Nghiên cứu và xây dựng hệ thống giám sát Website trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên

i máy chủ (server) thì nó thực hiện 
việc bắt tay ba lần (three-ways-handshake) thông 
qua các gói tin (packet).
ISSN 2354-0575
Khoa học & Công nghệ - Số 16/Tháng 12 - 2017 Journal of Science and Technology 73
- Tấn công chiếm dụng băng thông 
(Bandwidth Depletion): Có 2 loại tấn công chính:
+ Thứ nhất là làm ngập bằng cách gửi liên 
tục các gói tin có kích thước lớn đến hệ thống nạn 
nhân, làm nghẽn băng thông nạn nhân.
+ Thứ hai là sử dụng mạng khuếch đại, kẻ 
tấn công gửi thông tin đến một địa chỉ phát quảng 
bá (broadcast), tất cả hệ thống trong mạng con nạn 
nhân (victim) trong phạm vi truy xuất địa chỉ quảng 
bá sẽ gửi lại hệ thống nạn nhân một thông điệp phản 
hồi cho máy nạn nhân chấp nhận trao đổi dữ liệu. 
Phương pháp này khuếch đại dòng lưu lượng làm 
cho hệ thống nạn nhân giảm băng thông đáng kể.
Có ba giai đoạn chính trong quá trình phòng 
chống tấn công DOS:
- Giai đoạn ngăn ngừa: tối thiểu hóa lượng 
Agent, tìm và vô hiệu hóa các Handler.
- Giai đoạn đối đầu với cuộc tấn công: Phát 
hiện và ngăn chặn cuộc tấn công, làm suy giảm và 
dừng cuộc tấn công, chuyển hướng cuộc tấn công.
- Giai đoạn sau khi cuộc tấn công xảy ra: thu 
thập chứng cứ và rút kinh nghiệm.
Các giai đoạn chi tiết trong phòng chống DOS:
- Tối thiểu hóa số lượng Agent: Từ phía 
người dùng (user), một phương pháp rất tốt để ngăn 
ngừa tấn công DOS là từng người dùng mạng sẽ tự 
đề phòng không để bị lợi dụng tấn công hệ thống 
khác. Muốn đạt được điều này thì ý thức và kỹ thuật 
phòng chống phải được phổ biến rộng rãi cho các 
người dùng mạng. Các người dùng mạng phải liên 
tục thực hiện các quá trình bảo mật trên máy vi tính 
của mình. Một số giải pháp tích hợp sẵn khả năng 
ngăn ngừa việc cài đặt đoạn mã (code) nguy hiểm 
vào phần cứng (hardware) và phần mềm (software) 
của từng hệ thống. Về phía người dùng mạng họ nên 
cài đặt và cập nhật liên tục các phần mềm phòng 
chống virus, các bản sửa lỗi của hệ điều hành [6].
- Tìm và vô hiệu hóa các bộ xử lý (handler): 
Một nhân tố vô cùng quan trọng trong tấn công 
mạng (attack-network) là bộ xử lý (handler), nếu có 
thể phát hiện và vô hiệu hóa bộ xử lý thì khả năng 
phòng chống tấn công DOS thành công là rất cao.
3. Xây dựng hệ thống đảm bảo an ninh Website 
cho trường ĐHSPKT Hưng Yên
3.1. Yêu cầu
Thực hiện 5 bước cơ bản cần thiết để duy trì 
an ninh cho Hệ điều hành (HĐH):
● Lập kế hoạch cài đặt, triển khai HĐH máy 
chủ và các thành phần khác cho Webserver đó.
● Vá và cập nhật HĐH máy chủ theo yêu cầu.
● Hardening (cứng hóa) và cấu hình HĐH 
máy chủ để giải quyết tương xứng vấn đề an ninh.
● Cài đặt và cấu hình kiểm soát bảo mật bổ 
sung (additional security controls) nếu cần thiết.
● Kiểm tra HĐH máy chủ để đảm bảo rằng 
bốn bước trước đó giải quyết đầy đủ tất cả các vấn 
đề an ninh.
