二、計算機網(wǎng)絡安全的防火墻技術(shù)

計算機網(wǎng)絡安全是指利用網(wǎng)絡管理控制和技術(shù)措施，保證在一個網(wǎng)絡環(huán)境里，信息數(shù)據(jù)的保密性、完整性和可使用性受到保護。網(wǎng)絡安全防護的根本目的，就是防止計算機網(wǎng)絡存儲、傳輸?shù)男畔⒈环欠ㄊ褂?、破壞和篡改。防火墻技術(shù)正是實現(xiàn)上述目的一種常用的計算機網(wǎng)絡安全技術(shù)。

(一)防火墻的含義

所謂“防火墻”，是指一種將內(nèi)部網(wǎng)和公眾訪問網(wǎng)(如Internet)分開的方法，它實際上是一種隔離技術(shù)。防火墻是在兩個網(wǎng)絡通訊時執(zhí)行的一種訪問控制尺度，它能允許你“同意”的人和數(shù)據(jù)進入你的網(wǎng)絡，同時將你“不同意”的人和數(shù)據(jù)拒之門外，最大限度地阻止網(wǎng)絡中的黑客來訪問你的網(wǎng)絡，防止他們更改、拷貝、毀壞你的重要信息。

(二)防火墻的安全性分析

防火墻對網(wǎng)絡的安全起到了一定的保護作用，但并非萬無一失。通過對防火墻的基本原理和實現(xiàn)方式進行分析和研究，作者對防火墻的安全性有如下幾點認識：

1.只有正確選用、合理配置防火墻，才能有效發(fā)揮其安全防護作用

防火墻作為網(wǎng)絡安全的一種防護手段，有多種實現(xiàn)方式。建立合理的防護系統(tǒng)，配置有效的防火墻應遵循這樣四個基本步驟：

a.風險分析;

b.需求分析;

c.確立安全政策;

d.選擇準確的防護手段，并使之與安全政策保持一致。

然而，多數(shù)防火墻的設立沒有或很少進行充分的風險分析和需求分析，而只是根據(jù)不很完備的安全政策選擇了一種似乎能“滿足”需要的防火墻，這樣的防火墻能否“防火”還是個問題。

2.應正確評估防火墻的失效狀態(tài)

評價防火墻性能如何，及能否起到安全防護作用，不僅要看它工作是否正常，能否阻擋或捕捉到惡意攻擊和非法訪問的蛛絲馬跡，而且要看到一旦防火墻被攻破，它的狀態(tài)如何? 按級別來分，它應有這樣四種狀態(tài)：

a.未受傷害能夠繼續(xù)正常工作;

b.關閉并重新啟動，同時恢復到正常工作狀態(tài);

c.關閉并禁止所有的數(shù)據(jù)通行;

d. 關閉并允許所有的數(shù)據(jù)通行。

前兩種狀態(tài)比較理想，而第四種最不安全。但是許多防火墻由于沒有條件進行失效狀態(tài)測試和驗證，無法確定其失效狀態(tài)等級，因此網(wǎng)絡必然存在安全隱患。

3.防火墻必須進行動態(tài)維護

防火墻安裝和投入使用后，并非萬事大吉。要想充分發(fā)揮它的安全防護作用，必須對它進行跟蹤和維護，要與商家保持密切的聯(lián)系，時刻注視商家的動態(tài)。因為商家一旦發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)品存在安全漏洞，就會盡快發(fā)布補救(Patch) 產(chǎn)品，此時應盡快確認真?zhèn)?防止特洛伊木馬等病毒)，并對防火墻軟件進行更新。

4.目前很難對防火墻進行測試驗證

防火墻能否起到防護作用，最根本、最有效的證明方法是對其進行測試，甚至站在“黑客”的角度采用各種手段對防火墻進行攻擊。然而具體執(zhí)行時難度較大，主要原因是：

a.防火墻性能測試目前還是一種很新的技術(shù)，尚無正式出版刊物，可用的工具和軟件更是寥寥無幾。據(jù)了解目前只有美國ISS公司提供有防火墻性能測試的工具軟件。

b.防火墻測試技術(shù)尚不先進，與防火墻設計并非完全吻合，使得測試工作難以達到既定的效果。

c.選擇“誰”進行公正的測試也是一個問題。

可見，防火墻的性能測試決不是一件簡單的事情，但這種測試又相當必要，進而提出這樣一個問題：不進行測試，何以證明防火墻安全?

