Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu một số vấn đề về bảo mật ứng dụng Web trên Internet
Khoa CNTT Nghiên cứu một số vấn đề về bảo mật ứng dụng Web trên Internet MỤC LỤC GIỚI THIỆU……………………………………………………………………………… Tổ chức của luận văn…………………………………………………………………… PHẦN THỨ NHẤT: CƠ SỞ LÍ THUYẾT………………………………………………. Chương 1: Giới thệu Ứng dụng Web…………………………………………………… I. KHÁI NIỆM ỨNG DỤNG WEB……………………………… …………………… II. MÔ TẢ HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT ỨNG DỤNG WEB……… ………………… Chương 2: Các khái niệm, thuật ngữ liên quan ………………………………………… I. HACKER……………………………………………………………………………… II. HTTP HEADER…………………………………………………………………… III. SESSION…………………………….……………………………………………… IV. COOKIE…………………………………………………………………………… V. PROXY………………………………………………………………………………. Chương 3: Giới thiệu sơ lược về các kĩ thuật tấn công Ứng dụng Web………………… I. KIỂM SOÁT TRUY CẬP WEB……………………………………………………… I.1. Thâm nhập hệ thống qua cửa sau………………………………………………… II. CHIẾM HỮU PHIÊN LÀM VIỆC………………………………………………… II.1. Ấn định phiên làm việc…………………………………………………………… II.2. Đánh cắp phiên làm việc…………………………………………………………. III. LỢI DỤNG CÁC THIẾU SÓT TRONG VIỆC KIỂM TRA DỮ LIỆU NHẬP HỢP LỆ……….…………………………………………………………………………… III.1. Kiểm tra tính đúng đắn của dữ liệu bằng ngôn ngữ phía trình duyệt………… III.2. Tràn bộ đệm…………… ………………………………………………………. III.3. Mã hóa URL…………………………………………………………………… III.4. Kí tự Meta……………………………………………………………………… III.5. Vượt qua đường dẫn…………………………………………………………… III.6. Chèn mã lệnh thực thi trên trình duyệt nạn nhân……………………………… III.7. Thêm câu lệnh hệ thống………………….…………………………………… 7 9 11 12 13 16 18 19 19 21 22 25 26 27 27 27 27 27 27 28 28 28 28 29 29 29 Khoa CNTT Nghiên cứu một số vấn đề về bảo mật ứng dụng Web trên Internet III.8. Chèn câu truy vấn SQL…………………….…………………………………… III.9. Ngôn ngữ phía máy chủ……………… III.10. Kí tự rỗng….………………………………………………………………… III.11. Thao tác trên tham số truyền………………………………………………… IV. ĐỂ LỘ THÔNG TIN………………………………………………………………. V. TỪ CHỐI DỊCH VỤ………………….…………………………………………… PHẦN THỨ HAI: CÁC KĨ THUẬT TẤN CÔNG VÀ BẢO MẬT ỨNG DỤNG WEB Chương 4: Thao tác trên tham số truyền………………………………………………… I. THAO TÁC TRÊN URL…………………………………………………………… I.1. Khái niệm…………………………………………………………………………. I.2. Một số biện pháp khắc phục………………………………………………………. II. THAO TÁC TRÊN BIẾN ẨN FORM………………………………………………. II.1. Khái niệm………………………………………………………………………… II.2. Một số biện pháp khắc phục…………………………………………………… III. THAO TÁC TRÊN COOKIE……………………………………………………… III.1. Khái niệm ………………………………………………………………………. III.2. Một số biện pháp khắc phục…………………………………………………… IV. THAO TÁC TRONG HTTP HEADER……………………………………………. IV.1. Khái niệm……………………………………………………………………… IV.2. Một số biện pháp khắc phục…………………………………………………… Chương 5: Chèn mã lệnh thực thi trên trình duyệt nạn nhân (Cross Side Scripting)……. I. KĨ THUẬT TẤN CÔNG CROSS-SITE SCRIPTING (XSS)……………………… II. PHƯƠNG PHÁP TẤN CÔNG XSS TRUYỀN THỐNG………………………… III. MỘT SỐ WEBSITE TÌM THẤY LỖ HỔNG XSS……………………………… IV. TẤN CÔNG XSS BẰNG FLASH…………………………………………………. V. CÁCH PHÒNG CHỐNG…………………………………………………………… Chương 6: Chèn câu truy vấn SQL (SQL Injection)……………………………………. I. KHÁI NIỆM SQL INJECTION…………………………………………………… II. GIỚI THIỆU MÔ HÌNH CƠ SỞ DỮ LIỆU……………………………………… 30 30 30 30 31 31 33 34 35 35 36 36 36 38 39 39 40 41 41 42 43 44 46 50 51 54 56 57 57 Khoa CNTT Nghiên cứu một số vấn đề về bảo mật ứng dụng Web trên Internet III. CÁC CÁCH TẤN CÔNG…………………………………………………………. III.1. Kĩ thuật tấn công SQL Injection……………………………………………… III.2. Tấn công dưa vào câu lệnh SELECT…………………………………………… III.3. Tấn công dưa vào câu lệnh HAVING………………………………………… III.4. Tấn công dưa vào câu lệnh kết hợp UNION…………………………………… III.5. Tấn công dưa vào lệnh INSERT……………………………………………… III.6. Tấn