李 研

（黑龍江省林業(yè)設(shè)計研究院，哈爾濱市 150080）

1 概述

進入21世紀(jì)，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展，當(dāng)我們在享受網(wǎng)絡(luò)帶來的便捷的同時網(wǎng)絡(luò)信息安全逐漸成為了一個重要問題。網(wǎng)絡(luò)防火墻技術(shù)作為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的第一道安全屏障，是最先受到人們重視的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。我們究竟應(yīng)該在哪些地方部署防火墻呢？首先，應(yīng)該安裝防火墻的位置是公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部Internet的接口處，以阻擋來自外部網(wǎng)絡(luò)的入侵。其次，如果公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，并且設(shè)置有虛擬局域網(wǎng)（VLAN），則應(yīng)該在各個VLAN之間設(shè)置防火墻。第三，通過公網(wǎng)連接的總部與各分支機構(gòu)之間也應(yīng)該設(shè)置防火墻，如果有條件，還應(yīng)該同時將總部與各分支機構(gòu)組成虛擬專用網(wǎng)（VPN）。

2 防火墻的分類

網(wǎng)絡(luò)防火墻技術(shù)是一種用來加強網(wǎng)絡(luò)之間訪問控制，防止外部網(wǎng)絡(luò)用戶以非法手段通過外部網(wǎng)絡(luò)進入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)資源，以保護內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)操作環(huán)境的特殊網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備。它對兩個或多個網(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實施檢查，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)運行狀態(tài)。

雖然防火墻是目前保護網(wǎng)絡(luò)免遭黑客襲擊的有效手段，但它無法防范通過防火墻以外的其它途徑的攻擊，不能防止來自內(nèi)部的威脅，也不能完全防止傳送已感染病毒的軟件或文件，以及無法防范數(shù)據(jù)驅(qū)動型的攻擊。

根據(jù)防火墻所采用的技術(shù)不同，我們可以將它分為以下四種基本類型：

2.1 包過濾型

包過濾型產(chǎn)品是防火墻的初級產(chǎn)品，其技術(shù)依據(jù)是網(wǎng)絡(luò)中的分包傳輸技術(shù)。防火墻通過讀取數(shù)據(jù)包中的地址信息來判斷這些“包”是否來自可信任的安全站點，一旦發(fā)現(xiàn)來自危險站點的數(shù)據(jù)包，防火墻便會將這些數(shù)據(jù)拒之門外。系統(tǒng)管理員也可以根據(jù)實際情況靈活制訂判斷規(guī)則。

包過濾技術(shù)的優(yōu)點是簡單實用，實現(xiàn)成本較低，在應(yīng)用環(huán)境比較簡單的情況下，能夠以較小的代價在一定程度上保證系統(tǒng)的安全。但包過濾技術(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)包的來源、目標(biāo)和端口等網(wǎng)絡(luò)信息進行判斷，無法識別基于應(yīng)用層的惡意侵入。

2.2 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)換成臨時的、外部的、注冊的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)訪問因特網(wǎng)。它還意味著用戶不需要為其網(wǎng)絡(luò)中每一臺機器取得注冊的IP地址。

在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通過安全網(wǎng)卡訪問外部網(wǎng)絡(luò)時，將產(chǎn)生一個映射記錄。系統(tǒng)將外出的源地址和源端口映射為一個偽裝的地址和端口，讓這個偽裝的地址和端口通過非安全網(wǎng)卡與外部網(wǎng)絡(luò)連接，這樣對外就隱藏了真實的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地址。在外部網(wǎng)絡(luò)通過非安全網(wǎng)卡訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)時，它并不知道內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的連接情況，而只是通過一個開放的IP地址和端口來請求訪問。OLM防火墻根據(jù)預(yù)先定義好的映射規(guī)則來判斷這個訪問是否安全。網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的過程對于用戶來說是透明的，不需要用戶進行設(shè)置，用戶只要進行常規(guī)操作即可。

2.2.1 PC終端機

對于終端機來說，我們應(yīng)該把一切的系統(tǒng)漏洞全部打上補丁。像360安全衛(wèi)士（http://www.360safe.com/）是一款不錯的實用、功能強大的安全軟件。里面有“修復(fù)系統(tǒng)漏洞”選項，我們只要點擊掃描，把掃描到的系統(tǒng)漏洞，點擊下載安裝，并且都是自動安裝，安裝完就可以了。