3.2. Xây dựng chương trình đảm bảo an ninh hệ 
thống
Một trong những kiểu tấn công được biết 
rộng rãi nhất là tấn công thay đổi Website.Nó 
thường là các mã độc (virus, worm, trojan, và các 
loại mã độc khác), được thiết kế để xóa bỏ, sửa đổi, 
hoặc thay thế các trang web trên webserver.
Những cuộc tấn công thay đổi Website đã 
được thực hiện để xâm phạm tính toàn vẹn của Web 
bằng một trong những hình thức sau:
- Thay đổi nội dung của trang Web.
- Thay đổi một phần nội dung trang Web.
- Thay thế toàn bộ trang Web.
- Sử dụng lại trang Web cũ.
- Thay đổi bề ngoài của trang Web.
- Chuyển hướng trang web.
- Phá hủy hoặc xóa bỏ trang Web.
Bài báo đề xuất xây dựng hệ thống giám sát 
website nhằm phát hiện kịp thời các cuộc tấn công 
(ở trên) bằng hệ thống đa kiểm tra dựa trên thuật 
toán dấu vân tay nhanh (fast fingerprint algorithm) 
để đảm bảo tính toàn vẹn của trang web đồng thời 
tạo ra thông điệp cảnh báo có ý nghĩa và phục hồi 
lại các trang web đã bị tấn công.
3.3. Hàm băm mật mã
Hàm băm là nền tảng cho nhiều ứng dụng 
mã hóa. Có nhiều thuật toán để thực hiện hàm băm, 
trong số đó, phương pháp SHA-1 và MD5 thường 
được sử dụng khá phổ biến từ thập niên 1990 đến 
nay [4].
Hàm băm mật mã phải có khả năng chống lại 
các loại tấn công mật mã, tối thiểu phải đảm bảo có 
3 tính chất sau:
● Kháng tiền ảnh (Pre-image resistance): 
Với một mã băm h bất kỳ, khó tìm được một thông 
điệp m nào mà h = hash(m).
● Kháng tiền ảnh thứ hai (Second pre-image 
resistance): Với một thông điệp m
1
 bất kỳ, khó tìm 
được một thông điệp thứ hai m
2
 sao cho m
1
 ≠ m
2
 và 
hash(m
1
) = hash(m
2
). 
● Kháng xung đột (Collision resistance): 
Khó tìm được một cặp thông điệp m
1
 và m
2
 sao cho 
m
1
 ≠ m
2
 và hash(m
1
) = hash(m
2
).
Thực hiện:
Bước 1: Gọi H là trạng thái có kích thước n 
bit, f là “hàm nén” thực hiện thao tác trộn khối dữ 
liệu với trạng thái hiện hành.
Bước 2: Khởi gán H
0
 bằng một vector khởi 
ISSN 2354-0575
Journal of Science and Technology74 Khoa học & Công nghệ - Số 16/Tháng 12 - 2017
tạo nào đó.
Bước 3: H
i
 = f(H
i-1
,M
i
) với i = 1, 2, 3, , s
Khi đó: Hs chính là thông điệp rút gọn của 
thông điệp M ban đầu.
Hình 3.1. Sơ đồ Merkel-Damgard
3.4. Thuật toán Rabin Fingerprint
Thuật toán Rabin Fingerprint là một trong 
nhiều thuật toán Fingerprint thực hiện khóa công 
khai sử dụng các đa thức trên một trường giới hạn 
[10].
Thuật toán được sử dụng trong hệ thống như 
sau:
● Đầu vào: Tài liệu (trang web công khai)
● Đầu ra: Dấu vân tay tài liệu (các giá trị 
băm của tài liệu đó) 
Bước 1: Bắt đầu.
Bước 2: Xử lý văn bản, xoá hết tất cả khoảng 
trắng và các kí tự đặc biệt (như: , %,!, ).
Bước 3: Chia khối văn bản đã xử lý đó thành 
các chuỗi con có độ dài K.
// Số lượng chuỗi con có độ dài K và số 
lượng giá trị băm (mã băm) bằng (m-K+1), với m là 
kích thước của tài liệu.
