Trong thời đại kỹ thuật số hiện nay, các thiết bị IoT (Internet of Things) đang ngày càng phổ biến trong mọi không gian sống và làm việc. Bảo mật thiết bị IoT đã trở thành mối quan tâm hàng đầu khi mỗi thiết bị thông minh kết nối internet đều tiềm ẩn nguy cơ bị tấn công. Nhà thông minh cần bảo mật thông minh – mỗi thiết bị kết nối là một cửa ngõ cần bảo vệ. Bài viết này sẽ giới thiệu các công cụ kiểm tra an ninh smart home và các biện pháp bảo vệ thiết bị thông minh hiệu quả cho cả người dùng cá nhân và doanh nghiệp.
Rủi ro bảo mật từ thiết bị IoT hiện đại
Theo số liệu thống kê, đến cuối năm 2019, số lượng thiết bị IoT trên toàn cầu đã lên đến 4,8 tỉ thiết bị, tăng 21,5% so với cuối năm 20183. Tỷ lệ này tiếp tục tăng mạnh trong những năm tiếp theo. Trong các doanh nghiệp có quy mô vừa, khoảng 30% các thiết bị kết nối trong hệ thống là thiết bị IoT3. Sự gia tăng này đồng nghĩa với việc các mối đe dọa bảo mật cũng tăng theo cấp số nhân.
Trong một cuộc khảo sát của Viện Ponemon, gần 9/10 người được hỏi cho rằng công ty của họ sẽ là nạn nhân của một cuộc tấn công mạng hoặc vi phạm dữ liệu do các thiết bị hoặc ứng dụng IoT không an toàn gây ra trong vòng hai năm tới2. Đến năm 2023, các CIO (Giám đốc Công nghệ Thông tin) trung bình phải chịu trách nhiệm gấp ba lần số lượng endpoints (điểm cuối) mà họ kiểm soát vào năm 20182.
Những thách thức bảo mật với thiết bị IoT
Thiết bị IoT đối mặt với nhiều thách thức bảo mật độc đáo so với các thiết bị công nghệ thông tin truyền thống:
- Cấu hình yếu: Nhiều thiết bị IoT được thiết kế với mục tiêu tối ưu tính năng và chi phí, thường bỏ qua các yếu tố bảo mật. Chúng thường có bộ nhớ và khả năng xử lý hạn chế, không thể chạy các giải pháp bảo mật phức tạp.
- Firmware không được cập nhật: Nhiều nhà sản xuất IoT không cung cấp các bản cập nhật firmware thường xuyên, hoặc người dùng không biết cách cập nhật. Theo thống kê, 83% các thiết bị y khoa phục vụ công tác chẩn đoán bằng hình ảnh đang sử dụng các hệ điều hành đã ngừng hỗ trợ từ hãng3.
- Mật khẩu mặc định yếu: Nhiều thiết bị IoT đi kèm với mật khẩu mặc định, chẳng hạn như 1234 hay 0000, hoặc thậm chí không cần mật khẩu4. Điều này tạo ra một lỗ hổng lớn cho tin tặc khai thác.
- Thiếu mã hóa: Theo phân tích, 98% dữ liệu IoT không được mã hóa3. Thông qua hình thức nghe lén, hacker có thể dễ dàng thu thập và đọc được các dữ liệu mật được trao đổi giữa các thiết bị.
Ví dụ thực tế về các cuộc tấn công IoT
Ví dụ 1: Botnet Mirai
Một trong những cuộc tấn công IoT nổi tiếng nhất là Mirai botnet vào năm 2016. Mirai khai thác các thiết bị IoT như camera an ninh, router và các thiết bị thông minh khác bằng cách sử dụng các thông tin đăng nhập mặc định. Nó biến hàng trăm nghìn thiết bị thành một mạng lưới botnet khổng lồ để thực hiện các cuộc tấn công DDoS (Distributed Denial of Service) quy mô lớn, làm tê liệt nhiều trang web và dịch vụ trực tuyến lớn như Twitter, Netflix, và CNN.
Ví dụ 2: Tấn công thông qua camera an ninh thông minh
Năm 2019, nhiều gia đình sử dụng camera thông minh đã phải đối mặt với cảnh tượng đáng sợ khi tin tặc xâm nhập vào các thiết bị này. Trong một trường hợp, một người đàn ông đã nghe thấy giọng nói lạ từ camera an ninh trong phòng ngủ của con gái 8 tuổi. Tin tặc đã xâm nhập vào camera và giả vờ là Santa Claus, thậm chí còn trò chuyện với đứa trẻ. Cuộc tấn công này xảy ra do người dùng sử dụng mật khẩu yếu và không bật xác thực hai yếu tố.