2.2.2 安裝殺毒軟件

比如說中國著名的瑞星2008殺毒軟件，從瑞星官方網(wǎng)站（http://www.rising.com.cn/）下載，下載完，安裝簡體版就可以了。安裝完之后，就進行全盤查毒。做到客戶機沒有病毒。讓電腦處于無毒環(huán)境中。也可以在【開始-運行】中輸入【sigverif】命令，檢查系統(tǒng)的文件有沒有簽名，沒有簽名的文件就有可能是被病毒感染了。可以上網(wǎng)查詢之后，進行刪除。

2.3 解決方案

2.3.1 防火墻技術(shù)

防火墻是一種網(wǎng)絡(luò)安全保障手段,是網(wǎng)絡(luò)通信時執(zhí)行的一種訪問控制尺度,其主要目標(biāo)就是通過控制入、出一個網(wǎng)絡(luò)的權(quán)限,并迫使所有的連接都經(jīng)過這樣的檢查,防止一個需要保護的網(wǎng)絡(luò)遭外界因素的干擾和破壞。在邏輯上，防火墻是一個分離器，一個限制器，也是一個分析器，有效地監(jiān)視了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和Internet之間地任何活動，保證了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地安全；在物理實現(xiàn)上，防火墻是位于網(wǎng)絡(luò)特殊位置地以組硬件設(shè)備——路由器、計算機或其他特制地硬件設(shè)備。防火墻可以是獨立地系統(tǒng)，也可以在一個進行網(wǎng)絡(luò)互連地路由器上實現(xiàn)防火墻。用防火墻來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全必須考慮防火墻的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

1）屏蔽路由器：又稱包過濾防火墻。

2）雙穴主機：雙穴主機是包過濾網(wǎng)關(guān)的一種替代。3）主機過濾結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)實際上是包過濾和代理的結(jié)合。4）屏蔽子網(wǎng)結(jié)構(gòu)：這種防火墻是雙穴主機和被屏蔽主機的變形。

2.3.2 VPN技術(shù)

VPN的安全保證主要是通過防火墻技術(shù)、路由器配以隧道技術(shù)、加密協(xié)議和安全密鑰來實現(xiàn)，可以保證企業(yè)員工安全地訪問公司網(wǎng)絡(luò)。

2.4 代理型

代理型防火墻也可以被稱為代理服務(wù)器，它的安全性要高于包過濾型產(chǎn)品，并已經(jīng)開始向應(yīng)用層發(fā)展。代理服務(wù)器位于客戶機與服務(wù)器之間，完全阻擋了二者間的數(shù)據(jù)交流。當(dāng)客戶機需要使用服務(wù)器上的數(shù)據(jù)時，首先將數(shù)據(jù)請求發(fā)給代理服務(wù)器，代理服務(wù)器根據(jù)這一請求向服務(wù)器索取數(shù)據(jù)，然后由代理服務(wù)器將數(shù)據(jù)傳輸給客戶機。由于外部系統(tǒng)與內(nèi)部服務(wù)器之間沒有直接的數(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)。

代理型防火墻的優(yōu)點是安全性較高，可以針對應(yīng)用層進行偵測和掃描，對付基于應(yīng)用層的侵入和病毒都十分有效。其缺點是對系統(tǒng)的整體性能有較大的影響，系統(tǒng)管理較復(fù)雜。

2.5 監(jiān)測型

監(jiān)測型防火墻是新一代的產(chǎn)品，能夠?qū)Ω鲗拥臄?shù)據(jù)進行主動的、實時的監(jiān)測。在對這些數(shù)據(jù)加以分析的基礎(chǔ)上，監(jiān)測型防火墻能夠有效地判斷出各層中的非法侵入。同時，這種檢測型防火墻產(chǎn)品一般還帶有分布式探測器，這些探測器安置在各種應(yīng)用服務(wù)器和其他網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點之中，不僅能夠檢測來自網(wǎng)絡(luò)外部的攻擊，同時對來自內(nèi)部的惡意破壞也有極強的防范作用。

雖然監(jiān)測型防火墻在安全性上已超越了包過濾型和代理服務(wù)器型防火墻，但由于監(jiān)測型防火墻技術(shù)的實現(xiàn)成本較高，也不易管理，所以目前在實用中的防火墻產(chǎn)品仍然以第二代代理型產(chǎn)品為主。

