什么是防火墙防火墙的主要功能有哪些

防火墙指隔离在本地网络与外界网络之间的一道防御系统，通过它可以隔离风险区域(即Internet或有一定风险的网络)与安全区域(局域网)的连接，同时不会妨碍人们对风险区域的访问。所以它一般连接在核心交换机与外网之间。

防火墙的作用是防止不希望的、未授权的通信进出被保护的网络，迫使单位强化自己的网络安全政策。一般的防火墙都可以达到以下目的：可以限制他人进入内部网络，过滤掉不安全服务和非法用户；防止入侵者接近你的防御设施；限定用户访问特殊站点，为监视Internet安全提供方便。

扩展资料：

防火墙的基本特性

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。

—防火墙

分为“包过滤型”和“应用代理型”两大类包过滤型防火墙工作在OSI网络参考模型的网络层和传输层，它根据数据包头源地址，目的地址、端口号和协议类型等标志确定是否允许通过。只有满足过滤条件的数据包才被转发到相应的目的地，其余数据包则被从数据流中丢弃。

应用代理型防火墙是工作在OSI的最高层，即应用层。其特点是完全"阻隔"了网络通信流，通过对每种应用服务编制专门的代理程序，实现监视和控制应用层通信流的作用。

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。防火墙的本义是指古代构筑和使用木制结构房屋的时候，为防止火灾的发生和蔓延，人们将坚固的石块堆砌在房屋周围作为屏障，这种防护构筑物就被称之为“防火墙”。其实与防火墙一起起作用的就是“门”。如果没有门，各房间的人如何沟通呢，这些房间的人又如何进去呢？当火灾发生时，这些人又如何逃离现场呢？这个门就相当于我们这里所讲的防火墙的“安全策略”，所以在此我们所说的防火墙实际并不是一堵实心墙，而是带有一些小孔的墙。这些小孔就是用来留给那些允许进行的通信，在这些小孔中安装了过滤机制，也就是上面所介绍的“单向导通性”。

我们通常所说的网络防火墙是借鉴了古代真正用于防火的防火墙的喻义，它指的是隔离在本地网络与外界网络之间的一道防御系统。防火可以使企业内部局域网（LAN）网络与Internet之间或者与其他外部网络互相隔离、限制网络互访用来保护内部网络。

典型的防火墙具有以下基本特性。 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。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、有效地保护企业网部网络不受侵害。根据美国国家安全局制定的《信息保障技术框架》，防火墙适用于用户网络系统的边界，属于用户网络边界的安全保护设备。所谓网络边界即是采用不同安全策略的两个网络连接处，比如用户网络和互联网之间连接、和其它业务往来单位的网络连接、用户内部网络不同部门之间的连接等。防火墙的目的就是在网络连接之间建立一个安全控制点，通过允许、拒绝或重新定向经过防火墙的数据流，实现对进、出内部网络的服务和访问的审计和控制。

典型的防火墙体系网络结构一端连接企事业单位内部的局域网，而另一端则连接着互联网。所有的内、外部网络之间的通信都要经过防火墙，只有符合安全策略的数据流才能通过防火墙。 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 *** 作系统本身是关键，只有自身具有完整信任关系的 *** 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。目前国内的防火墙几乎被国外的品牌占据了一半的市场，国外品牌的优势主要是在技术和知名度上比国内产品高。而国内防火墙厂商对国内用户了解更加透彻，价格上也更具有优势。防火墙产品中，国外主流厂商为思科（Cisco）、CheckPoint、NetScreen等，国内主流厂商为东软、天融信、联想、方正等，它们都提供不同级别的防火墙产品。

防火墙的硬件体系结构曾经历过通用CPU架构、ASIC架构和网络处理器架构，他们各自的特点分别如下：通用CPU架构：通用CPU架构最常见的是基于Intel X86架构的防火墙，在百兆防火墙中Intel X86架构的硬件以其高灵活性和扩展性一直受到防火墙厂商的青睐；由于采用了PCI总线接口，Intel X86架构的硬件虽然理论上能达到2Gbps的吞吐量甚至更高，但是在实际应用中，尤其是在小包情况下，远远达不到标称性能，通用CPU的处理能力也很有限。国内安全设备主要采用的就是基于X86的通用CPU架构。ASIC架构：ASIC（Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路）技术是国外高端网络设备几年前广泛采用的技术。由于采用了硬件转发模式、多总线技术、数据层面与控制层面分离等技术， ASIC架构防火墙解决了带宽容量和性能不足的问题，稳定性也得到了很好的保证。