Lỗ hổng phổ biến trên thiết bị thông minh
Các lỗ hổng thiết bị kết nối là điểm yếu trong hệ thống bảo mật mà tin tặc có thể khai thác để xâm nhập vào mạng của bạn. Hiểu rõ về các lỗ hổng này là bước đầu tiên để bảo vệ hệ thống IoT của bạn.
Theo báo cáo an toàn bảo mật từ hãng công nghệ Palo Alto, 57% các thiết bị IoT trong hệ thống được xem là các rủi ro an toàn thông tin và là khởi nguồn cho các cuộc tấn công mạng quy mô vừa và lớn3. Mức độ nghiêm trọng của vấn đề này đòi hỏi cả người dùng và nhà sản xuất phải có những biện pháp phù hợp.
Tại sao các nhà sản xuất chưa ưu tiên bảo mật? Có nhiều lý do, nhưng phổ biến nhất là: áp lực cạnh tranh về giá thành và tính năng, thiếu các tiêu chuẩn bảo mật bắt buộc trong ngành, khả năng hạn chế của phần cứng trong các thiết bị IoT giá rẻ, và ưu tiên tính năng và trải nghiệm người dùng hơn bảo mật.
Các lỗ hổng phần cứng
Thiếu mã hóa
Nhiều thiết bị IoT không có khả năng mã hóa dữ liệu trong quá trình truyền tải. Theo thống kê, 98% dữ liệu IoT không được mã hóa3. Điều này có nghĩa là dữ liệu được truyền giữa các thiết bị và máy chủ đám mây có thể bị chặn và đọc bởi các bên không được ủy quyền.
Ngoài ra, nhiều thiết bị IoT tiêu dùng còn gặp phải một lỗ hổng khác: Mật khẩu được gửi từ thiết bị lên đám mây không được mã hóa4. Nếu một router bị xâm nhập, điều này có thể khiến những thiết bị đó dễ bị giả mạo, chiếm quyền điều khiển DNS và bị tấn công brute force.
Thiếu cơ chế xác thực mạnh
Nhiều thiết bị IoT sử dụng các phương thức xác thực yếu hoặc không có xác thực. Điều này cho phép tin tặc dễ dàng truy cập vào thiết bị và kiểm soát chúng. Thiếu xác thực hai yếu tố (2FA) cũng là một vấn đề lớn với nhiều thiết bị IoT hiện nay.
Các lỗ hổng phần mềm
Firmware lỗi thời
Firmware là phần mềm được nhúng trong thiết bị phần cứng để điều khiển nó. Nhiều thiết bị IoT sử dụng firmware lỗi thời không được cập nhật thường xuyên, tạo ra các lỗ hổng bảo mật mà tin tặc có thể khai thác.
Một ví dụ điển hình là 83% các thiết bị y khoa phục vụ công tác chẩn đoán bằng hình ảnh đang sử dụng các hệ điều hành đã ngừng hỗ trợ từ hãng3. Nguyên nhân chính của vấn đề này bắt nguồn từ việc Microsoft đã chính thức khai tử Windows 7 từ đầu năm 2020.
API không an toàn
Nhiều thiết bị IoT sử dụng API (Application Programming Interface) để giao tiếp với các ứng dụng và dịch vụ khác. Nếu các API này không được bảo mật đúng cách, chúng có thể trở thành điểm vào cho các cuộc tấn công.
Thiếu các bản cập nhật bảo mật
Nhiều nhà sản xuất IoT không cung cấp các bản cập nhật bảo mật thường xuyên cho sản phẩm của họ, đặc biệt là sau khi sản phẩm đã được phát hành một thời gian. Điều này có nghĩa là ngay cả khi phát hiện ra lỗ hổng bảo mật, người dùng cũng không có cách nào để vá lỗi.
Công cụ quét và phát hiện thiết bị IoT trên mạng
Việc kiểm tra an ninh smart home là bước quan trọng để đảm bảo an toàn cho hệ thống IoT của bạn. Các scanner bảo mật IoT giúp phát hiện các thiết bị kết nối vào mạng, đánh giá tình trạng bảo mật và phát hiện các lỗ hổng tiềm ẩn.
Bước đầu tiên trong việc bảo vệ mạng IoT là biết chính xác có bao nhiêu thiết bị đang kết nối và tình trạng bảo mật của chúng. Nhiều người dùng thường không nhận thức được số lượng thiết bị thực tế đang hoạt động trong mạng của họ, điều này tạo ra những “điểm mù” bảo mật nguy hiểm.
