防火墙技术发展现状概论论文

防火墙的概念 当然，既然打算由浅入深的来了解，就要先看看防火墙的概念了。防火墙是汽车中一个部件的名称。在汽车中，利用防火墙把乘客和引擎隔开，以便汽车引擎一旦著火，防火墙不但能保护乘客安全，而同时还能让司机继续控制引擎。再电脑术语中，当然就不是这个意思了，我们可以类比来理解，在网络中，所谓“防火墙”，是指一种将内部网和公众访问网(如Internet)分开的方法，它实际上是一种隔离技术。防火墙是在两个网络通讯时执行的一种访问控制尺度，它能允许你“同意”的人和数据进入你的网络，同时将你“不同意”的人和数据拒之门外，最大限度地阻止网络中的黑客来访问你的网络。换句话说，如果不通过防火墙，公司内部的人就无法访问Internet，Internet上的人也无法和公司内部的人进行通信。 防火墙的功能 防火墙是网络安全的屏障： 一个防火墙（作为阻塞点、控制点）能极大地提高一个内部网络的安全性，并通过过滤不安全的服务而降低风险。由于只有经过精心选择的应用协议才能通过防火墙，所以网络环境变得更安全。如防火墙可以禁止诸如众所周知的不安全的NFS协议进出受保护网络，这样外部的攻击者就不可能利用这些脆弱的协议来攻击内部网络。防火墙同时可以保护网络免受基于路由的攻击，如IP选项中的源路由攻击和ICMP重定向中的重定向路径。防火墙应该可以拒绝所有以上类型攻击的报文并通知防火墙管理员。 防火墙可以强化网络安全策略： 通过以防火墙为中心的安全方案配置，能将所有安全软件（如口令、加密、身份认证、审计等）配置在防火墙上。与将网络安全问题分散到各个主机上相比，防火墙的集中安全管理更经济。例如在网络访问时，一次一密口令系统和其它的身份认证系统完全可以不必分散在各个主机上，而集中在防火墙一身上。 对网络存取和访问进行监控审计： 如果所有的访问都经过防火墙，那么，防火墙就能记录下这些访问并作出日志记录，同时也能提供网络使用情况的统计数据。当发生可疑动作时，防火墙能进行适当的报警，并提供网络是否受到监测和攻击的详细信息。另外，收集一个网络的使用和误用情况也是非常重要的。首先的理由是可以清楚防火墙是否能够抵挡攻击者的探测和攻击，并且清楚防火墙的控制是否充足。而网络使用统计对网络需求分析和威胁分析等而言也是非常重要的。 防止内部信息的外泄： 通过利用防火墙对内部网络的划分，可实现内部网重点网段的隔离，从而限制了局部重点或敏感网络安全问题对全局网络造成的影响。再者，隐私是内部网络非常关心的问题，一个内部网络中不引人注意的细节可能包含了有关安全的线索而引起外部攻击者的兴趣，甚至因此而暴漏了内部网络的某些安全漏洞。使用防火墙就可以隐蔽那些透漏内部细节如Finger，DNS等服务。Finger显示了主机的所有用户的注册名、真名，最后登录时间和使用shell类型等。但是Finger显示的信息非常容易被攻击者所获悉。攻击者可以知道一个系统使用的频繁程度，这个系统是否有用户正在连线上网，这个系统是否在被攻击时引起注意等等。防火墙可以同样阻塞有关内部网络中的DNS信息，这样一台主机的域名和IP地址就不会被外界所了解。 除了安全作用，防火墙还支持具有Internet服务特性的企业内部网络技术体系VPN（虚拟专用网）。参考资料：防火墙的用途简单的说，就是防止非法程序对计算机的入侵。非法程序包括病毒，木马程序，黑客入侵，等等，只要是未经许可的入侵，均可视为非法。