Bước 4: Tính toán giá trị băm đối với mỗi 
chuỗi con bằng cách tính H(P) như sau: 
// H(P) là một tuyến tính trong n (n là độ dài 
của P)
Bước 5: Lưu lại tất cả các giá trị băm của 
văn bản.
Bước 6: Kết thúc.
3.5. Thuật toán Rabin Fingerprint cải tiến
Thuật toán cải tiến được đề xuất trong hệ 
thống như sau:
Đầu vào: Tài liệu (trang web công khai)
Đầu ra: Dấu vân tay tài liệu (các giá trị băm 
của tài liệu đó) 
Bước 1: Bắt đầu.
Bước 2: Xử lý văn bản, xoá hết tất cả khoảng 
trắng và các kí tự đặc biệt (như: , %, !, ) từ mã 
HTML (mã trang web) để thu được một khối văn 
bản thuần túy (pure text block).
Bước 3: Chia văn bản M thành K khối, mỗi 
khối con có kích thước là n. K=m/n với m là kích 
thước của văn bản M, n là số nguyên dương cho 
trước là kích thước của mỗi chuỗi con.
Bước 4: Tính mã băm H(P) cho các chuỗi 
con như sau: 
Khởi tạo:
T
r
 = T
[r..r+n-1]
;
K=0;
H
(S)
 = S
(n)
 + 2*S
(n-1)
 + 4*S
(n-2)
 +  + (2n-1)*S
(1)
;
While (K<m/n)
{
for (r=K*n; r<=(K*n+n); r++){
Hp(T
r
)= (Hp(T
r
) + T
(r)
) mod p 
//Tính gt băm cho các chuỗi con, p là nt lớn.
}
K++;
}
Bước 5: Lưu lại tất cả các giá trị băm của 
văn bản.
Bước 6: Kết thúc.
Hình 3.3. Minh hoạ cải tiến giải thuật
3.6. Hệ thống giám sát Website
Mục đích chính của hệ thống giám sát 
website (Anti Website Defacement System) là để 
phát hiện bất kỳ các cuộc tấn công thay đổi web nào 
và phục hồi các tập tin của web đã bị tấn công. Để đạt 
được nhiệm vụ này, hệ thống giám sát website được 
thiết kế và triển khai trên 2 máy chủ (Web-server 
và AWDS-server) với 5 hệ thống con (subsystem) 
được tích hợp và cơ sở dữ liệu tập trung.
Các bản sao mới nhất của các trang web 
được lưu trữ trong một khu vực bên ngoài máy chủ 
Web (Web-server), trên một máy chủ khác đặt tại 
một vùng mạng khác. Các thành phần đó và mối 
quan hệ giữ chúng được thể hiện trong sơ đồ sau:
Hệ thống Builder hoạt động tại AWDS-
server khi hệ thống Admin thêm vào, chỉnh sửa, 
hoặc loại bỏ các trang web. Hệ thống Builder hoạt 
ISSN 2354-0575
Khoa học & Công nghệ - Số 16/Tháng 12 - 2017 Journal of Science and Technology 75
động như sau: 
- Tính toán giá trị băm và các thuộc tính (tên, 
kích thước của tập tin, loại, ngày chỉnh sửa) của các 
trang web đã cho (trang web mới được thêm vào 
hoặc trang web được chỉnh sửa). 
- Lưu những thông tin tính toán vào trong 
danh sách lưu trữ CSDL, và hệ thống cung cấp 
trang web (hệ thống Builder) có nhiệm vụ duy trì 
bảo quản danh sách này. 
- Lưu lại các trang web này trong thư mục 
phục hồi tại máy chủ AWDS để phục hồi lại trang 
web như ban đầu nếu phát hiện có sự tấn công làm 
thay đổi về nội dung. 
- Công bố các trang web đã cho ở thư mục 
Input tại máy chủ web.
Hệ thống con Multi-checker (đa kiểm tra) là 
công việc chính của hệ thống giám sát website, nó 
chứa vài kiểm tra làm việc bên cạnh thư mục Input 
tại Web-server.
