電腦硬件知識科普(2)
防火墻
1.什么是防火墻
防火墻是指設(shè)置在不同網(wǎng)絡(luò)(如可信任的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)和不可信的公共網(wǎng))或網(wǎng)絡(luò)安全域之間的一系列部件的組合。 它可通過監(jiān)測、限制、更改跨越防火墻的數(shù)據(jù)流，盡可能地對外部屏蔽網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的信息、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀況， 以此來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的安全保護(hù)。
在邏輯上，防火墻是一個分離器，一個限制器，也是一個分析器，有效地監(jiān)控了內(nèi)部網(wǎng)和Internet之間的任何活動， 保證了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全。
2.使用Firewall的益處
保護(hù)脆弱的服務(wù)
通過過濾不安全的服務(wù)，F(xiàn)irewall可以極大地提高網(wǎng)絡(luò)安全和減少子網(wǎng)中主機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。例如， Firewall可以禁止NIS、NFS服務(wù)通過，F(xiàn)irewall同時可以拒絕源路由和ICMP重定向封包。
控制對系統(tǒng)的訪問
Firewall可以提供對系統(tǒng)的訪問控制。如允許從外部訪問某些主機(jī)，同時禁止訪問另外的主機(jī)。例如， Firewall允許外部訪問特定的Mail Server和Web Server。
集中的安全管理
Firewall對企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)實(shí)現(xiàn)集中的安全管理，在Firewall定義的安全規(guī)則可以運(yùn)行于整個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)， 而無須在內(nèi)部網(wǎng)每臺機(jī)器上分別設(shè)立安全策略。Firewall可以定義不同的認(rèn)證方法， 而不需要在每臺機(jī)器上分別安裝特定的認(rèn)證軟件。外部用戶也只需要經(jīng)過一次認(rèn)證即可訪問內(nèi)部網(wǎng)。
增強(qiáng)的保密性
使用Firewall可以阻止攻擊者獲取攻擊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的有用信息，如Figer和DNS。
記錄和統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)利用數(shù)據(jù)以及非法使用數(shù)據(jù)
Firewall可以記錄和統(tǒng)計(jì)通過Firewall的網(wǎng)絡(luò)通訊，提供關(guān)于網(wǎng)絡(luò)使用的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并且，F(xiàn)irewall可以提供統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)， 來判斷可能的攻擊和探測。
策略執(zhí)行
Firewall提供了制定和執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)安全策略的手段。未設(shè)置Firewall時，網(wǎng)絡(luò)安全取決于每臺主機(jī)的用戶。
3.防火墻的種類
防火墻總體上分為包過濾、應(yīng)用級網(wǎng)關(guān)和代理服務(wù)器等幾大類型。
數(shù) 據(jù) 包 過 濾
數(shù)據(jù)包過濾(Packet Filtering)技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)層對數(shù)據(jù)包進(jìn)行選擇，選擇的依據(jù)是系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的過濾邏輯， 被稱為訪問控制表(Access Control Table)。通過檢查數(shù)據(jù)流中每個數(shù)據(jù)包的源地址、目的地址、所用的端口號、 協(xié)議狀態(tài)等因素，或它們的組合來確定是否允許該數(shù)據(jù)包通過。 數(shù)據(jù)包過濾防火墻邏輯簡單，價格便宜，易于安裝和使用， 網(wǎng)絡(luò)性能和透明性好，它通常安裝在路由器上。路由器是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與Internet連接必不可少的設(shè)備， 因此在原有網(wǎng)絡(luò)上增加這樣的防火墻幾乎不需要任何額外的費(fèi)用。
數(shù)據(jù)包過濾防火墻的缺點(diǎn)有二：一是非法訪問一旦突破防火墻，即可對主機(jī)上的軟件和配置漏洞進(jìn)行攻擊; 二是數(shù)據(jù)包的源地址、目的地址以及IP的端口號都在數(shù)據(jù)包的頭部，很有可能被竊聽或假冒。