ASIC技术的性能优势主要体现在网络层转发上，而对于需要强大计算能力的应用层数据的处理则不占优势，而且面对频繁变异的应用安全问题，其灵活性和扩展性也难以满足要求。由于该技术有较高的技术和资金门槛，主要是国内外知名厂商在采用，国外主要代表厂商是Netscreen，国内主要代表厂商为天融信。网络处理器架构：由于网络处理器所使用的微码编写有一定技术难度，难以实现产品的最优性能，因此网络处理器架构的防火墙产品难以占有大量的市场份额。随着网络处理器的主要供应商Intel、Broadcom、IBM等相继出售其网络处理器业务，该技术在网络安全产品中的应用已经走到了尽头。

防火墙技术是通过有机结合各类用于安全管理与筛选的软件和硬件设备，帮助计算机网络于其内、外网之间构建一道相对隔绝的保护屏障，以保护用户资料与信息安全性的一种技术。

主要功能：

1、入侵检测功能

网络防火墙技术的主要功能之一就是入侵检测功能，主要有反端口扫描、检测拒绝服务工具、检测CGI/IIS服务器入侵、检测木马或者网络蠕虫攻击、检测缓冲区溢出攻击等功能，可以极大程度上减少网络威胁因素的入侵，有效阻挡大多数网络安全攻击。 

2、网络地址转换功能

利用防火墙技术可以有效实现内部网络或者外部网络的IP地址转换，可以分为源地址转换和目的地址转换，即SNAT和NAT。

SNAT主要用于隐藏内部网络结构，避免受到来自外部网络的非法访问和恶意攻击，有效缓解地址空间的短缺问题，而DNAT主要用于外网主机访问内网主机，以此避免内部网络被攻击。 

3、网络 *** 作的审计监控功能

通过此功能可以有效对系统管理的所有 *** 作以及安全信息进行记录，提供有关网络使用情况的统计数据，方便计算机网络管理以进行信息追踪。  

4、强化网络安全服务

防火墙技术管理可以实现集中化的安全管理，将安全系统装配在防火墙上，在信息访问的途径中就可以实现对网络信息安全的监管。

类型

1、过滤型防火墙

过滤型防火墙是在网络层与传输层中，可以基于数据源头的地址以及协议类型等标志特征进行分析，确定是否可以通过。在符合防火墙规定标准之下，满足安全性能以及类型才可以进行信息的传递，而一些不安全的因素则会被防火墙过滤、阻挡。 

2、应用代理类型防火墙

应用代理防火墙主要的工作范围就是在OIS的最高层，位于应用层之上。其主要的特征是可以完全隔离网络通信流，通过特定的代理程序就可以实现对应用层的监督与控制。

这两种防火墙是应用较为普遍的防火墙，其他一些防火墙应用效果也较为显著，在实际应用中要综合具体的需求以及状况合理的选择防火墙的类型，这样才可以有效地避免防火墙的外部侵扰等问题的出现。 

3、复合型

目前应用较为广泛的防火墙技术当属复合型防火墙技术，综合了包过滤防火墙技术以及应用代理防火墙技术的优点，譬如发过来的安全策略是包过滤策略，那么可以针对报文的报头部分进行访问控制。

如果安全策略是代理策略，就可以针对报文的内容数据进行访问控制，因此复合型防火墙技术综合了其组成部分的优点，同时摒弃了两种防火墙的原有缺点，大大提高了防火墙技术在应用实践中的灵活性和安全性。

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具体应用

1、内网中的防火墙技术

防火墙在内网中的设定位置是比较固定的，一般将其设置在服务器的入口处，通过对外部的访问者进行控制，从而达到保护内部网络的作用，而处于内部网络的用户，可以根据自己的需求明确权限规划，使用户可以访问规划内的路径。

总的来说，内网中的防火墙主要起到以下两个作用：一是认证应用，内网中的多项行为具有远程的特点，只有在约束的情况下，通过相关认证才能进行；二是记录访问记录，避免自身的攻击，形成安全策略。 

