CHƯƠNG 5: COMPUTER NETWORKING REVISION

PHẦN 1: THE INTERNET - OVERVIEW

1. ĐỊNH NGHĨA "NUTS AND BOLTS"

Các thành phần chính:

A. Hosts (End Systems): - Billions of connected computing devices - Clients and servers - Running network apps at Internet's "edge" - Servers thường ở data centers

B. Packet Switches: - Forward packets (chunks of data) - Routers, switches

C. Communication Links: - Fiber, copper, radio, satellite - Transmission rate: bandwidth

D. Networks: - Collection of devices, routers, links - Managed by an organization - Examples: home network, enterprise network, datacenter network, mobile network

E. Internet: - "Network of networks" - Interconnected ISPs (local/regional/national/global)

2. PROTOCOLS

Đặc điểm: - Protocols are EVERYWHERE - Control sending, receiving of messages

Ví dụ: - HTTP (Web) - Streaming video - Skype - TCP, IP - WiFi, 4G, Ethernet

Chuẩn hóa: - RFC: Request for Comments - IETF: Internet Engineering Task Force

3. INTERNET AS SERVICES

Infrastructure cung cấp services cho applications: - Web, streaming video, multimedia teleconferencing - Email, games, e-commerce, social media - Inter-connected appliances

Programming Interface: - "Hooks" cho sending/receiving apps - Connect to, use Internet transport service - Cung cấp service options (tương tự postal service)

PHẦN 2: INTERNET HISTORY

1. 1980-1990: NEW PROTOCOLS & PROLIFERATION

Các cột mốc quan trọng: - 1983: Deployment of TCP/IP - 1982: SMTP e-mail protocol defined - 1983: DNS defined for name-to-IP-address translation - 1985: FTP protocol defined - 1988: TCP congestion control - New networks: CSnet, BITnet, NSFnet, Minitel - 100,000 hosts connected

2. 1990, 2000s: COMMERCIALIZATION & THE WEB

Early 1990s: - ARPAnet decommissioned - 1991: NSF lifts restrictions on commercial use - NSFnet decommissioned 1995

The Web: - Hypertext [Bush 1945, Nelson 1960s] - HTML, HTTP: Berners-Lee - 1994: Mosaic, later Netscape - Late 1990s: Commercialization of the Web

Late 1990s - 2000s: - Killer apps: instant messaging, P2P file sharing - Network security to forefront - Est. 50 million hosts, 100 million+ users - Backbone links running at Gbps

3. 2005-PRESENT: SCALE, SDN, MOBILITY, CLOUD

Phát triển chính: - Aggressive deployment of broadband home access (10-100s Mbps) - 2008: Software-Defined Networking (SDN) - Ubiquity of high-speed wireless: 4G/5G, WiFi - Service providers (Google, FB, Microsoft) create own networks - Bypass commercial Internet - Connect "close" to end user - Enterprises run services in "cloud" (AWS, Azure) - 2017: Rise of smartphones > fixed devices - ~18B devices attached to Internet (2017)

PHẦN 3: INTERNET STRUCTURE

CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH

1. Network Edge: - Hosts: clients and servers - Servers often in data centers

2. Access Networks & Physical Media: - Wired, wireless communication links

3. Network Core: - Interconnected routers - Network of networks

PHẦN 4: NETWORK-CORE FUNCTIONS

1. FORWARDING (SWITCHING)

Định nghĩa: - Local action - Move arriving packets from router's input link to appropriate router output link

Sử dụng: - Local forwarding table - Based on header value → output link

2. ROUTING

Định nghĩa: - Global action - Determine source-destination paths taken by packets

Sử dụng: - Routing algorithms

SO SÁNH

Forwarding	Routing
Local action	Global action
Move packets between links	Determine paths
Forwarding table	Routing algorithms
Fast (hardware)	Slower (software)

PHẦN 5: PACKET DELAY & LOSS

1. TẠI SAO CÓ DELAY VÀ LOSS?

Nguyên nhân: - Packets queue in router buffers - Waiting for turn for transmission - Queue length grows when arrival rate > output link capacity - Packet loss occurs when memory to hold queued packets fills up

Tình huống: - Free buffers: packets accepted - No free buffers: arriving packets dropped (loss)

2. BỐN NGUỒN GỐC PACKET DELAY

Công thức tổng: d_nodal = d_proc + d_queue + d_trans + d_prop

A. d_proc: NODAL PROCESSING DELAY

Hoạt động: - Check bit errors - Determine output link

Thời gian: - Typically < microseconds

B. d_queue: QUEUEING DELAY

Hoạt động: - Time waiting at output link for transmission

Phụ thuộc: - Congestion level of router

C. d_trans: TRANSMISSION DELAY

Công thức: - d_trans = L/R - L: packet length (bits) - R: link transmission rate (bps)

Ý nghĩa: - Time to push all packet bits onto link

D. d_prop: PROPAGATION DELAY

Công thức: - d_prop = d/s - d: length of physical link - s: propagation speed (~2×10^8 m/sec)

Ý nghĩa: - Time for bit to propagate through link

LƯU Ý QUAN TRỌNG: - d_trans và d_prop RẤT KHÁC NHAU! - d_trans: thời gian đẩy bits lên link - d_prop: thời gian bits di chuyển trên link

PHẦN 6: PROTOCOL STACK (LAYERING)

1. TẠI SAO LAYERING?

Lợi ích: - Explicit structure: Xác định, quan hệ giữa các pieces của hệ thống - Layered reference model: Cho discussion - Modularization: Dễ maintenance, updating - Change in layer's service: Transparent to rest of system - VD: Change in gate procedure không ảnh hưởng rest of system

