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 | 01/04/2024
Trong thời đại số ngày nay, việc quản lý truy cập và chia sẻ thông tin cá nhân trên các thiết bị di động thông minh đã trở thành vấn đề đáng quan tâm đối với mọi người dùng. Việc không kiểm soát quyền truy cập và sự phổ biến của dữ liệu cá nhân có thể gây ra các rủi ro về quyền riêng tư và lạm dụng thông tin. Bài viết này sẽ giới thiệu đến độc giả về Safety Check - một tính năng mới trên iOS 16 cho phép người dùng quản lý, kiểm tra và cập nhật các quyền và thông tin được chia sẻ với người và ứng dụng khác ngay trên điện thoại của chính mình, giúp đảm bảo an toàn và bảo mật khi sử dụng ứng dụng và truy cập dữ liệu cá nhân.
13:00 | 09/10/2023
Field-programmable gate array (FPGA) là công nghệ vi mạch tích hợp khả trình có tính ưu việt và mức độ ứng dụng phổ biến nhất trong vòng vài chục năm trở lại đây. Ngoài khả năng tái cấu trúc vi mạch toàn cục, một số FPGA hiện đại còn hỗ trợ tái cấu trúc từng bộ phận riêng lẻ (partial configuration) trong khi vẫn đảm bảo hoạt động bình thường cho các bộ phận khác. Đây là chức năng cho phép ứng dụng có thể tái cấu trúc một phần thiết kế theo yêu cầu mà không cần phải ngừng hệ thống để lập trình lại toàn bộ. Bài viết sẽ giới thiệu một hệ thống tái cấu trúc từng phần được xây dựng trên board phát triển Z-turn Xynq-7020 của Xilinx, từ đó đề xuất một phương pháp tái cấu trúc từng phần trong bài toán an toàn thiết kế phần cứng trên nền công nghệ FPGA.
10:00 | 10/07/2023
Khi mạng viễn thông triển khai 5G trên toàn cầu, các nhà khai thác mạng di động ảo, nhà cung cấp dịch vụ truyền thông và các nhà cung cấp hạ tầng mạng đều đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế, triển khai và duy trì mạng 5G. Không giống như các thế hệ trước, nơi các nhà khai thác di động có quyền truy cập và kiểm soát trực tiếp các thành phần hệ thống, các nhà khai thác di động 5G đang dần mất toàn quyền quản lý bảo mật và quyền riêng tư.
13:00 | 30/05/2023
Mặc dù mạng 5G sẽ mang lại nhiều lợi ích cho xã hội và người dân, nhưng 5G cũng làm tăng thêm những rủi ro mới. Bảo mật 5G là vấn đề chung mà thế giới đang phải đối mặt, do đó cần tăng cường nghiên cứu, học hỏi kinh nghiệm của các nước để làm phong phú hơn kịch bản ứng phó của quốc gia mình.
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
Những ngày gần đây, liên tục các kênh YouTube với lượng người theo dõi lớn như Mixigaming với 7,32 triệu người theo dõi của streamer nổi tiếng Phùng Thanh Độ (Độ Mixi) hay Quang Linh Vlogs - Cuộc sống ở Châu Phi với 3,83 triệu người theo dõi của YouTuber Quang Linh đã bị tin tặc tấn công và chiếm quyền kiểm soát.
10:00 | 22/04/2024
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
