八.防火墙

1.所谓防火墙指的是一个由软件和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造的保护屏障。它是一种计算机硬件和软件的结合，使Internet与Intranet之间建立起一个安全网关（SecurityGateway），从而保护内部网免受非法用户的侵入，防火墙主要由服务访问规则、验证工具、包过滤和应用网关4个部分组成

1. 2.ICF工作原理
   ICF被视为状态防火墙，状态防火墙可监视通过其路径的所有通讯，并且检查所处理的每个消息的源和目标地址。为了防止来自连接公用端的未经请求的通信进入专用端，ICF保留了所有源自ICF计算机的通讯表。在单独的计算机中，ICF将跟踪源自该计算机的通信。与ICS一起使用时，ICF将跟踪所有源自ICF/ICS计算机的通信和所有源自专用网络计算机的通信。所有Internet传入通信都会针对于该表中的各项进行比较。只有当表中有匹配项时（这说明通讯交换是从计算机或专用网络内部开始的），才允许将传入Internet通信传送给网络中的计算机。
   源自外部源ICF计算机的通讯（如Internet）将被防火墙阻止，除非在“服务”选项卡上设置允许该通讯通过。ICF不会向你发送活动通知，而是静态地阻止未经请求的通讯，防止像端口扫描这样的常见***袭击。
2. 3.防火墙的种类
   a.防火墙从诞生开始，已经历了四个发展阶段：基于路由器的防火墙、用户化的防火墙工具套、建立在通用操作系统上的防火墙、具有安全操作系统的防火墙。常见的防火墙属于具有安全操作系统的防火墙，例如NETEYE、NETSCREEN、TALENTIT等。

b.从结构上来分，防火墙有两种：即代理主机结构和路由器+过滤器结构

c.从原理上来分，防火墙则可以分成4种类型：特殊设计的硬件防火墙、数据包过滤型、电路层网关和应用级网关。安全性能高的防火墙系统都是组合运用多种类型防火墙，构筑多道防火墙“防御工事”。

网络层防火墙

网络层防火墙可视为一种IP封包过滤器，运作在底层的TCP/IP协议堆栈上。我们可以以枚举的方式，只允许符合特定规则的封包通过，其余的一概禁止穿越防火墙（病毒除外，防火墙不能防止病毒侵入）。这些规则通常可以经由管理员定义或修改，不过某些防火墙设备可能只能套用内置的规则。

我们也能以另一种较宽松的角度来制定防火墙规则，只要封包不符合任何一项“否定规则”就予以放行。操作系统及网络设备大多已内置防火墙功能。

较新的防火墙能利用封包的多样属性来进行过滤，例如：来源IP地址、来源端口号、目的IP地址或端口号、服务类型(如WWW或是FTP)。也能经由通信协议、TTL值、来源的网域名称或网段...等属性来进行过滤。

应用层防火墙

应用层防火墙是在TCP/IP堆栈的“应用层”上运作，您使用浏览器时所产生的数据流或是使用FTP时的数据流都是属于这一层。应用层防火墙可以拦截进出某应用程序的所有封包，并且封锁其他的封包(通常是直接将封包丢弃)。理论上，这一类的防火墙可以完全阻绝外部的数据流进到受保护的机器里。

防火墙借由监测所有的封包并找出不符规则的内容，可以防范电脑蠕虫或是***程序的快速蔓延。不过就实现而言，这个方法既烦且杂(软件有千千百百种啊)，所以大部分的防火墙都不会考虑以这种方法设计。

XML防火墙是一种新型态的应用层防火墙。

^[2]根据侧重不同，可分为：包过滤型防火墙、应用层网关型防火墙、服务器型防火墙。

数据库防火墙

数据库防火墙是一款基于数据库协议分析与控制技术的数据库安全防护系统。基于主动防御机制，实现数据库的访问行为控制、危险操作阻断、可疑行为审计。

数据库防火墙通过SQL协议分析，根据预定义的禁止和许可策略让合法的SQL操作通过，阻断非法违规操作，形成数据库的外围防御圈,实现SQL危险操作的主动预防、实时审计。

数据库防火墙面对来自于外部的***行为，提供SQL注入禁止和数据库虚拟补丁包功能。

基本特性

（一）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、有效地保护企业网内部网络不受侵害。

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如下图所示。防火墙的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。