2. INTERNET PROTOCOL STACK (5 LAYERS)

Từ trên xuống:

Layer 5: APPLICATION

• Chức năng: Supporting network applications
• Protocols: HTTP, IMAP, SMTP, DNS
• PDU (Protocol Data Unit): Message (M)

Layer 4: TRANSPORT

• Chức năng: Process-process data transfer
• Protocols: TCP, UDP
• PDU: Segment (Ht | M)

Layer 3: NETWORK

• Chức năng: Routing of datagrams from source to destination
• Protocols: IP, routing protocols
• PDU: Datagram (Hn | Ht | M)

Layer 2: LINK (DATA LINK)

• Chức năng: Data transfer between neighboring network elements
• Protocols: Ethernet, 802.11 (WiFi), PPP
• PDU: Frame (Hl | Hn | Ht | M)

Layer 1: PHYSICAL

• Chức năng: Bits "on the wire"
• PDU: Bits

3. ENCAPSULATION PROCESS

Quá trình từ Application → Physical:

1. Application Layer: Tạo Message (M)
2. Transport Layer:
3. Thêm header Ht
4. Tạo Segment (Ht | M)
5. Network Layer:
6. Thêm header Hn
7. Tạo Datagram (Hn | Ht | M)
8. Link Layer:
9. Thêm header Hl
10. Tạo Frame (Hl | Hn | Ht | M)
11. Physical Layer: Truyền bits

Headers chứa gì: - Ht: Transport layer info (port numbers, sequence numbers...) - Hn: Network layer info (IP addresses...) - Hl: Link layer info (MAC addresses...)

4. END-TO-END VIEW

Source → Destination:

Text Only

Source Host:          Switch:           Router:           Destination Host:
App  → M             
Trans→ Ht|M          
Net  → Hn|Ht|M       Net→ Hn|Ht|M     Net → Hn|Ht|M     
Link → Hl|Hn|Ht|M    Link→Hl|Hn|Ht|M  Link→ Hl|Hn|Ht|M  Link→ Hl|Hn|Ht|M
Phy  → bits          Phy → bits       Phy → bits        Phy → bits
                     ↓                ↓                  ↓
                     Link             Net                App
                     Net              Link               Trans
                                      Phy                Net
                                                         Link
                                                         Phy

Lưu ý: - Switch: Chỉ đến Link layer - Router: Đến Network layer - Host: Full stack

5. ISO/OSI REFERENCE MODEL (7 LAYERS)

So với Internet Stack - thêm 2 layers:

7. Application (giống Internet) 6. Presentation: - Allow applications interpret meaning of data - Encryption, compression, machine-specific conventions

5. Session: - Synchronization, checkpointing, recovery of data exchange

4. Transport (giống Internet) 3. Network (giống Internet) 2. Link (giống Internet) 1. Physical (giống Internet)

Internet Stack "missing" Presentation & Session: - If needed, must be implemented in application - Câu hỏi: Needed?

PHẦN 7: NETWORK SECURITY

1. BỐI CẢNH

Vấn đề: - Internet NOT originally designed with (much) security in mind - Original vision: "a group of mutually trusting users attached to a transparent network" ☺ - Internet protocol designers playing "catch-up" - Security considerations in ALL layers!

2. MỤC TIÊU NETWORK SECURITY

4 mục tiêu chính:

A. CONFIDENTIALITY

• Only sender, intended receiver should "understand" message contents
• Sender encrypts message
• Receiver decrypts message

B. AUTHENTICATION

• Sender, receiver want to confirm identity of each other

C. MESSAGE INTEGRITY

• Sender, receiver want to ensure message not altered (in transit or afterwards) without detection

D. ACCESS AND AVAILABILITY

• Services must be accessible and available to users

3. ALICE, BOB, TRUDY

Nhân vật: - Alice, Bob: Lovers! Want to communicate "securely" - Trudy (intruder): May intercept, delete, add messages

Trong thực tế Alice & Bob có thể là: - Real-life people - Web browser/server for e-transactions - Online banking client/server - DNS servers - BGP routers exchanging routing table updates

4. BAD GUYS CAN DO

Các hành động độc hại:

A. EAVESDROP

• Intercept messages

B. ACTIVELY INSERT MESSAGES

• Insert messages into connection

C. IMPERSONATION (SPOOFING)

• Fake (spoof) source address in packet
• Any field in packet

D. HIJACKING

• "Take over" ongoing connection
• By removing sender or receiver
• Inserting himself in place

E. DENIAL OF SERVICE (DoS)

• Prevent service from being used by others
• By overloading resources

5. CÁC LOẠI TẤN CÔNG CỤ THỂ

A. PACKET SNIFFING

Cách hoạt động: - Broadcast media (shared Ethernet, wireless) - Promiscuous network interface reads/records ALL packets passing by - Including passwords!

Tools: - Wireshark (free packet sniffer - dùng trong labs) - Alternatives: tcpdump, scapy

B. IP SPOOFING

Cách hoạt động: - Injection of packet with FALSE source address - Pretend to be someone else

C. DENIAL OF SERVICE (DoS)

Cách hoạt động: 1. Select target 2. Break into hosts around network (see botnet) 3. Send packets to target from compromised hosts

Mục đích: - Make resources (server, bandwidth) unavailable to legitimate traffic - By overwhelming resource with bogus traffic

6. LINES OF DEFENSE

Các biện pháp phòng thủ:

A. AUTHENTICATION

• Proving you are who you say you are
• Cellular networks: hardware identity via SIM card
• Traditional Internet: no such hardware assist