Các công cụ miễn phí để kiểm tra thiết bị IoT
1. Shodan
Shodan được mệnh danh là “công cụ tìm kiếm cho Internet của vạn vật”. Đây là một công cụ mạnh mẽ có thể giúp bạn tìm kiếm các thiết bị IoT đang kết nối internet, bao gồm cả các thiết bị có lỗ hổng bảo mật.
Cách sử dụng Shodan:
- Truy cập trang web Shodan.io
- Đăng ký tài khoản (có phiên bản miễn phí)
- Tìm kiếm bằng cách sử dụng các từ khóa như tên mẫu camera, router hoặc thiết bị IoT khác
- Xem kết quả để biết các thiết bị IoT đang công khai trên internet
Shodan có thể giúp bạn kiểm tra xem thiết bị IoT của mình có bị lộ ra internet hay không, từ đó có biện pháp bảo vệ phù hợp.
2. Fing
Fing là một ứng dụng di động miễn phí giúp quét và phát hiện tất cả các thiết bị được kết nối với mạng Wi-Fi của bạn. Ứng dụng này cung cấp thông tin chi tiết về mỗi thiết bị, bao gồm địa chỉ IP, địa chỉ MAC, nhà sản xuất và tên thiết bị.
Tính năng nổi bật của Fing:
- Phát hiện thiết bị không xác định trên mạng
- Cảnh báo khi có thiết bị mới kết nối
- Kiểm tra tốc độ internet
- Phát hiện các lỗ hổng bảo mật cơ bản
Fing rất dễ sử dụng và phù hợp với người dùng không có nhiều kiến thức kỹ thuật.
3. Nmap (Network Mapper)
Nmap là một công cụ quét mạng mã nguồn mở, được sử dụng rộng rãi bởi các chuyên gia bảo mật. Mặc dù có đường cong học tập dốc hơn so với Fing, Nmap cung cấp nhiều tính năng mạnh mẽ để phát hiện và đánh giá bảo mật của các thiết bị IoT.
Các tính năng chính của Nmap:
- Phát hiện các host đang hoạt động trên mạng
- Xác định các dịch vụ đang chạy và phiên bản của chúng
- Phát hiện hệ điều hành đang sử dụng
- Quét các cổng mở và dịch vụ đang chạy
Để sử dụng Nmap, bạn cần cài đặt phần mềm trên máy tính và thực hiện các lệnh quét. Mặc dù phức tạp hơn, Nmap cung cấp thông tin chi tiết và toàn diện về mạng của bạn.
Các giải pháp thương mại cho doanh nghiệp
1. Forescout Platform
Forescout là một nền tảng bảo mật IoT toàn diện dành cho doanh nghiệp. Nền tảng này nhấn mạnh rằng bảo mật IoT cần dựa trên mô hình Zero Trust, kết hợp khả năng hiển thị toàn diện, phân đoạn mạng chủ động và kiểm soát liên tục2.
Tính năng nổi bật:
- Tự động phát hiện và phân loại thiết bị
- Đánh giá tuân thủ bảo mật
- Kiểm soát truy cập dựa trên chính sách
- Phân đoạn mạng động
- Phản ứng tự động với các mối đe dọa
2. Cisco IoT Security
Cisco cung cấp một loạt các giải pháp bảo mật IoT toàn diện cho doanh nghiệp. Các giải pháp này cung cấp khả năng hiển thị, phân đoạn và bảo vệ cho cả mạng IT và OT (Operational Technology).
Tính năng chính:
- Giám sát và phân tích hành vi mạng
- Phân đoạn mạng dựa trên chính sách
- Bảo mật điểm cuối
- Mã hóa dữ liệu
- Xác thực và ủy quyền
So sánh hiệu quả giữa các giải pháp
Khi chọn giải pháp bảo mật IoT cho doanh nghiệp, cần cân nhắc các yếu tố sau:
- Quy mô: Forescout thích hợp cho doanh nghiệp lớn với nhiều thiết bị IoT, trong khi các giải pháp như Fing Business có thể phù hợp với doanh nghiệp nhỏ và vừa.
- Tích hợp: Cisco IoT Security tích hợp tốt với hệ sinh thái Cisco, trong khi Forescout có khả năng tích hợp với nhiều nền tảng khác nhau.
- Chi phí: Các giải pháp doanh nghiệp thường đòi hỏi đầu tư lớn, vì vậy cần cân nhắc ROI (Return on Investment) khi lựa chọn.
