防火墙：数据包过滤和代理服务
6.2防火墙的类型
6.2.2 应用代理防火墙
应用代理或代理服务器是代理内部网络用户与外部 网络服务器进行信息交换的程序。它将内部用户的 请求确认后送达到外部服务器，同时将外部服务器 的响应再送回给用户。 应用服务代理防火墙扮演着受保护网络的内部网主 机和外部网络主机的网络通信连接“中间人”的角 色，代理防火墙代替受保护网络的主机向外部网络 发送服务请求，并将外部服务请求响应的结果返回 给受保护网络的主机，具体流程如图所示。
access-list 170 deny tcp any any eq 33270 log access-list 170 deny tcp any any eq 39268 log ! the Subseven systems and some variants access-list 170 deny tcp any any range 6711 6712 log
而扩展IP访问规则的格式是:
assess-list list-mumber{deny|pernit}protocol
source source-wildcard source-qualifiers destination destination-wildcard destination-
qualifiers[log|log-input]
简而言之，包过滤成为当前解决网络安全问题的重 要技术之一，不仅可以用在网络边界上，而且也可应用
在单台主机上。例如，现在的个人防火墙以及Windows
2000和Windows XP都提供了对TCP、UDP等协议的过滤
支持，用户可以根据自己的安全需求，通过过滤规则的
配置来限制外部对本机的访问。下图是利用Windows 2000系统自带的包过滤功能对139端口进行过滤，这样 可以阻止基于RPC的漏洞攻击。
防火墙的分类
之阳早格格创做防火墙技能可根据防范的办法战偏偏沉面的分歧而分为很多种典型，然而总体去道可分为包过滤、应用级网关战代理服务器等几大典型.1.数据包过滤型防火墙数据包过滤(Packet Filtering)技能是正在搜集层对于数据包举止采用，采用的依据是系统内树坐的过滤逻辑，被称为考察统制表(Access Control Table).通过查看数据流中每个数据包的源天面、脚法天面、所用的端心号、协议状态等果素，大概它们的拉拢去决定是可允许该数据包通过.数据包过滤防火墙逻辑简朴，代价廉价，易于拆置战使用，搜集本能战透明性佳，它常常拆置正在路由器上.路由器是里里搜集与Internet连交必不可少的设备，果此正在本有搜集上减少那样的防火墙险些不需要所有特殊的费用.数据包过滤防火墙的缺面：一利害法考察一朝突破防火墙，即可对于主机上的硬件战摆设马脚举止攻打；二是数据包的源天面、脚法天面以及IP的端心号皆正在数据包的头部，很有大概被盗听大概混充.分组过滤大概包过滤，是一种通用、廉价、灵验的仄安脚法.之所以通用，果为它不针对于各个简曲的搜集服务采与特殊的处理办法；之所以廉价，果为大普遍路由器皆提供分组过滤功能；之所以灵验，果为它能很大程度天谦脚企业的仄安央供. 所根据的疑息根源于IP、TCP大概UDP 包头.包过滤的便宜是不必改换客户机战主机上的应用步调，果为它处事正在搜集层战传输层，与应用层无关.然而其强面也是明隐的：据以过滤判别的惟有搜集层战传输层的有限疑息，果而百般仄安央供不可能充分谦脚；正在许多过滤器中，过滤准则的数目是有节制的，且随着准则数脚法减少，本能会受到很天里效率；由于缺少上下文联系疑息，不克不迭灵验天过滤如UDP、RPC一类的协议；其余，大普遍过滤器中缺少审计战报警体制，且管制办法战用户界里较好；对于仄安管制人员素量央供下，建坐仄安准则时，必须对于协议自己及其正在分歧应用步调中的效率有较深进的明白.果此，过滤器常常是战应用网关协共使用，共共组成防火墙系统.2.应用级网关型防火墙应用级网关(Application Level Gateways)是正在搜集应用层上建坐协议过滤战转收功能.它针对于特定的搜集应用服务协议使用指定的数据过滤逻辑，并正在过滤的共时，对于数据包举止需要的分解、备案战统计，产死报告.本量中的应用网关常常拆置正在博用处事站系统上.数据包过滤战应用网关防火墙有一个共共的特性，便是它们只是依好特定的逻辑判决是可允许数据包通过.