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防火墙技术与网络安全

来源:UC论文网2019-04-08 09:47

摘要:

  [摘要]网络已经成为了人类所构建的最丰富多彩的虚拟世界,网络的迅速发展,给我们的工作和学习生活带来了巨大的改变。我们通过网络获得信息,共享资源。它不仅从一般性的防卫变成了一种非常普通的防范,而且还从一种专门的领域变成了无处不在。随着网络的延伸,安全问题受到人们越来越多的关注。在网络日益复杂化,多样化的今天,如何保护各类网络和应用的安全,如何保护信息安全,成为了本文探讨的重点。  [关键词]网络...

  [摘要]网络已经成为了人类所构建的最丰富多彩的虚拟世界,网络的迅速发展,给我们的工作和学习生活带来了巨大的改变。我们通过网络获得信息,共享资源。它不仅从一般性的防卫变成了一种非常普通的防范,而且还从一种专门的领域变成了无处不在。随着网络的延伸,安全问题受到人们越来越多的关注。在网络日益复杂化,多样化的今天,如何保护各类网络和应用的安全,如何保护信息安全,成为了本文探讨的重点。


  [关键词]网络安全,防火墙技术,代理服务器


  作者:刘一鸥


  古时候,人们常在寓所之间砌起一道砖墙,一旦火灾发生,它能够防止火势蔓延到别的寓所。自然,这种墙因此而得名“防火墙”。现在,如果一个网络接到了Internet上面,它的用户就可以访问外部世界并与之通信。但同时,外部世界也同样可以访问该网络并与之交互。为安全起见,可以在该网络和Internet之间插入一个中介系统,竖起一道安全屏障。这道屏障的作用是阻断来自外部通过网络对本网络的威胁和入侵,提供扼守本网络的安全和审计的唯一关卡。这种中介系统也叫做“防火墙”,或“防火墙系统”。


  简言之,一个防火墙在一个被认为是安全和可信的内部网络和一个被认为是不那么安全和可信的外部网络(通常是Internet)之间提供一个封锁工具。在使用防火墙的决定背后,潜藏着这样的推理:假如没有防火墙,一个网络就暴露在不那么安全的Internet诸协议和设施面前,面临来自Internet其他主机的探测和攻击的危险。在一个没有防火墙的环境里,网络的安全性只能体现为每一个主机的功能,在某种意义上,所有主机必须通力合作,才能达到较高程度的安全性。防火墙的作用是防止不希望的、未授权的通信进出被保护的网络,迫使单位强化自己的网络安全政策。


  网络防火墙技术是一种用来加强网络之间访问控制,防止外部网络用户以非法手段通过外部网络进入内部网络,访问内部网络资源,保护内部网络操作环境的特殊网络互联设备。它对两个或多个网络之间传输的数据包如链接方式按照一定的安全策略来实施检查,以决定网络之间的通信是否被允许,并监视网络运行状态。根据防火墙所采用的技术不同,我们可以将它分为四种基本类型:包过滤型、网络地址转换―NAT、代理型和监测型。


  包过滤型。包过滤型产品是防火墙的初级产品,其技术依据是网络中的分包传输技术。网络上的数据都是以“包”为单位进行传输的,数据被分割成为一定大小的数据包,每一个数据包中都会包含一些特定信息,如数据的源地址、目标地址、TCP/UDP源端口和目标端口等。防火墙通过读取数据包中的地址信息来判断这些“包”是否来自可信任的安全站点,一旦发现来自危险站点的数据包,防火墙便会将这些数据拒之门外。系统管理员也可以根据实际情况灵活制订判断规则。包过滤技术的优点是简单实用,实现成本较低,在应用环境比较简单的情况下,能够以较小的代价在一定程度上保证系统的安全。但包过滤技术的缺陷也是明显的。包过滤技术是一种完全基于网络层的安全技术,只能根据数据包的来源、目标和端口等网络信息进行判断,无法识别基于应用层的恶意侵入,如恶意的Java小程序以及电子邮件中附带的病毒。有经验的黑客很容易伪造IP地址,骗过包过滤型防火墙。


  网络地址转化―NAT。网络地址转换是一种用于把IP地址转换成临时的、外部的、注册的IP地址标准。它允许具有私有IP地址的内部网络访问因特网。它还意味着用户不许要为其网络中每一台机器取得注册的IP地址。在内部网络通过安全网卡访问外部网络时,将产生一个映射记录。系统将外出的源地址和源端口映射为一个伪装的地址和端口,让这个伪装的地址和端口通过非安全网卡与外部网络连接,这样对外就隐藏了真实的内部网络地址。在外部网络通过非安全网卡访问内部网络时,它并不知道内部网络的连接情况,而只是通过一个开放的IP地址和端口来请求访问。OLM防火墙根据预先定义好的映射规则来判断这个访问是否安全。当符合规则时,防火墙认为访问是安全的,可以接受访问请求,也可以将连接请求映射到不同的内部计算机中。当不符合规则时,防火墙认为该访问是不安全的,不能被接受,防火墙将屏蔽外部的连接请求。网络地址转换的过程对于用户来说是透明的,不需要用户进行设置,用户只要进行常规操作即可。


  代理型。代理型防火墙也可以被称为代理服务器,它的安全性要高于包过滤型产品,并已经开始向应用层发展。代理服务器位于客户机与服务器之间,完全阻挡了二者间的数据交流。从客户机来看,代理服务器相当于一台真正的服务器;而从服务器来看,代理服务器又是一台真正的客户机。当客户机需要使用服务器上的数据时,首先将数据请求发给代理服务器,代理服务器再根据这一请求向服务器索取数据,然后再由代理服务器将数据传输给客户机。由于外部系统与内部服务器之间没有直接的数据通道,外部的恶意侵害也就很难伤害到企业内部网络系统。代理型防火墙的优点是安全性较高,可以针对应用层进行侦测和扫描,对付基于应用层的侵入和病毒都十分有效。其缺点是对系统的整体性能有较大的影响,而且代理服务器必须针对客户机可能产生的所有应用类型逐一进行设置,大大增加了系统管理的复杂性。


  监测型。监测型防火墙是新一代的产品,这一技术实际已经超越了最初的防火墙定义。监测型防火墙能够对各层的数据进行主动的、实时的监测,在对这些数据加以分析的基础上,监测型防火墙能够有效地判断出各层中的非法侵入。同时,这种检测型防火墙产品一般还带有分布式探测器,这些探测器安置在各种应用服务器和其他网络的节点之中,不仅能够检测来自网络外部的攻击,同时对来自内部的恶意破坏也有极强的防范作用。据权威机构统计,在针对网络系统的攻击中,有相当比例的攻击来自网络内部。


  防火墙产品不能替代墙内的谨慎的安全措施。防火墙在当今Internet世界中的存在是有生命力的。它是一些对高级别的安全性有迫切要求的机构出于实用的原因建造起来的,因此,它不是解决所有网络安全问题的万能药方,而只是网络安全政策和策略中的一个组成部分。


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