計(jì)算機(jī)防火墻的原理作用及能不能阻止黑客的入侵說(shuō)明

所謂防火墻指的是一個(gè)由軟件和硬件設(shè)備組合而成、在內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)之間、專用網(wǎng)與公共網(wǎng)之間的界面上構(gòu)造的保護(hù)屏障.是一種獲取安全性方法的形象說(shuō)法，它是一種計(jì)算機(jī)硬件和軟件的結(jié)合，使Internet與Intranet之間建立起一個(gè)安全網(wǎng)關(guān)（Security Gateway），從而保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)免受非法用戶的侵入，防火墻主要由服務(wù)訪問(wèn)規(guī)則、驗(yàn)證工具、包過(guò)濾和應(yīng)用網(wǎng)關(guān)4個(gè)部分組成，防火墻就是一個(gè)位于計(jì)算機(jī)和它所連接的網(wǎng)絡(luò)之間的軟件或硬件。該計(jì)算機(jī)流入流出的所有網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)包均要經(jīng)過(guò)此防火墻。

在網(wǎng)絡(luò)中，所謂“防火墻”，是指一種將內(nèi)部網(wǎng)和公眾訪問(wèn)網(wǎng)(如Internet)分開(kāi)的方法，它實(shí)際上是一種隔離技術(shù)。防火墻是在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)通訊時(shí)執(zhí)行的一種訪問(wèn)控制尺度，它能允許你“同意”的人和數(shù)據(jù)進(jìn)入你的網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)將你“不同意”的人和數(shù)據(jù)拒之門外，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)。換句話說(shuō)，如果不通過(guò)防火墻，公司內(nèi)部的人就無(wú)法訪問(wèn)Internet，Internet上的人也無(wú)法和公司內(nèi)部的人進(jìn)行通信。

作用

防火墻具有很好的保護(hù)作用。入侵者必須首先穿越防火墻的安全防線，才能接觸目標(biāo)計(jì)算機(jī)。你可以將防火墻配置成許多不同保護(hù)級(jí)別。高級(jí)別的保護(hù)可能會(huì)禁止一些服務(wù)，如視頻流等，但至少這是你自己的保護(hù)選擇。

從類型上來(lái)說(shuō)我們主要是分為兩種

網(wǎng)絡(luò)層防火墻

網(wǎng)絡(luò)層防火墻[3]可視為一種 IP 封包過(guò)濾器（允許或拒絕封包資料通過(guò)的軟硬結(jié)合裝置），運(yùn)作在底層的 TCP/IP 協(xié)議堆棧上。我們可以以枚舉的方式，只允許符合特定規(guī)則的封包通過(guò)，其余的一概禁止穿越防火墻（病毒除外，防火墻不能防止病毒侵入）。這些規(guī)則通?？梢越?jīng)由管理員定義或修改，不過(guò)某些防火墻設(shè)備可能只能套用內(nèi)置的規(guī)則。

我們也能以另一種較寬松的角度來(lái)制定防火墻規(guī)則，只要封包不符合任何一項(xiàng)“否定規(guī)則”就予以放行?，F(xiàn)在的操作系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大多已內(nèi)置防火墻功能。

較新的防火墻能利用封包的多樣屬性來(lái)進(jìn)行過(guò)濾，例如：來(lái)源 IP地址、來(lái)源端口號(hào)、目的 IP 地址或端口號(hào)、服務(wù)類型(如 WWW 或是 FTP)。也能經(jīng)由通信協(xié)議、TTL 值、來(lái)源的網(wǎng)域名稱或網(wǎng)段...等屬性來(lái)進(jìn)行過(guò)濾。

應(yīng)用層防火墻

應(yīng)用層防火墻是在 TCP/IP 堆棧的“應(yīng)用層”上運(yùn)作，您使用瀏覽器時(shí)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流或是使用 FTP 時(shí)的數(shù)據(jù)流都是屬于這一層。應(yīng)用層防火墻可以攔截進(jìn)出某應(yīng)用程序的所有封包，并且封鎖其他的封包(通常是直接將封包丟棄)。理論上，這一類的防火墻可以完全阻絕外部的數(shù)據(jù)流進(jìn)到受保護(hù)的機(jī)器里。