Hệ thống sẽ thường xuyên kiểm tra định 
kỳ tính toàn vẹn của các trang web được công bố, 
và các trang web quan trọng như trang chủ (index.
html, default.asp, default.aspx). Do đó có một 
khoảng thời gian liên quan tới mỗi tập tin để kiểm 
tra lại tính toàn vẹn [8].
Hệ thống hoạt động phụ thuộc vào một trong 
hai chế độ sau: 
- Chế độ kiểm tra cơ bản (basic mode): Khi 
hệ thống đa kiểm tra bắt đầu hoạt động, hệ thống 
sẽ kiểm tra các thuộc tính (tên, kích thước của tập 
tin, loại, và ngày chỉnh sửa) cho trang web hiện tại 
(trang web được lưu trong Input) và so sánh nó với 
trang web đã được lưu trữ trước của chính nó trong 
CSDL. 
- Chế độ kiểm tra nâng cao (advanced 
mode): Khi hệ thống Multi-checker bắt đầu hoạt 
động, hệ thống sẽ tính toán tìm giá trị băm (sử 
dụng thuật toán cải tiến Rabin Fingerprint) cho các 
trang web được công bố (được lưu trữ trên thư mục 
Intpub) và so sánh nó với trang web đã được lưu trữ 
trước của chính nó trong CSDL.
4. Cài đặt và thử nghiệm chương trình
4.1. Yêu cầu
Chương trình thử nghiệm được phát triển 
bằng ngôn ngữ PHP và hệ quản trị CSDL MariaDB. 
Với cấu hình máy sử dụng là:
- Bộ xử lý: Intel(R) Core(TM)2 Duo CPU 
T6670 @ 2.20GHz
- Bộ nhớ Ram: 4.00 GB.
- Hệ điều hành: Ubuntu 16.04
4.2. Thực nghiệm
Chương trình được thử nghiệm kiểm tra về 
thời gian xử lý của thuật toán Rabin Fingerprint và 
thuật toán cải tiến Rabin Fingerprint với dữ liệu vào 
là 4 website (sử dụng hàm stopwatch() trong C# để 
đo thời gian xử lý của thuật toán). 
Kết quả thử nghiệm của chương trình với 3 
trang web về thời gian tính toán của thuật toán Rabin 
Fingerprint và cải tiến thuật toán Rabin Fingerprint 
như bảng biểu sau:
Bảng 1. Kết quả kiểm tra bằng Rabit Fingerprint
Website Rabin 
fingerprint
(Thời gian)
Cải tiến Rabin 
fingerprint 
(Thời gian)
Kích 
thước
utehy.edu.vn 00:07:52.26
59048
00:00:00.017
9612
197342
fit.utehy.edu.
vn
00:10:56.65
08695
00:00:00.023
7493
260318
tuyensinh.
utehy.edu.vn
00:00:29.77
48576
00:00:00.005
3756
34798
Chương trình được thử nghiệm kiểm tra về 
thời gian xử lý của hệ thống kiểm tra cơ bản và kiểm 
tra chi tiết với dữ liệu vào là 3 trang web.
Kết quả thử nghiệm của hệ thống kiểm tra cơ 
bản và kiểm tra nâng cao như bảng sau:
Bảng 2. Kết quả kiểm tra của hệ thống mới
Website Basic mode
(Thời gian) 
Advanced mode 
(Thời gian)
Kích 
thước
utehy.edu.vn 00:00:00.00
13731
00:00:00.0038
273
197342
fit.utehy.edu.
vn
00:00:00.00
21435
00:00:00.0042
867
260318
tuyensinh.
utehy.edu.vn
00:00:00.00
10857
00:00:00.0026
319
96819
Chương trình được thử nghiệm theo dõi giám 
sát đa luồng, cùng một lúc theo dõi 4 website. Chức 
năng Multi-thread đã hoạt động tốt, đưa ra được 
cảnh báo khi có sự thay đổi nội dung trang web.
Chương trình được thử nghiệm kiểm tra ở 
chế độ nâng cao, đã chỉ ra được vị trí thay đổi của 
nội dung trang web.
