1. Yêu cầu chức năng.
I.2.1. Yêu cầu phi chức năng .
II. KIẾN TRÚC CHƯƠNG TRÌNH WEB CHECKER
II.1. Kiến trúc chương trình Web Checker .
II.2. Giao tiếp giữa chương trình với trình chủ Web.
III. CÀI ĐẶT .
III.1. Ngôn ngữ cài đặt
III.2. Phương pháp cài đặt.


III.2.1. Sử dụng mô hình giao diện dạng Dialog.
III.2.2. Sử dụng ActiveX Control (Microsoft Web Browser).
III.2.3. Sử dụng giao diện lập trình Window Socket 2
III.2.4. Một số lớp và hàm chính được cài đặt trong chương trình.
III.3. Mô tả chương trình và cách sử dụng
III.3.1. Màn hình chương trình
III.3.2. Cách sử dụng .
IV. ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG TRÌNH
IV.1. Những vấn đề đạt được
IV.2. Những vấn đề hạn chế
KẾT LUẬN .
I. NHỮNG VẤN ĐỀ ĐẠT ĐƯỢC.
II. HƯỚNG PHÁT TRIỂN. PHỤ LỤC
GIỚI THIỆU



Ngày nay, khi Internet được phổ biến rộng rãi, các tổ chức, cá nhân đều có nhu cầu giới thiệu thông tin của mình trên xa lộ thông tin cũng như thực hiện các phiên giao dịch trực tuyến. Vấn đề nảy sinh là khi phạm vi ứng dụng của các ứng dụng Web ngày càng mở rộng thì khả năng xuất hiện lỗi và bị tấn công càng cao, trở thành đối tượng cho nhiều người tấn công với các mục đích khác nhau. Đôi khi, cũng chỉ đơn giản là để thử tài hoặc đùa bỡn với người khác.


Cùng với sự phát triển không ngừng của Internet và các dịch vụ trên Internet, số lượng các vụ tấn công trên Internet cũng tăng theo cấp số nhân. Trong khi các phương tiện thông tin đại chúng ngày càng nhắc nhiều đến những khả năng truy nhập thông tin của Internet, thì các tài liệu chuyên môn bắt đầu đề cập nhiều đến vấn đề bảo đảm và an toàn dữ liệu cho các máy tính được kết nối vào mạng Internet.


Theo số liệu của CERT (Computer Emegency Response Team - "Đội cấp cứu máy tính"), số lượng các vụ tấn công trên Internet được thông báo cho tổ chức này là ít hơn200 vào năm 1989, khoảng 400 vào năm 1991, 1400 vào năm 1993, và 2241 vào năm1994, và năm 2001 là 5315 vụ.

Những vụ tấn công này nhằm vào tất cả các máy tính có mặt trên Internet, các máy tính của tất cả các công ty lớn như AT&T, IBM, các trường đại học, các cơ quan nhà nước, các tổ chức quân sự, nhà băng . Một số vụ tấn công có quy mô khổng lồ (có tới100.000 máy tính bị tấn công). Hơn nữa, những con số này chỉ là phần nổi của tảngbăng. Một phần rất lớn các vụ tấn công không được thông báo, vì nhiều lý do, trong đócó thể kể đến nỗi lo bị mất uy tín, hoặc đơn giản những người quản trị hệ thống không hay biết những cuộc tấn công đang nhằm vào hệ thống của họ.


Điển hình là cuộc tấn công vào phần mềm thương mại của IBM tháng 3/2001, hai hacker đã tìm thấy lỗ hổng trên ứng dụng mà bất cứ ai với một trình duyệt Web cũng có thể lấy tài khoản của người dùng, thậm chí cả người quản trị.


Không chỉ số lượng các cuộc tấn công tăng lên nhanh chóng, mà các phương pháp tấn công ngày càng tinh vi và có tổ chức. Mặt khác, việc quản trị các hệ thống mạng đòi hỏi nhà quản trị hệ thống có kiến thức và kinh nghiệm về hệ thống mạng chắc chắn, do đó sự yếu kém trong quản lý sẽ tạo nhiều điều kiện cho các hacker khai thác.