防火墻借由監(jiān)測(cè)所有的封包并找出不符規(guī)則的內(nèi)容，可以防范電腦蠕蟲(chóng)或是木馬程序的快速蔓延。不過(guò)就實(shí)現(xiàn)而言，這個(gè)方法既煩且雜(軟件有千千百百種啊)，所以大部分的防火墻都不會(huì)考慮以這種方法設(shè)計(jì)。

XML 防火墻是一種新型態(tài)的應(yīng)用層防火墻。

根據(jù)側(cè)重不同，可分為：包過(guò)濾型防火墻、應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)型防火墻、服務(wù)器型防火墻。

基本特性

（一）內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)之間的所有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流都必須經(jīng)過(guò)防火墻

這是防火墻所處網(wǎng)絡(luò)位置特性，同時(shí)也是一個(gè)前提。因?yàn)橹挥挟?dāng)防火墻是內(nèi)、外部網(wǎng)絡(luò)之間通信的唯一通道，才可以全面、有效地保護(hù)企業(yè)網(wǎng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)不受侵害。

根據(jù)美國(guó)國(guó)家安全局制定的《信息保障技術(shù)框架》，防火墻適用于用戶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的邊界，屬于用戶網(wǎng)絡(luò)邊界的安全保護(hù)設(shè)備。所謂網(wǎng)絡(luò)邊界即是采用不同安全策略的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接處，比如用戶網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)之間連接、和其它業(yè)務(wù)往來(lái)單位的網(wǎng)絡(luò)連接、用戶內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)不同部門之間的連接等。防火墻的目的就是在網(wǎng)絡(luò)連接之間建立一個(gè)安全控制點(diǎn)，通過(guò)允許、拒絕或重新定向經(jīng)過(guò)防火墻的數(shù)據(jù)流，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)、出內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)和訪問(wèn)的審計(jì)和控制。

典型的防火墻體系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示。從圖中可以看出，防火墻的一端連接企事業(yè)單位內(nèi)部的局域網(wǎng)，而另一端則連接著互聯(lián)網(wǎng)。所有的內(nèi)、外部網(wǎng)絡(luò)之間的通信都要經(jīng)過(guò)防火墻。

（二）只有符合安全策略的數(shù)據(jù)流才能通過(guò)防火墻

防火墻最基本的功能是確保網(wǎng)絡(luò)流量的合法性，并在此前提下將網(wǎng)絡(luò)的流量快速的從一條鏈路轉(zhuǎn)發(fā)到另外的鏈路上去。從最早的防火墻模型開(kāi)始談起，原始的防火墻是一臺(tái)“雙穴主機(jī)”，即具備兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，同時(shí)擁有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)層地址。防火墻將網(wǎng)絡(luò)上的流量通過(guò)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口接收上來(lái)，按照OSI協(xié)議棧的七層結(jié)構(gòu)順序上傳，在適當(dāng)?shù)膮f(xié)議層進(jìn)行訪問(wèn)規(guī)則和安全審查，然后將符合通過(guò)條件的報(bào)文從相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口送出，而對(duì)于那些不符合通過(guò)條件的報(bào)文則予以阻斷。因此，從這個(gè)角度上來(lái)說(shuō)，防火墻是一個(gè)類似于橋接或路由器的、多端口的（網(wǎng)絡(luò)接口>=2）轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，它跨接于多個(gè)分離的物理網(wǎng)段之間，并在報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程之中完成對(duì)報(bào)文的審查工作。

（三）防火墻自身應(yīng)具有非常強(qiáng)的抗攻擊免疫力

這是防火墻之所以能擔(dān)當(dāng)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)重任的先決條件。防火墻處于網(wǎng)絡(luò)邊緣，它就像一個(gè)邊界衛(wèi)士一樣，每時(shí)每刻都要面對(duì)黑客的入侵，這樣就要求防火墻自身要具有非常強(qiáng)的抗擊入侵本領(lǐng)。它之所以具有這么強(qiáng)的本領(lǐng)防火墻操作系統(tǒng)本身是關(guān)鍵，只有自身具有完整信任關(guān)系的操作系統(tǒng)才可以談?wù)撓到y(tǒng)的安全性。其次就是防火墻自身具有非常低的服務(wù)功能，除了專門的防火墻嵌入系統(tǒng)外，再?zèng)]有其它應(yīng)用程序在防火墻上運(yùn)行。當(dāng)然這些安全性也只能說(shuō)是相對(duì)的。

