防火墻是保證網(wǎng)絡(luò)安全最重要的防線之一,防火墻的主要功能的實(shí)現(xiàn)都使用下述的三種技術(shù)方法。
1、包過濾
包過濾功能(Packert Filtering)拒絕接受從未授權(quán)的主機(jī)發(fā)送的TCP/IP包,并拒絕接受使用未授權(quán)的服務(wù)的連接請求。
互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上,所有信息都是以數(shù)據(jù)包的形式來傳輸?shù)模瑪?shù)據(jù)包中包含發(fā)送方的IP地址和接收方的IP地址。數(shù)據(jù)包過濾就是將所有通過的數(shù)據(jù)包中發(fā)送方IP地址、接收方IP地址、TCP端口、TCP鏈路狀態(tài)等信息讀出,并按照預(yù)先設(shè)定的過濾原則過濾數(shù)據(jù)包,那些不符合規(guī)定的數(shù)據(jù)包會被防火墻丟棄,以保證內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全。
包過濾
防火墻通常是基于訪問控制來實(shí)現(xiàn)的。它利用數(shù)據(jù)包的頭信息(源IP地址、封裝協(xié)議、端口號等)判定與過濾規(guī)則相匹配與否以決定取舍。建立這類防火墻需要按照如下步驟進(jìn)行:建立安全策略、寫出所允許的和禁止的服務(wù)、將安全策略轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)包分組字段的邏輯表達(dá)式、用相應(yīng)的句法重寫邏輯表達(dá)式并設(shè)置之。包過濾防火墻主要用來防止外來攻擊,或是限制內(nèi)部用戶訪問某些外部的資源。如果是防止外部攻擊,針對典型攻擊的過濾規(guī)則,大體有:
?。?)源IP地址欺騙式攻擊(Source IP Address Spoofing Attacks)。對入侵者假冒內(nèi)部主機(jī),從外部傳輸一個源IP地址為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)IP地址的數(shù)據(jù)包的這類攻擊,防火墻只需把來自外部端口的使用內(nèi)部源地址的數(shù)據(jù)包丟棄即可。
?。?)殘片攻擊(Tiny Fragment Attacks)。入侵者使用TCP/IP數(shù)據(jù)包分段特性,創(chuàng)建極小的分段并強(qiáng)行將TCP/IP頭信息分成多個數(shù)據(jù)包,以繞過用戶防火墻的過濾規(guī)則。攻擊者期望防火墻只檢查第一個分段而允許其余的分段通過。目前,大多數(shù)防火墻已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了碎片的重組功能,可以進(jìn)行相應(yīng)的過濾設(shè)置。
?。?)針對FTP服務(wù)的過濾。由于FTP服務(wù)分為數(shù)據(jù)通道和命令通道,而且有正常模式和被動模式之分,因此普通數(shù)據(jù)包過濾防火墻無法進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)置,對于具有狀態(tài)檢測功能的防火墻,則可以輕易地實(shí)現(xiàn)。例如,使用Linux下面的iptables,可以利用relate關(guān)鍵來匹配FTP服務(wù)及其相關(guān)的動態(tài)連接。
?。?)URL過濾、病毒過濾等。目前一些包過濾防火墻還具有這些擴(kuò)展功能。在實(shí)現(xiàn)時,這些防火墻通常需要審查數(shù)據(jù)包的內(nèi)容,以發(fā)現(xiàn)可疑的字段,然后進(jìn)行訪問控制設(shè)置。這些功能通常按照實(shí)現(xiàn)方式的不同,可以分為按照數(shù)據(jù)包的過濾和按照會話的過濾。在按照數(shù)據(jù)包的過濾方式中,只是對各個數(shù)據(jù)包進(jìn)行檢查,這樣的檢查機(jī)制,很容易被繞過;按照會話重組,則不大容易被欺騙,但是代價(jià)則是在性能上的犧牲。
事實(shí)上,隨著防火墻的發(fā)展,已經(jīng)越來越多地融合了入侵檢測技術(shù)。但是,由于防火墻對于穩(wěn)定性、效率等都有著很嚴(yán)格的要求,因此二者的融合方式以及具體的方法,都還在不斷的研究之中。
2、網(wǎng)路地址翻譯
網(wǎng)絡(luò)地址翻譯(Network Address Translation,NAT),NAT 也稱為 IP 偽裝(IP Masquerading)。防火墻在接收到數(shù)據(jù)包后,將源地址或者是目的地址修改后發(fā)送,主要是為了解決IP地址不足問題。此外,由于使用網(wǎng)絡(luò)地址翻譯導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)外部無法訪問網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的未經(jīng)授權(quán)的服務(wù),因此從一定意義來說可以有效地保護(hù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的系統(tǒng)。
NAT主要是通過防火墻、路由器等網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包流入防火墻時,系統(tǒng)會檢查該數(shù)據(jù)包是否符合用戶設(shè)定的NAT規(guī)則,如果找到符合的規(guī)則,系統(tǒng)會按照規(guī)則對數(shù)據(jù)包進(jìn)行轉(zhuǎn)換,同時建立一條NAT進(jìn)程,當(dāng)有數(shù)據(jù)包返回時,將檢查進(jìn)程表,進(jìn)行相應(yīng)的處理。
3、代理服務(wù)
代理服務(wù)(Proxy Service),代理服務(wù)器從客戶端接到請求后,訪問需要訪問的服務(wù)器,并將結(jié)果返回給客戶端,這種技術(shù)通常能夠提供更為強(qiáng)大的訪問控制。
代理服務(wù)器接收客戶請求后會檢查驗(yàn)證其合法性,如其合法,代理服務(wù)器像一臺客戶機(jī)一樣取回所需的信息再轉(zhuǎn)發(fā)給客戶。它將內(nèi)部系統(tǒng)與外界隔離開來,從外面只能看到代理服務(wù)器而看不到任何內(nèi)部資源。代理服務(wù)器只允許有代理的服務(wù)通過,而其他所有服務(wù)都完全被封鎖住。
代理服務(wù)器非常適合那些根本就不希望外部用戶訪問企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò),而也不希望內(nèi)部的用戶無限制地使用或?yàn)E用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。采用代理服務(wù)器,可以把企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)隱藏起來,內(nèi)部的用戶需要驗(yàn)證和授權(quán)之后才可以去訪問因特網(wǎng)。
以上我們簡要介紹了防火墻相關(guān)的一些知識,事實(shí)上,作為目前網(wǎng)絡(luò)安全研究上一個重要的組成方面,防火墻正在迅速的發(fā)展之中。出現(xiàn)了很多具有新功能的防火墻系統(tǒng),如基于內(nèi)容的檢測、透明模式等。了解更多您可以注冊成為河姆渡
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