B. CONFIDENTIALITY

• Via encryption

C. INTEGRITY CHECKS

• Digital signatures prevent/detect tampering

D. ACCESS RESTRICTIONS

• Password-protected VPNs

E. FIREWALLS

• Specialized "middleboxes" in access and core networks
• Off-by-default: filter incoming packets
• Restrict senders, receivers, applications
• Detecting/reacting to DoS attacks

PHẦN 8: AUTHENTICATION (CASE STUDY)

EVOLUTION OF AUTHENTICATION PROTOCOLS

Protocol ap1.0: PLAINTEXT

Alice → Bob: "I am Alice"

Vấn đề: - In a network, Bob cannot "see" Alice - Trudy simply declares herself to be Alice - ✗ KHÔNG AN TOÀN

Protocol ap2.0: IP ADDRESS

Alice → Bob: "I am Alice" + Alice's IP address

Vấn đề: - Trudy can create packet "spoofing" Alice's address - ✗ KHÔNG AN TOÀN

Protocol ap3.0: PASSWORD

Alice → Bob: "I am Alice" + Alice's password

Vấn đề: - Playback attack: Trudy records Alice's packet and later plays it back to Bob - ✗ KHÔNG AN TOÀN

Protocol ap3.1: ENCRYPTED PASSWORD

Alice → Bob: "I am Alice" + encrypted password

Vấn đề: - Playback attack STILL works - Trudy records encrypted packet and plays back - Không cần biết password! - ✗ KHÔNG AN TOÀN

Protocol ap4.0: NONCE (CHALLENGE-RESPONSE)

Khái niệm: - Nonce: Number used only once-in-a-lifetime

Quy trình: 1. Alice → Bob: "I am Alice" 2. Bob → Alice: R (nonce) 3. Alice → Bob: K_A-B(R) (encrypted with shared secret key)

Bảo mật: - Bob knows Alice is live - Only Alice knows key to encrypt nonce - ✓ AN TOÀN (với shared secret key)

Nhược điểm: - Requires shared symmetric key

Protocol ap5.0: PUBLIC KEY

Quy trình: 1. Alice → Bob: "I am Alice" 2. Bob → Alice: R (nonce) 3. Bob → Alice: "Send me your public key" 4. Alice → Bob: K_A^+ (public key) 5. Alice → Bob: K_A^-(R) (signed with private key)

Verification: - Bob computes: K_A^+(K_A-(R)) = R - Knows only Alice has private key

Vấn đề: - Man-in-the-Middle (MITM) attack!

MITM ATTACK ON ap5.0

Scenario: - Trudy poses as Alice (to Bob) AND as Bob (to Alice)

Attack: 1. Alice → Trudy (thinks Bob): "I am Alice" 2. Trudy → Bob: "I am Alice" 3. Bob → Trudy: R 4. Trudy → Alice: R 5. Bob → Trudy: "Send public key" 6. Trudy → Alice: "Send public key" 7. Alice → Trudy: K_A^+ 8. Trudy → Bob: K_T^+ (Trudy's key, claims Alice's!) 9. Alice → Trudy: K_A^-(R) 10. Trudy decrypts, re-encrypts with her key 11. Trudy → Bob: K_T^-(R) 12. Bob verifies with K_T^+, thinks authenticating Alice!

Hậu quả: - Bob thinks talking to Alice - Alice thinks talking to Bob - Trudy intercepts ALL communication

7. GIẢI PHÁP: CERTIFICATION AUTHORITIES (CA)

VẤN ĐỀ: PIZZA PRANK

Scenario: - Trudy creates email: "Dear Pizza Store, please deliver 4 pepperoni pizzas. Thank you, Bob" - Trudy signs with her private key - Trudy sends to Pizza Store her public key, says it's Bob's public key - Pizza Store verifies signature (with Trudy's key thinking it's Bob's) - Delivers pizzas to Bob - Bob doesn't even like pepperoni!

GIẢI PHÁP: PUBLIC KEY CERTIFICATION

Certification Authority (CA): - Binds public key to particular entity, E

Quy trình đăng ký: 1. Entity (person, website, router) registers public key with CA 2. Entity provides "proof of identity" to CA 3. CA creates certificate binding identity E to E's public key 4. Certificate digitally signed by CA

Certificate structure:

Text Only

[Bob's identifying information | Bob's public key K_B^+] 
signed with CA's private key K_CA^-

CA nói: "This is E's public key"

SỬ DỤNG CERTIFICATE

Khi Alice muốn Bob's public key:

1. Alice gets Bob's certificate (from Bob or elsewhere)
2. Alice applies CA's public key to Bob's certificate
3. Decrypt signature: K_CA^+(signature)
4. Get Bob's public key K_B^+

Bảo mật: - CA's public key là widely known & trusted - Signature cannot be forged - ✓ ALICE CHẮC CHẮN ĐÂY LÀ BOB'S PUBLIC KEY

---

NGÂN HÀNG CÂU HỎI CHƯƠNG 5

PHẦN 1: INTERNET OVERVIEW

Câu 1: Hosts trong Internet còn được gọi là gì?

A. Routers

B. End systems ✓

C. Switches

D. Links

Câu 2: Packet switches bao gồm những gì?

A. Chỉ routers

B. Chỉ switches

C. Routers và switches ✓

D. Hosts và servers

Câu 3: Internet được mô tả là gì?

A. A single network

B. "Network of networks" ✓

C. A super computer

D. A protocol

Câu 4: RFC viết tắt của gì?

A. Really Fast Connection

B. Request for Comments ✓

C. Router Function Call

D. Registered File Copy

Câu 5: IETF viết tắt của gì?

A. Internet Encryption Task Force

B. Internet Engineering Task Force ✓

C. International Electronic Transfer Format

D. Internet Exploration Technology Forum

Câu 6: Protocols trong Internet làm gì?

