整不明(míng)白(bái)這(zhè)些(xiē)!你(nǐ)敢說你(nǐ)真的懂防火牆了(le)?
發布時(shí)間:2023-05-16 閱讀: 分享

什(shén)麽是防火牆?


防火牆是一種監視(shì)網絡流量并檢測潛在威脅的安全設備或程序,作(zuò)爲一道(dào)保護屏障,它隻允許非威脅性流量進入,阻止危險流量進入。
 
防火牆是client-server模型中網絡安全的基礎之一,但(dàn)它們容易受到(dào)以下(xià)方面的攻擊:

  • 社會(huì)工(gōng)程攻擊(例如,有人竊取密碼并進行欺詐)。

  • 内部威脅(例如,内網中的某人故意更改防火牆設置)。

  • 人爲錯誤(例如,員工(gōng)忘記打開(kāi)防火牆或忽略更新通知(zhī))。

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防火牆是如何工(gōng)作(zuò)的?

企業在網絡中設置内聯防火牆,作(zuò)爲外(wài)部源和(hé)受保護系統之間的邊界。管理(lǐ)員創建阻塞點,防火牆在阻塞點檢查所有進出網絡的數據包,包含:
 
  • 有效負載(實際内容)。

  • 标頭(有關數據的信息,例如誰發送了(le)數據,發給了(le)誰)。

防火牆根據預設規則分析數據包,以區(qū)分良性和(hé)惡意流量。這(zhè)些(xiē)規則集規定了(le)防火牆如何檢查以下(xià)内容:
 
  • 源IP和(hé)目的IP 地址。

  • 有效負載中的内容。

  • 數據包協議(yì)(例如,連接是否使用(yòng) TCP/IP 協議(yì))。

  • 應用(yòng)協議(yì)(HTTP、Telnet、FTP、DNS、SSH 等)。

  • 表明(míng)特定網絡攻擊的數據模式。

 
防火牆阻止所有不符合規則的數據包,并将安全數據包路由到(dào)預期的接收者。當防火牆阻止流量進入網絡時(shí),有兩種選擇:
 
  • 默默地放(fàng)棄請(qǐng)求。

  • 向發件人發送error信息。

 
這(zhè)兩種選擇都可以将危險流量排除在網絡之外(wài)。通常,安全團隊更喜歡默默放(fàng)棄請(qǐng)求以限制信息,以防潛在的黑客測試防火牆的漏洞。
 
基于部署方式的防火牆類型

根據部署方式,可以将防火牆分爲三種類型:硬件防火牆、軟件防火牆和(hé)基于雲的防火牆。

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軟件防火牆

軟件防火牆(或主機防火牆)直接安裝在主機設備上(shàng)。這(zhè)種類型的防火牆隻保護一台機器(網絡終端、台式機、筆(bǐ)記本電腦(nǎo)、服務器等),因此管理(lǐ)員必須在他(tā)們想要保護的每台設備上(shàng)安裝一個版本的軟件。
 
由于管理(lǐ)員将軟件防火牆附加到(dào)特定設備上(shàng),因此這(zhè)些(xiē)防火牆不可避免地會(huì)占用(yòng)一些(xiē)系統 RAM 和(hé) CPU,這(zhè)在某些(xiē)情況下(xià)是一個問題。
 
軟件防火牆的優點:
  • 爲指定設備提供出色的保護。

  • 将各個網絡端點彼此隔離。

  • 高(gāo)精度的安全性,管理(lǐ)員可以完全控制允許的程序。

  • 随時(shí)可用(yòng)。

 
軟件防火牆的缺點:
  • 消耗設備的 CPU、RAM 和(hé)存儲空(kōng)間。

  • 需要爲每個主機設備配置。

  • 日常維護既困難又耗時(shí)。

  • 并非所有設備都與每個防火牆兼容,因此可能(néng)必須在同一網絡中使用(yòng)不同的解決方案。

硬件防火牆

硬件防火牆(或設備防火牆)是一個單獨的硬件,用(yòng)于過濾進出網絡的流量。與軟件防火牆不同,這(zhè)些(xiē)獨立設備有自(zì)己的資源,不會(huì)占用(yòng)主機設備的任何 CPU 或 RAM。
 