công dưa vào STORED PROCEDURE…………………………………… III.7. Nâng cao……………………………………………………………………… III.7.1. Chuỗi kí tự không có dấu nháy đơn…………………………………………. III.7.2. Tấn công 2 tầng……………………………………………………………… III.7.3. Tránh sự kiểm soát………………………………………………………… III.7.4. Dùng Extended Stored Procedure…………………………………………… III.7.4.1. Dùng Extended Stored Procedure có sẵn trong hệ thống SQL Server… III.7.4.2. Dùng Extended Stored Procedure tự tạo…………………………………. III.7.4.3. Nhập tập tin văn bản vào bảng…………………………………………… IV. CÁCH PHÒNG CHỐNG………………………………………………………… IV.1. Kiểm tra dữ liệu……………………………………………………………… IV.2. Khoá chặt SQL Server (SQL Server Lockdown)…………………………… Chương 7: Chiếm hữu phiên làm việc (Session Management)………………………… I. TỔNG QUAN VỀ SESSION ID…………………………………………………… II. ẤN ĐỊNH PHIÊN LÀM VIỆC…………………………………………………… II.1. Tấn công Session ID trên tham số URL………………………………………… II.2. Tấn công Session ID trong biến ẩn form……………………………………… II.3. Tấn công Session ID trong cookie………………………………………………. II.4. Cách phòng chống………………………………………………………………. III. ĐÁNH CẮP PHIÊN LÀM VIỆC………………………………………………… III.1. Tấn công kiểu dự đoán phiên làm việc (Prediction sessionID)………………… III.2. Tấn công kiểu vét cạn phiên làm việc (Brute force ID)……………………… III.3. Tấn công kiểu dùng đoạn mã để đánh cấp phiên làm việc…………………… 58 58 60 62 62 69 70 70 70 71 74 75 75 76 77 77 78 81 83 84 85 88 89 89 91 92 93 93 94 Khoa CNTT 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)…………………………………………… I. 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)………………………………………………………. I. KHÁI NIỆM………………………………………………………………………… II. NHỮNG KHẢ NĂNG BỊ TẤN CÔNG BẰNG DOS………………………………. III. CÁC KĨ THUẬT TẤN CÔNG…………………………………………………… III.1. Khái niệmvề 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……………………………………………………………………… 94 94 97 98 99 100 101 102 104 106 106 108 109 109 110 110 112 113 113 113 117 117 119 120 120 121 121 121 Khoa CNTT 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……………………………………………………………. 122 123 123 123 123 123 125 125 127 128 131 132 134 135 137 139 140 141 142 142 142 142 143 143 143 144 145 145 145 Khoa CNTT Nghiên cứu một số vấn đề về bảo mật ứng dụng Web trên Internet 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……………………………………………………………………………… 145 145 146 146 151 151 152 153 153 153 155 156 157 158 Khoa CNTT Nghiên cứu một số vấn đề về bảo mật ứng dụng Web trên Internet -Trang 7- 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 hơn 200 vào năm 1989, khoảng 400 vào năm 1991, 1400 vào năm 1993, và 2241 vào năm 1994, 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 tới 100.000 máy tính bị tấn công). Hơn nữa, những con số này chỉ là phần nổi của tảng băng. Một phần rất lớn các vụ tấn công không được thông báo, vì nhiều lý do, trong đó Khoa CNTT Nghiên cứu một số vấn đề về bảo mật ứng dụng Web trên Internet -Trang 8- có 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 tính…vì thế, nhu cầu bảo vệ thông tin trên Internet là cần thiết nhằm mục đích bảovệ 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 những ứng dụng Web bị tấn công từ năm 1997 đến năm 2000 là 626 triệu đôla Mỹ. Khoa CNTT Nghiên cứu một số vấn đề về bảo mật ứng dụng Web trên Internet -Trang 9- 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, yếutố 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 thiệuvề 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 đó7 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 củahacker vàđến chương 12 là nội dung các biện pháp phòng chống chung nhất. Khoa CNTT Nghiên cứu một số vấn đề về bảo mật ứng dụng Web trên Internet -Trang 10- 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 số hướng phát triển trong tương lai và danh mục các tài liệu tham khảo.