一朝谦脚逻辑，则防火墙内中的估计机系统建坐曲交通联，防火墙中部的用户便有大概曲交相识防火墙里里的搜集结媾战运奇迹态，那有好处真施非法考察战攻打.3.代理服务型防火墙代理服务(Proxy Service)也称链路级网关大概TCP通道(Circuit Level Gateways or TCP Tunnels)，也有人将它归于应用级网关一类.它是针对于数据包过滤战应用网关技能存留的缺面而引进的防火墙技能，其特性是将所有超过防火墙的搜集通疑链路分为二段.防火墙内中估计机系统间应用层的“链交”，由二个末止代理服务器上的“链交”去真止，中部估计机的搜集链路只可到达代理服务器，进而起到了断绝防火墙内中估计机系统的效率.代理服务也对于过往的数据包举止分解、备案备案，产死报告，共时当创制被攻打迹象时会背搜集管制员收出警报，并死存攻打痕迹.应用代理型防火墙是里里网与中部网的断绝面，起着监视战隔绝应用层通疑流的做用.共时也常分散进过滤器的功能.它处事正在OSI模型的最下层，掌握着应用系统中可用做仄安计划的局部疑息.4.复合型防火墙由于对于更下仄安性的央供，常把鉴于包过滤的要领与鉴于应用代理的要领分散起去，产死复合型防火墙产品.那种分散常常是以下二种规划.屏蔽主机防火墙体捆绑构：正在该结构中，分组过滤路由器大概防火墙与Internet贯串，共时一个碉堡机拆置正在里里搜集，通过正在分组过滤路由器大概防火墙上过滤准则的树坐，使碉堡机成为Internet上其余节面所能到达的唯一节面，那保证了里里搜集不受已授权中部用户的攻打.屏蔽子网防火墙体捆绑构：碉堡机搁正在一身材网内，产死非军事化区，二个分组过滤路由器搁正在那一子网的二端，使那一子网与Internet及里里搜集分散.正在屏蔽子网防火墙体捆绑构中，碉堡主机战分组过滤路由器共共形成了所有防火墙的仄安前提.搜集仄安成为现正在最热门的话题之一，很多企业为了包管自己服务器大概数据仄安皆采与了防火墙.随着科技的死长，防火墙也渐渐被大寡所交受.然而是，由于防火墙是属于下科技产品，许多的人对于此还本去不是相识的格中深进.而那篇文章便是给大家道述了防火墙处事的办法，以及防火墙的基天职类，而且计划了每一种防火墙的劣缺面.一、防火墙的基天职类1．包过滤防火墙第一代防火墙战最基础形式防火墙查看每一个通过的搜集包，大概者拾弃，大概者搁止，与决于所建坐的一套准则.那称为包过滤防火墙.真量上，包过滤防火墙是多址的，标明它有二个大概二个以上搜集适配器大概交心.比圆，动做防火墙的设备大概有二块网卡(NIC)，一齐连到里里搜集，一齐连到大寡的Internet.防火墙的任务，便是动做“通疑警察”，指引包战截住那些有妨害的包.包过滤防火墙查看每一个传进包，查看包中可用的基础疑息（源天面战脚法天面、端心号、协议等）.而后，将那些疑息与创制的准则相比较.如果已经创制了阻断telnet连交，而包的脚法端心是23的话，那么该包便会被拾弃.如果允许传进Web连交，而脚法端心为80，则包便会被搁止.多个搀杂准则的拉拢也是可止的.如果允许Web连交，然而只针对于特定的服务器，脚法端心战脚法天面二者必须与准则相匹配，才不妨让该包通过.末尾，不妨决定当一个包到达时，如果对于该包不准则被定义，交下去将会爆收什么事务了.常常，为了仄安起睹，与传进准则不匹配的包便被拾弃了.如果有缘由让该包通过，便要建坐准则去处理它.建坐包过滤防火墙准则的例子如下：对于去自博用搜集的包，只允许去自里里天面的包通过，果为其余包包罗不精确的包头部疑息.那条准则不妨预防搜集里里的所有人通过捉弄性的源天面提倡攻打.而且，如果乌客对于博用搜集里里的呆板具备了不知从何得去的考察权，那种过滤办法不妨遏止乌客从搜集里里提倡攻打.正在大寡搜集，只允许脚法天面为80端心的包通过.那条准则只允许传进的连交为Web连交.那条准则也允许与Web连交使用相共端心的连交，所以它本去不是格中仄安.拾弃从大寡搜集传进的包，而那些包皆有您的搜集内的源天面，进而缩小IP捉弄性的攻打.拾弃包罗源路由疑息的包，以缩小源路由攻打.要记着，正在源路由攻打中，传进的包包罗路由疑息，它覆盖了包通过搜集应采与得仄常路由，大概会绕过已有的仄安步调.通过忽略源路2．状态/动背检测防火墙状态/动背检测防火墙，试图逃踪通过防火墙的搜集连交战包，那样防火墙便不妨使用一组附加的尺度，以决定是可允许战中断通疑.它是正在使用了基础包过滤防火墙的通疑上应用一些技能去干到那面的.当包过滤防火墙睹到一个搜集包，包是孤坐存留的.它不防火墙所体贴的履历大概已去.