防火墙是指设置在不同网络(如可信任的企业内部网和不可信的公共网)或网络安全域之间的一系列部件的组合。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。一、防火墙的基本概念
古时候,人们常在寓所之间砌起一道砖墙,一旦火灾发生,它能够防止火势蔓延到别的寓所。现在,如果一个网络接到了Internet上面,它的用户就可以访问外部世界并与之通信。但同时,外部世界也同样可以访问该网络并与之交互。为安全起见,可以在该网络和Internet之间插入一个中介系统,竖起一道安全屏障。这道屏障的作用是阻断来自外部通过网络对本网络的威胁和入侵,提供扼守本网络的安全和审计的唯一关卡,它的作用与古时候的防火砖墙有类似之处,因此我们把这个屏障就叫做“防火墙”。
在电脑中,防火墙是一种装置,它是由软件或硬件设备组合而成,通常处于企业的内部局域网与Internet之间,限制Internet用户对内部网络的访问以及管理内部用户访问外界的权限。换言之,防火墙是一个位于被认为是安全和可信的内部网络与一个被认为是不那么安全和可信的外部网络(通常是Internet)之间的一个封锁工具。防火墙是一种被动的技术,因为它假设了网络边界的存在,它对内部的非法访问难以有效地控制。因此防火墙只适合于相对独立的网络,例如企业内部的局域网络等。
二、防火墙的基本准则
1过滤不安全服务
基于这个准则,防火墙应封锁所有信息流,然后对希望提供的安全服务逐项开放,对不安全的服务或可能有安全隐患的服务一律扼杀在萌芽之中。这是一种非常有效实用的方法,可以造成一种十分安全的环境,因为只有经过仔细挑选的服务才能允许用户使用。
2过滤非法用户和访问特殊站点
基于这个准则,防火墙应先允许所有的用户和站点对内部网络的访问,然后网络管理员按照IP地址对未授权的用户或不信任的站点进行逐项屏蔽。这种方法构成了一种更为灵活的应用环境,网络管理员可以针对不同的服务面向不同的用户开放,也就是能自由地设置各个用户的不同访问权限。
三、防火墙的基本措施
防火墙安全功能的实现主要采用两种措施。
1代理服务器(适用于拨号上网)
这种方式是内部网络与Internet不直接通讯,内部网络计算机用户与代理服务器采用一种通讯方式,即提供内部网络协议(NetBIOS、TCP/IP),代理服务器与Internet之间的通信采取的是标准TCP/IP网络通信协议,防火墙内外的计算机的通信是通过代理服务器来中转实现的,结构如下所示:
内部网络→代理服务器→Internet
这样便成功地实现了防火墙内外计算机系统的隔离,由于代理服务器两端采用的是不同的协议标准,所以能够有效地阻止外界直接非法入侵。
代理服务器通常由性能好、处理速度快、容量大的计算机来充当,在功能上是作为内部网络与Internet的连接者,它对于内部网络来说像一台真正的服务器一样,而对于互联网上的服务器来说,它又是一台客户机。当代理服务器接受到用户的请求以后,会检查用户请求的站点是否符合设定要求,如果允许用户访问该站点的话,代理服务器就会和那个站点连接,以取回所需信息再转发给用户。
另外,代理服务器还能提供更为安全的选项,例如它可以实施较强的数据流的监控、过滤、记录和报告功能,还可以提供极好的访问控制、登录能力以及地址转换能力。但是这种防火墙措施,在内部网络终端机很多的情况下,效率必然会受到影响,代理服务器负担很重,并且许多访问Internet的客户软件在内部网络计算机中无法正常访问Internet。
2路由器和过滤器
这种结构由路由器和过滤器共同完成对外界计算机访问内部网络的限制,也可以指定或限制内部网络访问Internet。路由器只对过滤器上的特定端口上的数据通讯加以路由,过滤器的主要功能就是在网络层中对数据包实施有选择的通过,依照IP(Internet Protocol)包信息为基础,根据IP源地址、IP目标地址、封装协议端口号,确定它是否允许该数据包通过。这种防火墙措施最大的优点就是它对于用户来说是透明的,也就是说不须用户输入账号和密码来登录,因此速度比代理服务器快,且不容易出现瓶颈现象。然而其缺点也是很明显的,就是没有用户的使用记录,这样我们就不能从访问记录中发现非法入侵的攻击记录。防火墙总体上分为包过滤、应用级网关和代理服务器等三种类型:
数据包过滤、应用级网关、代理服务。
第一
、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,很有可能假冒。
第二
、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。
第三、
代理服务 :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。此外,代理服务也对过往的数据包进行分析、注册登记,形成报告,同时当发现被攻击迹象时会向网络管理员发出警报,并保留攻击痕迹。一、防火墙的优点:
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,作为访问的唯一点,防火墙能在被保护的网络和外部网络之间进行记录。
3、防火墙限制暴露用户点,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,使可疑的访问被拒绝于门外。
二、缺点:
1、防火墙可以阻断攻击,但不能消灭攻击源。
2、防火墙不能抵抗最新的未设置策略的攻击漏洞。
3、防火墙的并发连接数限制容易导致拥塞或者溢出。
4、防火墙对服务器合法开放的端口的攻击大多无法阻止。
5、防火墙对待内部主动发起连接的攻击一般无法阻止。
6、防火墙本身也会出现问题和受到攻击,依然有着漏洞和Bug。
7、防火墙不处理病毒。
三、功能:
1、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。
2、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;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。
Internet防火墙可以防止Internet上的危险(病毒、资源盗用)传播到网络内部
3、能强化安全策略: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。
4、能有效记录Internet上的活动。
5、可限制暴露用户点,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。
6、它是安全策略的检查点。防火墙的概念及作用。
防火墙(Firewall)
(1)防火墙的概念
当一个网络接上Internet之后,系统的安全除了考虑计算机病毒、系统的健
壮性之外,更主要的是防止非法用户的入侵。而目前防止的措施主要是靠防火墙
的技术完成。防火墙(firewall)是指一个由软件或和硬件设备组合而成,处于企
业或网络群体计算机与外界通道(Internet)之间,限制外界用户对内部网络访问
及管理内部用户访问外界网络的权限。
随着人们对网络安全意识提高,在网络的防火墙上采取许多做法并也已开发
出很多防火墙的产品。
另外,有关防火墙更详细的情况请在Yahoo网点>
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。
从实现原理上分,防火墙的技术包括四大类:网络级防火墙(也叫包过滤型防火墙)、应用级网关、电路级网关和规则检查防火墙。
1、网络级防火墙
一般来说,它是根据源地址和目的地址、应用程序、协议和每个IP包的端口来决定是否通过。路由器是“传统的”网络级防火墙。大多数路由器可以通过检查这些信息来确定是否转发接收到的数据包,但无法确定IP数据包从何而来,从何而去。
防火墙检查每个规则,直到发现数据包中的信息与规则匹配为止。如果没有可以满足的规则,防火墙将使用默认规则。通常,默认规则是要求防火墙丢弃数据包。其次,通过定义基于TCP或UDP包的端口号,防火墙可以确定是否允许建立特定的连接,如telnet和FTP连接。
2、应用级网关
应用级网关可以检查传入和传出的数据包,通过网关复制和传输数据,防止可信服务器和客户端与不可信主机直接建立联系。应用层网关可以理解应用层的协议,进行更复杂的访问控制,并进行精细的注册和审计。
它针对特定的网络应用服务协议,即数据过滤协议,能够对数据包进行分析并形成相关的报表。应用网关对一些易于登录和控制所有输出和输入通信的环境进行严格控制,以防止有价值的程序和数据被盗。在实际应用中,应用网关通常由一个专用的工作站系统来完成。
然而,每一个协议都需要相应的代理软件,由于其工作量大,效率不如网络防火墙。应用层网关具有较好的访问控制能力,是目前最安全的防火墙技术,但实现起来比较困难,一些应用层网关缺乏“透明性”。
实际上,当用户通过可信网络上的防火墙访问Internet时,他们经常发现存在延迟,必须多次登录才能访问Internet或intranet。
3、电路级网关
电路级网关用于监控可信客户端或服务器与不可信主机之间的TCP握手信息,以确定会话是否合法。在OSI模型中,电路级网关过滤会话层上的包,这比包过滤防火墙高两层。电路级网关还提供了一个重要的安全功能:代理服务器。
代理服务器是Internet防火墙网关中设置的一种特殊的应用程序级代码。此代理服务允许管理员允许或拒绝特定应用程序或应用程序的特定功能。包过滤技术和应用网关通过特定的逻辑判断来决定是否允许特定的数据包通过。
一旦满足判断条件,防火墙内网的结构和运行状态就会“暴露”给国外用户,这就引入了代理服务的概念,即防火墙内外计算机系统应用层的“链路”被两个代理服务“链路”终止,从而实现成功实现了防火墙内外计算机系统的隔离。
同时,代理服务还可以实现强大的数据流监控、过滤、记录和报告功能。代理服务技术主要由专用计算机硬件(如工作站)承担。
4、规则检查防火墙
防火墙结合了包过滤防火墙、电路级网关和应用级网关的特点。与包过滤防火墙一样,规则检查防火墙可以通过OSI网络层上的IP地址和端口号过滤传入和传出的包。与电路级网关一样,它可以检查syn和ACK标记以及序列号是否按逻辑顺序排列。
当然,和应用层网关一样,它可以检查OSI应用层上的包内容,看看这些内容是否符合企业网络的安全规则。尽管规则检查防火墙集成了前三种防火墙的特性,但它不同于应用层网关,因为它不会破坏客户机/服务器模式来分析应用层中的数据。
它允许受信任的客户端和不受信任的主机建立直接连接。规则检查防火墙不依赖于与应用层相关的代理,而是依赖于某种算法来识别传入和传出的应用层数据。这些算法通过了解合法数据包的模式来比较传入和传出的数据包,从而在理论上比应用程序级代理更有效地过滤数据包。
扩展资料;
防火墙技术的应用应考虑两个方面:
首先,虽然许多防火墙产品声称它们具有此功能,但防火墙并不是反病毒的。其次,防火墙技术的另一个弱点是防火墙之间的数据更新是一个问题。
如果延迟太大,它将不支持实时服务请求。此外,防火墙采用过滤技术,通常会使网络性能降低50%以上。如果为了提高网络性能而购买高速路由器,将大大增加经济预算。
防火墙对流经它的网络通信进行扫描,以便过滤掉一些攻击,并避免它们在目标计算机上执行。防火墙还可以关闭未使用的端口。
同时还可以禁止特定端口的外流通信,阻止木马。最后,它可以禁止特殊站点的访问,从而防止来自未知入侵者的所有通信。
参考资料来源;百度百科——防火墙技术
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