防火墙的用途（Firewall Purpose） 撰文者： Indeepnight 位於 上午 8:55 防火墙是近年才开始受大众注目，以前都只把焦点放在防毒软体的能力上不过，防火墙的用意虽然是好的，可是对於大众来说，它的功能经常都会让人摸不著头绪，甚至会防碍原有操作电脑的顺畅性现在的作业系统，也都预设有防火墙的功能（M$、Linux皆有），不过大多数都是行销策略的手法，让大家感觉到物超所值，但实际的应用面就...乏人问津，至於硬体与软体之间的差异，可以参考笔者先前写的防火墙的使用，有粗略的说明今天笔者就来说明一些较为常见的应用与设定：Internet的发展给企业带来了革命性的改革和开放，企业正努力通过利用它来提高市场反应速度和办事效率，以便更具竞争力。企业通过Internet，可以从异地取回重要数据，同时又要面对Internet开放带来的数据安全的新挑战和新危险：即客户、销售商、移动用户、异地员工和内部员工的安全访问；以及保护企业的机密信息不受黑客和工业间谍的入侵。因此企业必须加注安全的“战壕”，而这些“战壕”又要在哪里修建呢? 基于Internet体系应用有两大部分：Intranet和Extranet。Intranet是借助Internet的技术和设备在Internet上面构造出企业3W网，可放入企业全部信息；而Extranet是在电子商务、互相合作的需求下，用Intranet间的通道，可获得其它体系中部分信息。因此按照一个企业的安全体系可知防火墙战壕须在以下位置上位置：①保证对主机和应用安全访问； ②保证多种客户机和服务器的安全性； ③保护关键部门不受到来自内部的攻击、外部的攻击、为通过Internet与 远程访问的雇员、客户、供应商提供安全通道。 同时防火墙的安全性还要来自其良好的技术性能。一般防火墙具备以下特点： ①广泛的服务支持，通过将动态的、应用层的过滤能力和认证相结合，可 实现WWW浏览器、HTTP服务器、FTP等； ②对私有数据的加密支持，保证通过Internet进行虚拟私人网络和商务活 动不受损坏； ③客户端认证只允许指定的用户访问内部网络或选择服务，是企业本地网 与分支机构、商业伙伴和移动用户间安全通信的附加部分； ④反欺，欺是从外部获取网络访问权的常用手段，它使数据包好似来 自网络内部。Firewall-1能监视这样的数据包并能扔掉它们；C/S 模式 和跨平台支持，能使运行在一平台的管理模块控制运行在另一平台的监 视模块。网络安全：初上网者必看---我们为什么需要防火墙来源：赛迪网 时间：2006-10-04 09:10:44 很多网络初级用户认为，只要装了杀毒软件，系统就绝对安全了，这种想法是万万要不得的！在现今的网络安全环境下，木马、病毒肆虐，黑客攻击频繁，而各种流氓软软件、间谍软件也行风作浪。怎样才能让我们的系统立于如此险恶的网络环境呢？光靠杀毒软件足以保证我们的系统安全吗？下面我就从影响系统安全的几个方面来剖析防火墙的重要性。 现在的网络安全威胁主要来自病毒攻击、木马攻击、黑客攻击以及间谍软件攻击。杀毒软件发展了十几年，依然是停留在被动杀毒的层面（别看那些自我标榜主动防御，无非是一些人的幌子，看看这个文章就知道了），而国外的调查表明，当今全球杀毒软件对80%的病毒无法起到识别作用，也就是说，杀毒软件之所以能杀毒，纯粹是根据病毒样本的代码特征来识别他是否是病毒，就如警察抓住一个小偷，这个小偷留着大胡子，于是警察就天天在街上盯着大胡子的人。这样的杀毒效果可想而知。