Giải pháp spf động và ứng dụng trong lọc thư rác

Điểm yếu của các phương pháp xác thực địa chỉ người gửi hiện tại xuất phát từ bản chất của vấn đề là: Bên gửi thư phải thiết lập lại DNS của phía mình, nhưng người được hưởng lợi trực tiếp lại không phải là bên gửi thư mà là bên nhận thư. Chúng tôi đã đề xuất phương pháp SPF động, cho phép các bên gửi thư và nhận thư không phải thiết lập lại DNS của mình mà vẫn có thể xác thực địa chỉ người gửi. Kết quả thí nghiệm cho thấy phương pháp SPF động có thể cho tỷ lệ lọc thư rác là 98%, tỷ lệ lọc nhầm thư bình thường là 0.1%.

1.Giới thiệu

Ngày nay, thư điện tử đã trở thành một công cụ đắc lực phục vụ cho nhu cầu trao đổi thông tin của các cơ quan, tổ chức, doanh nghiệp cũng như mỗi cá nhân. Tuy nhiên, thư điện tử cũng đang bị lợi dụng để phát tán thư rác, lây lan virus máy tính và lừa đảo trực tuyến, gây thiệt hại lớn cho người sử dụng. Tháng 7 năm 2007, chính phủ đã bắt đầu xây dựng Nghị định về chống thư rác, trong đó khuyến khích nghiên cứu và triển khai các giải pháp chống thư rác.

Nguyên nhân chính dẫn đến mối nguy hại nói trên là do giao thức SMTP (giao thức dùng để trao đổi thư điện tử trên mạng Internet hiện nay) không xác thực địa chỉ người gửi [2], dẫn đến phần địa chỉ người gửi trong một thư điện tử hoàn toàn có thể tạo giả. Kể xấu đã lợi dụng điều này để phát tán thư rác hay lừa đảo trực tuyến (phishing). Để khắc phục yếu điểm đó, các nhà nghiên cứu đã đưa ra một số phương pháp xác thực địa chỉ người gửi (sender authentication) bao gồm Sender Policy Framwork (SPF), DomainKeys và SenderID, giúp người nhận xác thực địa chỉ của người gửi là thật hay giả, ngăn chặn việc phát tán thư rác hay lừa đảo trực tuyến.

Điểm yếu của các phương pháp xác thực địa chỉ người gửi hiện tại xuất phát từ bản chất của vấn đề là: Bên gửi thư phải thiết lập lại DNS của phía mình, nhưng người được hưởng lợi trực tiếp lại không phải là bên gửi thư mà là bên nhận thư. Chính vì lý do đó, trên thực tế thì quá trình triển khai SPF chưa được là bao.

>>> Xem thêm: ram máy chủ dell r750

Nghiên cứu này đưa ra một phương pháp mới: SPF động nhằm khắc phục điểm yếu của phương pháp SPF hiện tại. Ý tưởng của chúng tôi xuất phát từ bài báo về Chống DDOS bằng PacketScore của Kim trình bầy tại hội nghị Infocom 2004 [6], trong đó Kim đưa ra ý tưởng thống kê các cặp địa chỉ IP nguồn và giá trị của TTL trong mỗi gói tin để xác định gói tin nào là thật và gói tin nào là giả mạo. Chúng tôi cho rằng bản chất của DDOS và bản chất của SPAM là giống nhau: DDOS giả mạo địa chỉ IP, còn SPAM giả mạo địa chỉ người gửi, vì vậy chúng tôi đã đưa ra phương pháp SPF động, với ý tưởng tương tự như của Kim nhưng dùng trong chống SPAM: Dựa vào thống kê các cặp tên miền và địa chỉ IP của máy chủ gửi thư để xác định thư nào là thư giả mạo.

Trong phương pháp SPF động, các thông tin xác thực địa chỉ người gửi sẽ do một bên thứ 3 phụ trách. Các bên gửi thư và nhận thư không phải thiết lập lại DNS của mình mà vẫn có thể xác thực địa chỉ người gửi. Kết quả nghiên cứu được ứng dụng trong lọc thư rác, lừa đảo trực tuyến và hỗ trợ quá trình triển khai SPF tại Việt Nam.

Phần còn lại của báo cáo được trình bày như sau: Phần 2 giới thiệu về phương pháp SPF và điểm yếu của nó. Phần 3 đưa ra phương pháp SPF động và các phân tích liên quan. Phần 4 thảo luận các vấn đề lý luận liên quan đến phương pháp SPF động. Phần 5 trình bầy kết quả triển khai phương pháp SPF động tại Trường Đại học Hà Nội. Cuối cùng là kết luận và các hướng nghiên cứu tiếp theo.

2. PHƯƠNG PHÁP SPF

Sender Policy Framework (SPF) là kỹ thuật ngăn chặn spam thuộc nhóm phương pháp xác thực địa chỉ người gửi (sender authentication), kỹ thuật này giúp người nhận xác thực địa chỉ của người gửi là thật hay giả, từ đó có thể ngăn chặn được việc phát tán thư rác hay lừa đảo trực tuyến [3].

