防火墙

  • 防火墙=Firewall
    • 定义：在两个信任程度不同的网络之间设置的、用于加强访问控制的软硬件保护措施
    • 基本逻辑：隔绝内外网
      • firewall_isolate
    • 作用
      • 防火墙能够强化安全策略，能够有效记录因特网上的活动，限制暴露用户点，是一个安全策略检查站
    • 缺点
      • 防外而不防内
      • 管理和配置复杂度较高
        • 如果配置不当容易导致安全漏洞
      • 很难为用户在防火墙内外提供一致的安全策略
      • 是一种粗粒度的访问控制
    • 历史
      • firewall_history_brief
        • UTM=Universal Threat Management=统一威胁管理
          • 整合了防火墙、入侵检测、入侵保护、防病毒、防垃圾邮件等综合功能
        • 新一代的应用层防火墙 = IPS
    • 种类
      • 按防护类型分
        • 传统防火墙
        • 应用层防火墙
        • 防DDoS攻击防火墙
        • 垃圾信息过滤防火墙
    • 发展动态和趋势
      • 更强的性能
      • 可扩展的结构和功能
        • 缓存加速
        • 统一认证接口
        • 防DDoS
        • 路由器
      • 尽可能的简化安装和管理
      • 积极适应持续变化的网络安全环境
        • 防病毒和黑客
        • 反垃圾信息
          • 垃圾邮件
          • 垃圾短信
          • 垃圾电话
    • 产品
      • 开源
        • Endian
        • ModSecurity
        • SmoothWall
        • pfSense
        • iptables
        • m0n0wall
      • 商业
        • Juniper
        • 华为
        • 思科
        • 联想网御神州
        • 绿盟
        • Safe3
    • 配置和应用
      • 模式
        • 路由模式
          • 概述
            • 防火墙的各个安全区域位于不同的网段且防火墙自身有 IP 地址。子网之间的相互访问控制被隔离
          • 架构
            • firwall_mode_router
        • 透明模式
          • 别称：网桥模式
          • 概述
            • 只区分内部网络和外部网络。不需要对防火墙进行 IP 设置。内网用户意识不到防火墙的存在，隐蔽性较好。降低了用户管理的复杂性
          • 架构
            • firwall_mode_transparent
        • 混合模式
          • 概述
            • 混合了路由模式和透明模式
            • 在实际生活中应用比较广泛
            • 在混合模式中，内网和服务器区域是透明模式，与外网间则是路由模式
          • 架构
            • firwall_mode_mixed

防火墙关键技术

包过滤技术

  • 包过滤技术
    • 逻辑架构
      • firewall_pkg_filter_logic
    • 检查数据包的报头信息，依照过滤规则进行过滤
      • 检查数据包内容
        • IP：源 IP 地址、目的 IP 地址、协议类型，选项字段等
        • TCP：源端口、目标端口、标志段等
        • UDP：源端口、目标端口
        • ICMP：类型
    • 优点
      • 不需要内部网络用户做任何配置
        • 对用户来说是完全透明的
      • 过滤速度快，效率高
    • 缺点
      • 不能进行数据内容级别的访问控制
      • 一些应用协议也并不适合用数据报过滤
        • 并且过滤规则的配置比较复杂，容易产生冲突和漏洞

状态检测技术

  • 状态检测技术
    • 逻辑架构
      • firewall_status_detect_logic
    • 检测逻辑
      • 从收到的数据包中提取状态信息，并根据状态表进行判断
        • 规则
          • 如果该包属于已建立的连接状态，则跳过包过滤的规则检测直接交由内网主机
          • 如果不是已建立的连接状态，则对其进行包过滤，依照规则进行操作
        • 状态表
          • 状态检测技术为每一个会话连接建立状态信息，并对其维护，利用这些状态信息对数据包进行过滤
          • 状态表是动态建立的，可以实现对一些复杂协议建立的临时端口进行有效的管理
            • 动态状态表是状态检测防火墙的核心，利用其可以实现比包过滤防火墙更强的控制访问能力
      • 状态检测技术基本流程图
        • firewall_status_detect_process
      • 缺点
        • 没有对数据包内容进行检测
          • 不能进行数据内容级别的控制
        • 由于允许外网主机与内网主机直接连接，增加了内网主机被外部攻击者直接攻击的风险

代理服务技术

  • 代理服务技术
    • 应用级代理 逻辑
      • firewall_proxy_logic
    • 检测逻辑
      • 当接收到客户端发出的连接请求后，应用代理检查客户的源和目的 IP 地址，并依据事先设定的过滤规则决定是否允许该连接请求
        • 如果允许该连接请求，进行客户身份识别
        • 否则，则阻断该连接请求
      • 通过身份识别后，应用代理建立该连接请求的连接，并根据过滤规则传递和过滤该连接之间的通信数据
      • 当关闭连接后，应用代理关闭对应的另一方连接，并将这次的连接记录在日志内
    • 举例
      • Telnet
        • firewall_proxy_example_telnet
    • 优点
      • 内部网络的拓扑、IP 地址等被代理防火墙屏蔽，能有效实现内外网络的隔离
      • 具有强鉴别和细粒度日志能力
        • 支持用户身份识别，实现用户级的安全
      • 能进行数据内容的检查
        • 实现基于内容的过滤，对通信进行严密的监控
    • 缺点
      • 性能低，速度慢
        • 代理服务的额外处理请求降低了过滤性能，导致其过滤速度比包过滤器处理速度慢
      • 需要为每一种应用服务编写代理软件模块，提供的服务数目有限
      • 对操作系统的依赖程度高，容易因操作系统和应用软件的缺陷而受到攻击

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