A. Chỉ mã hóa dữ liệu

B. Control sending, receiving of messages ✓

C. Chỉ routing packets

D. Chỉ addressing

Câu 7: Ví dụ nào KHÔNG phải Internet protocol?

A. HTTP

B. TCP

C. IP

D. HTML ✓

PHẦN 2: INTERNET HISTORY

Câu 8: TCP/IP được deploy năm nào?

A. 1980

B. 1983 ✓

C. 1985

D. 1990

Câu 9: SMTP (email protocol) được defined năm nào?

A. 1980

B. 1982 ✓

C. 1985

D. 1988

Câu 10: DNS được defined năm nào?

A. 1980

B. 1982

C. 1983 ✓

D. 1985

Câu 11: FTP protocol được defined năm nào?

A. 1983

B. 1985 ✓

C. 1988

D. 1990

Câu 12: TCP congestion control được giới thiệu năm nào?

A. 1985

B. 1986

C. 1988 ✓

D. 1990

Câu 13: Năm 1980-1990, có bao nhiêu hosts connected?

A. 10,000

B. 50,000

C. 100,000 ✓

D. 1,000,000

Câu 14: NSF lifts restrictions on commercial use năm nào?

A. 1989

B. 1990

C. 1991 ✓

D. 1995

Câu 15: HTML, HTTP được tạo bởi ai?

A. Tim Cook

B. Berners-Lee ✓

C. Bill Gates

D. Steve Jobs

Câu 16: Mosaic browser ra đời năm nào?

A. 1990

B. 1992

C. 1994 ✓

D. 1996

Câu 17: Software-Defined Networking (SDN) xuất hiện năm nào?

A. 2005

B. 2008 ✓

C. 2010

D. 2015

Câu 18: Năm nào smartphones > fixed devices trên Internet?

A. 2015

B. 2016

C. 2017 ✓

D. 2018

Câu 19: Năm 2017 có bao nhiêu devices attached to Internet?

A. 5B

B. 10B

C. ~18B ✓

D. 25B

Câu 20: Late 1990s - 2000s, vấn đề gì to forefront?

A. Speed

B. Cost

C. Network security ✓

D. Bandwidth

PHẦN 3: INTERNET STRUCTURE

Câu 21: Network edge bao gồm gì?

A. Chỉ routers

B. Hosts: clients và servers ✓

C. Chỉ switches

D. Chỉ links

Câu 22: Servers thường nằm ở đâu?

A. Home networks

B. Data centers ✓

C. Mobile devices

D. Routers

Câu 23: Access networks bao gồm gì?

A. Chỉ wired links

B. Chỉ wireless links

C. Wired và wireless communication links ✓

D. Chỉ fiber optic

Câu 24: Network core bao gồm gì?

A. End systems

B. Interconnected routers ✓

C. Chỉ switches

D. Clients

PHẦN 4: FORWARDING & ROUTING

Câu 25: Forwarding còn được gọi là gì?

A. Routing

B. Switching ✓

C. Addressing

D. Encapsulation

Câu 26: Forwarding là loại action nào?

A. Global action

B. Local action ✓

C. Remote action

D. Distributed action

Câu 27: Forwarding làm gì?

A. Determine paths

B. Move packets from input link to output link ✓

C. Calculate routes

D. Create packets

Câu 28: Routing là loại action nào?

A. Local action

B. Global action ✓

C. Physical action

D. Link action

Câu 29: Routing làm gì?

A. Move packets between links

B. Determine source-destination paths ✓

C. Forward packets

D. Encrypt data

Câu 30: Forwarding sử dụng gì?

A. Routing algorithms

B. Forwarding table (local) ✓

C. DNS servers

D. IP addresses only

Câu 31: Routing sử dụng gì?

A. Forwarding table

B. Routing algorithms ✓

C. MAC addresses

D. Port numbers

PHẦN 5: PACKET DELAY & LOSS

Câu 32: Packets queue ở đâu?

A. In links

B. In router buffers ✓

C. In hosts

D. In switches

Câu 33: Packet loss xảy ra khi nào?

A. Link bị hỏng

B. Memory to hold queued packets fills up ✓

C. Router tắt

D. Cable bị đứt

Câu 34: Queue length grows khi nào?

A. Link rỗi

B. Arrival rate > output link capacity ✓

C. Router khởi động

D. Bandwidth tăng

Câu 35: Công thức tổng nodal delay?

A. d_proc + d_queue

B. d_trans + d_prop

C. d_proc + d_queue + d_trans + d_prop ✓

D. d_queue + d_trans

Câu 36: d_proc là gì?

A. Queueing delay

B. Nodal processing delay ✓

C. Transmission delay

D. Propagation delay

Câu 37: d_proc làm những gì?

A. Chỉ forward packets

B. Check bit errors, determine output link ✓

C. Chỉ queue packets

D. Chỉ transmit packets

Câu 38: d_proc thường mất bao lâu?

A. Milliseconds

B. < Microseconds ✓

C. Seconds

D. Minutes

Câu 39: d_queue phụ thuộc vào gì?

A. Link length

B. Packet size

C. Congestion level of router ✓

D. Propagation speed

Câu 40: Công thức d_trans?

A. d/s

B. L/R ✓

C. R/L

D. L×R

Câu 41: Trong d_trans = L/R, L là gì?

A. Link length

B. Packet length (bits) ✓

C. Loss rate

D. Latency

Câu 42: Trong d_trans = L/R, R là gì?

A. Router number

B. Link transmission rate (bps) ✓

C. Retry count

D. Route length

Câu 43: Công thức d_prop?

A. L/R

B. d/s ✓

C. s/d

D. d×s

Câu 44: Trong d_prop = d/s, d là gì?