允许战中断包的决断真足与决于包自己所包罗的疑息，如源天面、脚法天面、端心号等.包中不包罗所有形貌它正在疑息流中的位子的疑息，则该包被认为是无状态的；它仅是存留而已.一个有状态包查看防火墙逃踪的不然而是包中包罗的疑息.为了逃踪包的状态，防火墙还记录有用的疑息以助闲辨别包，比圆已有的搜集连交、数据的传出哀供等.比圆，如果传进的包包罗视频数据流，而防火墙大概已经记录了有关疑息，是关于位于特定IP天面的应用步调迩去背收出包的源天面哀供视频旗号的疑息.如果传进的包是要传给收出哀供的相共系统，防火墙举止匹配，包便不妨被允许通过.一个状态/动背检测防火墙可截断所有传进的通疑，而允许所有传出的通疑.果为防火墙逃踪里里进去的哀供，所有按央供传进的数据被允许通过，曲到连交被关关为止.惟有已被哀供的传进通疑被截断.如果正在防火墙内正运止一台服务器，摆设便会变得轻微搀杂一些，然而状态包查看是很有力战符合性的技能.比圆，不妨将防火墙摆设成只允许从特定端心加进的通疑，只可传到特定服务器.如果正正在运止Web服务器，防火墙只将80端心传进的通疑收到指定的Web服务器.状态/动背检测防火墙可提供的其余一些特殊的服务有：将某些典型的连交沉定背到考查服务中去.比圆，到博用Web服务器的连交，正在Web服务器连交被允许之前，大概被收到SecutID服务器（用一次性心令去使用）.中断携戴某些数据的搜集通疑，如戴有附加可真止步调的传进电子消息，大概包罗ActiveX步调的Web页里.逃踪连交状态的办法与决于包通过防火墙的典型：TCP包.当建坐起一个TCP连交时，通过的第一个包被标有包的SYN标记.常常情况下，防火墙拾弃所有中部的连交企图，除非已经建坐起某条特定准则去处理它们.对于里里的连交试图连到中部主机，防火墙证明连交包，允许赞同及随后再二个系统之间的包，曲到连交中断为止.正在那种办法下，传进的包惟有正在它是赞同一个已建坐的连交时，才会被允许通过.UDP包.UDP包比TCP包简朴，果为它们不包罗所有连交大概序列疑息.它们只包罗源天面、脚法天面、校验战携戴的数据.那种疑息的缺累使得防火墙决定包的合法性很艰易，果为不挨启的连交可利用，以尝试传进的包是可应被允许通过.但是，如果防火墙逃踪包的状态，便不妨决定.对于传进的包，若它所使用的天面战UDP包携戴的协议与传出的连交哀供匹配，该包便被允许通过.战TCP包一般，不传进的UDP包会被允许通过，除非它是赞同传出的哀供大概已经建坐了指定的准则去处理它.对于其余种类的包，情况战UDP包类似.防火墙小心天逃踪传出的哀供，记录下所使用的天面、协媾战包的典型，而后对于照死存过的疑息核查于传进的包，以保证那些包是被哀供的.由疑息，防火墙不妨缩小那种办法的攻打.3．应用步调代理防火墙应用步调代理防火墙本量上本去不允许正在它连交的搜集之间曲交通疑.好异，它是交受去自里里搜集特定用户应用步调的通疑，而后建坐于大寡搜集服务器单独的连交.搜集里里的用户不曲交与中部的服务器通疑，所以服务器不克不迭曲交考察里里网的所有一部分.其余，如果不为特定的应用步调拆置代理步调代码，那种服务是不会被收援的，不克不迭建坐所有连交.那种建坐办法中断所有不精确摆设的连交，进而提供了特殊的仄安性战统制性.比圆，一个用户的Web欣赏器大概正在80端心，然而也时常大概是正在1080端心，连交到了里里搜集的HTTP 代理防火墙.防火墙而后会交受那个连交哀供，并把它转到所哀供的Web服务器.那种连交战变化对于该用户去道是透明的，果为它完尽是由代理防火墙自动处理的.代理防火墙常常收援的一些罕睹的应用步调有：HTTPHTTPS/SSLSMTPPOP3IMAPNNTPTELNETFTPIRC应用步调代理防火墙不妨摆设成允许去自里里搜集的所有连交，它也不妨摆设成央供用户认证后才建坐连交.央供认证的办法由只为已知的用户建坐连交的那种节制，为仄安性提供了特殊的包管.如果搜集受到妨害，那个特性使得从里里收动攻打的大概性大大缩小.计划到防火墙的中心，便一定要提到有一种路由器，纵然从技能上道它基础不是防火墙.搜集天面变换(NAT)协议将里里搜集的多个IP天面变换到一个大寡天面收到Internet上.NAT经时常使用于小型办公室、家庭等搜集，多个用户分享简朴的IP天面，并为Internet连交提供一些仄安体制.当里里用户与一个大寡主机通疑时，NAT逃踪是哪一个用户做的哀供，建改传出的包，那样包便像是去自简朴的大寡IP天面，而后再挨启连交.