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點(diǎn)擊數(shù)摘要：防火墻技術(shù)作為保證電子商務(wù)活動(dòng)中信息安全的第一道有效屏障，受到越來(lái)越多的關(guān)注。本文從防火墻的概念和技術(shù)出發(fā)，詳細(xì)分析了防火墻的功能，并對(duì)其保證安全方法的不同進(jìn)行了分類研究。

關(guān)鍵詞：信息安全防火墻過(guò)濾遷移

在信息社會(huì)中，信息具有和能源、物源同等的價(jià)值，在某些時(shí)候甚至具有更高的價(jià)值。具有價(jià)值的信息必然存在安全性的問(wèn)題，對(duì)于企業(yè)更是如此。經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展更要求各用戶之間的通信和資源共享，需要將一批計(jì)算機(jī)連成網(wǎng)絡(luò)才能保證電子商務(wù)活動(dòng)的正常開(kāi)展，這樣就帶來(lái)了更多的安全隱患。特別是對(duì)當(dāng)今最大的網(wǎng)絡(luò)——國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)，很容易遭到別有用心者的惡意攻擊和破壞。信息的泄露問(wèn)題也變得日益嚴(yán)重，因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性問(wèn)題就變得越來(lái)越重要。

如何來(lái)保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性呢？方法雖然很多，但防火墻技術(shù)絕對(duì)是其中最高效、實(shí)用的方法之一。在構(gòu)建安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的過(guò)程中，防火墻作為第一道安全防線，正受到越來(lái)越多用戶的關(guān)注。通常一個(gè)公司在購(gòu)買網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備時(shí)，總是把防火墻放在首位。目前，防火墻已經(jīng)成為世界上用得最多的網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品之一。那么，防火墻是如何保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全，又如何實(shí)現(xiàn)自身安全的呢？本文從防火墻的概念出發(fā)，詳細(xì)分析了防火墻的功能，并按其保證安全方法的不同進(jìn)行了分類:包過(guò)濾式防火墻、服務(wù)式防火墻、地址遷移式防火墻等。

一、防火墻介紹

防火墻是指一種將內(nèi)部網(wǎng)和公眾訪問(wèn)網(wǎng)分開(kāi)的方法，是網(wǎng)絡(luò)之間一種特殊的訪問(wèn)控制設(shè)施。在Internet網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)部網(wǎng)之間設(shè)置的一道屏障，防止黑客進(jìn)入內(nèi)部網(wǎng)，由用戶制定安全訪問(wèn)策略，抵御各種侵襲的一種隔離技術(shù)。它能允許你“同意”的人和數(shù)據(jù)進(jìn)入你的網(wǎng)絡(luò)，將“不同意”的人和數(shù)據(jù)拒之門(mén)外，最大限度地阻止網(wǎng)絡(luò)中的黑客來(lái)訪問(wèn)你的網(wǎng)絡(luò)，防止他們更改、拷貝、毀壞你的重要信息；能限制被保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之間，或者與其他網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行的信息存取、傳遞操作；能根據(jù)企業(yè)的安全策略控制出入網(wǎng)絡(luò)的信息流，且本身具有較強(qiáng)的抗攻擊能力。是提供信息安全服務(wù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和信息安全的基礎(chǔ)設(shè)施。在邏輯上，防火墻是一個(gè)分離器，一個(gè)限制器，也是一個(gè)分析器，有效地監(jiān)控了內(nèi)部網(wǎng)和Internet之間的任何活動(dòng)，保證了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全。防火墻的安全技術(shù)包括包過(guò)濾技術(shù)、技術(shù)和地址遷移技術(shù)等。

二、防火墻的作用

1.作為網(wǎng)絡(luò)安全的屏障

只有經(jīng)過(guò)精心選擇的應(yīng)用協(xié)議才能通過(guò)防火墻，可使網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變得更安全。如防火墻可以禁止NFS協(xié)議進(jìn)出受保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)，這樣外部的攻擊者就不可能利用這些脆弱的協(xié)議來(lái)攻擊內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。防火墻同時(shí)可以保護(hù)網(wǎng)絡(luò)免受基于路由的攻擊，如IP選項(xiàng)中的源路由攻擊和ICMP重定向中的重定向路徑。防火墻應(yīng)該可以拒絕所有以上類型攻擊的報(bào)文并通知防火墻管理員。

2.可以強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)安全策略

通過(guò)以防火墻為中心的安全方案配置，能將所有安全軟件（如口令、加密、身份認(rèn)證、審計(jì)等）配置在防火墻上。與將網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題分散到各個(gè)主機(jī)上相比，防火墻的集中安全管理更經(jīng)濟(jì)。例如在網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)時(shí)，一次一密口令系統(tǒng)和其他的身份認(rèn)證系統(tǒng)完全可以不必分散在各個(gè)主機(jī)上，而集中在防火墻身上。