A. Delay

B. Data size

C. Length of physical link ✓

D. Distance to router

Câu 45: Trong d_prop = d/s, s là gì?

A. Speed of router

B. Propagation speed (~2×10^8 m/sec) ✓

C. Size of packet

D. Number of switches

Câu 46: d_trans và d_prop có giống nhau không?

A. Giống nhau

B. RẤT KHÁC NHAU ✓

C. Gần giống nhau

D. Không liên quan

Câu 47: d_trans là thời gian gì?

A. Bits di chuyển trên link

B. Đẩy all packet bits onto link ✓

C. Packet đợi trong queue

D. Processing packet

Câu 48: d_prop là thời gian gì?

A. Đẩy bits lên link

B. Bit propagate through link ✓

C. Queue packet

D. Process packet

PHẦN 6: PROTOCOL STACK

Câu 49: Tại sao sử dụng layering?

A. Để phức tạp hơn

B. Modularization eases maintenance, updating ✓

C. Để chậm hơn

D. Không có lý do

Câu 50: Internet Protocol Stack có bao nhiêu layers?

A. 3

B. 4

C. 5 ✓

D. 7

Câu 51: Layer cao nhất trong Internet Stack?

A. Transport

B. Application ✓

C. Network

D. Physical

Câu 52: Application layer bao gồm protocols nào?

A. TCP, UDP

B. HTTP, IMAP, SMTP, DNS ✓

C. IP, routing protocols

D. Ethernet, WiFi

Câu 53: Transport layer bao gồm protocols nào?

A. HTTP, DNS

B. TCP, UDP ✓

C. IP, ICMP

D. Ethernet, PPP

Câu 54: Network layer chức năng chính?

A. Process-process transfer

B. Routing datagrams from source to destination ✓

C. Application support

D. Bits on wire

Câu 55: Network layer bao gồm protocols nào?

A. TCP, UDP

B. HTTP, DNS

C. IP, routing protocols ✓

D. Ethernet, WiFi

Câu 56: Link layer bao gồm protocols nào?

A. IP, ICMP

B. TCP, UDP

C. Ethernet, 802.11 (WiFi), PPP ✓

D. HTTP, FTP

Câu 57: Link layer chức năng chính?

A. Routing packets

B. Data transfer between neighboring network elements ✓

C. Process communication

D. Application support

Câu 58: Physical layer làm gì?

A. Routing

B. Addressing

C. Bits "on the wire" ✓

D. Encryption

Câu 59: PDU của Application layer là gì?

A. Segment

B. Message (M) ✓

C. Datagram

D. Frame

Câu 60: PDU của Transport layer là gì?

A. Message

B. Segment (Ht | M) ✓

C. Datagram

D. Frame

Câu 61: PDU của Network layer là gì?

A. Segment

B. Frame

C. Datagram (Hn | Ht | M) ✓

D. Message

Câu 62: PDU của Link layer là gì?

A. Segment

B. Datagram

C. Frame (Hl | Hn | Ht | M) ✓

D. Packet

Câu 63: PDU của Physical layer là gì?

A. Frames

B. Packets

C. Bits ✓

D. Bytes

Câu 64: Header Ht chứa thông tin gì?

A. IP addresses

B. Transport layer info (port numbers, sequence numbers) ✓

C. MAC addresses

D. Application data

Câu 65: Header Hn chứa thông tin gì?

A. Port numbers

B. Network layer info (IP addresses) ✓

C. MAC addresses

D. Application commands

Câu 66: Header Hl chứa thông tin gì?

A. IP addresses

B. Port numbers

C. Link layer info (MAC addresses) ✓

D. Routing info

Câu 67: Switch hoạt động đến layer nào?

A. Physical only

B. Link layer ✓

C. Network layer

D. Transport layer

Câu 68: Router hoạt động đến layer nào?

A. Physical only

B. Link layer

C. Network layer ✓

D. Application layer

Câu 69: Host có bao nhiêu layers?

A. 3 layers

B. Full stack (5 layers) ✓

C. 2 layers

D. 4 layers

Câu 70: ISO/OSI model có bao nhiêu layers?

A. 5

B. 6

C. 7 ✓

D. 8

Câu 71: Hai layers trong OSI KHÔNG có trong Internet Stack?

A. Application, Transport

B. Presentation, Session ✓

C. Network, Link

D. Physical, Application

Câu 72: Presentation layer làm gì?

A. Routing packets

B. Encryption, compression, machine-specific conventions ✓

C. Process communication

D. Bits transmission

Câu 73: Session layer làm gì?

A. Encryption

B. Synchronization, checkpointing, recovery of data exchange ✓

C. Routing

D. Addressing

Câu 74: Internet Stack "missing" Presentation & Session, phải làm gì?

A. Không thể implement

B. If needed, must be implemented in application ✓

C. Implement ở transport layer

D. Implement ở network layer

PHẦN 7: NETWORK SECURITY BASICS

Câu 75: Internet được thiết kế với bảo mật từ đầu không?

A. Có, rất bảo mật

B. KHÔNG, not originally designed with (much) security in mind ✓

C. Một phần

D. Chỉ cho military

Câu 76: Original vision của Internet về security?

A. Highly secure network

B. "A group of mutually trusting users attached to transparent network" ✓

C. Zero trust network

D. Military-grade security

Câu 77: Security considerations nên ở layer nào?

A. Chỉ application layer

B. Chỉ network layer

C. ALL layers! ✓

D. Chỉ physical layer

Câu 78: Bốn mục tiêu chính của network security?

A. Speed, Cost, Reliability, Scalability

B. Confidentiality, Authentication, Message Integrity, Access & Availability ✓

C. Encryption, Compression, Routing, Forwarding

D. TCP, IP, HTTP, DNS

Câu 79: Confidentiality nghĩa là gì?