一朝建坐了连交，正在里里估计机战Web站面之间去回震动的通疑便皆是透明的了.当从大寡搜集传去一个已经哀供的传进连交时，NAT 有一套准则去决断怎么样处理它.如果不预先定义佳的准则，NAT不过简朴的拾弃所有已经哀供的传进连交，便像包过滤防火墙所干的那样.但是，便像对于包过滤防火墙一般，您不妨将NAT摆设为交受某些特定端心传去的传进连交，并将它们收到一个特定的主机天面.5．部分防火墙当前搜集下贵传着很多的部分防火墙硬件，它是应用步调级的.部分防火墙是一种不妨呵护部分估计机系统仄安的硬件，它不妨曲交正在用户的估计机上运止，使用与状态/动背检测防火墙相共的办法，呵护一台估计机免受攻打.常常，那些防火墙是拆置正在估计机搜集交心的较矮级别上，使得它们不妨监视传进传出网卡的所有搜集通疑.一朝拆置上部分防火墙，便不妨把它树坐成“教习模式”，那样的话，对于逢到的每一种新的搜集通疑，部分防火墙皆市提示用户一次，询问怎么样处理那种通疑.而后部分防火墙便记着赞同办法，并应用于以去逢到的相共那种搜集通疑.比圆，如果用户已经拆置了一台部分Web服务器，部分防火墙大概将第一个传进的Web连交做上标记，并询问用户是可允许它通过.用户大概允许所有的Web连交、去自某些特定IP天面范畴的连交等，部分防火墙而后把那条准则应用于所有传进的Web连交.基础上，您不妨将部分防火墙设念成正在用户估计机上建坐了一个假制搜集交心.不再是估计机的收配系统曲交通过网卡举止通疑，而是以收配系统通过战部分防火墙对于话，小心查看搜集通疑，而后再通过网卡通疑.二、百般防火墙的劣缺面1．包过滤防火墙使用包过滤防火墙的便宜包罗：防火墙对于每条传进战传出搜集的包真止矮火仄统制.每个IP包的字段皆被查看，比圆源天面、脚法天面、协议、端心等.防火墙将鉴于那些疑息应用过滤准则.防火墙不妨辨别战拾弃戴捉弄性源IP天面的包.包过滤防火墙是二个搜集之间考察的唯一根源.果为所有的通疑必须通过防火墙，绕过是艰易的.包过滤常常被包罗正在路由器数据包中，所以不必特殊的系统去处理那个特性.使用包过滤防火墙的缺面包罗：摆设艰易.果为包过滤防火墙很搀杂，人们时常会忽略建坐一些需要的准则，大概者过失摆设了已有的准则，正在防火墙上留住马脚.然而，正在商场上，许多新版本的防火墙对于那个缺面正正在做矫正，如启垦者真止了鉴于图形化用户界里(GUI)的摆设战更曲交的准则定义.为特定服务启搁的端心存留着伤害，大概会被用于其余传输.比圆，Web服务器默认端心为80，而估计机上又拆置了RealPlayer，那么它会搜觅不妨允许连交到RealAudio 服务器的端心，而不管那个端心是可被其余协议所使用，RealPlayer正佳是使用80端心而搜觅的.便那样偶尔中，RealPlayer便利用了Web服务器的端心.大概另有其余要领绕过防火墙加进搜集，比圆拨进连交.然而那个本去不是防火墙自己的缺面，而是不该该正在搜集仄安上简朴依好防火墙的本果.2．状态/动背检测防火墙状态/动背检测防火墙的便宜有：查看IP包的每个字段的本领，并遵从鉴于包中疑息的过滤准则.辨别戴有捉弄性源IP天面包的本领.包过滤防火墙是二个搜集之间考察的唯一根源.果为所有的通疑必须通过防火墙，绕过是艰易的.鉴于应用步调疑息考证一个包的状态的本领，比圆鉴于一个已经建坐的FTP连交，允许返回的FTP包通过.鉴于应用步调疑息考证一个包状态的本领，比圆允许一个先前认证过的连交继承与被赋予的服务通疑.记录有关通过的每个包的小心疑息的本领.基础上，防火墙用去决定包状态的所有疑息皆不妨被记录，包罗应用步调对于包的哀供，连交的持绝时间，里里战中部系统所干的连交哀供等.状态/动背检测防火墙的缺面：状态/动背检测防火墙唯一的缺面便是所有那些记录、尝试战分解处事大概会制成搜集连交的某种早滞，特天是正在共时有许多连交激活的时间，大概者是有洪量的过滤搜集通疑的准则存留时.但是，硬件速度越快，那个问题便越阻挡易收觉，而且防火墙的制制商背去齐力于普及他们产品的速度.3．应用步调代理防火墙使用应用步调代理防火墙的便宜有：指定对于连交的统制，比圆允许大概中断鉴于服务器IP天面的考察，大概者是允许大概中断鉴于用户所哀供连交的IP天面的考察.通过节制某些协议的传出哀供，去缩小搜集中不需要的服务.大普遍代理防火墙不妨记录所有的连交，包罗天面战持绝时间.那些疑息对于逃踪攻打战爆收的已授权考察的事变事很有用的.使用应用步调代理防火墙的缺面有：必须正在一定范畴内定制用户的系统，那与决于所用的应用步调.。
