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古時(shí)候，人們常在寓所之間砌起一道磚墻，一旦火災(zāi)發(fā)生，它能夠防止火勢(shì)蔓延到別的寓所。自然，這種墻因此而得名“防火墻”。現(xiàn)在，如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接到了Internet上面，它的用戶(hù)就可以訪問(wèn)外部世界并與之通信。但同時(shí)，外部世界也同樣可以訪問(wèn)該網(wǎng)絡(luò)并與之交互。為安全起見(jiàn)，可以在該網(wǎng)絡(luò)和Internet之間插入一個(gè)中介系統(tǒng)，豎起一道安全屏障。這道屏障的作用是阻斷來(lái)自外部通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)本網(wǎng)絡(luò)的威脅和入侵，提供扼守本網(wǎng)絡(luò)的安全和審計(jì)的唯一關(guān)卡。這種中介系統(tǒng)也叫做“防火墻”，或“防火墻系統(tǒng)”。
簡(jiǎn)言之，一個(gè)防火墻在一個(gè)被認(rèn)為是安全和可信的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)被認(rèn)為是不那么安全和可信的外部網(wǎng)絡(luò)(通常是Internet)之間提供一個(gè)封鎖工具。在使用防火墻的決定背后，潛藏著這樣的推理：假如沒(méi)有防火墻，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)就暴露在不那么安全的Internet諸協(xié)議和設(shè)施面前，面臨來(lái)自Internet其他主機(jī)的探測(cè)和攻擊的危險(xiǎn)。在一個(gè)沒(méi)有防火墻的環(huán)境里，網(wǎng)絡(luò)的安全性只能體現(xiàn)為每一個(gè)主機(jī)的功能，在某種意義上，所有主機(jī)必須通力合作，才能達(dá)到較高程度的安全性。網(wǎng)絡(luò)越大，這種較高程度的安全性越難管理。隨著安全性問(wèn)題上的失誤和缺陷越來(lái)越普遍，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的入侵不僅來(lái)自高超的攻擊手段，也有可能來(lái)自配置上的低級(jí)錯(cuò)誤或不合適的口令選擇。因此，防火墻的作用是防止不希望的、未授權(quán)的通信進(jìn)出被保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)，迫使單位強(qiáng)化自己的網(wǎng)絡(luò)安全政策。
網(wǎng)絡(luò)防火墻技術(shù)是一種用來(lái)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)之間訪問(wèn)控制，防止外部網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)以非法手段通過(guò)外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，訪問(wèn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)資源，保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)操作環(huán)境的特殊網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備。它對(duì)兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包如鏈接方式按照一定的安全策略來(lái)實(shí)施檢查，以決定網(wǎng)絡(luò)之間的通信是否被允許，并監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)。目前的防火墻產(chǎn)品主要有堡壘主機(jī)、包過(guò)濾路由器、應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)(服務(wù)器)以及電路層網(wǎng)關(guān)、屏蔽主機(jī)防火墻、雙宿主機(jī)等類(lèi)型。根據(jù)防火墻所采用的技術(shù)不同，我們可以將它分為四種基本類(lèi)型：包過(guò)濾型、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換—NAT、型和監(jiān)測(cè)型。
包過(guò)濾型。包過(guò)濾型產(chǎn)品是防火墻的初級(jí)產(chǎn)品，其技術(shù)依據(jù)是網(wǎng)絡(luò)中的分包傳輸技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)都是以“包”為單位進(jìn)行傳輸?shù)模瑪?shù)據(jù)被分割成為一定大小的數(shù)據(jù)包，每一個(gè)數(shù)據(jù)包中都會(huì)包含一些特定信息，如數(shù)據(jù)的源地址、目標(biāo)地址、TCP/UDP源端口和目標(biāo)端口等。防火墻通過(guò)讀取數(shù)據(jù)包中的地址信息來(lái)判斷這些“包”是否來(lái)自可信任的安全站點(diǎn)，一旦發(fā)現(xiàn)來(lái)自危險(xiǎn)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，防火墻便會(huì)將這些數(shù)據(jù)拒之門(mén)外。系統(tǒng)管理員也可以根據(jù)實(shí)際情況靈活制訂判斷規(guī)則。包過(guò)濾技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單實(shí)用，實(shí)現(xiàn)成本較低，在應(yīng)用環(huán)境比較簡(jiǎn)單的情況下，能夠以較小的代價(jià)在一定程度上保證系統(tǒng)的安全。但包過(guò)濾技術(shù)的缺陷也是明顯的。包過(guò)濾技術(shù)是一種完全基于網(wǎng)絡(luò)層的安全技術(shù)，只能根據(jù)數(shù)據(jù)包的來(lái)源、目標(biāo)和端口等網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行判斷，無(wú)法識(shí)別基于應(yīng)用層的惡意侵入，如惡意的Java小程序以及電子郵件中附帶的病毒。有經(jīng)驗(yàn)的黑客很容易偽造IP地址，騙過(guò)包過(guò)濾型防火墻。
