hoctinhoc

Cerificate Authority Toàn Tập


Trong thời đại CNTT ngày nay có lẽ không ai trong chúng ta không sở hữu một địa chỉ Email của riêng mình và thường xuyên thông qua đó để trao đổi thông tin cũng như liên lạc với đối tác trong kinh doanh. Vấn đề đặt ra là với những tài liệu có mức độ quan trọng và riêng tư cao mà ta không muốn có một người thứ 3 biết, tuy nhiên việc trao đổi thông tin qua Internet với các thao tác thủ mà công trước giờ ta sử dụng thì nguy cơ bị hacker đánh cắp thông tin là điều luôn luôn có khả năng xảy ra ở mức độ cao.
Vì bạn cảm thấy lo lắng về nguy cơ rò rỉ thông tin có thể xảy ra bất cứ lúc nào này, cho nên bạn tiến hành mã hóa dữ liệu của mình để gởi cho đối tác. Vậy công việc mã hóa này có thực sự an toàn hay không? và cơ chế nó mã hóa như thế nào? chúng ta hãy tìm hiểu các cơ chế bảo mật sau:
Trước tiên ta hãy tìm hiểu về qui trình mã hóa & giải mã dữ liệu. Ví dụ A có một thông tin quan trọng muốn gởi cho B có nội dung là “GC Com Co” chẳng hạn và A muốn mã hóa dữ liệu ra chứ không gởi tường minh như vậy, nên A sẽ đặt ra một khóa ví dụ là “1″ (Key=1) chẳng hạn và tiến hành mã hóa nó thành một chuỗi đại khái “JKHeifuyoiuIOYUOf”
Khi đó B nhận được thông tin từ A gởi cho vẫn là một chuỗi ký tự rườm rà trên. Để giải mã tất nhiên B phải có Key mà A cung cấp cho thì mới có thể đọc được nội dung này. Có 2 cách mã hóa & giải mã dữ liệu như sau:
1/ Cách đối xứng:
Với cách này giống như những gì tôi vừa nêu ở trên, tưởng chừng như an toàn nhưng lại tồn tại những nhược điểm lớn mà hiện tại người ta không chọn hình thức mã hóa & giải mã kiểu này, vì nếu như một ai đó có được Key này họ sẽ đọc được toàn bộ dữ liệu mà trước đó ta đã mã hóa hơn nữa trong thực tế A không chỉ có một mình B là đối tác mà có đếm hàng trăm hàng nghìn đối tác khác nữa. Với mỗi đối tác A phải có một Key riêng cho đối tác đó, và A cũng phải lưu trữ chừng ấy khóa mà phía đối tác cấp cho.

Ví dụ A gởi một gói tin tên là Data cho B đã được mã hóa với Key = 1 cho ra kết quả là gói tin Data’
B nhận được gói tin trên và tiến hành giải mã với Key trên và thu được Data ban đầu
Tuy nhiên vì một lý do nào đó C nhặt được gói tin Data’ và Key của A gởi cho B. Khi đó nó tiến hành giải mã và sửa thông tin sau đó giải mã với Key trên và gởi cho B. Vì vậy thông tin mà B nhận hoàn toàn bị sai lệch không đáng tin cậy nhưng bản thân B cũng không biết.

Trước nguy cơ đó người ta đưa ra cách mã hóa dữ liệu thứ 2
2/ Không đối xứng:
Người ta chứng minh rằng luôn tồn tại 2 số P,Q với P # Q
Khi mã hóa dữ liệu với P người ta đem kết quả thu được giải mã với Q sẽ thu được dữ liệu ban đầu và ngược lại

Với qui trình này mỗi người dùng sử dụng công nghệ mã hóa sẽ chỉ cần 2 khóa mà thôi ví dụ A sử dụng công nghệ mã hóa nên A có:
Khóa PA gọi là Public Key khóa này là khóa công khai mọi người đều có thể xem và sử dụng khóa này
Khóa QA gọi là Private Key khóa này là khóa bí mật chỉ có mình A là có thể xem và sử dụng khóa này
Vì vậy khi A gởi gói tin Data cho B nó sẽ dùng Public Key PB của B để mã hóa và cho ra kết quả là Data’
Khi đó B thu được Data’ nó dùng Private Key của riêng mình để giải mã dữ liệu và thu được Data ban đầu