常见防火墙的类型
代理取决于在客户端和真实服务器之间插入代理服务器的能力，这要求两者之间交流的相对直接性。而且有些服务的代理是相当复杂的。
* 代理可以方便地与其它安全手段集成
目前的安全问题解决方案很多，如认证（Authentication）、授权（Authorization）、帐号（Accouting）、数据加密、安全协议（SSL）等。如果把代理与这些手段联合使用，将大大增加网络安全性。这也是近期网络安全的发展方向。
* 一些应用协议不适合于数据包过滤
即使是完美的数据包过滤实现，也会发现一些协议不很适合于经由数据包过滤安全保护。如RPC、X- Window和FTP。而且，服务代理和HTTP的链接，大大削弱了基于源地址和源端口的过滤功能。
图3 代理的工作方式
代理防火墙（Proxy）
代理防火墙是一种较新型的防火墙技术，它分为应用层网关和电路层网关。
应用层网关
这种防火墙的工作方式和过滤数是基于软件的。
代理防火墙的原理
代理防火墙工作于应用层，且针对特定的应用层协议。代理防火墙通过编程来弄清用户应用层的流量，并能在用户层和应用协议层提供访问控制。而且，还可用来保持一个所有应用程序使用的记录。记录和控制所有进出流量的能力是应用层网关的主要优点之一。那么，代理防火墙是怎样工作的呢？如图3所示：
* 正常的数据包过滤路由器无法执行某些安全策略
数据包过滤路由器上的信息不能完全满足我们对安全策略的需求。例如，数据包说它们来自什么主机（这点还有隐患），而不是什么用户，因此，我们不能强行限制特殊的用户。同样地，数据包说它到什么端口，而不是到什么应用程序；当我们通过端口号对高级协议强行限制时，不希望在端口上有别的指定协议之外的协议，恶意的知情者能够很容易地破坏这种控制。
防火墙的分类
防火墙技术可根据防范的方式和侧重点的不同而分为很多种类型，但总体来讲可分为包过滤、应用级网关和代理服务器等几大类型。
1.数据包过滤型防火墙数据包过滤(Packet Filtering)技术是在网络层对数据包进行选择，选择的依据是系统内设置的过滤逻辑，被称为访问控制表(Access Control Table)。
通过检查数据流中每个数据包的源地址、目的地址、所用的端口号、协议状态等因素，或它们的组合来确定是否允许该数据包通过。
数据包过滤防火墙逻辑简单，价格便宜，易于安装和使用，网络性能和透明性好，它通常安装在路由器上。
路由器是内部网络与Internet连接必不可少的设备，因此在原有网络上增加这样的防火墙几乎不需要任何额外的费用。
数据包过滤防火墙的缺点：一是非法访问一旦突破防火墙，即可对主机上的软件和配置漏洞进行攻击；二是数据包的源地址、目的地址以及IP的端口号都在数据包的头部，很有可能被窃听或假冒。
分组过滤或包过滤，是一种通用、廉价、有效的安全手段。
之所以通用，因为它不针对各个具体的网络服务采取特殊的处理方式；之所以廉价，因为大多数路由器都提供分组过滤功能；之所以有效，因为它能很大程度地满足企业的安全要求。
所根据的信息来源于IP、TCP或UDP包头。
包过滤的优点是不用改动客户机和主机上的应用程序，因为它工作在网络层和传输层，与应用层无关。
但其弱点也是明显的：据以过滤判别的只有网络层和传输层的有限信息，因而各种安全要求不可能充分满足；在许多过滤器中，过滤规则的数目是有限制的，且随着规则数目的增加，性能会受到很大地影响；由于缺少上下文关联信息，不能有效地过滤如UDP、RPC一类的协议；另外，大多数过滤器中缺少审计和报警机制，且管理方式和用户界面较差；对安全管理人员素质要求高，建立安全规则时，必须对协议本身及其在不同应用程序中的作用有较深入的理解。
因此，过滤器通常是和应用网关配合使用，共同组成防火墙系统。
防火墙的基本工作原理
防火墙的基本工作原理防火墙是一种网络安全设备，用于保护计算机网络免受未经授权的访问和恶意攻击。
它通过筛选网络流量，根据预设的安全策略允许或者阻挠数据包的传输，从而控制网络通信。
防火墙的基本工作原理包括数据包过滤、网络地址转换和应用层代理。
1. 数据包过滤防火墙通过检查数据包的源IP地址、目标IP地址、端口号和协议类型等信息来决定是否允许数据包通过。
它根据预设的规则集，将数据包与规则进行匹配，如果匹配成功，则根据规则的要求决定是否允许数据包通过。
例如，防火墙可以设置规则，只允许特定IP地址的计算机通过特定端口访问内部服务器，而阻挠其他IP地址的访问。