同样的道理，杀毒软件对于木马、间谍软件的防范也是基于这种方式。 现在病毒、木马的更新很快，从全球范围内来看，能造成较大损失的病毒木马，大部分都是新出现的，或者是各类变种，由于这些病毒木马的特征并没有被杀毒软件掌握，因此杀毒软件对它们是既不能报警，也无法剿杀。难道我们就任病毒木马宰割了吗？当然不！高手岂能向几个病毒木马低头！虽然杀毒软件只能干瞪眼，可是我们还有严守大门的防火墙呢！ 防火墙为什么就能挡住病毒木马甚至是最新的病毒木马变种呢？这就要从防火墙的防御机制说起了。防火墙是根据连接网络的数据包来进行监控的，也就是说，防火墙就相当于一个严格的门卫，掌管系统的各扇门（端口），它负责对进出的人进行身份核实，每个人都需要得到最高长官的许可才可以出入，而这个最高长官，就是你自己了。每当有不明的程序想要进入系统，或者连出网络，防火墙都会在第一时间拦截，并检查身份，如果是经过你许可放行的（比如在应用规则设置中你允许了某一个程序连接网络），则防火墙会放行该程序所发出的所有数据包，如果检测到这个程序并没有被许可放行，则自动报警，并发出提示是否允许这个程序放行，这时候就需要你这个“最高统帅”做出判断了。一般来说，自己没有运行或者不太了解的程序，我们一律阻拦，并通过搜索引擎或者防火墙的提示确认该软件的性质。 写到这里，大家估计对杀毒软件和防火墙的区别有一定了解了，举个直观的例子：你的系统就好比一座城堡，你是这个城堡的最高统帅，杀毒软件和防火墙是负责安全的警卫，各有分工。杀毒软件负责对进入城堡的人进行鉴别，如果发现可疑的人物就抓起来（当然，抓错的几率很大，不然就没有这么多误杀误报事件了）；而防火墙则是门卫，对每一个进出城堡的人都进行检查，一旦发现没有出入证的人就向最高统帅确认。因此，任何木马或者间谍软件，或许可能在杀毒软件的眼皮底下偷偷记录你的帐号密码，可是由于防火墙把城门看得死死的，再多的信息也传不出去，从而保护了你的系统安全。 另外，对于黑客攻击，杀毒软件是没有任何办法的，因为黑客的操作不具有任何特征码，杀毒软件自然无法识别，而防火墙则可以把你系统的每个端口都隐藏起来，让黑客找不到入口，自然也就保证了系统的安全。 目前全球范围内防火墙种类繁多，不过从个人经验来说，推荐天网防火墙给大家。天网防火墙可以有效的防止黑客、木马或者其他恶意程序盗取您的隐私包括：网上银行、网络游戏、QQ等的帐号和密码。

防火墙未来的技术发展趋势 随着新的网络攻击的出现，防火墙技术也有一些新的发展趋势。这主要可以从包过滤技术、防火墙体系结构和防火墙系统管理三方面来体现。 1. 防火墙包过滤技术发展趋势 （1）. 一些防火墙厂商把在AAA系统上运用的用户认证及其服务扩展到防火墙中，使其拥有可以支持基于用户角色的安全策略功能。该功能在无线网络应用中非常必要。具有用户身份验证的防火墙通常是采用应用级网关技术的，包过滤技术的防火墙不具有。用户身份验证功能越强，它的安全级别越高，但它给网络通信带来的负面影响也越大，因为用户身份验证需要时间，特别是加密型的用户身份验证。 （2）. 多级过滤技术 所谓多级过滤技术，是指防火墙采用多级过滤措施，并辅以鉴别手段。在分组过滤（网络层）一级，过滤掉所有的源路由分组和假冒的IP源地址；在传输层一级，遵循过滤规则，过滤掉所有禁止出或/和入的协议和有害数据包如nuke包、圣诞树包等；在应用网关（应用层）一级，能利用FTP、SMTP等各种网关，控制和监测Internet提供的所用通用服务。