3.可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)存取和訪問(wèn)進(jìn)行監(jiān)控審計(jì)

如果所有的訪問(wèn)都經(jīng)過(guò)防火墻，那么，防火墻就能記錄下這些訪問(wèn)并做出日志記錄，同時(shí)也能提供網(wǎng)絡(luò)使用情況的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。當(dāng)發(fā)生可疑動(dòng)作時(shí)，防火墻能進(jìn)行適當(dāng)?shù)膱?bào)警，并提供網(wǎng)絡(luò)是否受到監(jiān)測(cè)和攻擊的詳細(xì)信息。另外，收集一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的使用和誤用情況也是非常重要的。可以清楚防火墻是否能夠抵擋攻擊者的探測(cè)和攻擊，并且清楚防火墻的控制是否充足。而網(wǎng)絡(luò)使用統(tǒng)計(jì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)需求分析和威脅分析等也是非常重要的。

4.可以防止內(nèi)部信息的外泄

通過(guò)利用防火墻對(duì)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的劃分，可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)重點(diǎn)網(wǎng)段的隔離，從而限制了局部重點(diǎn)或敏感網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題對(duì)全局網(wǎng)絡(luò)造成的影響。

三、防火墻的技術(shù)分類

1.包過(guò)濾技術(shù)（PacketFilter）式防火墻

包過(guò)濾是在網(wǎng)絡(luò)層中對(duì)數(shù)據(jù)包實(shí)施有選擇的通過(guò)，依據(jù)系統(tǒng)事先設(shè)定好的過(guò)濾邏輯，檢查數(shù)據(jù)據(jù)流中的每個(gè)數(shù)據(jù)包，根據(jù)數(shù)據(jù)包的源地址、目標(biāo)地址，以及包所使用端口確定是否允許該類數(shù)據(jù)包通過(guò)。在互聯(lián)網(wǎng)這樣的信息包交換網(wǎng)絡(luò)上，所有往來(lái)的信息都被分割成許許多多一定長(zhǎng)度的信息包，包中包括發(fā)送者的IP地址和接收者的IP地址。當(dāng)這些包被送上互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，路由器會(huì)讀取接收者的IP并選擇一條物理上的線路發(fā)送出去，信息包可能以不同的路線抵達(dá)目的地，當(dāng)所有的包抵達(dá)后會(huì)在目的地重新組裝還原。包過(guò)濾式的防火墻會(huì)檢查所有通過(guò)信息包里的IP地址，并按照系統(tǒng)管理員所給定的過(guò)濾規(guī)則過(guò)濾信息包。如果防火墻設(shè)定某一IP為危險(xiǎn)的話，從這個(gè)地址而來(lái)的所有信息都會(huì)被防火墻屏蔽掉。這種防火墻的用法很多，比如國(guó)家有關(guān)部門(mén)可以通過(guò)包過(guò)濾防火墻來(lái)禁止國(guó)內(nèi)用戶去訪問(wèn)那些違反我國(guó)有關(guān)規(guī)定或者“有問(wèn)題”的國(guó)外站點(diǎn)。包過(guò)濾路由器的最大的優(yōu)點(diǎn)就是它對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)是透明的，也就是說(shuō)不需要用戶名和密碼來(lái)登錄。這種防火墻速度快而且易于維護(hù)，通常做為第一道防線。包過(guò)濾路由器的弊端也是很明顯的，通常它沒(méi)有用戶的使用記錄，這樣就不能從訪問(wèn)記錄中發(fā)現(xiàn)黑客的攻擊記錄。而攻擊一個(gè)單純的包過(guò)濾式的防火墻對(duì)黑客來(lái)說(shuō)是比較容易的。如“信息包沖擊”是黑客比較常用的一種攻擊手段，黑客們對(duì)包過(guò)濾式防火墻發(fā)出一系列信息包，不過(guò)這些包中的IP地址已經(jīng)被替換掉了，取而代之的是一串順序的IP地址。一旦有一個(gè)包通過(guò)了防火墻，黑客便可以用這個(gè)IP地址來(lái)偽裝他們發(fā)出的信息。通常它沒(méi)有用戶的使用記錄，這樣我們就不能從訪問(wèn)記錄中發(fā)現(xiàn)黑客的攻擊記錄；此外，配置繁瑣也是包過(guò)濾防火墻的一個(gè)缺點(diǎn)。它阻擋別人進(jìn)入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，但也不告訴你何人進(jìn)入你的系統(tǒng)，或者何人從內(nèi)部進(jìn)入網(wǎng)際網(wǎng)路。它可以阻止外部對(duì)私有網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)，卻不能記錄內(nèi)部的訪問(wèn)。包過(guò)濾另一個(gè)關(guān)鍵的弱點(diǎn)就是不能在用戶級(jí)別上進(jìn)行過(guò)濾，即不能鑒別不同的用戶和防止ip地址盜用。所以說(shuō)包過(guò)濾型防火墻是某種意義上的安全系統(tǒng)。