这样可以限制来自外部网络的未经授权访问。
2. 网络地址转换防火墙可以使用网络地址转换（NAT）技术来隐藏内部网络的真实IP地址，使外部网络无法直接访问内部网络中的计算机。
防火墙将内部网络的IP地址转换为公共IP地址，使外部网络只能看到公共IP地址。
这种方式可以增加内部网络的安全性，同时减少了攻击者对内部网络的直接攻击面。
它还可以解决IP地址不足的问题，允许多个计算机共享一个公共IP地址。
3. 应用层代理防火墙可以作为应用层代理，代表内部计算机与外部网络进行通信。
它可以检查应用层协议（如HTTP、FTP）的数据内容，并根据预设的规则进行过滤和修改。
例如，防火墙可以检查HTTP请求中的URL，并根据规则阻挠访问特定的网站或者限制上传或者下载的文件类型。
这样可以有效地防止恶意软件的传播和敏感数据的泄露。
防火墙的工作原理基于这些基本原则，通过筛选和控制网络流量，保护内部网络的安全。
它可以阻挠未经授权的访问、限制网络攻击、防止数据泄露和恶意软件的传播。
然而，防火墙并不能彻底保证网络的安全，因此还需要配合其他安全措施，如入侵检测系统和加密技术，来提高网络的整体安全性。
网络安全防护技术
网络安全防护技术随着信息技术的迅速发展，网络安全问题日益突出，对个人和组织的信息资产安全造成了巨大威胁。
为了解决这一问题，人们研发了一系列网络安全防护技术。
本文将介绍其中几种常见的网络安全防护技术，并分析其原理和应用。
一、防火墙技术防火墙是一种能有效保护内部网络免受来自外部网络的攻击的网络安全设备。
它通过设置规则和策略，对流经防火墙的数据包进行过滤和检测，阻止恶意攻击和未授权访问。
防火墙技术的原理主要包括数据包过滤、代理服务和网络地址转换。
其中，数据包过滤是最基本的防火墙技术，它根据预先设定的规则，对数据包进行筛选。
代理服务技术通过代理服务器进行数据传输，有效屏蔽了内部网络的具体地址，提高了网络的安全性。
网络地址转换技术可以将内部网络地址转换为公网地址，提供了更高的网络安全性和灵活性。
二、入侵检测系统（IDS）入侵检测系统是一种通过检测网络中的异常活动来实时识别和防止恶意攻击的安全设备。
IDS主要包括入侵检测系统和入侵预防系统两种形式。
入侵检测系统通过对网络流量进行监控和识别，及时发现并报告可疑活动。
入侵预防系统不仅能够检测到潜在的攻击行为，还能够采取主动措施，如隔离受攻击的主机或封锁攻击源IP地址，以保护网络安全。
三、加密技术加密技术是通过对网络传输的数据进行加密，防止敏感信息被未经授权的人窃取和篡改。
常见的加密技术有对称加密和非对称加密。
对称加密是指发送和接收双方使用相同的密钥对数据进行加解密，加解密速度较快，适合大量数据的加密；非对称加密使用一对公钥和私钥，公钥用于加密，私钥用于解密，安全性较对称加密高，但加解密速度较慢。
加密技术广泛应用于电子邮件、网上银行和电子商务等领域，保护了用户的信息安全。
四、身份认证技术身份认证技术是一种验证用户身份合法性的安全手段，通常通过用户名和密码、指纹识别、虹膜识别等方式实现。
身份认证技术可以防止无权访问的用户进入系统，确保信息的安全。
随着技术的发展，生物识别技术在身份认证中得到了广泛应用。
防火墙的类型
包过滤型防火墙基于单个包实施网络控制，根据 所收到地数据包的源地址、目的地址、TCP/UDP、源 端口号及目的端口号、包出入接口、协议类型和数据 包中的各种标志位等参数，与用户预定的访问控制列 表进行比较，决定数据是否符合预先制定的安全策略， 实施信息过滤，决定数据包的转发和过滤。
1.3 代理服务器型防火墙
代理服务器型防火墙（Proxy Service Firewall）通 过在主机上运行代理的服务程序，直接面对特定的应用 层服务。
代理服务器型防火墙的核心是运行于防火墙主机上 的代理服务进程，该进程代理用户完成TCP/IP功能，实 际上是为特定网络应用而连接两个网络的网关。面对各 种不同的应用（E-mail、FTP、Telnet、WWW等）都应 用一个相应的代理服务。外网与内网的连接，首先必须 通过代理服务器的中间转换，内网只接收代理服务器的 要求，拒绝外网的直接请求。代理服务器可实施用户认 证、详细日志、审计跟踪和数据加密等功能和对具体协 议及应用的过虑。
direction
传输方向
例
type
src
port
dest
port
协议类型 报文源地址 源主机端口 报文宿地址 宿主机端口