硬件防火牆相對(duì)更适合大(dà)型企業,中小(xiǎo)型企業可能(néng)更多地會(huì)選擇在每台主機上(shàng)安裝軟件防火牆的方式,硬件防火牆對(duì)于擁有多個包含大(dà)量計(jì)算(suàn)機的子網的大(dà)型組織來(lái)說是一個極好(hǎo)的選擇。
 
硬件防火牆的優點:
  • 使用(yòng)一種解決方案保護多台設備。

  • 頂級邊界安全性,因爲惡意流量永遠不會(huì)到(dào)達主機設備。

  • 不消耗主機設備資源。

  • 管理(lǐ)員隻需爲整個網絡管理(lǐ)一個防火牆。

 
硬件防火牆的缺點:
  • 比軟件防火牆更昂貴。

  • 内部威脅是一個相當大(dà)的弱點。

  • 與基于軟件的防火牆相比,配置和(hé)管理(lǐ)需要更多的技能(néng)。

基于雲的防火牆

許多供應商提供基于雲的防火牆,它們通過 Internet 按需提供。這(zhè)些(xiē)服務也(yě)稱爲防火牆即服務(FaaS),以IaaS 或 PaaS的形式運行。
 
基于雲的防火牆非常适用(yòng)于:
  • 高(gāo)度分散的業務。

  • 在安全資源方面存在缺口的團隊。

  • 不具備必要的内部專業知(zhī)識的公司。

 
與基于硬件的解決方案一樣,雲防火牆在邊界安全方面表現(xiàn)出色,同時(shí)也(yě)可以在每個主機的基礎上(shàng)設置這(zhè)些(xiē)系統。
 
雲防火牆的優點:
  • 服務提供商處理(lǐ)所有管理(lǐ)任務(安裝、部署、修補、故障排除等)。

  • 用(yòng)戶可以自(zì)由擴展雲資源以滿足流量負載。

  • 無需任何内部硬件。

  • 高(gāo)可用(yòng)性。

 
雲防火牆的缺點:
  • 供應商究竟如何運行防火牆缺乏透明(míng)度。

  • 與其他(tā)基于雲的服務一樣,這(zhè)些(xiē)防火牆很(hěn)難遷移到(dào)新的提供商。

  • 流量流經第三方可能(néng)會(huì)增加延遲和(hé)隐私問題。

  • 由于高(gāo)昂的運營成本,從(cóng)長遠來(lái)看(kàn)是比較貴的。

 
基于操作(zuò)方法的防火牆類型

下(xià)面是基于功能(néng)和(hé) OSI 模型的五種類型的防火牆。
 

包過濾防火牆

包過濾防火牆充當網絡層的檢查點,并将每個數據包的标頭信息與一組預先建立的标準進行比較。這(zhè)些(xiē)防火牆檢查以下(xià)基于标頭的信息:
 
  • 目的地址和(hé)源 IP 地址。

  • 數據包類型。

  • 端口号。

  • 網絡協議(yì)。

 
這(zhè)些(xiē)類型的防火牆僅分析表面的細節,不會(huì)打開(kāi)數據包來(lái)檢查其有效負載。包過濾防火牆在不考慮現(xiàn)有流量的情況下(xià)真空(kōng)檢查每個數據包。 包過濾防火牆非常适合隻需要基本安全功能(néng)來(lái)抵禦既定威脅的小(xiǎo)型組織。
 