Tuy nhiên cách này vẫn chưa thực sự an toàn vì A chỉ lấy Public Key PB của B sử dụng mà không xác minh tính xác thực của nó có đúng là của B hay không. Khi đó với một thủ thuật nào đó C lấy Public Key PC của mình chèn vào Public Key PB của B nhằm đánh lừa A
Như vậy vô tình thay vì A dùng PB của B thì nó lại lấy PC của C và mã hóa dữ liệu gởi cho B, lúc này C sẽ lấy gói tin đã mã hóa trên và tiến hành giải mã sau đó là chỉnh sửa nội dung
Tiếp đến nó lại dùng PB của B để giải mã dữ liệu và gởi đến B. Như vậy thông tin mà A gởi cho B đến lúc này vẫn chưa thực sự an toàn.

Nhưng may thay Microsoft đã xây dựng cho ta công cụ Cerificate Authority đóng vai trò như một nhà cấp phát giấy chứng thực và quản lý các thông tin chứng thực ấy
Như vậy vấn đề ở đây là ta phải dựng một CA Server chuyên cấp các chứng thực cho người dùng, trên thực tế các CA Server do ta xây dựng mà ta xây dựng sẽ không được người sử dụng tin tưởng mà có hẳn các công ty chuyên cung cấp CA Server mà các hãng phần mềm lớn như google.com, yahoo.com vẫn thuê để sử dụng. Tuy nhiên vì chúng ta đang nghiên cứu nên không phải mua làm gì cho tốn kém mà ta sẽ tự xây dựng một CA Server riêng.

Với CA Server bản thân nó cũng có một bộ Public Key & Private Key của riêng mình. Khi A,B,C…. muốn gởi thông tin cho nhau phải thông qua CA Server này để xin cấp giấy chứng nhận cho riêng mình có như vậy khi thông tin bị đánh cắp hay sửa đổi thì nhờ có CA Server sẽ xác thực tính tin cậy của dữ liệu nhận được cho người dùng biết. Qui trình này như sau:
CA Server sẽ lấy thông tin Public Key của người dùng nào đó gọi là CRC hay thông tin đặc trưng của người dùng đó.
Kế tiếp nó mã hóa CRC này với chính Private Q của nó cho ra một giá trị S và giá trị này được công khai
Như vậy lúc này mỗi tài khoản người dùng sẽ tồn tại 2 Public Key và một Private Key

Có như vậy khi B nhận được một thông tin từ A nó sẽ đem thông tin S của nó giải mã với P của CA Server và thu được CRC nào đó
Nó sẽ lấy tiếp giá trị CRC vừa thu được đem so sánh với CRC của chính mình nếu trung khớp thì cho qua. Ngược lại nó biết đây chính là nội dung không đáng tin cậy do bị sửa đổi từ trước

OK mình vừa giới thiệu xong phần 1 của Cerificate Authority trong 70-291 của MCSA.




Bây giờ chúng ta đi vào thực tế, trong bài này tôi sẽ ứng dụng Certificate Authority vào trong việc mã hóa Email của các user như vậy tôi phải dựng 1 CA Server nhằm cung cấp chứng thực cho các user và một Mail Server để các user có thể gởi mail cho nhau.
Để cho đơn giản tôi sẽ cài tất cả các dịch vụ này lên cùng một máy mà thôi
1/ CA WORKGROUP
Trước tiên ta xét trường hợp sử dụng Certificate Authority (CA) trong môi trường WORKGROUP
Để cài CA Server đầu tiên bạn phải cài dịch vụ IIS lên máy sẽ cài CA, tuy nhiên bạn phải cài IIS hoàn tất mới được cài CA Services nếu không dịch vụ CA sẽ không chạy được.

