防火墙

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防火墙是位于内部网和外部网之间的屏障,它按照系统管理员预先定义好的规则来控制数据包的进出。防火墙是系统的第一道防线,其作用是防止非法用户的进入。


所谓防火墙指的是一个由软件和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的边界上构造的保护屏障.是一种获取安全性方法的形象说法,它是一种计算机硬件和软件的结合,使Internet与Intranet之间建立起一个安全网关(Security Gateway),从而保护内部网免受非法用户的侵入,防火墙主要由服务访问规则、验证工具、包过滤和应用网关4个部分组成,防火墙就是一个位于计算机和它所连接的网络之间的软件或硬件。该计算机流入流出的所有网络通信和数据包均要经过此防火墙。


(一)内部网络和外部网络之间的所有网络数据流都必须经过防火墙

防火墙布置图


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这是防火墙所处网络位置特性,同时也是一个前提。因为只有当防火墙是内、外部网络之间通信的唯一通道,才可以全面、有效地保护企业网内部网络不受侵害。


(二)只有符合安全策略的数据流才能通过防火墙

防火墙最基本的功能是确保网络流量的合法性,并在此前提下将网络的流量快速的从一条链路转发到另外的链路上去。从最早的防火墙模型开始谈起,原始的防火墙是一台“双穴主机”,即具备两个网络接口,同时拥有两个网络层地址。防火墙将网络上的流量通过相应的网络接口接收上来,按照OSI协议栈的七层结构顺序上传,在适当的协议层进行访问规则和安全审查,然后将符合通过条件的报文从相应的网络接口送出,而对于那些不符合通过条件的报文则予以阻断。因此,从这个角度上来说,防火墙是一个类似于桥接或路由器的、多端口的(网络接口>=2)转发设备,它跨接于多个分离的物理网段之间,并在报文转发过程之中完成对报文的审查工作。


(三)防火墙自身应具有非常强的抗攻击免疫力

这是防火墙之所以能担当企业内部网络安全防护重任的先决条件。防火墙处于网络边缘,它就像一个边界卫士一样,每时每刻都要面对黑客的入侵,这样就要求防火墙自身要具有非常强的抗击入侵本领。它之所以具有这么强的本领防火墙操作系统本身是关键,只有自身具有完整信任关系的操作系统才可以谈论系统的安全性。其次就是防火墙自身具有非常低的服务功能,除了专门的防火墙嵌入系统外,再没有其它应用程序在防火墙上运行。当然这些安全性也只能说是相对的。


(四)应用层防火墙具备更细致的防护能力

自从Gartner提出下一代防火墙概念以来,信息安全行业越来越认识到应用层攻击成为当下取代传统攻击,最大程度危害用户的信息安全,而传统防火墙由于不具备区分端口和应用的能力,以至于传统防火墙仅仅只能防御传统的攻击,基于应用层的攻击则毫无办法。

从2011年开始,国内厂家通过多年的技术积累,开始推出下一代防火墙,在国内从第一家推出真正意义的下一代防火墙的网康科技开始,至今包扩东软,天融信等在内的传统防火墙厂商也开始相互 [4]  效仿,陆续推出了下一代防火墙,下一代防火墙具备应用层分析的能力,能够基于不同的应用特征,实现应用层的攻击过滤,在具备传统防火墙、IPS、防毒等功能的同时,还能够对用户和内容进行识别管理,兼具了应用层的高性能和智能联动两大特性,能够更好的针对应用层攻击进行防护。


(五)数据库防火墙针对数据库恶意攻击的阻断能力

虚拟补丁技术:针对CVE公布的数据库漏洞,提供漏洞特征检测技术。
高危访问控制技术:提供对数据库用户的登录、操作行为,提供根据地点、时间、用户、操作类型、对象等特征定义高危访问行为。
SQL注入禁止技术:提供SQL注入特征库。
返回行超标禁止技术:提供对敏感表的返回行数控制。
SQL黑名单技术:提供对非法SQL的语法抽象描述。



防火墙代理服务

代理服务设备(可能是一台专属的硬件,或只是普通机器上的一套软件)也能像应用程序一样回应输入封包(例如连接要求),同时封锁其他的封包,达到类似于防火墙的效果。


代理使得由外在网络窜改一个内部系统更加困难,并且一个内部系统误用不一定会导致一个安全漏洞可从防火墙外面(只要应用代理剩下的原封和适当地被配置)被入侵。相反地,入侵者也许劫持一个公开可及的系统和使用它作为代理人为他们自己的目的;代理人然后伪装作为那个系统对其它内部机器。当对内部地址空间的用途加强安全,破坏狂也许仍然使用方法譬如IP 欺骗试图通过小包对目标网络。

防火墙经常有网络地址转换(NAT)的功能,并且主机被保护在防火墙之后共同地使用所谓的“私人地址空间”,依照被定义在[RFC 1918] 。 管理员经常设置了这样的情节:假装内部地址或网络是安全的。