2.服務(wù)式防火墻

服務(wù)是另一種類型的防火墻，它通常是一個(gè)軟件模塊，運(yùn)行在一臺(tái)主機(jī)上。服務(wù)器與路由器的合作，路由器實(shí)現(xiàn)內(nèi)部和外部網(wǎng)絡(luò)交互時(shí)的信息流導(dǎo)向，將所有的相關(guān)應(yīng)用服務(wù)請(qǐng)求傳遞給服務(wù)器。服務(wù)作用在應(yīng)用層，其特點(diǎn)是完全“阻隔”了網(wǎng)絡(luò)通信流，通過(guò)對(duì)每種應(yīng)用服務(wù)編制專門(mén)的程序，實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和控制應(yīng)用層通信流的作用。服務(wù)的實(shí)質(zhì)是中介作用，它不允許內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)之間進(jìn)行直接的通信。

用戶希望訪問(wèn)內(nèi)部網(wǎng)某個(gè)應(yīng)用服務(wù)器時(shí)，實(shí)際上是向運(yùn)行在防火墻上的服務(wù)軟件提出請(qǐng)求，建立連接;理服務(wù)器代表它向要訪問(wèn)的應(yīng)用系統(tǒng)提出請(qǐng)求，建立連接;應(yīng)用系統(tǒng)給予服務(wù)器響應(yīng);服務(wù)器給予外部網(wǎng)用戶以響應(yīng)。外部網(wǎng)用戶與應(yīng)用服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸全部由服務(wù)器中轉(zhuǎn)，外部網(wǎng)用戶無(wú)法直接與應(yīng)用服務(wù)器交互，避免了來(lái)自外部用戶的攻擊。通常服務(wù)是針對(duì)特定的應(yīng)用服務(wù)而言的，不同的應(yīng)用服務(wù)可以設(shè)置不同的服務(wù)器。目前，很多內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)都同時(shí)使用分組過(guò)濾路由器和服務(wù)器來(lái)保證內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全性，并且取得了較好的效果。

3.地址遷移式防火墻

由于多種原因，IPv4地址逐步面臨耗盡的危機(jī)，而Ipv6的實(shí)際應(yīng)用還有待時(shí)日。隨著企業(yè)上網(wǎng)的人數(shù)增多，企業(yè)獲得的公共IP地址（稱全局IP地址，或者實(shí)際IP地址）可能難以和企業(yè)上網(wǎng)的實(shí)際設(shè)備數(shù)目匹配，這種現(xiàn)象具有加劇的傾向。一種可能的解決方案是為每個(gè)企業(yè)分配若干個(gè)全局IP地址，企業(yè)網(wǎng)內(nèi)部使用自定義的IP地址（稱為本地IP地址或者虛擬IP地址）。當(dāng)內(nèi)外用戶希望相互訪問(wèn)時(shí),專門(mén)的路由器（NAT路由器）負(fù)責(zé)全局/本地IP地址的映射。NAT路由器位于不同地址域的邊界處，通過(guò)保留部分全局IP地址的分配權(quán)來(lái)支持IP數(shù)據(jù)報(bào)的跨網(wǎng)傳輸。其工作原理:(1)地址綁定（靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)的建立本地/全局地址的映射關(guān)系）;(2)地址查找和轉(zhuǎn)換（對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)中的相關(guān)地址信息進(jìn)行修改）;(3)地址解綁定（釋放全局地址）。

地址遷移式防火墻實(shí)際上融合了分組過(guò)濾和應(yīng)用的設(shè)計(jì)思想，可以根據(jù)應(yīng)用的需求限定允許內(nèi)外網(wǎng)訪問(wèn)的結(jié)點(diǎn)；可以屏蔽內(nèi)網(wǎng)的地址，保證內(nèi)網(wǎng)的安全性。數(shù)據(jù)報(bào)分析是NAT路由器必須做的工作（例如，修改IP數(shù)據(jù)報(bào)攜帶的高層協(xié)議數(shù)據(jù)單元中的地址信息），因此可以有選擇地提供/拒絕部分跨網(wǎng)的應(yīng)用服務(wù)。

四、小結(jié)

在互聯(lián)網(wǎng)上防火墻是一種非常有效的網(wǎng)絡(luò)安全模型，通過(guò)它可以隔離風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域與安全區(qū)域的連接，同時(shí)不會(huì)妨礙人們對(duì)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的訪問(wèn)。隨著電子商務(wù)的不斷發(fā)展，防火墻技術(shù)必將在網(wǎng)絡(luò)安全方面著發(fā)揮更加重要的作用和價(jià)值。

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