这是针对以上各种已有防火墙技术的不足而产生的一种综合型过滤技术，它可以弥补以上各种单独过滤技术的不足。 这种过滤技术在分层上非常清楚，每种过滤技术对应于不同的网络层，从这个概念出发，又有很多内容可以扩展，为将来的防火墙技术发展打下基础。 （3）. 使防火墙具有病毒防护功能。现在通常被称之为"病毒防火墙"，当然目前主要还是在个人防火墙中体现，因为它是纯软件形式，更容易实现。这种防火墙技术可以有效地防止病毒在网络中的传播，比等待攻击的发生更加积极。拥有病毒防护功能的防火墙可以大大减少公司的损失。 2. 防火墙的体系结构发展趋势 随着网络应用的增加，对网络带宽提出了更高的要求。这意味着防火墙要能够以非常高的速率处理数据。另外，在以后几年里，多媒体应用将会越来越普遍，它要求数据穿过防火墙所带来的延迟要足够小。为了满足这种需要，一些防火墙制造商开发了基于ASIC的防火墙和基于网络处理器的防火墙。从执行速度的角度看来，基于网络处理器的防火墙也是基于软件的解决方案，它需要在很大程度上依赖于软件的性能，但是由于这类防火墙中有一些专门用于处理数据层面任务的引擎，从而减轻了CPU的负担，该类防火墙的性能要比传统防火墙的性能好许多。 与基于ASIC的纯硬件防火墙相比，基于网络处理器的防火墙具有软件色彩，因而更加具有灵活性。基于ASIC的防火墙使用专门的硬件处理网络数据流，比起前两种类型的防火墙具有更好的性能。但是纯硬件的ASIC防火墙缺乏可编程性，这就使得它缺乏灵活性，从而跟不上防火墙功能的快速发展。理想的解决方案是增加ASIC芯片的可编程性，使其与软件更好地配合。这样的防火墙就可以同时满足来自灵活性和运行性能的要求。 3. 防火墙的系统管理发展趋势 防火墙的系统管理也有一些发展趋势，主要体现在以下几个方面： （1）. 首先是集中式管理，分布式和分层的安全结构是将来的趋势。集中式管理可以降低管理成本，并保证在大型网络中安全策略的一致性。快速响应和快速防御也要求采用集中式管理系统。目前这种分布式防火墙早已在Cisco（思科）、3Com等大的网络设备开发商中开发成功，也就是目前所称的"分布式防火墙"和"嵌入式防火墙"。关于这一新技术在本篇下面将详细介绍。 （2）. 强大的审计功能和自动日志分析功能。这两点的应用可以更早地发现潜在的威胁并预防攻击的发生。日志功能还可以管理员有效地发现系统中存的安全漏洞，及时地调整安全策略等各方面管理具有非常大的帮助。不过具有这种功能的防火墙通常是比较高级的，早期的静态包过滤防火墙是不具有的。 （3）. 网络安全产品的系统化 随着网络安全技术的发展，现在有一种提法，叫做"建立以防火墙为核心的网络安全体系"。因为我们在现实中发现，仅现有的防火墙技术难以满足当前网络安全需求。通过建立一个以防火墙为核心的安全体系，就可以为内部网络系统部署多道安全防线，各种安全技术各司其职，从各方面防御外来入侵。 如现在的IDS设备就能很好地与防火墙一起联合。一般情况下，为了确保系统的通信性能不受安全设备的影响太大，IDS设备不能像防火墙一样置于网络入口处，只能置于旁路位置。而在实际使用中，IDS的任务往往不仅在于检测，很多时候在IDS发现入侵行为以后，也需要IDS本身对入侵及时遏止。显然，要让处于旁路侦听的IDS完成这个任务又太难为，同时主链路又不能串接太多类似设备。在这种情况下，如果防火墙能和IDS、病毒检测等相关安全产品联合起来，充分发挥各自的长处，协同配合，共同建立一个有效的安全防范体系，那么系统网络的安全性就能得以明显提升。 