目前國(guó)內(nèi)的防火墻幾乎被國(guó)外的品牌占據(jù)了一半的市場(chǎng)，國(guó)外品牌的優(yōu)勢(shì)主要是在技術(shù)和知名度上比國(guó)內(nèi)產(chǎn)品高。而國(guó)內(nèi)防火墻廠商對(duì)國(guó)內(nèi)用戶了解更加透徹，價(jià)格上也更具有優(yōu)勢(shì)。防火墻產(chǎn)品中，國(guó)外主流廠商為思科（Cisco）、CheckPoint、NetScreen等，國(guó)內(nèi)主流廠商為東軟、天融信、山石網(wǎng)科、網(wǎng)御神州、聯(lián)想、方正等，它們都提供不同級(jí)別的防火墻產(chǎn)品。

優(yōu)點(diǎn)

（1）防火墻能強(qiáng)化安全策略。

（2）防火墻能有效地記錄Internet上的活動(dòng)。

（3）防火墻限制暴露用戶點(diǎn)。防火墻能夠用來(lái)隔開(kāi)網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)網(wǎng)段與另一個(gè)網(wǎng)段。這樣，能夠防止影響一個(gè)網(wǎng)段的問(wèn)題通過(guò)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳播。

（4）防火墻是一個(gè)安全策略的檢查站。所有進(jìn)出的信息都必須通過(guò)防火墻，防火墻便成為安全問(wèn)題的檢查點(diǎn)，使可疑的訪問(wèn)被拒絕于門外。

其他功能

除了安全作用，防火墻還支持具有Internet服務(wù)特性的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系VPN（虛擬專用網(wǎng)）。

防火墻的英文名為“FireWall”，它是目前一種最重要的網(wǎng)絡(luò)防護(hù)設(shè)備。從專業(yè)角度講，防火墻是位于兩個(gè)(或多個(gè))網(wǎng)絡(luò)間，實(shí)施網(wǎng)絡(luò)之間訪問(wèn)控制的一組組件集合。

計(jì)算機(jī)隱私攻擊?；旌厦襟w

發(fā)展史

第一代防火墻

第一代防火墻技術(shù)幾乎與路由器同時(shí)出現(xiàn)，采用了包過(guò)濾（Packet filter）技術(shù)。下圖表示了防火墻技術(shù)的簡(jiǎn)單發(fā)展歷史。

第二、三代防火墻

1989年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的Dave Presotto和Howard Trickey推出了第二代防火墻，即電路層防火墻，同時(shí)提出了第三代防火墻——應(yīng)用層防火墻（代理防火墻）的初步結(jié)構(gòu)。

第四代防火墻

1992年，USC信息科學(xué)院的BobBraden開(kāi)發(fā)出了基于動(dòng)態(tài)包過(guò)濾（Dynamic packet filter）技術(shù)的第四代防火墻，后來(lái)演變?yōu)槟壳八f(shuō)的狀態(tài)監(jiān)視（Stateful inspection）技術(shù)。1994年，以色列的CheckPoint公司開(kāi)發(fā)出了第一個(gè)采用這種技術(shù)的商業(yè)化的產(chǎn)品。

第五代防火墻

1998年，NAI公司推出了一種自適應(yīng)代理（Adaptive proxy）技術(shù)，并在其產(chǎn)品Gauntlet Firewall for NT中得以實(shí)現(xiàn)，給代理類型的防火墻賦予了全新的意義，可以稱之為第五代防火墻。

一體化安全網(wǎng)關(guān)UTM

UTM統(tǒng)一威脅管理，在防火墻基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，具備防火墻、IPS、防病毒、防垃圾郵件等綜合功能的設(shè)備。由于同時(shí)開(kāi)啟多項(xiàng)功能會(huì)大大降低UTM的處理性能，因此主要用于對(duì)性能要求不高的中低端領(lǐng)域。在中低端領(lǐng)域，UTM已經(jīng)出現(xiàn)了代替防火墻的趨勢(shì)，因?yàn)樵诓婚_(kāi)啟附加功能的情況下，UTM本身就是一個(gè)防火墻，而附加功能又為用戶的應(yīng)用提供了更多選擇。在高端應(yīng)用領(lǐng)域，比如電信、金融等行業(yè)，仍然以專用的高性能防火墻、IPS為主流。