Cũng theo CERT, những cuộc tấn công thời kỳ 1988-1989 chủ yếu là đoán tên người sử dụng-mật khẩu (UserID/password) hoặc sử dụng một số lỗi của các chương trình và hệ điều hành (security hole) làm vô hiệu hệ thống bảo vệ, tuy nhiên các cuộc tấn công vào thời gian gần đây còn bao gồm cả các thao tác như giả mạo địa chỉ IP, theo dõi thông tin truyền qua mạng, chiếm các phiên làm việc từ xa (telnet hoặc rlogin), cài trojan hay worm để kiểm soát hay điều khiển máy tínhvì thế, nhu cầu bảo vệ thông tin trên Internet là cần thiết nhằm mục đích bảo vệ dữ liệu, bảo vệ thông tin người dùng và bảo vệ hệ thống.


Khi nói đến vấn đề bảo mật, hầu hết các chuyên gia bảo mật đều chú trọng đến sự an toàn của hệ thống mạng và hệ điều hành. Để bảo vệ cho hệ thống, phương pháp thường được chọn là sử dụng firewall. Tuy nhiên, theo tuyên bố của CSI/FBI : 78% nơi bị hại có sử dụng firewall và 59% thì bị tấn công thông qua Internet, cụ thể hơn là theo báo cáo của CSI/FBI Computer Crime và Security Survey thì tổng số thiệt hại do nhữngứng dụng Web bị tấn công từ năm 1997 đến năm 2000 là 626 triệu đôla Mỹ.

Với những công cụ tự động tìm lỗ hổng tuy giúp rất nhiều cho những nhà lập trình Web nhưng vẫn không thể ngăn chặn toàn bộ vì công nghệ Web đang phát triển nhanh chóng (chủ yếu chú trọng đến yếu tố thẩm mĩ, yếu tố tốc độ) nên dẫn đến nhiều khuyết điểm mới phát sinh. Sự tấn công không nằm trong khuôn khổ vài kĩ thuật đã phát hiện, mà linh động và tăng lên tùy vào những sai sót của nhà quản trị hệ thống cũng như của những người lập trình ứng dụng.


Luận văn được thực hịên với mục đích tìm hiểu, phân tích các lỗ hổng bảo mật trong các ứng dụng web (cùng với chương trình minh họa) để qua đó đề xuất các phương án sửa chữa. Song song đó, luận văn còn thực hiện một chương trình “Tự động phát hiện lỗ hổng trên ứng dụng Web” giúp ích cho những nhà lập trình Web ít kinh nghiệm tránh những sai sót trong quá trình tạo các ứng dụng.

Tổ chức của luận văn

Luận văn gồm 13 chương chia thành 3 phần:
Phần thứ nhất: CƠ SỞ LÍ THUYẾT
Phần này gồm có 3 chương:

+ Chương 1 : Giới thiệu về ứng dụng Web

+ Chương 2 : Một số khái niệm, thuật ngữ liên quan.

+ Chương 3: Sơ lược các kĩ thuật tấn công ứng dụng Web

Phần thứ hai:CÁC KĨ THUẬT TẤN CÔNG VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG Phần này gồm có 9 chương từ chương 4 đến chương 12 trong đó 7 chương đầu bàn luận về các kĩ thuật tấn công, cuối mỗi chương là biện pháp phòng chống cho từng kĩ thuật. Chương 11 nói về quá trình tấn công của hacker và đến chương 12 là nội dungcác biện pháp phòng chống chung nhất.

Phần thứ ba : CHƯƠNG TRÌNH “WEB CHECKER” Là gồm chương cuối trình bày, giải thích về chương trình


Kết thúc luận văn là phần kết luận, tóm lược lại những vấn đề đã trình bày và một sốhướng phát triển trong tương lai và danh mục các tài liệu tham khảo.