目前主要有两种解决办法：一种是直接把IDS、病毒检测部分直接"做"到防火墙中，使防火墙具有IDS和病毒检测设备的功能；另一种是各个产品分立，通过某种通讯方式形成一个整体，一旦发现安全事件，则立即通知防火墙，由防火墙完成过滤和报告。目前更看重后一种方案，因为它实现方式较前一种容易许多。 三、分布式防火墙技术 在前面已提到一种新的防火墙技术，即分布式防火墙技术已在逐渐兴起，并在国外一些大的网络设备开发商中得到了实现，由于其优越的安全防护体系，符合未来的发展趋势，所以这一技术一出现便得到许多用户的认可和接受。下面我们就来介绍一下这种新型的防火墙技术。 因为传统的防火墙设置在网络边界，外于内、外部互联网之间，所以称为"边界防火墙（Perimeter Firewall）"。随着人们对网络安全防护要求的提高，边界防火墙明显感觉到力不从心，因为给网络带来安全威胁的不仅是外部网络，更多的是来自内部网络。但边界防火墙无法对内部网络实现有效地保护，除非对每一台主机都安装防火墙，这是不可能的。基于此，一种新型的防火墙技术，分布式防火墙（Distributed Firewalls）技术产生了。它可以很好地解决边界防火墙以上的不足，当然不是为每对路主机安装防火墙，而是把防火墙的安全防护系统延伸到网络中各对台主机。一方面有效地保证了用户的投资不会很高，另一方面给网络所带来的安全防护是非常全面的。 我们都知道，传统边界防火墙用于限制被保护企业内部网络与外部网络（通常是互联网）之间相互进行信息存取、传递操作，它所处的位置在内部网络与外部网络之间。实际上，所有以前出现的各种不同类型的防火墙，从简单的包过滤在应用层代理以至自适应代理，都是基于一个共同的假设，那就是防火墙把内部网络一端的用户看成是可信任的，而外部网络一端的用户则都被作为潜在的攻击者来对待。而分布式防火墙是一种主机驻留式的安全系统，它是以主机为保护对象，它的设计理念是主机以外的任何用户访问都是不可信任的，都需要进行过滤。当然在实际应用中，也不是要求对网络中每对台主机都安装这样的系统，这样会严重影响网络的通信性能。它通常用于保护企业网络中的关键结点服务器、数据及工作站免受非法入侵的破坏

防火墙技术发展的三个发展趋势防火墙可说是信息安全领域最成熟的产品之一，但是成熟并不意味着发展的停滞，恰恰相反，日益提高的安全需求对信息安全产品提出了越来越高的要求，防火墙也不例外，下面我们就防火墙一些基本层面的问题来谈谈防火墙产品的主要发展趋势。模式转变传统的防火墙通常都设置在网络的边界位置，不论是内网与外网的边界，还是内网中的不同子网的边界，以数据流进行分隔，形成安全管理区域。但这种设计的最大问题是，恶意攻击的发起不仅仅来自于外网，内网环境同样存在着很多安全隐患，而对于这种问题，边界式防火墙处理起来是比较困难的，所以现在越来越多的防火墙产品也开始体现出一种分布式结构，以分布式为体系进行设计的防火墙产品以网络节点为保护对象，可以最大限度地覆盖需要保护的对象，大大提升安全防护强度，这不仅仅是单纯的产品形式的变化，而是象征着防火墙产品防御理念的升华。防火墙的几种基本类型可以说各有优点，所以很多厂商将这些方式结合起来，以弥补单纯一种方式带来的漏洞和不足，例如比较简单的方式就是既针对传输层面的数据包特性进行过滤，同时也针对应用层的规则进行过滤，这种综合性的过滤设计可以充分挖掘防火墙核心功能的能力，可以说是在自身基础之上进行再发展的最有效途径之一，目前较为先进的一种过滤方式是带有状态检测功能的数据包过滤，其实这已经成为现有防火墙产品的一种主流检测模式了，可以预见，未来的防火墙检测模式将继续整合进更多的范畴，而这些范畴的配合也同时获得大幅的提高。