A. Tất cả đều biết message

B. Only sender, intended receiver should "understand" message contents ✓

C. Message công khai

D. Không mã hóa

Câu 80: Để đạt Confidentiality, sender làm gì?

A. Gửi plaintext

B. Encrypts message ✓

C. Sign message

D. Hash message

Câu 81: Authentication nghĩa là gì?

A. Mã hóa message

B. Confirm identity of each other ✓

C. Tăng tốc độ

D. Nén dữ liệu

Câu 82: Message Integrity nghĩa là gì?

A. Message nhanh

B. Message ngắn

C. Ensure message not altered without detection ✓

D. Message được mã hóa

Câu 83: Access and Availability nghĩa là gì?

A. Chỉ admin truy cập

B. Không ai truy cập được

C. Services must be accessible and available to users ✓

D. Chỉ mở vào ban ngày

Câu 84: Trong network security, Alice và Bob là ai?

A. Real attackers

B. Lovers! Want to communicate securely ✓

C. Routers

D. Firewalls

Câu 85: Trudy trong network security là ai?

A. Helper

B. Intruder - may intercept, delete, add messages ✓

C. Certificate Authority

D. Administrator

Câu 86: Trong thực tế, Alice & Bob có thể là gì?

A. Chỉ người thật

B. Web browser/server, DNS servers, BGP routers, online banking ✓

C. Chỉ routers

D. Chỉ servers

PHẦN 8: ATTACKS

Câu 87: Eavesdrop attack là gì?

A. Xóa messages

B. Intercept messages ✓

C. Tạo messages giả

D. Từ chối service

Câu 88: Impersonation (Spoofing) là gì?

A. Nghe lén

B. Fake (spoof) source address in packet ✓

C. Xóa packets

D. Làm chậm network

Câu 89: Hijacking attack là gì?

A. Nghe lén connection

B. "Take over" ongoing connection by removing sender/receiver ✓

C. Tạo connection mới

D. Mã hóa connection

Câu 90: Denial of Service (DoS) làm gì?

A. Cải thiện service

B. Prevent service from being used by others (overload resources) ✓

C. Tăng tốc service

D. Backup service

Câu 91: Packet sniffing hoạt động trên media nào?

A. Chỉ wired

B. Broadcast media (shared Ethernet, wireless) ✓

C. Chỉ fiber optic

D. Chỉ satellite

Câu 92: Packet sniffing sử dụng gì?

A. Normal network interface

B. Promiscuous network interface ✓

C. Firewall

D. Router

Câu 93: Packet sniffing có thể capture được gì?

A. Chỉ headers

B. Chỉ payloads

C. ALL packets including passwords! ✓

D. Chỉ broadcast packets

Câu 94: Tool nào là packet sniffer?

A. Notepad

B. Wireshark ✓

C. Chrome

D. Excel

Câu 95: Alternatives của Wireshark?

A. Word, Excel

B. tcpdump, scapy ✓

C. Firefox, Safari

D. PowerPoint, Outlook

Câu 96: IP Spoofing là gì?

A. Mã hóa IP

B. Injection of packet with FALSE source address ✓

C. Tăng tốc IP

D. Backup IP

Câu 97: DoS attack hoạt động như thế nào?

A. Improve resources

B. Select target → break into hosts → send packets from compromised hosts ✓

C. Protect target

D. Monitor target

Câu 98: DoS attack sử dụng gì để tấn công?

A. One powerful computer

B. Botnet - compromised hosts around network ✓

C. Chỉ router

D. Chỉ switch

Câu 99: Mục đích của DoS attack?

A. Improve availability

B. Make resources unavailable by overwhelming with bogus traffic ✓

C. Increase speed

D. Backup data

PHẦN 9: DEFENSE

Câu 100: Authentication trong defense là gì?

A. Mã hóa data

B. Proving you are who you say you are ✓

C. Tăng tốc độ

D. Nén data

Câu 101: Cellular networks authentication dùng gì?

A. Password

B. Hardware identity via SIM card ✓

C. Fingerprint

D. Face recognition

Câu 102: Traditional Internet có hardware assist cho authentication không?

A. Có, rất nhiều

B. No such hardware assist ✓

C. Chỉ một số

D. Tất cả đều có

Câu 103: Confidentiality defense đạt được qua gì?

A. Firewall

B. Encryption ✓

C. Antivirus

D. Backup

Câu 104: Integrity checks sử dụng gì?

A. Antivirus

B. Digital signatures ✓

C. Firewall

D. VPN

Câu 105: Digital signatures làm gì?

A. Mã hóa data

B. Prevent/detect tampering ✓

C. Tăng tốc độ

D. Nén data

Câu 106: Access restrictions sử dụng gì?

A. Open network

B. Password-protected VPNs ✓

C. No password

D. Public access

Câu 107: Firewalls là gì?

A. Physical walls

B. Specialized "middleboxes" in access and core networks ✓

C. Software only

D. Hardware only

Câu 108: Firewalls hoạt động theo nguyên tắc gì?

A. Allow all

B. Off-by-default: filter incoming packets ✓

C. Block all

D. Random filtering

Câu 109: Firewalls restrict gì?

A. Chỉ senders

B. Chỉ receivers

C. Senders, receivers, applications ✓

D. Chỉ protocols

Câu 110: Firewalls có thể làm gì với DoS?

A. Không thể làm gì

B. Detecting/reacting to DoS attacks ✓

C. Chỉ detect

D. Chỉ log

PHẦN 10: AUTHENTICATION PROTOCOLS

Câu 111: Protocol ap1.0 - Alice says "I am Alice" - có an toàn không?