應(yīng) 用 級 網(wǎng) 關(guān)
應(yīng)用級網(wǎng)關(guān)(Application Level Gateways)是在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層上建立協(xié)議過濾和轉(zhuǎn)發(fā)功能。 它針對特定的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)協(xié)議使用指定的數(shù)據(jù)過濾邏輯，并在過濾的同時，對數(shù)據(jù)包進(jìn)行必要的分析、 登記和統(tǒng)計(jì)，形成報(bào)告。實(shí)際中的應(yīng)用網(wǎng)關(guān)通常安裝在專用工作站系統(tǒng)上。
數(shù)據(jù)包過濾和應(yīng)用網(wǎng)關(guān)防火墻有一個共同的特點(diǎn)，就是它們僅僅依靠特定的邏輯判定是否允許數(shù)據(jù)包通過。 一旦滿足邏輯，則防火墻內(nèi)外的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)建立直接聯(lián)系， 防火墻外部的用戶便有可能直接了解防火墻內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)，這有利于實(shí)施非法訪問和攻擊。
代 理 服 務(wù)
代理服務(wù)(Proxy Service)也稱鏈路級網(wǎng)關(guān)或TCP通道(Circuit Level Gateways or TCP Tunnels)， 也有人將它歸于應(yīng)用級網(wǎng)關(guān)一類。它是針對數(shù)據(jù)包過濾和應(yīng)用網(wǎng)關(guān)技術(shù)存在的缺點(diǎn)而引入的防火墻技術(shù)， 其特點(diǎn)是將所有跨越防火墻的網(wǎng)絡(luò)通信鏈路分為兩段。防火墻內(nèi)外計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間應(yīng)用層的" 鏈接"， 由兩個終止代理服務(wù)器上的" 鏈接"來實(shí)現(xiàn)，外部計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)鏈路只能到達(dá)代理服務(wù)器， 從而起到了隔離防火墻內(nèi)外計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的作用。此外，代理服務(wù)也對過往的數(shù)據(jù)包進(jìn)行分析、注冊登記， 形成報(bào)告，同時當(dāng)發(fā)現(xiàn)被攻擊跡象時會向網(wǎng)絡(luò)管理員發(fā)出警報(bào)，并保留攻擊痕跡。
4.設(shè)置防火墻的要素
網(wǎng)絡(luò)策略
影響Firewall系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝和使用的網(wǎng)絡(luò)策略可分為兩級，高級的網(wǎng)絡(luò)策略定義允許和禁止的服務(wù)以及如何使用服務(wù)， 低級的網(wǎng)絡(luò)策略描述Firewall如何限制和過濾在高級策略中定義的服務(wù)。
服務(wù)訪問策略
服務(wù)訪問策略集中在Internet訪問服務(wù)以及外部網(wǎng)絡(luò)訪問(如撥入策略、SLIP/PPP連接等)。 服務(wù)訪問策略必須是可行的和合理的?？尚械牟呗员仨氃谧柚挂阎木W(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)和提供用戶服務(wù)之間獲得平衡。 典型的服務(wù)訪問策略是：允許通過增強(qiáng)認(rèn)證的用戶在必要的情況下從Internet訪問某些內(nèi)部主機(jī)和服務(wù); 允許內(nèi)部用戶訪問指定的Internet主機(jī)和服務(wù)。
防火墻設(shè)計(jì)策略
防火墻設(shè)計(jì)策略基于特定的Firewall，定義完成服務(wù)訪問策略的規(guī)則。通常有兩種基本的設(shè)計(jì)策略： 允許任何服務(wù)除非被明確禁止;禁止任何服務(wù)除非被明確允許。第一種的特點(diǎn)是安全但不好用， 第二種是好用但不安全，通常采用第二種類型的設(shè)計(jì)策略。 而多數(shù)防火墻都在兩種之間采取折衷。
增強(qiáng)的認(rèn)證
許多在Internet上發(fā)生的入侵事件源于脆弱的傳統(tǒng)用戶/口令機(jī)制。多年來，用戶被告知使用難于猜測和破譯口令， 雖然如此，攻擊者仍然在Internet上監(jiān)視傳輸?shù)目诹蠲魑?，使傳統(tǒng)的口令機(jī)制形同虛設(shè)。增強(qiáng)的認(rèn)證機(jī)制包含智能卡， 認(rèn)證令牌，生理特征(指紋)以及基于軟件(RSA)等技術(shù)，來克服傳統(tǒng)口令的弱點(diǎn)。雖然存在多種認(rèn)證技術(shù)， 它們均使用增強(qiáng)的認(rèn)證機(jī)制產(chǎn)生難被攻擊者重用的口令和密鑰。 目前許多流行的增強(qiáng)機(jī)制使用一次有效的口令和密鑰(如SmartCard和認(rèn)證令牌)。
