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信息系统安全技术 --防火墙技术 防火墙（Firewall） 内容提要 防火墙概念 防火墙特征 防火墙功能 协议与服务 防火墙技术内容 防火墙体系结构 防火墙实现策略 对防火墙技术与产品发展的介绍 对防火墙技术的展望 防火墙概念 防火墙是指设置在不同网络或网络安全域（公共网和企业内部网）之间的一系列部件的组合。它是不同网络（安全域）之间的唯一出入口，能根据企业的安全政策控制（允许 、拒绝 、 监测）出入网络的信息流，且本身具有很高的抗攻击能力，它是提供信息安全服务，实现网络和信息安全的基础设施。 防火墙特征 防火墙特征(cont.) 保护脆弱和有缺陷的网络服务 一个防火墙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。 防火墙特征(cont.) 集中化的安全管理 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。 防火墙特征(cont.) 加强对网络系统的访问控制 一个防火墙的主要功能是对整个网络的访问控制。比如防火墙可以屏蔽部分主机，使外部网络无法访问，同样可以屏蔽部分主机的特定服务，使得外部网络可以访问该主机的其它服务，但无法访问该主机的特定服务。 防火墙不应向外界提供网络中任何不需要服务的访问权，这实际上是安全政策的要求了。 控制对特殊站点的访问：如有些主机或服务能被外部网络访问，而有些则需被保护起来，防止不必要的访问。 防火墙特征(cont.) 加强隐私 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。 防火墙特征(cont.) 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。 防火墙功能 从总体上看，防火墙应具有以下五大基本功能： 过滤进、出网络的数据； 管理进、出网络的访问行为； 封堵某些禁止的业务； 记录通过防火墙的信息内容和活动； 对网络攻击的检测和告警。 协议－－ ISO/OSI协议分层 协议－－ ISO/OSI协议分层(cont.) 物理层：涉及在物理信道上传输原始比特，处理与物理传输介质有关的机械的、电气的和过程的接口。 数据链路层：分为介质访问控制（MAC）和逻辑链路控制（LLC）两个子层。MAC子层解决广播型网络中多用户竞争信道使用权问题。LLC的主要任务是将有噪声的物理信道变成无传输差错的通信信道，提供数据成帧、差错控制、流量控制和链路控制等功能。 网络层：负责将数据从物理连接的一端传到另一端，即所谓点到点，通信主要功能是寻径，以及与之相关的流量控制和拥塞控制等。 协议－－ ISO/OSI协议分层(cont.) 传输层：主要目的在于弥补网络层服务与用户需求之间的差距。传输层通过向上提供一个标准、通用的界面，使上层与通信子网（下三层）的细节相隔离。传输层的主要任务是提供进程间通信机制和保证数据传输的可靠性。 会话层：主要针对远程终端访问。主要任务包括会话管理、传输同步以及活动管理等。 表示层：主要功能是信息转换，包括信息压缩、加密、与标准格式的转换（以及上述各操作的逆操作）等等。 应用层：提供