4.3. Nhận xét kết quả
- Thời gian xử lý của thuật toán cải tiến 
Rabin Fingerprint là nhanh hơn rất nhiều so với 
thuật toán Rabin Fingerprint (đặc biệt khi kích 
thước trang web lớn).
- Thời gian xử lý của hệ thống Multi-checker 
ở hai chế độ kiểm tra cơ bản (basic mode) và kiểm 
tra nâng cao (advanced mode) là tương đương nhau 
vì cùng độ phức tạp thuật toán.
- Chương trình đã giám sát được sự thay đổi 
bất thường của website khi theo dõi đơn tiến trình 
(một website) cũng như đa tiến trình (nhiều website 
ISSN 2354-0575
Journal of Science and Technology76 Khoa học & Công nghệ - Số 16/Tháng 12 - 2017
đồng thời), và đã đưa ra được cảnh báo hợp lý.
- Ở chế độ Advanced Mode đã chỉ ra được vị 
trí thay đổi của nội dung trang web.
5. Kết luận
Bài báo đã giới thiệu tổng quan về Webserver 
và Website, đồng thời phân tích các lỗ hổng an ninh 
trên Web dẫn tới những kiểu tấn công Web phổ biến 
trên thế giới, và cũng trình bày các kỹ thuật phòng 
chống các kiểu tấn công đó.
Phân tích sâu một số phương pháp đảm bảo 
an ninh Web: Đảm bảo an ninh HĐH webserver, 
đảm bảo an ninh webserver, đảm bảo an ninh nội 
dung web, sử dụng kỹ thuật xác thực và mã hóa, 
triển khai cơ sở hạ tầng mạng an ninh, quản trị 
webserver.
Bài báo đã đề xuất, xây dựng được hệ thống 
giám sát website có thể theo dõi đa luồng (nhiều 
website đồng thời) và có thể giám sát được những 
trang web động, đưa ra cảnh báo kịp thời có ý nghĩa.
Tài liệu tham khảo
[1]. Hans Delfs and Helmut Knebl, “Introduction to Cryptoraphy”, 2nd Edition, Springer – 2007. 
[2]. Miles Tracy, Wayne Jansen, Karen Scarfone, Theodore Winograd, “Guidelines on Securing 
Public Web Servers”, Version 2, NIST – September 2007.
[3]. Charles P. Pfleeger and Shari Lawrence, “Security in Computing”, 3rd Edition, Prentice Hall–
2003.
[4]. William Stalling, “Cryptography and Network Security”, Prentice Hall – 1999.
[5]. Amanda Andress and Mandy Andress, Sams, “Surviving Security: How to Integrate People”, 
process, and technology, 2nd Edition, 2004. 
[6]. E.L.Cashin, “Integerit file Verification System”, 2000. 
[7]. Rocksoft, “Veracity- nothing can change without you knowing: Data Integrity Assurance”, 2003.
 [8]. Selvitri F, “High Performance Issues in Web Search Engines”, 2004. 
 [9]. V.A.Narayana, P.Premchnd, IEEE International Advance Computing Conference (IACC2009), 
Patiala, India, “A Novel and Efficient Approach for Near Duplicate Page Detection in Web 
Crawling”, 6-7 March 2009.
[10]. A. Z. Broder, Springer-Verlag, “Some Applications of Rabin’s Fingerprinting Method”, 1993.
[11]. Rabin-Karp Algorithm, “Rolling Hash”, February 18, 2011.
[12]. Mark Ciampa (Course Technology, Cengage Learning), Security+ Guide to Network Security 
Fundamentals, Third Edition, 2009. 
RESEARCH AND BUILDING THE WEBSITE MONITORING SYSTEM
FOR HUNG YEN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION
Abstract:
In the report we present the process of designing, installing and testing a comprehensive security 
solution for the website of Hung Yen University of Technology and Education. We can test attack techniques 
and anti-hacking websites on the Internet. Research on the use of rabbin fingerprints for the Hung Yen 
University of Technology and Education, which can be extended to other websites on the Internet.
Keywords: web security, Rabin fingerprint application, web protected.