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防火墙的特性和功能-计算机网络与信息安全

【摘要】:防火墙应具备以下3个基本特性。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与控制。防火墙应该可以拒绝所有以上类型攻击的报文并通知管理员。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探测和攻击的详细信息。

(一)防火墙的特性

防火墙是保障网络安全的一个系统或一组系统,用于加强网络间的访问控制,防止外部用户非法使用内部网络的资源,保护内部网络的设备不被破坏,防止内部网络的敏感数据被窃取。防火墙应具备以下3个基本特性。

1.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时,才可以全面、有效地保护企业内部网络不受侵害。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。网络边界即采用不同安全策略的两个网络的连接处,如用户网络和因特网之间的连接、用户网络和其他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与控制。

2.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地从一条链路转发到另外的链路上。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进行接收,按照OSI协议栈的7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,它跨接于多个分隔的物理网段之间,并在报文转发过程中完成对报文的审查工作。

3.防火墙自身应具有非常强的抗攻击能力

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,就像一个边界卫士一样,每时每刻都要面对黑客的入侵,这样就要求防火墙自身要具有非常强的抗击入侵能力。它之所以具有这么强的功能,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保证系统的安全性。同时,防火墙自身具有非常低的服务层次,除了专门的防火墙嵌入系统外,再没有其他应用程序在防火墙上运行。

(二)防火墙的功能

笼统地说,防火墙应具备以下功能。

1.阻止易受攻击的服务进入内部网

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,因此网络环境变得更安全。例如,防火墙可以禁止诸如不安全的NFS协议进出受保护的网络,这样外部的攻击者就不可能利用这些脆弱的协议来攻击内部网络。防火墙同时可以保护网络免受基于路由的攻击,如IP选项中的源路由攻击和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攻击的报文并通知管理员。(www.chuimin.cn)

2.集中安全管理

通过以防火墙为中心的安全方案配置,能将所有安全机制(如口令、加密、身份认证和审计等)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(OTP)系统和其他的身份认证系统完全可以不必分散在各个主机上,而是集中在防火墙上。

3.对网络存取和访问进行监控审计

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做出日志记录,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探测和攻击的详细信息。另外,收集一个网络的正常使用和误用情况也是非常重要的。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。

4.检测扫描计算机的企图

防火墙还可以检测到端口扫描,当计算机被扫描时,防火墙能发出警告,可以通过禁止连接来阻止攻击,可以跟踪和报告进行扫描攻击的计算机IP地址。

5.防范特洛伊木马

特洛伊木马会在计算机上企图打开TCP/IP端口,然后连接到外部计算机与黑客进行通信。用户可以指定一个合法通过防火墙的应用程序列表,任何不在列表中的木马程序进行外部通信连接时都会被拒绝。

6.防病毒功能

现在的防火墙支持防病毒功能,能够扫描电子邮件附件、FTP下载的文件内容,防止或减少病毒入侵。从HTTP页面剥离Java Applet、ActiveX等小程序,从Script代码中检测出危险代码或病毒,并向用户报警。

除了安全作用外,防火墙还支持具有Internet服务特性的企业内部网络技术体系VPN。通过VPN,将企事业单位在地域上分布在全世界各地的LAN或专用子网有机地连成一个整体,不仅省去了专用通信线路,而且为信息共享提供了技术保障。