Phương pháp SPF do tập đoàn American Online (AOL) đưa ra. Phương pháp này yêu cầu xác lập DNS, trong đó khai báo những máy chủ nào có thể gửi thư từ một tên miền Internet nhất định. Phía người nhận sẽ thông qua truy vấn DNS để xác thực địa chỉ của người gửi và địa chỉ IP có phù hợp với nhau không, từ đó biết được địa chỉ người gửi là thật hay giả. Hoạt động của SPF được mô tả trong Hình 1:

Trước hết phía gửi thư cần thực hiện thao tác cài đặt trên máy chủ DNS của mình để khai báo những máy chủ email nào có quyền gửi email đi sử dụng tên miền của phía gửi thư. Việc khai báo này được thực hiện bằng việc sử dụng bản ghi TXT trong đó liệt kê địa chỉ IP của các máy chủ email được phép gửi đi: Bước 1: Máy chủ email tại phía gửi thư thiết lập kết nối tới máy chủ email của phía nhận thư qua giao thức SMTP. Tại bước này các thông tin về tiêu đề (header) của thư được gửi từ phía gửi sang phía nhận. Thông tin tiêu đề bao gồm tên miền của bên gửi và địa chỉ IP của máy chủ email bên gửi; Bước 2: Máy chủ email bên nhận thư tạo ra 1 truy vấn DNS gửi đến máy chủ DNS của bên gửi, yêu cầu cung cấp danh sách nhưng máy chủ email được phép gửi thư của bên gửi; Bước 3:

Máy chủ DNS của bên gửi trả kết quả về cho máy chủ email của bên nhận. Sau đó máy chủ email bên nhận đối chiếu xem địa chỉ IP của máy chủ email vừa gửi thư có nằm trong danh sách này không. Nếu có thì địa chỉ người gửi được xác nhận là hợp lệ. Nếu không có thì địa chỉ người gửi là không hợp lệ, thư điện tử này có nhiều khả năng là spam.

Tuy nhiên phương pháp SPF đòi hỏi phải thay đổi cơ sở hạ tầng mạng, cụ thể là thay đổi xác lập của DNS, trong quá tình triển khai thực tế đã gặp phải không ít khó khăn. Lý do xuất phát từ bản chất của vấn đề: Bên gửi thư phải cài đặt lại DNS của phía mình, nhưng người được hưởng lợi trực tiếp từ việc cài đặt đó lại không phải là bên gửi thư mà là bên nhận thư. Chính vì lý do đó, trên thực tế thì quá trình triển khai SPF chưa được là bao. Tại Việt Nam phương pháp SPF cũng chưa được triển khai.

>>> Xem thêm: ram máy chủ dell r750xs

3. PHƯƠNG PHÁP SPF ĐỘNG

Để khắc phục nhược điểm trên của SPF, nhóm tác giả đề xuất phương pháp SPF động (Dynamic Sender Policy Framework). Ý tưởng của phương pháp này là việc xác thực địa chỉ người gửi sẽ được thực hiện trên máy chủ DNS của một đơn vị thứ ba thay vì thực hiện trên máy chủ DNS của bên gửi thư. Như thế bên nhận thư vẫn được hưởng lợi ích từ SPF mà bên gửi thư không cần phải xác lập lại máy chủ DNS của mình. Hình vẽ 2 mô tả hoạt động của SPF động.

Cơ sở dữ liệu SPF động chứa thông tin khai báo những máy chủ nào có thể gửi thư từ một tên miền Internet nhất định. Cơ sở dữ liệu SPF động được xây dựng thông qua thống kê, phân tích các số liệu lịch sử. Dựa vào cơ sở dữ liệu này để phán đoán một thư mới có phải là thư rác hay lừa đảo trực tuyến hay không. Nếu thư mới được gửi đi từ một địa chi IP có trong cơ sở dữ liệu ứng với tên miền của địa chỉ người gửi thì đó là thư bình thường, ngoài ra thì bị nghi vấn là thư rác. Để hệ thống hoạt động chính xác thì cơ sở dữ liệu này cần phải chính xác.

Các dữ liệu SPF động sẽ được cung cấp cho người dùng (máy chủ thư điện tử) dưới dạng dịch vụ của một bên thứ 3. Trong Hình 2, khi máy chủ nhận được một thư điện tử, nó sẽ truy vấn dịch vụ của máy chủ cung cấp dịch vụ SPF động để lấy các thông số về địa chỉ người gửi, từ đó xác định địa chỉ người gửi là thật hay giả. Các truy vấn của người dùng đến dịch vụ SPF động sẽ được máy chủ cung cấp dịch vụ ghi lại. Số liệu này sẽ được dùng để thống kê, phân tích và cập nhật CSDL của SPF động. Chúng tôi đã sử dụng dịch vụ DNS để cung cấp dịch vụ SPF động, như vậy, người dùng không phải cài đặt hay thay đổi các thiết lập hiện tại mà vẫn có thể sử dụng được dịch vụ SPF động.

Thách thức lớn nhất của phương pháp SPF động này là làm thế nào để tự động cập nhậtt CSDL của SPF động dựa trên các số liệu lịch sử (log). Phần tiếp theo của báo cáo sẽ phân tích vấn đề này.

Công ty cổ phần thương mại Máy Chủ Hà Nội

- Trụ sở Hà Nội: Tầng 1,2,4 - Tòa nhà PmaxLand số 32 ngõ 133 Thái Hà - Q. Đống Đa

  Hotline mua hàng Hà Nội: 0979 83 84 84   Điện thoai: 024 6296 6644

- CN Hồ Chí Minh: Lầu 1- Tòa nhà 666/46/29 Đường 3/2- Phường 14 - Quận 10

  Hotline mua hàng Hồ Chí Minh: 0945 92 96 96   Điện thoai: 028 2244 9399

- Email: hotro@maychuhanoi.vn

- website: https://maychuhanoi.vn/

- facebook: https://www.facebook.com/maychuhanoi