2、外网中的防火墙技术

应用于外网中的防火墙，主要发挥其防范作用，外网在防火墙授权的情况下，才可以进入内网。针对外网布设防火墙时，必须保障全面性，促使外网的所有网络活动均可在防火墙的监视下，如果外网出现非法入侵，防火墙则可主动拒绝为外网提供服务。

基于防火墙的作用下，内网对于外网而言，处于完全封闭的状态，外网无法解析到内网的任何信息。防火墙成为外网进入内网的唯一途径，所以防火墙能够详细记录外网活动，汇总成日志，防火墙通过分析日常日志，判断外网行为是否具有攻击特性。

-防火墙

一虚拟网技术

虚拟网技术主要基于近年发展的局域网交换技术(ATM和以太网交换）。交换技术将传统的基于广播的局域网技术发展为面向连接的技术。因此，网管系统有能力限制局域网通讯的范围而无需通过开销很大的路由器。

由以上运行机制带来的网络安全的好处是显而易见的：信息只到达应该到达的地点。因此、防止了大部分基于网络监听的入侵手段。通过虚拟网设置的访问控制，使在虚拟网外的网络节点不能直接访问虚拟网内节点。但是，虚拟网技术也带来了新的安全问题：

执行虚拟网交换的设备越来越复杂，从而成为被攻击的对象。

基于网络广播原理的入侵监控技术在高速交换网络内需要特殊的设置。

基于MAC的VLAN不能防止MAC欺骗攻击。

以太网从本质上基于广播机制，但应用了交换器和VLAN技术后，实际上转变为点到点通讯，除非设置了监听口，信息交换也不会存在监听和插入（改变）问题。

但是，采用基于MAC的VLAN划分将面临假冒MAC地址的攻击。因此，VLAN的划分最好基于交换机端口。但这要求整个网络桌面使用交换端口或每个交换端口所在的网段机器均属于相同的VLAN。

网络层通讯可以跨越路由器，因此攻击可以从远方发起。IP协议族各厂家实现的不完善，因此，在网络层发现的安全漏洞相对更多，如IP sweep, teardrop, sync-flood, IP spoofing攻击等。

二防火墙枝术

网络防火墙技术是一种用来加强网络之间访问控制,防止外部网络用户以非法手段通过外部网络进入内部网络,访问内部网络资源,保护内部网络 *** 作环境的特殊网络互联设备它对两个或多个网络之间传输的数据包如链接方式按照一定的安全策略来实施检查,以决定网络之间的通信是否被允许,并监视网络运行状态

防火墙产品主要有堡垒主机,包过滤路由器,应用层网关(代理服务器)以及电路层网关,屏蔽主机防火墙,双宿主机等类型

虽然防火墙是保护网络免遭黑客袭击的有效手段,但也有明显不足:无法防范通过防火墙以外的其它途径的攻击,不能防止来自内部变节者和不经心的用户们带来的威胁,也不能完全防止传送已感染病毒的软件或文件,以及无法防范数据驱动型的攻击

自从1986年美国Digital公司在Internet上安装了全球第一个商用防火墙系统,提出了防火墙概念后,防火墙技术得到了飞速的发展国内外已有数十家公司推出了功能各不相同的防火墙产品系列

防火墙处于5层网络安全体系中的最底层,属于网络层安全技术范畴在这一层上,企业对安全系统提出的问题是:所有的IP是否都能访问到企业的内部网络系统如果答案是"是",则说明企业内部网还没有在网络层采取相应的防范措施

作为内部网络与外部公共网络之间的第一道屏障,防火墙是最先受到人们重视的网络安全产品之一虽然从理论上看,防火墙处于网络安全的最底层,负责网络间的安全认证与传输,但随着网络安全技术的整体发展和网络应用的不断变化,现代防火墙技术已经逐步走向网络层之外的其他安全层次,不仅要完成传统防火墙的过滤任务,同时还能为各种网络应用提供相应的安全服务另外还有多种防火墙产品正朝着数据安全与用户认证,防止病毒与黑客侵入等方向发展