A. Rất an toàn

B. An toàn một phần

C. KHÔNG an toàn - Trudy can declare herself as Alice ✓

D. An toàn với encryption

Câu 112: Protocol ap2.0 thêm gì so với ap1.0?

A. Password

B. Alice's IP address ✓

C. Encryption

D. Digital signature

Câu 113: Vấn đề của Protocol ap2.0?

A. Quá chậm

B. Trudy can spoof Alice's IP address ✓

C. Quá phức tạp

D. Cần hardware

Câu 114: Protocol ap3.0 thêm gì so với ap2.0?

A. IP address mới

B. Alice's password ✓

C. Certificate

D. Nonce

Câu 115: Vấn đề của Protocol ap3.0?

A. Password quá ngắn

B. Playback attack - Trudy records and replays packet ✓

C. Password quá dài

D. Không có vấn đề

Câu 116: Protocol ap3.1 encrypt password có giải quyết playback attack không?

A. Có, hoàn toàn

B. KHÔNG - playback attack STILL works ✓

C. Một phần

D. Tùy thuộc encryption

Câu 117: Tại sao ap3.1 vẫn bị playback attack?

A. Encryption yếu

B. Trudy không cần biết password, chỉ cần replay encrypted packet ✓

C. Password ngắn

D. IP spoofing

Câu 118: Nonce là gì?

A. Nonsense number

B. Number used only ONCE-in-a-lifetime ✓

C. Normal number

D. Negative number

Câu 119: Protocol ap4.0 sử dụng gì?

A. Password only

B. Nonce (challenge-response) với shared secret key ✓

C. IP address

D. Certificate

Câu 120: Quy trình ap4.0?

A. Alice sends password

B. Bob sends R (nonce) → Alice returns K(R) encrypted with shared key ✓

C. Alice sends IP

D. Bob sends password

Câu 121: Tại sao ap4.0 an toàn?

A. Password mạnh

B. Bob knows Alice is LIVE, only Alice knows key to encrypt nonce ✓

C. IP không thể spoof

D. Encryption mạnh

Câu 122: Nhược điểm của ap4.0?

A. Quá chậm

B. Requires shared symmetric key ✓

C. Quá phức tạp

D. Không an toàn

Câu 123: Protocol ap5.0 sử dụng gì thay cho shared key?

A. Longer password

B. Public key cryptography ✓

C. Multiple passwords

D. Hardware token

Câu 124: Trong ap5.0, Alice gửi gì cho Bob?

A. Password

B. Public key và encrypted nonce

C. K_A^-(R) - signed with private key ✓

D. Chỉ public key

Câu 125: Bob verify ap5.0 như thế nào?

A. Decrypt với shared key

B. K_A^+(K_A-(R)) = R - decrypt with Alice's public key ✓

C. Check password database

D. Ask CA

Câu 126: Vấn đề CHÍNH của ap5.0?

A. Quá chậm

B. Man-in-the-Middle (MITM) attack ✓

C. Public key quá dài

D. Không an toàn

Câu 127: Trong MITM attack, Trudy làm gì?

A. Chỉ nghe lén

B. Poses as Alice (to Bob) AND as Bob (to Alice) ✓

C. Chỉ block messages

D. Chỉ modify messages

Câu 128: Trong MITM, Trudy gửi public key nào cho Bob?

A. Alice's public key

B. Trudy's public key (claims it's Alice's!) ✓

C. Bob's public key

D. CA's public key

Câu 129: Kết quả của MITM attack?

A. Bob phát hiện Trudy

B. Alice phát hiện Trudy

C. Trudy intercepts ALL communication, Bob thinks talking to Alice ✓

D. Không có hậu quả

Câu 130: Giải pháp cho MITM attack?

A. Longer keys

B. Stronger encryption

C. Certification Authorities (CA) - certified public keys ✓

D. Faster computers

Câu 131: CA viết tắt của gì?

A. Computer Algorithm

B. Certification Authority ✓

C. Cryptographic Authentication

D. Certificate Analyzer

Câu 132: CA làm gì?

A. Mã hóa messages

B. Binds public key to particular entity E ✓

C. Tạo private keys

D. Routing packets

Câu 133: Entity phải làm gì khi register với CA?

A. Chỉ gửi public key

B. Provides "proof of identity" to CA ✓

C. Trả tiền

D. Không cần làm gì

Câu 134: CA tạo gì sau khi verify identity?

A. Private key

B. Certificate binding identity E to E's public key ✓

C. Password

D. IP address

Câu 135: Certificate được sign bằng gì?

A. Entity's private key

B. CA's private key ✓

C. Entity's public key

D. CA's public key

Câu 136: Certificate chứa gì?

A. Chỉ public key

B. Chỉ identity

C. Entity's identifying information VÀ entity's public key, signed by CA ✓

D. Chỉ signature

Câu 137: Khi Alice muốn Bob's public key, Alice làm gì?

A. Hỏi Bob trực tiếp

B. Google search

C. Gets Bob's certificate, applies CA's public key to decrypt signature ✓

D. Tạo key mới

Câu 138: Alice verify certificate bằng gì?

A. Bob's private key

B. Alice's private key

C. CA's public key (widely known & trusted) ✓

D. Bob's public key

Câu 139: Sau khi verify certificate, Alice có được gì?

A. Bob's private key

B. Bob's public key (chắc chắn đúng!) ✓

C. CA's private key

D. Shared secret key

Câu 140: Tại sao CA's signature không thể forge (giả mạo)?

A. Quá dài

B. Chỉ CA có CA's private key để sign ✓

C. Encryption mạnh

D. Hardware protection

Câu 141: Trong Pizza Prank example, Trudy làm gì?