就目前的现状来看，防火墙的信息记录功能日益完善，通过防火墙的日志系统，可以方便地追踪过去网络中发生的事件，还可以完成与审计系统的联动，具备足够的验证能力，以保证在调查取证过程中采集的证据符合法律要求。相信这一方面的功能在未来会有很大幅度的增强，同时这也是众多安全系统中一个需要共同面对的问题。功能扩展现在的防火墙产品已经呈现出一种集成多种功能的设计趋势，包括VPN、AAA、PKI 、IPSec等附加功能，甚至防病毒、入侵检测这样的主流功能，都被集成到防火墙产品中了，很多时候我们已经无法分辨这样的产品到底是以防火墙为主，还是以某个功能为主了，即其已经逐渐向我们普遍称之为IPS（入侵防御系统）的产品转化了。有些防火墙集成了防病毒功能，这样的设计会对管理性能带来不少提升，但同时也对防火墙产品的另外两个重要因素产生了影响，即性能和自身的安全问题，所以我们的意见是应该根据具体的应用环境来做综合的权衡，毕竟这个世界暂时还不存在什么完美的解决方案。防火墙的管理功能一直在迅猛发展，并且不断地提供一些方便好用的功能给管理员，这种趋势仍将继续，更多新颖实效的管理功能会不断地涌现出来，例如短信功能，至少在大型环境里会成为标准配置，当防火墙的规则被变更或类似的被预先定义的管理事件发生之后，报警行为会以多种途径被发送至管理员处，包括即时的短信或移动电话拨叫功能，以确保安全响应行为在第一时间被启动，而且在将来，通过类似手机、PDA这类移动处理设备也可以方便地对防火墙进行管理，当然，这些管理方式的扩展需要首先面对的问题还是如何保障防火墙系统自身的安全性不被破坏。性能提高未来的防火墙产品由于在功能性上的扩展，以及应用日益丰富、流量日益复杂所提出的更多性能要求，会呈现出更强的处理性能要求，而寄希望于硬件性能的水涨船高肯定会出现瓶颈，所以诸如并行处理技术等经济实用并且经过足够验证的性能提升手段将越来越多的应用在防火墙产品平台上；相对来说，单纯的流量过滤性能是比较容易处理的问题，而与应用层涉及越密，性能提高所需要面对的情况就会越复杂；在大型应用环境中，防火墙的规则库至少有上万条记录，而随着过滤的应用种类的提高，规则数往往会以趋进几何级数的程度上升，这是对防火墙的负荷是很大的考验，使用不同的处理器完成不同的功能可能是解决办法之一，例如利用集成专有算法的协处理器来专门处理规则判断，在防火墙的某方面性能出现较大瓶颈时，我们可以单纯地升级某个部分的硬件来解决，这种设计有些已经应用到现有的产品中了，也许未来的防火墙产品会呈现出非常复杂的结构，当然，从某种角度来说，我们祈祷这种状况最好还是不要发生。另外根据经验，除了硬件因素之外，规则处理的方式及算法也会对防火墙性能造成很明显的影响，所以在防火墙的软件部分也应该会融入更多先进的设计技术，并衍生出更多的专用平台技术，以期缓解防火墙的性能要求。综上所述，不论从功能还是从性能来讲，防火墙产品的演进并不会放慢速度，反而产品的丰富程度和推出速度会不断的加快，这也反映了安全需求不断上升的一种趋势，而相对于产品本身某个方面的演进，更值得我们关注的还是平台体系结构的发展以及安全产品标准的发布，这些变化不仅仅关系到某个环境的某个产品的应用情况，更关系到信息安全领域的未来。