網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)化—NAT。網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換是一種用于把IP地址轉(zhuǎn)換成臨時(shí)的、外部的、注冊(cè)的IP地址標(biāo)準(zhǔn)。它允許具有私有IP地址的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)因特網(wǎng)。它還意味著用戶(hù)不許要為其網(wǎng)絡(luò)中每一臺(tái)機(jī)器取得注冊(cè)的IP地址。在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通過(guò)安全網(wǎng)卡訪問(wèn)外部網(wǎng)絡(luò)時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)映射記錄。系統(tǒng)將外出的源地址和源端口映射為一個(gè)偽裝的地址和端口，讓這個(gè)偽裝的地址和端口通過(guò)非安全網(wǎng)卡與外部網(wǎng)絡(luò)連接，這樣對(duì)外就隱藏了真實(shí)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地址。在外部網(wǎng)絡(luò)通過(guò)非安全網(wǎng)卡訪問(wèn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)時(shí)，它并不知道內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的連接情況，而只是通過(guò)一個(gè)開(kāi)放的IP地址和端口來(lái)請(qǐng)求訪問(wèn)。OLM防火墻根據(jù)預(yù)先定義好的映射規(guī)則來(lái)判斷這個(gè)訪問(wèn)是否安全。當(dāng)符合規(guī)則時(shí)，防火墻認(rèn)為訪問(wèn)是安全的，可以接受訪問(wèn)請(qǐng)求，也可以將連接請(qǐng)求映射到不同的內(nèi)部計(jì)算機(jī)中。當(dāng)不符合規(guī)則時(shí)，防火墻認(rèn)為該訪問(wèn)是不安全的，不能被接受，防火墻將屏蔽外部的連接請(qǐng)求。網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的過(guò)程對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)是透明的，不需要用戶(hù)進(jìn)行設(shè)置，用戶(hù)只要進(jìn)行常規(guī)操作即可。
型。型防火墻也可以被稱(chēng)為服務(wù)器，它的安全性要高于包過(guò)濾型產(chǎn)品，并已經(jīng)開(kāi)始向應(yīng)用層發(fā)展。服務(wù)器位于客戶(hù)機(jī)與服務(wù)器之間，完全阻擋了二者間的數(shù)據(jù)交流。從客戶(hù)機(jī)來(lái)看，服務(wù)器相當(dāng)于一臺(tái)真正的服務(wù)器；而從服務(wù)器來(lái)看，服務(wù)器又是一臺(tái)真正的客戶(hù)機(jī)。當(dāng)客戶(hù)機(jī)需要使用服務(wù)器上的數(shù)據(jù)時(shí)，首先將數(shù)據(jù)請(qǐng)求發(fā)給服務(wù)器，服務(wù)器再根據(jù)這一請(qǐng)求向服務(wù)器索取數(shù)據(jù)，然后再由服務(wù)器將數(shù)據(jù)傳輸給客戶(hù)機(jī)。由于外部系統(tǒng)與內(nèi)部服務(wù)器之間沒(méi)有直接的數(shù)據(jù)通道，外部的惡意侵害也就很難傷害到企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。型防火墻的優(yōu)點(diǎn)是安全性較高，可以針對(duì)應(yīng)用層進(jìn)行偵測(cè)和掃描，對(duì)付基于應(yīng)用層的侵入和病毒都十分有效。其缺點(diǎn)是對(duì)系統(tǒng)的整體性能有較大的影響，而且服務(wù)器必須針對(duì)客戶(hù)機(jī)可能產(chǎn)生的所有應(yīng)用類(lèi)型逐一進(jìn)行設(shè)置，大大增加了系統(tǒng)管理的復(fù)雜性。
監(jiān)測(cè)型。監(jiān)測(cè)型防火墻是新一代的產(chǎn)品，這一技術(shù)實(shí)際已經(jīng)超越了最初的防火墻定義。監(jiān)測(cè)型防火墻能夠?qū)Ω鲗拥臄?shù)據(jù)進(jìn)行主動(dòng)的、實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，在對(duì)這些數(shù)據(jù)加以分析的基礎(chǔ)上，監(jiān)測(cè)型防火墻能夠有效地判斷出各層中的非法侵入。同時(shí)，這種檢測(cè)型防火墻產(chǎn)品一般還帶有分布式探測(cè)器，這些探測(cè)器安置在各種應(yīng)用服務(wù)器和其他網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)之中，不僅能夠檢測(cè)來(lái)自網(wǎng)絡(luò)外部的攻擊，同時(shí)對(duì)來(lái)自?xún)?nèi)部的惡意破壞也有極強(qiáng)的防范作用。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，在針對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的攻擊中，有相當(dāng)比例的攻擊來(lái)自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部。
防火墻產(chǎn)品不能替代墻內(nèi)的謹(jǐn)慎的安全措施。防火墻在當(dāng)今Internet世界中的存在是有生命力的。它是一些對(duì)高級(jí)別的安全性有迫切要求的機(jī)構(gòu)出于實(shí)用的原因建造起來(lái)的，因此，它不是解決所有網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的萬(wàn)能藥方，而只是網(wǎng)絡(luò)安全政策和策略中的一個(gè)組成部分。