A. Order pizza cho mình

B. Order pizza "from Bob", sends her public key claiming it's Bob's ✓

C. Hủy order của Bob

D. Đánh cắp pizza

Câu 142: Pizza Store verify như thế nào trong Pizza Prank?

A. Call Bob

B. Verifies signature with Trudy's key (thinking it's Bob's) ✓

C. Check database

D. Ask CA

Câu 143: Kết quả của Pizza Prank?

A. Trudy bị bắt

B. Bob nhận 4 pepperoni pizzas (Bob doesn't even like pepperoni!) ✓

C. Pizza Store phát hiện lừa đảo

D. Không có hậu quả

Câu 144: Certificate giải quyết Pizza Prank như thế nào?

A. Không giải quyết được

B. CA certifies Bob's real public key, Pizza Store can verify ✓

C. Chỉ làm chậm attack

D. Tăng chi phí attack

Câu 145: CA's public key phải như thế nào?

A. Bí mật

B. Widely known & trusted ✓

C. Thay đổi thường xuyên

D. Khác nhau mỗi user

---

ĐÁP ÁN NHANH (Câu 1-145)

1.B 2.C 3.B 4.B 5.B 6.B 7.D 8.B 9.B 10.C 11.B 12.C 13.C 14.C 15.B 16.C 17.B 18.C 19.C 20.C 21.B 22.B 23.C 24.B 25.B 26.B 27.B 28.B 29.B 30.B 31.B 32.B 33.B 34.B 35.C 36.B 37.B 38.B 39.C 40.B 41.B 42.B 43.B 44.C 45.B 46.B 47.B 48.B 49.B 50.C 51.B 52.B 53.B 54.B 55.C 56.C 57.B 58.C 59.B 60.B 61.C 62.C 63.C 64.B 65.B 66.C 67.B 68.C 69.B 70.C 71.B 72.B 73.B 74.B 75.B 76.B 77.C 78.B 79.B 80.B 81.B 82.C 83.C 84.B 85.B 86.B 87.B 88.B 89.B 90.B 91.B 92.B 93.C 94.B 95.B 96.B 97.B 98.B 99.B 100.B 101.B 102.B 103.B 104.B 105.B 106.B 107.B 108.B 109.C 110.B 111.C 112.B 113.B 114.B 115.B 116.B 117.B 118.B 119.B 120.B 121.B 122.B 123.B 124.C 125.B 126.B 127.B 128.B 129.C 130.C 131.B 132.B 133.B 134.B 135.B 136.C 137.C 138.C 139.B 140.B 141.B 142.B 143.B 144.B 145.B

---

BẢNG TÓM TẮT NHANH - CHƯƠNG 5

1. INTERNET BASICS

• Hosts = End systems billions connected
• Packet switches: Routers, Switches
• Internet = "Network of networks"
• Protocols: HTTP, TCP, IP, WiFi, Ethernet
• Standards: RFC, IETF

2. INTERNET HISTORY - KEY DATES

• 1983: TCP/IP, DNS
• 1982: SMTP
• 1985: FTP
• 1988: TCP congestion control
• 1991: Commercial use
• 1994: Mosaic browser
• 2008: SDN
• 2017: Smartphones > fixed, ~18B devices

3. FORWARDING VS ROUTING

• Forwarding: LOCAL action, move packets input→output
• Routing: GLOBAL action, determine paths, routing algorithms

4. PACKET DELAY

• d_nodal = d_proc + d_queue + d_trans + d_prop
• d_proc: < μs, check errors, determine output
• d_queue: depends on congestion
• d_trans = L/R: push bits onto link
• d_prop = d/s: bits propagate through link
• d_trans ≠ d_prop!

5. PROTOCOL STACK (5 LAYERS)

1. Application: HTTP, DNS, SMTP - Message
2. Transport: TCP, UDP - Segment (Ht|M)
3. Network: IP, routing - Datagram (Hn|Ht|M)
4. Link: Ethernet, WiFi - Frame (Hl|Hn|Ht|M)

5. Physical: Bits

6. Switch: Link layer

7. Router: Network layer
8. Host: Full stack

6. OSI MODEL (7 LAYERS)

• Internet Stack + Presentation + Session
• If needed → implement in application

7. NETWORK SECURITY GOALS

1. Confidentiality: Encryption/Decryption
2. Authentication: Confirm identity
3. Message Integrity: Detect tampering
4. Access & Availability: Services accessible

8. ATTACKS

• Eavesdrop: Intercept messages
• Spoofing: Fake source address
• Hijacking: Take over connection
• DoS: Overwhelm resources with bogus traffic
• Packet Sniffing: Promiscuous mode, capture all (Wireshark)

9. DEFENSE

• Authentication: Proving identity (SIM card)
• Confidentiality: Encryption
• Integrity: Digital signatures
• Access: Password-protected VPNs
• Firewalls: Off-by-default filtering

10. AUTHENTICATION EVOLUTION

• ap1.0: "I am Alice" → ✗ Trudy declares
• ap2.0: + IP address → ✗ IP spoofing
• ap3.0: + Password → ✗ Playback attack
• ap3.1: + Encrypted password → ✗ Still playback
• ap4.0: + Nonce (R) + shared key → ✓ OK but needs shared key
• ap5.0: + Public key → ✗ MITM attack
• Solution: CA (Certificates) → ✓ SECURE!

11. CERTIFICATES

• CA binds public key to entity
• Certificate = [Identity | Public Key] signed by CA's private key
• Alice gets Bob's cert → verify with CA's public key → get Bob's public key
• CA's public key: widely known & trusted

CHUẨN BỊ THI: Nhớ kỹ 4 delay types, 5 layers (chức năng + PDU), attacks vs defenses, authentication protocols evolution, và vai trò của CA!