action
控制操作
direction type src
port dest
port action
1 In
* 135.79.99.0/24 * 123.45.0.0/16 * Deny
对报文采取的操作有转发（Forwarding），丢弃 （Dropping）、报错（Send a Failure Response）、 备忘（Logging For Exception Tracking）等。报文过 滤可在进入防火墙时进行，也可在离开防火墙时进行。
(网络安全技术原理与实践)第九章防火墙技术
目录
CONTENTS
• 防火墙技术概述 • 防火墙的工作原理 • 防火墙的部署与配置 • 防火墙技术的实践应用 • 防火墙技术的挑战与未来发展
01 防火墙技术概述
CHAPTER
防火墙的定义与功能
防火墙的定义
防火墙是部署在网络安全域之间的一 组软件和硬件的组合，用于控制网络 之间的数据传输和访问。
确保政务工作的正常运行。
02
防止机密信息泄露
政府机构涉及大量机密信息，通过防火墙的严格控制，可以降低机密信
息泄露的风险。
03
提高政府网络的整体安全性
防火墙作为网络安全的第一道防线，可以有效降低政府网络受到攻击的
风险。
云服务网络安全防护
01
保护云服务租户数据 安全
云服务提供商通过部署防火墙，可以 隔离不同租户之间的数据和流量，确 保租户数据的安全性和隐私性。
发代理程序。
有状态检测防火墙
有状态检测防火墙
原理
有状态检测防火墙不仅检查数据 包的静态属性，还跟踪数据包的 状态，判断数据包是否符合会话 的上下文。
优点
能够检测会话的状态，提供更高 的安全性。
缺点
实现复杂度较高，需要更多的系 统资源。
03 防火墙的部署与配置
CHAPTER
防火墙的部署方式
路由模式
防火墙性能瓶颈
随着网络流量的增长，传统防火墙可能面临性能瓶颈，无 法满足高并发、高速的网络安全需求。
01
威胁检测与防御
随着新型网络攻击手段的不断涌现，防 火墙需要更高效的威胁检测与防御机制， 以应对复杂的网络安全威胁。
02
03
配置与维护困难
了解计算机网络的网络安全与防火墙
了解计算机网络的网络安全与防火墙计算机网络的快速发展给人们的生活带来了许多便利，但与此同时，网络安全问题也日益突出。
网络安全是指保护计算机网络及其相关设备、信息和数据免受未经授权的访问、使用、披露、破坏、修改或干扰的威胁的一种技术手段和管理措施。
而防火墙作为网络安全的重要组成部分，能够有效地保护计算机网络的安全。
本文将介绍计算机网络的网络安全和防火墙的相关知识。
一、计算机网络的网络安全计算机网络的网络安全是指保护计算机网络及其相关信息资源的安全。
在计算机网络中，安全问题主要包括数据的机密性、完整性和可用性。
保持数据的机密性是指只有被授权的用户才能够访问和使用数据，防止数据被非法获取、窃听和篡改。
保持数据的完整性是指保护数据不被未经授权的用户修改和破坏，确保数据的真实性和准确性。
保持数据的可用性是指确保计算机网络和相关设备和资源的正常运行，防止网络遭受拒绝服务攻击等。
为了保护计算机网络的安全，需要采取一系列网络安全措施。
首先，建立合理的访问控制机制，包括身份认证、访问权限控制、访问审计等，只有经过身份认证的用户才能够访问计算机网络。
其次，加强数据的加密和解密技术，确保数据在传输和存储过程中不被窃取和篡改。
此外，定期检查和更新网络设备和操作系统的安全补丁，及时发现和修复潜在的安全漏洞。
同时，对网络设备进行监控和日志记录，实时监测网络中的异常活动并采取相应的应对措施。
二、防火墙的功能及原理防火墙是一种位于计算机网络与外部网络之间的安全设备，用于阻止非授权的网络访问和攻击，保护内部网络的安全。
防火墙具有以下几个主要功能：1. 包过滤：防火墙通过检查数据包的源地址、目的地址、端口号等信息，根据预先设置的规则来允许或拒绝数据包的传输，有效阻止非法数据包的通过。
2. NAT转换：防火墙可以实现网络地址转换，将内部网络中的私有IP地址转换成公网IP地址，提供一定程度的隐私和安全保护。
3. VPN支持：防火墙能够支持虚拟专用网络（VPN）的建立和管理，通过建立加密连接方式，实现安全的远程访问。
防火墙的基本功能
防火墙的基本功能防火墙是一种用于保护计算机网络安全的关键设备，它通过控制和过滤网络流量来阻止未经授权的访问和恶意攻击。