（二）只有符合安全策略的数据流才能通过防火墙

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。

（三）防火墙自身应具有非常强的抗***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***的***，这样就要求防火墙自身要具有非常强的抗击***本领。它之所以具有这么强的本领防火墙操作系统本身是关键，只有自身具有完整信任关系的操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、山石网科、网御神州、联想、方正等，它们都提供不同级别的防火墙产品。

(四)应用层防火墙具备更细致的防护能力

自从Gartner提出下一代防火墙概念以来，信息安全行业越来越认识到应用层***成为当下取代传统***，最大程度危害用户的信息安全，而传统防火墙由于不具备区分端口和应用的能力，以至于传统防火墙仅仅只能防御传统的***，基于应用层的***则毫无办法。

从2011年开始，国内厂家通过多年的技术积累，开始推出下一代防火墙，在国内从第一家推出下一代防火墙的深信服开始，至今包扩东软，天融信等在内的传统防火墙厂商也开始相互^[3]效仿，陆续推出了下一代防火墙，下一代防火墙具备应用层分析的能力，能够基于不同的应用特征，实现应用层的***过滤，在具备传统IPS、WAF、防火墙功能的同时，兼具了应用层的高性能和智能联动两大特性，能够更好的针对应用层***进行防护。

(五）数据库防火墙针对数据库恶意***的阻断能力

虚拟补丁技术：针对CVE公布的数据库漏洞，提供漏洞特征检测技术。
　　高危访问控制技术：提供对数据库用户的登录、操作行为，提供根据地点、时间、用户、操作类型、对象等特征定义高危访问行为。
　　SQL注入禁止技术：提供SQL注入特征库。
　　返回行超标禁止技术：提供对敏感表的返回行数控制。
　　SQL黑名单技术：提供对非法SQL的语法抽象描述。

主要优点

（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。

（3）防火墙限制暴露用户点。防火墙能够用来隔开网络中一个网段与另一个网段。这样，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。所有进出的信息都必须通过防火墙，防火墙便成为安全问题的检查点，使可疑的访问被拒绝于门外。

一个防火墙（作为阻塞点、控制点）能极大地提高一个内部网络的安全性，并通过过滤不安全的服务而降低风险。由于只有经过精心选择的应用协议才能通过防火墙，所以网络环境变得更安全。如防火墙可以禁止诸如众所周知的不安全的NFS协议进出受保护网络，这样外部的***者就不可能利用这些脆弱的协议来***内部网络。防火墙同时可以保护网络免受基于路由的***，如IP选项中的源路由***和ICMP重定向中的重定向路径。防火墙应该可以拒绝所有以上类型***的报文并通知防火墙管理员。

强化网络安全策略

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。与将网络安全问题分散到各个主机上相比，防火墙的集中安全管理更经济。例如在网络访问时，一次一密口令系统和其它的身份认证系统完可以不必分散在各个主机上，而集中在防火墙一身上。

监控网络存取和访问

如果所有的访问都经过防火墙，那么，防火墙就能记录下这些访问并作出日志记录，同时也能提供网络使用情况的统计数据。当发生可疑动作时，防火墙能进行适当的报警，并提供网络是否受到监测和***的详细信息。另外，收集一个网络的使用和误用情况也是非常重要的。首先的理由是可以清楚防火墙是否能够抵挡***者的探测和***，并且清楚防火墙的控制是否充足。而网络使用统计对网络需求分析和威胁分析等而言也是非常重要的。

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。再者，隐私是内部网络非常关心的问题，一个内部网络中不引人注意的细节可能包含了有关安全的线索而引起外部***者的兴趣，甚至因此而暴漏了内部网络的某些安全漏洞。使用防火墙就可以隐蔽那些透漏内部细节如Finger，DNS等服务。Finger显示了主机的所有用户的注册名、真名，最后登录时间和使用shell类型等。但是Finger显示的信息非常容易被***者所获悉。***者可以知道一个系统使用的频繁程度，这个系统是否有用户正在连线上网，这个系统是否在被***时引起注意等等。防火墙可以同样阻塞有关内部网络中的DNS信息，这样一台主机的域名和IP地址就不会被外界所了解。