1、使用Firewall的益处

保护脆弱的服务

通过过滤不安全的服务，Firewall可以极大地提高网络安全和减少子网中主机的风险。

例如，Firewall可以禁止NIS、NFS服务通过，Firewall同时可以拒绝源路由和ICMP重定向封包。

控制对系统的访问

Firewall可以提供对系统的访问控制。如允许从外部访问某些主机，同时禁止访问另外的主机。例如，Firewall允许外部访问特定的Mail Server和Web Server。

集中的安全管理

Firewall对企业内部网实现集中的安全管理，在Firewall定义的安全规则可以运用于整个内部网络系统，而无须在内部网每台机器上分别设立安全策略。如在Firewall可以定义不同的认证方法，而不需在每台机器上分别安装特定的认证软件。外部用户也只需要经过—次认证即可访问内部网。

增强的保密性

使用Firewall可以阻止攻击者获取攻击网络系统的有用信息，如Finger和DNS。

记录和统计网络利用数据以及非法使用数据

Firewall可以记录和统计通过Firewall的网络通讯，提供关于网络使用的统计数据，并且，Firewall可以提供统计数据，来判断可能的攻击和探测。

策略执行

Firewall提供了制定和执行网络安全策略的手段。未设置Firewall时，网络安全取决于每台主机的用户。

2、 设置Firewall的要素

网络策略

影响Firewall系统设计、安装和使用的网络策略可分为两级，高级的网络策略定义允许和禁止的服务以及如何使用服务，低级的网络策略描述Firewall如何限制和过滤在高级策略中定义的服务。

服务访问策略

服务访问策略集中在Internet访问服务以及外部网络访问（如拨入策略、SLIP/PPP连接等）。

服务访问策略必须是可行的和合理的。可行的策略必须在阻止己知的网络风险和提供用户服务之间获得平衡。典型的服务访问策略是：允许通过增强认证的用户在必要的情况下从Internet访问某些内部主机和服务；允许内部用户访问指定的Internet主机和服务。

Firewall设计策略

Firewall设计策略基于特定的firewall，定义完成服务访问策略的规则。通常有两种基本的设计策略：

允许任何服务除非被明确禁止；

禁止任何服务除非被明确允许。

通常采用第二种类型的设计策略。

3、 Firewall的基本分类

包过滤型

包过滤型产品是防火墙的初级产品,其技术依据是网络中的分包传输技术网络上的数据都是以"包"为单位进行传输的,数据被分割成为一定大小的数据包,每一个数据包中都会包含一些特定信息,如数据的源地址,目标地址,TCP/UDP源端口和目标端口等防火墙通过读取数据包中的地址信息来判断这些"包"是否来自可信任的安全站点 ,一旦发现来自危险站点的数据包,防火墙便会将这些数据拒之门外系统管理员也可以根据实际情况灵活制订判断规则

包过滤技术的优点是简单实用,实现成本较低,在应用环境比较简单的情况下,能够以较小的代价在一定程度上保证系统的安全

但包过滤技术的缺陷也是明显的包过滤技术是一种完全基于网络层的安全技术,只能根据数据包的来源,目标和端口等网络信息进行判断,无法识别基于应用层的恶意侵入,如恶意的Java小程序以及电子邮件中附带的病毒有经验的黑客很容易伪造IP地址,骗过包过滤型防火墙

网络地址转换(NAT)

是一种用于把IP地址转换成临时的,外部的,注册的IP地址标准它允许具有私有IP地址的内部网络访问因特网它还意味着用户不许要为其网络中每一台机器取得注册的IP地址

在内部网络通过安全网卡访问外部网络时,将产生一个映射记录系统将外出的源地址和源端口映射为一个伪装的地址和端口,让这个伪装的地址和端口通过非安全网卡与外部网络连接,这样对外就隐藏了真实的内部网络地址在外部网络通过非安全网卡访问内部网络时,它并不知道内部网络的连接情况,而只是通过一个开放的IP地址和端口来请求访问OLM防火墙根据预先定义好的映射规则来判断这个访问是否安全当符合规则时,防火墙认为访问是安全的,可以接受访问请求,也可以将连接请求映射到不同的内部计算机中当不符合规则时,防火墙认为该访问是不安全的,不能被接受,防火墙将屏蔽外部的连接请求网络地址转换的过程对于用户来说是透明的,不需要用户进行设置,用户只要进行常规 *** 作即可