Sau khi cài IIS hoàn tất bạn quay trở lại Windows Components chọn Certificate Services và nhấp Next để cài đặt

Do ta đang ở trong môi trường Workgroup nên 2 lựa chọn đầu tiên sẽ bị mờ đi ở đây ta chọn lưa chọn thứ 3 là Stand-alone root CA

Đặt tên cho CA tùy thích ở đây tôi đặt là GC Com Co

Giữ nguyên giá trị mặc định của màn hình Certificate Database Settings chọn Next

Cuối quá trình cài đặt CA bạn phải chọn Yes để đồng ý Enable IIS nếu không CA không hoạt động được

Tiếp theo tôi dựng một Mail Server với MDaemon
Sau khi cài đặt MDaemon hoàn tất bạn nhập domain của mình vào ô Domain name

Tại màn hình Setup your first account bạn đặt một tài khoản mới, tài khoản này chính là tài khoản Admin trong MDaemon

Màn hình Setup you DNS để trống và nhấp Next

Cuối quá trình cài đặt bạn vào Services xem dịch vụ MDaemon có được Started chưa nếu chưa bạn hãy Start nó thì mới có thể sử dụng MDaemon được

Mặc nhiên MDaemon sẽ không cho tạo tài khoản mới với password đơn giản vì vậy trong bài tôi sẽ để bỏ tính năng này bằng cách nhấp vào Menu Setup -> Miscellaneous Options
Chọn tiếp Tab Misc và bỏ mục Require strong passwords

Bây giờ tôi sẽ tạo 2 tài khoản mới là gccom1 và gccom2 trong Account Manager để các User có thể sử dụng tài khoản này Test mail thử

Trong Local user and Group tôi cũng sẽ tạo 2 Account mới là gccom1 và gccom2 để kiểm chứng

Logon với gccom1 và cấu hình Outlook Express cho Account này ứng với tài khoản gccom1 trong MDaemon

Nhập chính xác email của gccom1 trong Email address

Do chúng ta đang thử nghiệm trên chính máy mình nên các dịch vụ SMTP & POP3 bạn nhập IP của chính mình

Nhập lại tài khoản & mật khẩu của Account gccom1 trong MDaemon

Bây giờ gccom1 sẽ gởi một Email cho gccom2 với nội dung GCCOM1 SENT TO GCCOM2

Đăng nhập với tài khoản Administrator và vào C:\MDaemon\Users\gccom.net\gccom2 để xem các Email mà gccom1 gởi cho gccom2

Tôi đã tìm thấy nội dung Email mà gccom1 gởi cho gccom2. Sau đó tôi thử Edit nó bằng cách thêm một dòng mới là REPLY TO ME ngay bên dưới

Logon với gccom để kiểm tra mail
gccom2 sẽ thấy rằng mình nhận được một Email từ gccom1 với nội dung đã bị Administrator đã Edit trước đó mà nó không hề hay biết. Như vậy đến đây ta thấy hệ thống của chúng ta lúc này thực sự không an toàn chút nào cả

Bây giờ gccom1 & gccom2 sẽ tiến hành cài CA lên mình để ứng dụng CA vào việc ký tên điện tử và mã hóa Email như sau:
Vào địa chỉ http://[IP máy CA Server]/certsrv
Nhấp vào Request a certificate để yêu cầu CA Server cấp chứng thực cho mình

Do chúng ta cần chứng thực cho Email mà thôi nên tại màn hình tiếp theo ta chọn Email Protection Certificate

Tại màn hình Information bạn phải nhập chính xác thông tin về tài khoản email của mình và nhấp Submit để gởi yêu cầu

Chọn Yes để hoàn tất

Cuối cùng nó sẽ hiển thị màn hình thông báo đã nhận đơn yêu cầu của bạn và chờ Administrator chứng thực

Tại CA Server bạn vào Start -> Programs -> Administrative tools -> Certificate Authority để xem các yêu cầu chứng thực từ các Client

Trong Folder Pending Requests bạn chọn Issue để chấp nhận đơn của user

Đơn sau khi được chấp nhận sẽ hiển thị trong Folder Issued Certificates

Các user sau khi được chứng thực phải tiến hành cài CA lên chính mình bằng cách vào lại trang Web CA Server chọn View the status of a pending certificate request

Nhấp vào Link Email Protection Certificate

Chọn Install this certificate để tiến hành cài đặt CA lên mình

Màn hình thông báo đã cài đặt thành công





(còn tiếp)






Bây giờ tại gccom1 tôi sẽ tiến hành gởi 2 Email cho gccom2 một Mail sử dụng chữ ký điện tử, một Mail sẽ mã hóa hoàn toàn nội dung
Trước tên tôi tạo một Email thứ 1 với:
Subject là Test CA 1
Nội dung Test CA 1
Và nhấp vào nút Sign bên trên và gởi đi