- Độ phức tạp: Mỗi giải pháp có độ phức tạp khác nhau trong việc triển khai và quản lý. Cần đánh giá khả năng kỹ thuật của đội ngũ IT nội bộ.
Hướng dẫn thiết lập bảo mật cho router và thiết bị smarthome
Router là trung tâm của mọi mạng IoT và là tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại các mối đe dọa. Bảo vệ thiết bị thông minh bắt đầu từ việc bảo mật router của bạn.
Điểm yếu nhất của mạng IoT thường nằm ở router. Theo một nghiên cứu của Fraunhofer FKIE, 46 trong số 127 router phổ biến chứa lỗ hổng nghiêm trọng, và 22 trong số đó không nhận được bản cập nhật bảo mật nào trong hơn một năm. Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc bảo mật router.
Các bước bảo mật router
- Thay đổi mật khẩu mặc định: Đây là bước đầu tiên và quan trọng nhất. Sử dụng mật khẩu mạnh, ít nhất 12 ký tự, bao gồm chữ hoa, chữ thường, số và ký tự đặc biệt.
- Cập nhật firmware: Kiểm tra và cài đặt các bản cập nhật firmware mới nhất cho router. Nhiều router có tính năng tự động cập nhật, hãy bật tính năng này nếu có.
- Tắt WPS (Wi-Fi Protected Setup): Mặc dù tiện lợi, WPS có thể bị khai thác bởi tin tặc. Tốt nhất nên tắt tính năng này.
- Sử dụng mã hóa WPA3: Nếu router của bạn hỗ trợ, hãy sử dụng chuẩn mã hóa WPA3 mới nhất. Nếu không, ít nhất cũng nên sử dụng WPA2.
- Tắt quản lý từ xa: Trừ khi bạn thực sự cần tính năng này, hãy tắt khả năng quản lý router từ internet.
- Bật tường lửa: Hầu hết các router đều có tường lửa tích hợp. Đảm bảo nó được bật và cấu hình đúng cách.
- Tạo mạng khách: Nếu router của bạn hỗ trợ, hãy tạo một mạng khách riêng biệt cho các thiết bị IoT để cách ly chúng khỏi các thiết bị quan trọng khác.
Bảo mật thiết bị smarthome
- Thay đổi mật khẩu mặc định: Tương tự như router, đây là bước quan trọng nhất cho mọi thiết bị thông minh.
- Cập nhật firmware thường xuyên: Kiểm tra và cài đặt các bản cập nhật mới nhất cho tất cả các thiết bị IoT của bạn.
- Tắt các tính năng không cần thiết: Nếu bạn không sử dụng một tính năng nào đó, hãy tắt nó đi để giảm thiểu nguy cơ bảo mật.
- Sử dụng xác thực hai yếu tố (2FA): Bật 2FA cho tất cả các tài khoản liên quan đến thiết bị thông minh của bạn.
- Kiểm soát quyền truy cập: Chỉ cấp quyền truy cập cần thiết cho từng thiết bị và người dùng.
- Sử dụng VPN: Khi điều khiển thiết bị từ xa, hãy sử dụng VPN để mã hóa kết nối của bạn.
Cách cập nhật firmware và mật khẩu cho thiết bị IoT
Cập nhật firmware và mật khẩu là hai trong số những biện pháp quan trọng nhất để bảo vệ thiết bị thông minh của bạn. Tuy nhiên, nhiều người dùng thường bỏ qua các bước này do thiếu hiểu biết hoặc cảm thấy quá phức tạp.
Tầm quan trọng của việc cập nhật firmware
Firmware là phần mềm được nhúng trong thiết bị phần cứng, điều khiển cách thiết bị hoạt động. Cập nhật firmware thường xuyên giúp:
- Vá các lỗ hổng bảo mật mới phát hiện
- Cải thiện hiệu suất và ổn định của thiết bị
- Thêm các tính năng mới
Theo một nghiên cứu của Viện Ponemon, 60% các vụ vi phạm dữ liệu liên quan đến IoT có thể được ngăn chặn nếu các thiết bị được cập nhật kịp thời.
