防火墻(Firewall),也稱防護墻,是由Check Point創立者Gil Shwed于1993年發明并引入國際互聯網(US5606668(A)1993-12-15)。它是一種位于內部網絡與外部網絡之間的網絡安全系統。一項信息安全的防護系統,依照特定的規則,允許或是限制傳輸的數據通過。
防火墻行業定義
所謂防火墻指的是一個由軟件和硬件設備組合而成、在內部網和外部網之間、專用網與公共網之間的界面上構造的保護屏障。是一種獲取安全性方法的形象說法,它是一種計算機硬件和軟件的結合,使Internet與Intranet之間建立起一個安全網關(Security Gateway),從而保護內部網免受非法用戶的侵入,防火墻主要由服務訪問規則、驗證工具、包過濾和應用網關4個部分組成,防火墻就是一個位于計算機和它所連接的網絡之間的軟件或硬件。該計算機流入流出的所有網絡通信和數據包均要經過此防火墻。
在網絡中,所謂“防火墻”,是指一種將內部網和公眾訪問網(如Internet)分開的方法,它實際上是一種隔離技術。防火墻是在兩個網絡通訊時執行的一種訪問控制尺度,它能允許你“同意”的人和數據進入你的網絡,同時將你“不同意”的人和數據拒之門外,最大限度地阻止網絡中的黑客來訪問你的網絡。換句話說,如果不通過防火墻,公司內部的人就無法訪問Internet,Internet上的人也無法和公司內部的人進行通信。
什么是防火墻
XP系統相比于以往的Windows系統新增了許多的網絡功能(Windows 7的防火墻一樣很強大,可以很方便地定義過濾掉數據包),例如Internet連接防火墻(ICF),它就是用一段“代碼墻”把電腦和Internet分隔開,時刻檢查出入防火墻的所有數據包,決定攔截或是放行那些數據包。防火墻可以是一種硬件、固件或者軟件,例如專用防火墻設備就是硬件形式的防火墻,包過濾路由器是嵌有防火墻固件的路由器,而代理服務器等軟件就是軟件形式的防火墻。
ICF工作原理
ICF被視為狀態防火墻,狀態防火墻可監視通過其路徑的所有通訊,并且檢查所處理的每個消息的源和目標地址。為了防止來自連接公用端的未經請求的通信進入專用端,ICF保留了所有源自ICF計算機的通訊表。在單獨的計算機中,ICF將跟蹤源自該計算機的通信。與ICS一起使用時,ICF將跟蹤所有源自ICF/ICS計算機的通信和所有源自專用網絡計算機的通信。所有Internet傳入通信都會針對于該表中的各項進行比較。只有當表中有匹配項時(這說明通訊交換是從計算機或專用網絡內部開始的),才允許將傳入Internet通信傳送給網絡中的計算機。
源自外部源ICF計算機的通訊(如Internet)將被防火墻阻止,除非在“服務”選項卡上設置允許該通訊通過。ICF不會向你發送活動通知,而是靜態地阻止未經請求的通訊,防止像端口掃描這樣的常見黑客襲擊。
防火墻行業分類
防火墻從誕生開始,已經歷了四個發展階段:基于路由器的防火墻、用戶化的防火墻工具套、建立在通用操作系統上的防火墻、具有安全操作系統的防火墻。常見的防火墻屬于具有安全操作系統的防火墻,例如NETEYE、NETSCREEN、TALENTIT等。
從結構上來分,防火墻有兩種:即代理主機結構和路由器+過濾器結構,后一種結構如下所示:內部網絡過濾器(Filter)路由器(Router)Internet
從原理上來分,防火墻則可以分成4種類型:特殊設計的硬件防火墻、數據包過濾型、電路層網關和應用級網關。安全性能高的防火墻系統都是組合運用多種類型防火墻,構筑多道防火墻“防御工事”。[1]
吞吐量:網絡中的數據是由一個個數據包組成,防火墻對每個數據包的處理要耗費資源。吞吐量是指在沒有幀丟失的情況下,設備能夠接受的最大速率。其測試方法是:在測試中以一定速率發送一定數量的幀,并計算待測設備傳輸的幀,如果發送的幀與接收的幀數量相等,那么就將發送速率提高并重新測試;如果接收幀少于發送幀則降低發送速率重新測試,直至得出最終結果。吞吐量測試結果以比特/秒或字節/秒表示。
吞吐量和報文轉發率是關系防火墻應用的主要指標,一般采用FDT(Full Duplex Throughput)來衡量,指64字節數據包的全雙工吞吐量,該指標既包括吞吐量指標也涵蓋了報文轉發率指標。
網絡層防火墻
網絡層防火墻可視為一種 IP 封包過濾器,運作在底層的TCP/IP協議堆棧上。我們可以以枚舉的方式,只允許符合特定規則的封包通過,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)。這些規則通常可以經由管理員定義或修改,不過某些防火墻設備可能只能套用內置的規則。
我們也能以另一種較寬松的角度來制定防火墻規則,只要封包不符合任何一項“否定規則”就予以放行。操作系統及網絡設備大多已內置防火墻功能。
較新的防火墻能利用封包的多樣屬性來進行過濾,例如:來源 IP地址、來源端口號、目的 IP 地址或端口號、服務類型(如 HTTP 或是 FTP)。也能經由通信協議、TTL 值、來源的網域名稱或網段。。。等屬性來進行過濾。
應用層防火墻
應用層防火墻是在 TCP/IP 堆棧的“應用層”上運作,您使用瀏覽器時所產生的數據流或是使用 FTP 時的數據流都是屬于這一層。應用層防火墻可以攔截進出某應用程序的所有封包,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據流進到受保護的機器里。
防火墻借由監測所有的封包并找出不符規則的內容,可以防范電腦蠕蟲或是木馬程序的快速蔓延。不過就實現而言,這個方法既煩且雜(軟件有千千百百種啊),所以大部分的防火墻都不會考慮以這種方法設計。
XML 防火墻是一種新型態的應用層防火墻。
[2] 根據側重不同,可分為:包過濾型防火墻、應用層網關型防火墻、服務器型防火墻。
數據庫防火墻
數據庫防火墻是一款基于數據庫協議分析與控制技術的數據庫安全防護系統。基于主動防御機制,實現數據庫的訪問行為控制、危險操作阻斷、可疑行為審計。
數據庫防火墻通過SQL協議分析,根據預定義的禁止和許可策略讓合法的SQL操作通過,阻斷非法違規操作,形成數據庫的外圍防御圈,實現SQL危險操作的主動預防、實時審計。
數據庫防火墻面對來自于外部的入侵行為,提供SQL注入禁止和數據庫虛擬補丁包功能。更多有關防火墻行業信息請查閱《2016-2021年防火墻行業深度分析及“十三五”發展規劃指導報告》。