Tiếp theo tôi tạo một Email thứ 2 với:
Subject là Test CA 2
Nội dung Test CA 2
Và nhấp vào cả 2 nút Sign và Encrypt bên trên và gởi đi

Lúc này Outlook Express sẽ thông báo lỗi vì thực chất cả 2 user gccom1 và gccom2 chỉ mới cài CA lên mình nhưng chưa làm công đoạn thông báo cho nhau về thông tin CA của chính mình.
Vì vậy đến đây 2 user phải gởi cho nhau 2 email Sign nhưng không Encrypt để cung cấp CA cho nhau trước thì các Email về sau mới có thể Encrypt được

Sau khi đã gởi Mail cho nhau thành công và đã có CA lẫn nhau thì giờ đây mỗi khi gởi mail cho nhau ta không phải nhập địa chỉ Mail của user kia nữa mà nhấp trực tiếp vào nút To

Trong màn hình Select Recipients đã xuất hiện thông tin CA của 2 bên

Trở lại việc gccom1 gởi Mail với tùy chọn Sign & Encrypt cho gccom2

Sau khi gởi hoàn tất cho gccom2 tại mục Sent Items của gccom1 sẽ thấy xuất hiện 2 Email một có icon đóng dấu và một có icon chìa khóa

Bây giờ tôi đăng nhập vào Administrator và thử tiến hành sửa Email xem gccom2 có phát hiện hay không
Tại Email có ký tên điện tử chúng ta thấy nội dung không bị mã hóa, vì vậy tôi có thể thêm một dòng mới vào là REPLY TO ME

Nhưng với Email đã bị mã hóa toàn thì toàn bộ nội dung ta không xem được, nhưng tất nhiên là có thể phá phách thoải mái ở đây tôi cũng thêm một dòng REPLY TO ME

Logon với gccom2 và kiểm tra thư sẽ thấy xuất hiện 2 thư mới từ gccom1

Với Email đã ký tên điện tử nội dung sẽ không hiển thị ngay mà bạn phải click vào nút Continue để xem

Tuy nhiên do trước đó Email này đã bị Administrator sửa đổi nên tại màn hình xem nội dung nó sẽ bật lên cảnh báo độ tin cậy cho gccom2

Nhưng với Email đã bị mã hóa Outlook Express sẽ hiện thông báo Email này đã bị lỗi và không thể xem được nội dung

Như vậy đến đây ta đã thấy được thế mạnh của CA trong mã hóa dữ liệu Email. Cho dù trước đó Admin có sửa đổi thì cũng sẽ không xem được nội dung hoặc có sửa đổi thành công đi chăng nữa thì người nhận vẫn biết Email mà họ nhận được là không đáng tin cậy.



2/ CA DOMAIN

Bây giờ ta xét trường hợp sử dụng Certificate Authority (CA) trong môi trường Domain để xem có gì khác biệt và có thêm những tính năng mạnh mẽ nào. Tất nhiên để làm được điếu này trước tiên máy bạn phải Upgrade lên DC trước và cũng như đã cài CA trong môi trường Workgroup bạn phải cài IIS trước.
Sau đó cài tiếp dịch vụ CA tại đây ta thấy 2 lựa chọn đầu tiên không bị mờ như ta đã cài CA trong môi trường Workgroup nữa vì đây là môi trường Domain nên Windows cho phép ta chọn Enterprise root CA. Nhấp vào Enterprise root CA và chọn Next

Đặt tên cho CA của mình và thực hiện các quá trình cài đặt tương tự như trong môi trường Workgroup

Bây giờ tôi sẽ thực hiện xin chứng thực từ CA Server cho gccom1 thao tác tương tự như trên

Nhấp vào Request a certificate

Chọn tiếp User Certificate

Do chúng ta đang ở trong môi trường Domain nên Windows sẽ tự hiểu bạn đang Logon với Account nào và nó sẽ thông báo rằng “No further identifying information is required. To complete your certificate, press submit” nghĩa nôm na rằng “Bạn không cần phải nhập thêm bất cứ thông tin gì cả. Nhấp nút Submit để hoàn tất”

Đến đây thay vì phải chờ cho Admin của CA trong môi trường WORKGROUP Issued thì tại môi trường Domain CA Server thông minh hơn và nó tự chứng thực cho User luôn và tại bước kế tiếp User chỉ việc cài đặt luôn Certificate mà không cần chờ đợi gì cả. Nhấp Install this certificate