代理型

代理型防火墙也可以被称为代理服务器,它的安全性要高于包过滤型产品,并已经开始向应用层发展代理服务器位于客户机与服务器之间,完全阻挡了二者间的数据交流从客户机来看,代理服务器相当于一台真正的服务器;而从服务器来看,代理服务器又是一台真正的客户机当客户机需要使用服务器上的数据时,首先将数据请求发给代理服务器,代理服务器再根据这一请求向服务器索取数据,然后再由代理服务器将数据传输给客户机由于外部系统与内部服务器之间没有直接的数据通道,外部的恶意侵害也就很难伤害到企业内部网络系统

代理型防火墙的优点是安全性较高,可以针对应用层进行侦测和扫描,对付基于应用层的侵入和病毒都十分有效其缺点是对系统的整体性能有较大的影响,而且代理服务器必须针对客户机可能产生的所有应用类型逐一进行设置,大大增加了系统管理的复杂性。

监测型监测型

防火墙是新一代的产品,这一技术实际已经超越了最初的防火墙定义监测型防火墙能够对各层的数据进行主动的,实时的监测,在对这些数据加以分析的基础上,监测型防火墙能够有效地判断出各层中的非法侵入同时,这种检测型防火墙产品一般还带有分布式探测器,这些探测器安置在各种应用服务器和其他网络的节点之中,不仅能够检测来自网络外部的攻击,同时对来自内部的恶意破坏也有极强的防范作用据权威机构统计,在针对网络系统的攻击中,有相当比例的攻击来自网络内部因此,监测型防火墙不仅超越了传统防火墙的定义,而且在安全性上也超越了前两代产品

虽然监测型防火墙安全性上已超越了包过滤型和代理服务器型防火墙,但由于监测型防火墙技术的实现成本较高,也不易管理,所以在实用中的防火墙产品仍然以第二代代理型产品为主,但在某些方面也已经开始使用监测型防火墙基于对系统成本与安全技术成本的综合考虑,用户可以选择性地使用某些监测型技术这样既能够保证网络系统的安全性需求,同时也能有效地控制安全系统的总拥有成本

实际上,作为当前防火墙产品的主流趋势,大多数代理服务器(也称应用网关)也集成了包过滤技术,这两种技术的混合应用显然比单独使用具有更大的优势由于这种产品是基于应用的,应用网关能提供对协议的过滤例如,它可以过滤掉FTP连接中的PUT命令,而且通过代理应用,应用网关能够有效地避免内部网络的信息外泄正是由于应用网关的这些特点,使得应用过程中的矛盾主要集中在对多种网络应用协议的有效支持和对网络整体性能的影响上。

4、 建设Firewall的原则

分析安全和服务需求

以下问题有助于分析安全和服务需求：

√ 计划使用哪些Internet服务(如http，ftp，gopher)，从何处使用Internet服务(本地网，拨号，远程办公室)。

√ 增加的需要，如加密或拔号接入支持。

√ 提供以上服务和访问的风险。

√ 提供网络安全控制的同时，对系统应用服务牺牲的代价。

策略的灵活性

Internet相关的网络安全策略总的来说，应该保持一定的灵活性，主要有以下原因：

√ Internet自身发展非常快，机构可能需要不断使用Internet提供的新服务开展业务。新的协议和服务大量涌现带来新的安全问题，安全策略必须能反应和处理这些问题。