5.防火墻在大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的部署
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全需要，可以在如下位置部署防火墻：
局域網(wǎng)內(nèi)的VLAN之間控制信息流向時;
Intranet與Internet之間連接時(企業(yè)單位與外網(wǎng)連接時的應(yīng)用網(wǎng)關(guān));
在廣域網(wǎng)系統(tǒng)中，由于安全的需要，總部的局域網(wǎng)可以將各分支機(jī)構(gòu)的局域網(wǎng)看成不安全的系統(tǒng)， (通過公網(wǎng)ChinaPac，ChinaDDN，F(xiàn)rame Relay等連接)在總部的局域網(wǎng)和各分支機(jī)構(gòu)連接時采用防火墻隔離， 并利用構(gòu)成虛擬專網(wǎng);
總部的局域網(wǎng)和分支機(jī)構(gòu)的局域網(wǎng)是通過Internet連接，需要各自安裝防火墻，并利用NetScreen的組成虛擬專網(wǎng);
在遠(yuǎn)程用戶撥號訪問時，加入虛擬專網(wǎng);
ISP可利用NetScreen的負(fù)載平衡功能在公共訪問服務(wù)器和客戶端間加入防火墻進(jìn)行負(fù)載分擔(dān)、 存取控制、用戶認(rèn)證、流量控制、日志紀(jì)錄等功能;
兩網(wǎng)對接時，可利用NetScreen硬件防火墻作為網(wǎng)關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)地址轉(zhuǎn)換(NAT)，地址映射(MAP)， 網(wǎng)絡(luò)隔離(DMZ), 存取安全控制，消除傳統(tǒng)軟件防火墻的瓶頸問題。
6.防火墻在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的作用
防火墻能有效地防止外來的入侵，它在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的作用是：
控制進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的信息流向和信息包;
提供使用和流量的日志和審計(jì);
隱藏內(nèi)部IP地址及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié);
提供功能。
藍(lán)牙
藍(lán)牙是一種無線電技術(shù)規(guī)范，用來描述各種電子產(chǎn)品(諸如移動電話、計(jì)算機(jī)和個人數(shù)字助手PDA)相互之間是如何用短距離無線電系統(tǒng)進(jìn)行連接的。電子設(shè)備間的這種無線電連接是用低功率無線電鏈路來實(shí)現(xiàn)的。藍(lán)牙技術(shù)的主要好處是消除了千頭萬緒、令人頭痛的電纜線，通常這些電纜是用于連接設(shè)備間信息傳遞和同步所必需的。
服務(wù)器
服務(wù)器是一種高性能計(jì)算機(jī)，作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，存儲、處理網(wǎng)絡(luò)上80%的數(shù)據(jù)、信息，因此也被稱為網(wǎng)絡(luò)的靈魂。做一個形象的比喻：服務(wù)器就像是郵局的交換機(jī)，而微機(jī)、筆記本、PDA、手機(jī)等固定或移動的網(wǎng)絡(luò)終端，就如散落在家庭、各種辦公場所、公共場所等處的電話機(jī)。我們與外界日常的生活、工作中的電話交流、溝通，必須經(jīng)過交換機(jī)，才能到達(dá)目標(biāo)電話;同樣如此，網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備如家庭、企業(yè)中的微機(jī)上網(wǎng)，獲取資訊，與外界溝通、娛樂等，也必須經(jīng)過服務(wù)器，因此也可以說是服務(wù)器在"組織"和"領(lǐng)導(dǎo)"這些設(shè)備。
服務(wù)器的構(gòu)成與微機(jī)基本相似，有處理器、硬盤、內(nèi)存、系統(tǒng)總線等，它們是針對具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特別制定的，因而服務(wù)器與微機(jī)在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、可擴(kuò)展性、可管理性等方面存在差異很大。尤其是隨著信息技術(shù)的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)的作用越來越明顯，對自己信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力、安全性等的要求也越來越高，如果您在進(jìn)行電子商務(wù)的過程中被黑客竊走密碼、損失關(guān)鍵商業(yè)數(shù)據(jù);如果您在自動取款機(jī)上不能正常的存取，您應(yīng)該考慮在這些設(shè)備系統(tǒng)的幕后指揮者————服務(wù)器，而不是埋怨工作人員的素質(zhì)和其他客觀條件的限制。
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