Hướng dẫn cập nhật firmware cho các loại thiết bị IoT phổ biến
1. Camera an ninh thông minh:
- Truy cập ứng dụng điều khiển camera trên điện thoại
- Tìm mục “Cài đặt” hoặc “Thông tin thiết bị”
- Chọn “Kiểm tra cập nhật firmware”
- Nếu có bản cập nhật mới, làm theo hướng dẫn để cài đặt
2. Loa thông minh (ví dụ: Amazon Echo):
- Mở ứng dụng Alexa trên điện thoại
- Chọn “Thiết bị” > chọn thiết bị cần cập nhật
- Cuộn xuống và chọn “Về thiết bị này”
- Nếu có bản cập nhật, bạn sẽ thấy tùy chọn “Cập nhật firmware”
3. Bóng đèn thông minh:
- Mở ứng dụng điều khiển bóng đèn
- Tìm mục “Cài đặt” hoặc “Quản lý thiết bị”
- Chọn “Kiểm tra cập nhật”
- Làm theo hướng dẫn để cài đặt nếu có bản cập nhật mới
Thay đổi mật khẩu cho thiết bị IoT
Việc sử dụng mật khẩu mạnh và thay đổi thường xuyên là rất quan trọng. Theo một báo cáo của Symantec, 75% các cuộc tấn công IoT khai thác mật khẩu yếu hoặc mặc định.
Hướng dẫn chung để thay đổi mật khẩu:
- Truy cập giao diện quản lý của thiết bị (thường thông qua ứng dụng di động hoặc trang web)
- Tìm mục “Cài đặt” hoặc “Bảo mật”
- Chọn “Thay đổi mật khẩu”
- Nhập mật khẩu cũ và mật khẩu mới
- Xác nhận thay đổi
Lưu ý khi tạo mật khẩu mới:
- Sử dụng ít nhất 12 ký tự
- Kết hợp chữ hoa, chữ thường, số và ký tự đặc biệt
- Tránh sử dụng thông tin cá nhân dễ đoán như ngày sinh, tên người thân
- Sử dụng một mật khẩu duy nhất cho mỗi thiết bị
- Cân nhắc sử dụng trình quản lý mật khẩu để lưu trữ an toàn
Chiến lược phân vùng mạng để bảo vệ thiết bị thông minh
Phân vùng mạng là một chiến lược quan trọng để bảo vệ thiết bị thông minh và hạn chế sự lan truyền của các cuộc tấn công trong mạng IoT. Bằng cách tách biệt các thiết bị IoT khỏi các thiết bị quan trọng khác, bạn có thể giảm thiểu rủi ro bảo mật đáng kể.
Lợi ích của phân vùng mạng
- Giảm thiểu tác động của các cuộc tấn công: Nếu một thiết bị IoT bị xâm nhập, hacker sẽ khó tiếp cận các thiết bị quan trọng khác trong mạng.
- Kiểm soát truy cập tốt hơn: Bạn có thể áp dụng các chính sách bảo mật khác nhau cho từng phân vùng.
- Cải thiện hiệu suất mạng: Phân vùng có thể giúp giảm lưu lượng không cần thiết giữa các thiết bị.
- Dễ dàng quản lý: Phân vùng giúp bạn dễ dàng quản lý và giám sát các nhóm thiết bị khác nhau.
Các phương pháp phân vùng mạng
1. Sử dụng VLAN (Virtual Local Area Network):
- Tạo các VLAN riêng biệt cho các nhóm thiết bị khác nhau
- Cấu hình router hoặc switch để hỗ trợ VLAN
- Gán các thiết bị IoT vào VLAN riêng
2. Tạo mạng khách cho thiết bị IoT:
- Sử dụng tính năng mạng khách trên router
- Kết nối tất cả các thiết bị IoT vào mạng khách
- Giới hạn quyền truy cập của mạng khách vào mạng chính
3. Sử dụng router thứ hai:
- Kết nối router thứ hai vào router chính
- Tạo một mạng riêng biệt cho các thiết bị IoT trên router thứ hai
- Cấu hình tường lửa giữa hai mạng
Hướng dẫn thực hiện phân vùng mạng
- Lập danh sách và phân loại thiết bị: Liệt kê tất cả các thiết bị trong mạng và phân loại chúng theo mức độ quan trọng và yêu cầu bảo mật.
- Thiết kế cấu trúc mạng: Xác định số lượng phân vùng cần thiết và cách bạn muốn các thiết bị giao tiếp với nhau.
- Cấu hình router hoặc switch: Tạo các VLAN hoặc mạng con theo thiết kế của bạn.
- Gán thiết bị vào các phân vùng: Kết nối các thiết bị vào phân vùng tương ứng.
- Thiết lập quy tắc tường lửa: Cấu hình tường lửa để kiểm soát lưu lượng giữa các phân vùng.
- Kiểm tra và giám sát: Thường xuyên kiểm tra để đảm bảo phân vùng hoạt động đúng và hiệu quả.