√ 机构面临的风险并非是静态的，机构职能转变、网络设置改变都有可能改变风险。

远程用户认证策略

√ 远程用户不能通过放置于Firewall后的未经认证的Modem访问系统。

√ PPP/SLIP连接必须通过Firewall认证。

√ 对远程用户进行认证方法培训。

拨入/拨出策略

√ 拨入/拨出能力必须在设计Firewall时进行考虑和集成。

√ 外部拨入用户必须通过Firewall的认证。

Information Server策略

√ 公共信息服务器的安全必须集成到Firewall中。

√ 必须对公共信息服务器进行严格的安全控制，否则将成为系统安全的缺口。

√ 为Information server定义折中的安全策略允许提供公共服务。

√ 对公共信息服务和商业信息(如email)讲行安全策略区分。

Firewall系统的基本特征

√ Firewall必须支持．“禁止任何服务除非被明确允许”的设计策略。

√ Firewall必须支持实际的安全政策，而非改变安全策略适应Firewall。

√ Firewall必须是灵活的，以适应新的服务和机构智能改变带来的安全策略的改变。

√ Firewall必须支持增强的认证机制。

√ Firewall应该使用过滤技术以允许或拒绝对特定主机的访问。

√ IP过滤描述语言应该灵活，界面友好，并支持源IP和目的IP，协议类型，源和目的TCP/UDP口，以及到达和离开界面。

√ Firewall应该为FTP、TELNET提供代理服务，以提供增强和集中的认证管理机制。如果提供其它的服务(如NNTP，http等)也必须通过代理服务器。

√ Firewall应该支持集中的SMTP处理，减少内部网和远程系统的直接连接。

√ Firewall应该支持对公共Information server的访问，支持对公共Information server的保护，并且将Information server同内部网隔离。