防火墙的适当的配置要求技巧和智能。 它要求管理员对网络协议和电脑安全有深入的了解。 因小差错可使防火墙不能作为安全工具。



防火墙主要优点

(1)防火墙能强化安全策略。

(2)防火墙能有效地记录Internet上的活动。

(3)防火墙限制暴露用户点。防火墙能够用来隔开网络中一个网段与另一个网段。这样,能够防止影响一个网段的问题通过整个网络传播。

(4)防火墙是一个安全策略的检查站。所有进出的信息都必须通过防火墙,防火墙便成为安全问题的检查点,使可疑的访问被拒绝于门外。


防火墙具有很好的保护作用。入侵者必须首先穿越防火墙的安全防线,才能接触目标计算机。你可以将防火墙配置成许多不同保护级别。高级别的保护可能会禁止一些服务,如视频流等。


防火墙最基本的功能就是控制在计算机网络中,不同信任程度区域间传送的数据流。例如互联网是不可信任的区域,而内部网络是高度信任的区域。以避免安全策略中禁止的一些通信,与建筑中的防火墙功能相似。它有控制信息基本的任务在不同信任的区域。 典型信任的区域包括互联网(一个没有信任的区域)和一个内部网络(一个高信任的区域)。最终目标是提供受控连通性在不同水平的信任区域通过安全政策的运行和连通性模型之间根据最少特权原则。


例如:TCP/IPPort 135~139是Microsoft Windows的【网上邻居】所使用的。如果计算机有使用【网上邻居】的【共享文件夹】,又没使用任何防火墙相关的防护措施的话,就等于把自己的【共享文件夹】公开到Internet,供不特定的任何人有机会浏览目录内的文件。且早期版本的Windows有【网上邻居】系统溢出的无密码保护的漏洞(这里是指【共享文件夹】有设密码,但可经由此系统漏洞,达到无须密码便能浏览文件夹的需求)


防火墙对流经它的网络通信进行扫描,这样能够过滤掉一些攻击,以免其在目标计算机上被执行。防火墙还可以关闭不使用的端口。而且它还能禁止特定端口的流出通信,封锁特洛伊木马。最后,它可以禁止来自特殊站点的访问,从而防止来自不明入侵者的所有通信。



防火墙网络安全

一个防火墙(作为阻塞点、控制点)能极大地提高一个内部网络的安全性,并通过过滤不安全的服务而降低风险。由于只有经过精心选择的应用协议才能通过防火墙,所以网络环境变得更安全。如防火墙可以禁止诸如众所周知的不安全的NFS协议进出受保护网络,这样外部的攻击者就不可能利用这些脆弱的协议来攻击内部网络。防火墙同时可以保护网络免受基于路由的攻击,如IP选项中的源路由攻击和ICMP重定向中的重定向路径。防火墙应该可以拒绝所有以上类型攻击的报文并通知防火墙管理员。


强化网络安全策略

通过以防火墙为中心的安全方案配置,能将所有安全软件(如口令、加密、身份认证、审计等)配置在防火墙上。与将网络安全问题分散到各个主机上相比,防火墙的集中安全管理更经济。例如在网络访问时,一次一密口令系统和其它的身份认证系统完可以不必分散在各个主机上,而集中在防火墙一身上。


监控网络存取和访问

如果所有的访问都经过防火墙,那么,防火墙就能记录下这些访问并作出日志记录,同时也能提供网络使用情况的统计数据。当发生可疑动作时,防火墙能进行适当的报警,并提供网络是否受到监测和攻击的详细信息。另外,收集一个网络的使用和误用情况也是非常重要的。首先的理由是可以清楚防火墙是否能够抵挡攻击者的探测和攻击,并且清楚防火墙的控制是否充足。而网络使用统计对网络需求分析和威胁分析等而言也是非常重要的。


防止内部信息的外泄

通过利用防火墙对内部网络的划分,可实现内部网重点网段的隔离,从而限制了局部重点或敏感网络安全问题对全局网络造成的影响。再者,隐私是内部网络非常关心的问题,一个内部网络中不引人注意的细节可能包含了有关安全的线索而引起外部攻击者的兴趣,甚至因此而暴漏了内部网络的某些安全漏洞。使用防火墙就可以隐蔽那些透漏内部细节如Finger,DNS等服务。Finger显示了主机的所有用户的注册名、真名,最后登录时间和使用shell类型等。但是Finger显示的信息非常容易被攻击者所获悉。攻击者可以知道一个系统使用的频繁程度,这个系统是否有用户正在连线上网,这个系统是否在被攻击时引起注意等等。防火墙可以同样阻塞有关内部网络中的DNS信息,这样一台主机的域名和IP地址就不会被外界所了解。



防火墙数据库安全

实现数据库安全的实时防护

数据库防火墙通过SQL 协议分析,根据预定义的禁止和许可策略让合法的SQL 操作通过,阻断非法违规操作,形成数据库的外围防御圈,实现SQL 危险操作的主动预防、实时审计。


数据库防火墙面对来自于外部的入侵行为,提供SQL 注入禁止和数据库虚拟补丁包功能。


其他功能

除了安全作用,防火墙还支持具有Internet服务特性的企业内部网络技术体系VPN(虚拟专用网)。

防火墙的英文名为“FireWall”,它是目前一种最重要的网络防护设备。从专业角度讲,防火墙是位于两个(或多个)网络间,实施网络之间访问控制的一组组件集合。


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