包過濾防火牆的優點:
  • 低(dī)成本。

  • 快(kuài)速包過濾和(hé)處理(lǐ)。

  • 擅長篩選内部部門(mén)之間的流量。

  • 低(dī)資源消耗。

  • 對(duì)網絡速度和(hé)最終用(yòng)戶體驗的影響最小(xiǎo)。

  • 多層防火牆策略中出色的第一道(dào)防線。

 
包過濾防火牆的缺點:
  • 不檢查數據包有效負載(實際數據)。

  • 對(duì)于有經驗的黑客來(lái)說很(hěn)容易繞過。

  • 無法在應用(yòng)層進行過濾。

  • 容易受到(dào) IP 欺騙攻擊,因爲它單獨處理(lǐ)每個數據包。

  • 沒有用(yòng)戶身份驗證或日志記錄功能(néng)。       

  • 訪問控制列表的設置和(hé)管理(lǐ)具有挑戰性。

電路級網關

電路級網關在 OSI 會(huì)話(huà)層運行,并監視(shì)本地和(hé)遠程主機之間的TCP(傳輸控制協議(yì))握手。其可以在不消耗大(dà)量資源的情況下(xià)快(kuài)速批準或拒絕流量。但(dàn)是,這(zhè)些(xiē)系統不檢查數據包,因此如果 TCP 握手通過,即使是感染了(le)惡意軟件的請(qǐng)求也(yě)可以訪問。
 
電路級網關的優點:
  • 僅處理(lǐ)請(qǐng)求的事(shì)務,并拒絕所有其他(tā)流量。

  • 易于設置和(hé)管理(lǐ)。

  • 資源和(hé)成本效益。

  • 強大(dà)的地址暴露保護。

  • 對(duì)最終用(yòng)戶體驗的影響最小(xiǎo)。

 
電路級網關的缺點:
  • 不是一個獨立的解決方案,因爲沒有内容過濾。

  • 通常需要對(duì)軟件和(hé)網絡協議(yì)進行調整。

狀态檢測防火牆

狀态檢測防火牆(或動态包過濾防火牆)在網絡層和(hé)傳輸層監控傳入和(hé)傳出的數據包。這(zhè)類防火牆結合了(le)數據包檢測和(hé) TCP 握手驗證。
 
狀态檢測防火牆維護一個表數據庫,該數據庫跟蹤所有打開(kāi)的連接使系統能(néng)夠檢查現(xiàn)有的流量流。該數據庫存儲所有與關鍵數據包相關的信息,包括:
 
  • 源IP。

  • 源端口。

  • 目的 IP。

  • 每個連接的目标端口。

 
當一個新數據包到(dào)達時(shí),防火牆檢查有效連接表。檢測過的數據包無需進一步分析即可通過,而防火牆會(huì)根據預設規則集評估不匹配的流量。
 
狀态檢測防火牆的優點:
  • 過濾流量時(shí)會(huì)自(zì)動通過以前檢查過的數據包。

  • 在阻止利用(yòng)協議(yì)缺陷的攻擊方面表現(xiàn)出色。

  • 無需打開(kāi)大(dà)量端口來(lái)讓流量進出,這(zhè)可以縮小(xiǎo)攻擊面。

  • 詳細的日志記錄功能(néng),有助于數字取證。

  • 減少對(duì)端口掃描器的暴露。

 
狀态檢測防火牆的缺點:
  • 比包過濾防火牆更昂貴。

  • 需要高(gāo)水(shuǐ)平的技能(néng)才能(néng)正确設置。

  • 通常會(huì)影響性能(néng)并導緻網絡延遲。

  • 不支持驗證欺騙流量源的身份驗證。

  • 容易受到(dào)利用(yòng)預先建立連接的 TCP Flood攻擊。

代理(lǐ)防火牆

代理(lǐ)防火牆(或應用(yòng)級網關)充當内部和(hé)外(wài)部系統之間的中介。這(zhè)類防火牆會(huì)在客戶端請(qǐng)求發送到(dào)主機之前對(duì)其進行屏蔽,從(cóng)而保護網絡。
 