√ Firewall可支持对拨号接入的集中管理和过滤。

√ Firewall应支持对交通、可疑活动的日志记录。

√ 如果Firewall需要通用的 *** 作系统，必须保证使用的 *** 作系统安装了所有己知的安全漏洞Patch。

√ Firewall的设计应该是可理解和管理的。

√ Firewall依赖的 *** 作系统应及时地升级以弥补安全漏洞。

5、选择防火墙的要点

(1) 安全性：即是否通过了严格的入侵测试。

(2) 抗攻击能力：对典型攻击的防御能力

(3) 性能：是否能够提供足够的网络吞吐能力

(4) 自我完备能力：自身的安全性，Fail-close

(5) 可管理能力：是否支持SNMP网管

(6) ***支持

(7) 认证和加密特性

(8) 服务的类型和原理

(9)网络地址转换能力

三病毒防护技术

病毒历来是信息系统安全的主要问题之一。由于网络的广泛互联，病毒的传播途径和速度大大加快。

我们将病毒的途径分为：

(1 ) 通过FTP，电子邮件传播。

(2) 通过软盘、光盘、磁带传播。

(3) 通过Web游览传播，主要是恶意的Java控件网站。

(4) 通过群件系统传播。

病毒防护的主要技术如下：

(1) 阻止病毒的传播。

在防火墙、代理服务器、SMTP服务器、网络服务器、群件服务器上安装病毒过滤软件。在桌面PC安装病毒监控软件。

(2) 检查和清除病毒。

使用防病毒软件检查和清除病毒。

(3) 病毒数据库的升级。

病毒数据库应不断更新，并下发到桌面系统。

(4) 在防火墙、代理服务器及PC上安装Java及ActiveX控制扫描软件，禁止未经许可的控件下载和安装。

四入侵检测技术

利用防火墙技术，经过仔细的配置，通常能够在内外网之间提供安全的网络保护，降低了网络安全风险。但是，仅仅使用防火墙、网络安全还远远不够：

(1) 入侵者可寻找防火墙背后可能敞开的后门。

(2) 入侵者可能就在防火墙内。

(3) 由于性能的限制，防火焰通常不能提供实时的入侵检测能力。

入侵检测系统是近年出现的新型网络安全技术，目的是提供实时的入侵检测及采取相应的防护手段，如记录证据用于跟踪和恢复、断开网络连接等。

实时入侵检测能力之所以重要首先它能够对付来自内部网络的攻击，其次它能够缩短hacker入侵的时间。

入侵检测系统可分为两类：

√ 基于主机

√ 基于网络

基于主机的入侵检测系统用于保护关键应用的服务器，实时监视可疑的连接、系统日志检查，非法访问的闯入等，并且提供对典型应用的监视如Web服务器应用。

基于网络的入侵检测系统用于实时监控网络关键路径的信息，其基本模型如右图示：

上述模型由四个部分组成：

(1) Passive protocol Analyzer网络数据包的协议分析器、将结果送给模式匹配部分并根据需要保存。

(2) Pattern-Matching Signature Analysis根据协议分析器的结果匹配入侵特征，结果传送给Countermeasure部分。

(3) countermeasure执行规定的动作。

(4) Storage保存分析结果及相关数据。

基于主机的安全监控系统具备如下特点：

(1) 精确，可以精确地判断入侵事件。

(2) 高级，可以判断应用层的入侵事件。

(3) 对入侵时间立即进行反应。

(4) 针对不同 *** 作系统特点。

(5) 占用主机宝贵资源。

基于网络的安全监控系统具备如下特点：

(1) 能够监视经过本网段的任何活动。

(2) 实时网络监视。

(3) 监视粒度更细致。

(4) 精确度较差。

(5) 防入侵欺骗的能力较差。

(6) 交换网络环境难于配置。

基于主机及网络的入侵监控系统通常均可配置为分布式模式：

(1) 在需要监视的服务器上安装监视模块(agent)，分别向管理服务器报告及上传证据，提供跨平台的入侵监视解决方案。

(2) 在需要监视的网络路径上，放置监视模块(sensor),分别向管理服务器报告及上传证据，提供跨网络的入侵监视解决方案。

选择入侵监视系统的要点是：

(1) 协议分析及检测能力。

(2) 解码效率(速度)。

(3) 自身安全的完备性。

(4) 精确度及完整度，防欺骗能力。

(5) 模式更新速度。

五安全扫描技术

网络安全技术中，另一类重要技术为安全扫描技术。安全扫描技术与防火墙、安全监控系统互相配合能够提供很高安全性的网络。

安全扫描工具源于Hacker在入侵网络系统时采用的工具。商品化的安全扫描工具为网络安全漏洞的发现提供了强大的支持。

安全扫描工具通常也分为基于服务器和基于网络的扫描器。

基于服务器的扫描器主要扫描服务器相关的安全漏洞，如password文件，目录和文件权限，共享文件系统，敏感服务，软件，系统漏洞等，并给出相应的解决办法建议。通常与相应的服务器 *** 作系统紧密相关。

基于网络的安全扫描主要扫描设定网络内的服务器、路由器、网桥、变换机、访问服务器、防火墙等设备的安全漏洞，并可设定模拟攻击，以测试系统的防御能力。通常该类扫描器限制使用范围(IP地址或路由器跳数)。网络安全扫描的主要性能应该考虑以下方面：

(1) 速度。在网络内进行安全扫描非常耗时。

(2) 网络拓扑。通过GUI的图形界面，可迭择一步或某些区域的设备。

(3) 能够发现的漏洞数量。

(4) 是否支持可定制的攻击方法。通常提供强大的工具构造特定的攻击方法。因为网络内服务器及其它设备对相同协议的实现存在差别，所以预制的扫描方法肯定不能满足客户的需求。

(5) 报告，扫描器应该能够给出清楚的安全漏洞报告。

(6) 更新周期。提供该项产品的厂商应尽快给出新发现的安生漏洞扫描特性升级，并给出相应的改进建议。

安全扫描器不能实时监视网络上的入侵，但是能够测试和评价系统的安全性，并及时发现安全漏洞。

六 认证和数宇签名技术

认证技术主要解决网络通讯过程中通讯双方的身份认可，数字签名作为身份认证技术中的一种具体技术，同时数字签名还可用于通信过程中的不可抵赖要求的实现。

认证技术将应用到企业网络中的以下方面：

(1) 路由器认证，路由器和交换机之间的认证。

(2) *** 作系统认证。 *** 作系统对用户的认证。

(3) 网管系统对网管设备之间的认证。

(4) ***网关设备之间的认证。

(5) 拨号访问服务器与客户间的认证。

(6) 应用服务器(如Web Server)与客户的认证。

(7) 电子邮件通讯双方的认证。

数字签名技术主要用于：

(1) 基于PKI认证体系的认证过程。

(2) 基于PKI的电子邮件及交易(通过Web进行的交易)的不可抵赖记录。

认证过程通常涉及到加密和密钥交换。通常，加密可使用对称加密、不对称加密及两种加密方法的混合。

UserName/Password认证

该种认证方式是最常用的一种认证方式，用于 *** 作系统登录、telnet、rlogin等，但由于此种认证方式过程不加密，即password容易被监听和解密。

使用摘要算法的认证

Radius(拨号认证协议)、路由协议(OSPF)、SNMP Security Protocol等均使用共享的Security Key，加上摘要算法(MD5)进行认证，由于摘要算法是一个不可逆的过程，因此，在认证过程中，由摘要信息不能计算出共享的security key，敏感信息不在网络上传输。市场上主要采用的摘要算法有MD5和SHA-1。