Màn hình thông báo cài đặt CA hoàn tất

SSL (Secure Sockets Layer)
Bây giờ chúng ta tìm hiểu thêm về ứng dụng CA trong việc mã hóa thông tin trên Web hay còn gọi là SSL.
Thông thường với các trang Web không yêu cầu tính bảo mật cao người quản trị mạng không cần phải làm gì khác ngoài việc cho trang Web ấy chạy ổn định là xong.
Tuy nhiên đối với một số trang Web mà thông tin người dùng phải tuyệt đối được bảo mật ở mức độ cao như các trang Web về ngân hàng, mua bán qua mạng thì người quản trị mạng phải mã hóa dữ liệu trên Web…. Vì nếu không may tài khoản người dùng nhập trên Web lọt vào tay kẻ xấu thì vô cùng nguy hiểm.
Chính vì thế những thông tin cá nhân mà người dùng nhập tại máy Client trước khi gởi lên Server sẽ được mã hóa cẩn thận bởi chính CA của hệ thống Website đó
Tuy nhiên trên thực tế với các hãng phần mềm lớn như google.com, yahoo.com thì CA này họ không tự làm lấy mà thuê hẳn CA của các công ty chuyên cung cấp CA nổi tiếng trên thế giới. Có như vậy người dùng mới thực sự an tâm về thông tin của mình.
Để chạy trang Web theo giao thức SSL bạn phải thêm chữ “s” ngay sau cụm từ “http” trong địa chỉ Address của mình.
Bây giờ giả sử tôi đăng nhập vào trang Web của máy Server với địa chỉ http://192.168.1.1 kết quả truy cập thành công

Tuy nhiên khi tôi thêm chữ “s” vào sau “http” thì IE báo là không thể hiển thị được. Lý đo ta chưa đăng ký CA cho Website

Bây giờ ta tiến hành cấu hình SSL cho trang Web của chúng ta (trong ví dụ này trang Web chính của chúng ta chính là Default Website mà Windows tạo mặc định). Bạn mở IIS của máy chạy Web Server lên nhấp phải vào Default Website chọn tiếp Properties

Chọn tiếp Tab Directory Sercurity và để ý rằng nút View Certificate bị mờ đi vì chưa có Certificate

Nhấp vào nút Server Certificate trong màn hình Server Certificate chọn lưa chọn đầu tiên là Create a new certificate để tạo một Certificate mới cho Website

Chọn Send the request immediately to an online certificate authority và nhấp Next

Giữ nguyên giá trị mặc định chọn Next

Nhập thông tin của bạn vào đây

Ở màn hình Your Site’s Common Name bạn phải nhập chính xác Host(A) của bạn trong máy DNS Server.

Nhập tiếp các thông tin cần thiết khác

Tại màn hình SSL Port Windows thông báo với chúng ta rằng chúng ta sẽ chạy SSL trên Port 443

Giữ nguyên giá trị mặc định chọn Next

Màn hình kết thúc xin Certificate cho Website

Trở lại Tab Directory bây giờ bạn thấy nút View Certificate đã sáng lên nghĩa là chúng ta đăng ký thành công

Nhấp vào nút Certificate để xem thông tin Certificate

Trở lại Tab Website bạn thấy giờ đây trang Web chúng ta chạy được trên cả 2 Port là 80 và Port mới là 443

OK bây giờ trở lại IE đăng nhập lài trang Web với giao thức SSL xem thử. Windows sẽ thông báo hỏi xem bạn có muốn truy cập Web với giao thức này không, chọn Yes

Đăng nhập thành công

Tuy nhiên trên thực tế người ta không lạm dụng SSL trên toàn hệ thống Website mà chỉ yêu cầu khách hàng sử dụng nó khi mà đăng nhập vào tài khoản hoặc các thao tác có liên quan đến riêng tư cá nhân mà thôi.
Vì như chúng ta biết dữ liệu trên đường truyền khi đã mã hóa sẽ có dung lượng lớn hơn là dữ liệu thuần túy. Chính vì thế lạm dụng SSL sẽ làm cho trang Web của chúng ta thêm chậm chạp thêm mà thôi.


Theo: Gccom.net