代理(lǐ)防火牆在應用(yòng)層運行,具有深度包檢測 (DPI)功能(néng),可以檢查傳入流量的有效負載和(hé)标頭。
 
當客戶端發送訪問網絡的請(qǐng)求時(shí),消息首先到(dào)達代理(lǐ)服務器。

防火牆會(huì)檢查以下(xià)内容:
  • 客戶端和(hé)防火牆後面的設備之間的先前通信(如果有的話(huà))。

  • 标頭信息。

  • 内容本身。

 
然後代理(lǐ)屏蔽該請(qǐng)求并将消息轉發到(dào)Web 服務器。此過程隐藏了(le)客戶端的 ID。服務器響應并将請(qǐng)求的數據發送給代理(lǐ),之後防火牆将信息傳遞給原始客戶端。
 
代理(lǐ)防火牆是企業保護 Web應用(yòng)免受惡意用(yòng)戶攻擊的首選。
 
代理(lǐ)防火牆的優點:
  • DPI檢查數據包标頭和(hé)有效負載 。

  • 在客戶端和(hé)網絡之間添加了(le)一個額外(wài)的隔離層。

  • 對(duì)潛在威脅行爲者隐藏内部 IP 地址。

  • 檢測并阻止網絡層不可見的攻擊。

  • 對(duì)網絡流量進行細粒度的安全控制。

  • 解除地理(lǐ)位置限制。

 
代理(lǐ)防火牆的缺點:
  • 由于徹底的數據包檢查和(hé)額外(wài)的通信步驟,會(huì)導緻延遲增加。

  • 由于處理(lǐ)開(kāi)銷高(gāo),不如其他(tā)類型的防火牆成本低(dī)。

  • 設置和(hé)管理(lǐ)具有挑戰性。

  • 不兼容所有網絡協議(yì)。

下(xià)一代防火牆

下(xià)一代防火牆(NGFW)是将其他(tā)防火牆的多種功能(néng)集成在一起的安全設備或程序。這(zhè)樣的系統提供:
 
  • 分析流量内容的深度數據包檢測(DPI)。

  • TCP 握手檢查。

  • 表層數據包檢測。

 
下(xià)一代防火牆還包括額外(wài)的網絡安全措施,例如:
  • IDS 和(hé) IPS。

  • 惡意軟件掃描和(hé)過濾。

  • 高(gāo)級威脅情報(bào)(模式匹配、基于協議(yì)的檢測、基于異常的檢測等)

  • 防病毒程序。

  • 網絡地址轉換 (NAT)。

  • 服務質量 (QoS)功能(néng)。

  • SSH檢查。

 
NGFW 是醫(yī)療保健或金(jīn)融等受到(dào)嚴格監管的行業的常見選擇。
 
下(xià)一代防火牆的優點:
  • 将傳統防火牆功能(néng)與高(gāo)級網絡安全功能(néng)相結合。

  • 檢查從(cóng)數據鏈路層到(dào)應用(yòng)層的網絡流量。

  • 日志記錄功能(néng)。

 
下(xià)一代防火牆的缺點:
  • 比其他(tā)防火牆更昂貴。

  • 存在單點故障。

  • 部署時(shí)間緩慢。

  • 需要高(gāo)度的專業知(zhī)識才能(néng)設置和(hé)運行。

  • 影響網絡性能(néng)。

 
任何一個保護層,無論多麽強大(dà),都不足以完全保護你(nǐ)的業務。企業往往會(huì)在同一個網絡中設置多個防火牆,選擇理(lǐ)想的防火牆首先要了(le)解企業網絡的架構和(hé)功能(néng),确定這(zhè)些(xiē)不同類型的防火牆和(hé)防火牆策略哪個最适合自(zì)己。通常情況下(xià),企業網絡應該設置多層防火牆,既在外(wài)圍保護又在網絡上(shàng)分隔不同的資産,從(cóng)而使你(nǐ)的網絡更難破解。



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