5.非法攻擊防火墻的基本“招數(shù)”

a. IP地址欺騙攻擊。許多防火墻軟件無法識別數(shù)據(jù)包到底來自哪個網(wǎng)絡接口，因此攻擊者無需表明進攻數(shù)據(jù)包的真正來源，只需偽裝IP地址，取得目標的信任，使其認為來自網(wǎng)絡內(nèi)部即可。IP地址欺騙攻擊正是基于這類防火墻對IP地址缺乏識別和驗證的機制而得成的。

b.破壞防火墻的另一種方式是攻擊與干擾相結(jié)合。也就是在攻擊期間使防火墻始終處于繁忙的狀態(tài)。防火墻過分的繁忙有時會導致它忘記履行安全防護的職能，處于失效狀態(tài)。

c.防火墻也可能被內(nèi)部攻擊。因為安裝了防火墻后，隨意訪問被嚴格禁止了， 這樣內(nèi)部人員無法在閑暇的時間通過Telnet瀏覽郵件或使用FTP向外發(fā)送信息，個別人會對防火墻不滿進而可能攻擊它、破壞它，期望回到從前的狀態(tài)。這里，攻擊的目標常常是防火墻或防火墻運行的操作系統(tǒng)，因此不僅涉及網(wǎng)絡安全，還涉及主機安全問題。

(三)防火墻的基本類型

實現(xiàn)防火墻的技術(shù)包括四大類：網(wǎng)絡級防火墻(也叫包過濾型防火墻)、應用級網(wǎng)關、電路級網(wǎng)關和規(guī)則檢查防火墻。

1.網(wǎng)絡級防火墻

一般是基于源地址和目的地址、應用或協(xié)議以及每個IP包的端口來作出通過與否的判斷。一個路由器便是一個“傳統(tǒng)”的網(wǎng)絡級防火墻，大多數(shù)的路由器都能通過檢查這些信息來決定是否將所收到的包轉(zhuǎn)發(fā)，但它不能判斷出一個IP包來自何方，去向何處。

先進的網(wǎng)絡級防火墻可以判斷這一點，它可以提供內(nèi)部信息以說明所通過的連接狀態(tài)和一些數(shù)據(jù)流的內(nèi)容，把判斷的信息同規(guī)則表進行比較，在規(guī)則表中定義了各種規(guī)則來表明是否同意或拒絕包的通過。包過濾防火墻檢查每一條規(guī)則直至發(fā)現(xiàn)包中的信息與某規(guī)則相符。如果沒有一條規(guī)則能符合，防火墻就會使用默認規(guī)則，一般情況下，默認規(guī)則就是要求防火墻丟棄該包。其次，通過定義基于TCP或UDP數(shù)據(jù)包的端口號，防火墻能夠判斷是否允許建立特定的連接，如Telnet、FTP連接。

下面是某一網(wǎng)絡級防火墻的訪問控制規(guī)則：

(1)允許網(wǎng)絡123.1.0使用FTP(21口)訪問主機150.0.0.1;

(2)允許IP地址為202.103.1.18和202.103.1.14的用戶Telnet (23口)到主機150.0.0.2上;

(3)允許任何地址的E-mail(25口)進入主機150.0.0.3;

(4)允許任何WWW數(shù)據(jù)(80口)通過;

(5)不允許其他數(shù)據(jù)包進入。

網(wǎng)絡級防火墻簡潔、速度快、費用低，并且對用戶透明，但是對網(wǎng)絡的保護很有限，因為它只檢查地址和端口，對網(wǎng)絡更高協(xié)議層的信息無理解能力。