基于PKI的认证

使用公开密钥体系进行认证和加密。该种方法安全程度较高，综合采用了摘要算法、不对称加密、对称加密、数字签名等技术，很好地将安全性和高效率结合起来。后面描述了基于PKI认证的基本原理。这种认证方法目前应用在电子邮件、应用服务器访问、客户认证、防火墙验证等领域。

该种认证方法安全程度很高，但是涉及到比较繁重的证书管理任务。

它可通过监测、限制、更改跨越防火墙的数据流，尽可能地对外部屏蔽网络内部的信息、结构和运行状况， 以此来实现网络的安全保护。

在逻辑上，防火墙是一个分离器，一个限制器，也是一个分析器，有效地监控了内部网和Internet之间的任何活动， 保证了内部网络的安全。

2使用Firewall的益处

保护脆弱的服务

通过过滤不安全的服务，Firewall可以极大地提高网络安全和减少子网中主机的风险。例如， Firewall可以禁止NIS、NFS服务通过，Firewall同时可以拒绝源路由和ICMP重定向封包。

控制对系统的访问

Firewall可以提供对系统的访问控制。如允许从外部访问某些主机，同时禁止访问另外的主机。例如， Firewall允许外部访问特定的Mail Server和Web Server。

集中的安全管理

Firewall对企业内部网实现集中的安全管理，在Firewall定义的安全规则可以运行于整个内部网络系统， 而无须在内部网每台机器上分别设立安全策略。Firewall可以定义不同的认证方法， 而不需要在每台机器上分别安装特定的认证软件。外部用户也只需要经过一次认证即可访问内部网。

增强的保密性

使用Firewall可以阻止攻击者获取攻击网络系统的有用信息，如Figer和DNS。

记录和统计网络利用数据以及非法使用数据

Firewall可以记录和统计通过Firewall的网络通讯，提供关于网络使用的统计数据，并且，Firewall可以提供统计数据， 来判断可能的攻击和探测。

策略执行Firewall提供了制定和执行网络安全策略的手段。未设置Firewall时，网络安全取决于每台主机的用户。

3防火墙的种类

防火墙总体上分为包过滤、应用级网关和代理服务器等几大类型。

数 据 包 过 滤

数据包过滤(Packet Filtering)技术是在网络层对数据包进行选择，选择的依据是系统内设置的过滤逻辑， 被称为访问控制表(Access Control Table)。通过检查数据流中每个数据包的源地址、目的地址、所用的端口号、 协议状态等因素，或它们的组合来确定是否允许该数据包通过。 数据包过滤防火墙逻辑简单，价格便宜，易于安装和使用， 网络性能和透明性好，它通常安装在路由器上。路由器是内部网络与Internet连接必不可少的设备， 因此在原有网络上增加这样的防火墙几乎不需要任何额外的费用。

数据包过滤防火墙的缺点有二：一是非法访问一旦突破防火墙，即可对主机上的软件和配置漏洞进行攻击; 二是数据包的源地址、目的地址以及IP的端口号都在数据包的头部，很有可能被窃听或假冒。

应 用 级 网 关

应用级网关(Application Level Gateways)是在网络应用层上建立协议过滤和转发功能。 它针对特定的网络应用服务协议使用指定的数据过滤逻辑，并在过滤的同时，对数据包进行必要的分析、 登记和统计，形成报告。实际中的应用网关通常安装在专用工作站系统上。

数据包过滤和应用网关防火墙有一个共同的特点，就是它们仅仅依靠特定的逻辑判定是否允许数据包通过。 一旦满足逻辑，则防火墙内外的计算机系统建立直接联系， 防火墙外部的用户便有可能直接了解防火墙内部的网络结构和运行状态，这有利于实施非法访问和攻击。

代理服务(Proxy Service)也称链路级网关或TCP通道(Circuit Level Gateways or TCP Tunnels)， 也有人将它归于应用级网关一类。它是针对数据包过滤和应用网关技术存在的缺点而引入的防火墙技术， 其特点是将所有跨越防火墙的网络通信链路分为两段。防火墙内外计算机系统间应用层的 链接， 由两个终止代理服务器上的 链接来实现，外部计算机的网络链路只能到达代理服务器， 从而起到了隔离防火墙内外计算机系统的作用。

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