實際上，作為當(dāng)前防火墻產(chǎn)品的主流趨勢，大多數(shù)代理服務(wù)器也集成了包過濾技術(shù)，這兩種技術(shù)的混合應(yīng)用顯然比單獨使用具有更大的優(yōu)勢。由于這種產(chǎn)品是基于應(yīng)用層的，應(yīng)用網(wǎng)關(guān)能提供對協(xié)議的過濾。正是由于應(yīng)用網(wǎng)關(guān)的這些特點，使得應(yīng)用過程中的矛盾主要集中在對多種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用協(xié)議的有效支持和對網(wǎng)絡(luò)整體性能的影響上。

3 防火墻的選擇

構(gòu)建不同的網(wǎng)絡(luò)，選擇防火墻的標(biāo)準(zhǔn)也有很多，但最重要的是以下幾條：

3.1 總擁有成本

防火墻產(chǎn)品作為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全屏障，其總擁有成本（TCO）不應(yīng)該超過受保護網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可能遭受最大損失的成本。以一個非關(guān)鍵部門的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為例，假如其系統(tǒng)中的所有信息及所支持應(yīng)用的總價值為10萬元，則該部門所配備防火墻的總成本也不應(yīng)該超過10萬元。當(dāng)然，對于關(guān)鍵部門來說，其所造成的負(fù)面影響和連帶損失也應(yīng)考慮在內(nèi)。

3.2 防火墻本身的安全性

作為信息系統(tǒng)安全產(chǎn)品，防火墻本身也應(yīng)該保證安全，不給外部侵入者以可乘之機。防火墻的安全性問題來自兩個方面：其一是防火墻本身的設(shè)計是否合理。對用戶來說，保守的方法是選擇一個通過多家權(quán)威認(rèn)證機構(gòu)測試的產(chǎn)品。其二是使用不當(dāng)。如果系統(tǒng)管理員對防火墻不十分熟悉，就有可能在配置過程中遺留大量的安全漏洞。

3.3 可擴充性

在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)的初期，由于內(nèi)部信息系統(tǒng)的規(guī)模較小，遭受攻擊造成的損失也較小，因此沒有必要購置過于復(fù)雜和昂貴的防火墻產(chǎn)品。但隨著網(wǎng)絡(luò)的擴容和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的增加，網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險成本也會急劇上升，此時便需要增加具有更高安全性的防火墻產(chǎn)品。如果早期購置的防火墻沒有可擴充性，或擴充成本極高，這便是對投資的浪費。好的產(chǎn)品應(yīng)該留給用戶足夠的彈性空間，在安全水平要求不高的情況下，可以只選購基本系統(tǒng)，而隨著要求的提高，用戶仍然有進一步增加選件的余地。這樣不僅能夠保護用戶的投資，對提供防火墻產(chǎn)品的廠商來說，也擴大了產(chǎn)品覆蓋面。

3.4 防火墻的安全性

防火墻產(chǎn)品最難評估的方面是防火墻的安全性能，即防火墻是否能夠有效地阻擋外部入侵。這一點同防火墻自身的安全性一樣，普通用戶通常無法判斷。即使安裝好了防火墻，如果沒有實際的外部入侵，也無從得知產(chǎn)品性能的優(yōu)劣。但在實際應(yīng)用中檢測安全產(chǎn)品的性能是極為危險的，所以用戶在選擇防火墻產(chǎn)品時，應(yīng)該盡量選擇占市場份額較大同時又通過了權(quán)威認(rèn)證機構(gòu)認(rèn)證測試的產(chǎn)品。

綜上所述，防火墻在網(wǎng)絡(luò)安全中的重要性是不言而喻的，選擇合適的防火墻是我們在組建網(wǎng)絡(luò)時應(yīng)首先考慮的問題。總之，只要有惡意侵入的可能，無論是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還是與外部公網(wǎng)的連接處，都應(yīng)該安裝防火墻。

［1］［美］WES NOONAN.防火墻基礎(chǔ).人民郵電出版社，2007.6.

［2］［美］MARK LUCAS.防火墻策略與VPN配置.中國水利水電出版社，2008.1.

［3］閻慧.防火墻原理與技術(shù).機械工業(yè)出版社，2004.5.