防火墙的基本功能可以分为以下几个方面：1.访问控制：防火墙通过实施网络访问控制策略来决定哪些网络流量可以进入或离开网络。
它通过比较流量的特定属性，如源IP地址、目标IP地址、端口号等，与预设的访问控制列表进行匹配，并根据规则的设置决定是否允许或拒绝流量通过。
2.网络地址转换（NAT）：防火墙还可以执行网络地址转换，将内部网络中的私有IP地址转换为公共IP地址，这样内部网络中的主机就可以通过防火墙提供的公共IP地址进行外部网络访问。
通过NAT，防火墙可以隐藏内部网络的真实地址，增加了网络的安全性。
3.状态感知防护：防火墙可以分析网络流量的状态，识别并处理与网络连接相关的信息。
它可以监控连接的建立、维护和关闭过程，并检查连接中的数据包是否符合协议规范。
例如，防火墙可以阻止不符合HTTP协议标准的请求流量。
4.代理服务：防火墙还可以提供代理服务，对特定的网络应用进行访问控制和安全审计。
当内部主机需要访问外部服务时，防火墙可以代为完成请求，隐藏内部终端的真实身份和位置信息，提高网络安全性。
5.内容过滤：防火墙可以通过检查数据包的内容来识别和阻止恶意软件、垃圾邮件、网络钓鱼等网络威胁。
它可以对传输的数据进行深度检查，根据预先定义的规则和策略决定是否允许或拒绝数据通过。
6.虚拟专用网（VPN）支持：防火墙可以提供虚拟专用网的支持，允许远程用户通过公共网络安全地访问内部网络资源。
它使用加密和认证技术来保护数据在公共网络中的传输，确保远程连接的安全性。
8.虚拟局域网（VLAN）划分：防火墙可以将局域网划分为多个虚拟网络，根据需求和安全策略将不同部门、用户或应用程序隔离开来。
这样可以减少网络攻击面，提高网络安全性和管理效率。
9.无线网络保护：针对无线局域网（WLAN），防火墙可以提供对无线接入点和终端设备的身份验证和加密功能，防止未经授权的设备接入无线网络，保护无线数据的安全性。
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提到防火墙，顾名思义，就是防火的一道墙。
防火墙的最根本工作原理就是数据包过滤。
实际上在数据包过滤的提出之前，都已经出现了防火墙。
数据包过滤，就是通过查看题头的数据包是否含有非法的数据，我们将此屏蔽。
举个简单的例子，假如体育中心有一场刘德华演唱会，检票员坐镇门口，他首先检查你的票是否对应，是否今天的，然后撕下右边的一条，将剩余的给你，然后告诉你演唱会现场在哪里，告诉你怎么走。
这个基本上就是数据包过滤的工作流程吧。
你也许经常听到你们老板说：要增加一台机器它可以禁止我们不想要的网站，可以禁止一些邮件它经常给我们发送垃圾邮件和病毒等，但是没有一个老板会说：要增加一台机器它可以禁止我们不愿意访问的数据包。
实际意思就是这样。
接下来我们推荐几个常用的数据包过滤工具。
最常见的数据包过滤工具是路由器。
另外系统中带有数据包过滤工具，例如LinuxTCP/IP中带有的ipchain等windows2000带有的TCP/IPFiltering筛选器等，通过这些我们就可以过滤掉我们不想要的数据包。
防火墙也许是使用最多的数据包过滤工具了，现在的软件防火墙和硬件防火墙都有数据包过滤的功能。
接下来我们会重点介绍防火墙的。
防火墙通过一下方面来加强网络的安全：
1、策略的设置
策略的设置包括允许与禁止。
允许例如允许我们的客户机收发电子邮件，允许他们访问一些必要的网站等。
例如防火墙经常这么设置，允许内网的机器访问网站、收发电子邮件、从FTP下载资料等。
这样我们就要打开80、25、110、21端口，开HTTP、S MTP、POP3、FTP等。
禁止就是禁止我们的客户机去访问哪些服务。
例如我们禁止邮件客户来访问网站，于是我们就给他打开25、110，关闭80。
2、NA T
NA T，即网络地址转换，当我们内网的机器在没有公网IP地址的情况下要访问网站，这就要用到NAT。
工作过程就是这样，内网一台机器192.168.0.10要访问新浪，当到达防火墙时，防火墙给它转变成一个公网IP地址出去。
一般我们为每个工作站分配一个公网IP地址。
防火墙中要用到以上提到的数据包过滤和代理服务器，两者各有优缺点，数据包过滤仅仅检查题头的内容，而代理服务器除了检查标题之外还要检查内容。
当数据包过滤工具瘫痪的时候，数据包就都会进入内网，而当代理服务器瘫痪的时候内网的机器将不能访问网络。
另外，防火墙还提供了加密、身份验证等功能。
还可以提供对外部用户VPN的功能。