北京大学信息安全《b10 防火墙技术及其应用.pdf》
《防火墙技术与应用》PPT课件
❖ 防火墙设计结构
❖ 防火墙的功能
❖ 防火墙的性能标准
❖ 防火墙的接入方式
❖ 防火墙的典型应用
❖ 防火墙局限性
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14
防火墙基本概念
Server
Client
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
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15
防火墙的分类
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22
防火墙硬件技术
网络处理器(NP)技术
• 什么是NP技术？ • NP的理论优点 • 乐观者如是认为 • NP技术发展现实
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什么是NP技术？
网络处理器(Network Processor,简称NP) 顾名思义即专为网络数据处理而设计 的芯片或芯片组
能够直接完成网络数据处理的一般任务，如TCP/IP数据的校验和计算、包分 类、路由查找等；同时，硬件体系结构的设计也弥补了传统IA体系的不足， 他们大多采用高速的接口技术和总线规范，具有较高的I/O能力
• 英特尔虽然已向外界展示了80核处理器原型，但尴尬 的是，目前还没有能够利用这一处理器的操作系统。
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防火墙软件技术
简单包过滤防火墙 状态检测包过滤防火墙
应用代理防火墙 新兴过滤技术防火墙
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30
简单包过滤防火墙
应用层
开始攻击
开始攻击
应用层
TCP 层
TCP 开始攻击
TCP 开始攻击
TCP 层
IP 层
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多核处理器
• 多核处理器多核处理器是指在
一枚处理器中集成两个或多个 完整的计算引擎(内核)。
• 多核芯片，使之满足“横向扩 展”（而非“纵向扩充”）方 法，从而提高性能。该架构实 现了“分治法”战略。通过划 分任务，线程应用能够充分利 用多个执行内核，并可在特定 的时间内执行更多任务。
北京大学信息安全《b09 入侵检测分析.pdf》
网络与信息安全教程第九讲入侵检测分析主讲段云所副教授北京大学计算机系doyes@入侵检测技术IDS1定义入侵检测是通过从计算机网络或系统中的若干关键点收集信息并对其进行分析从中发现网络或系统中是否有违反安全策略的行为和遭到入侵的迹象的一种安全技术入侵检测是防火墙的合理补充帮助系统对付网络攻击扩展了系统管理员的安全管理能力包括安全审计监视进攻识别和响应提高了信息安全基础结构的完整性入侵检测被认为是防火墙之后的第二道安全闸门在不影响网络性能的情况下能对网络进行监测从而提供对内部攻击外部攻击和误操作的实时保护入侵检测也是保障系统动态安全的核心技术之一IDS通常执行以下任务♦监视分析用户及系统活动♦系统构造和弱点的审计♦识别反映已知进攻的活动模式并报警♦异常行为模式的统计分析♦评估重要系统和数据文件的完整性♦操作系统的审计跟踪管理并识别用户违反安全策略的行为传统安全防范技术的不足♦传统的操作系统加固技术和防火墙隔离技术等都是静态安全防御技术对网络环境下日新月异的攻击手段缺乏主动的反应♦入侵检测技术通过对入侵行为的过程与特征的研究使安全系统对入侵事件和入侵过程能做出实时响应2 IDS的分类♦IDS一般从实现方式上分为两种基于主机的IDS和基于网络的IDS一个完备的入侵检测系统IDS一定是基于主机和基于网络两种方式兼备的分布式系统♦不管使用哪一种工作方式都用不同的方式使用了上述两种分析技术都需要查找攻击签名Attack Signature所谓攻击签名就是用一种特定的方式来表示已知的攻击方式2.1 基于网络的IDS基于网络的IDS使用原始的网络分组数据包作为进行攻击分析的数据源一般利用一个网络适配器来实时监视和分析所有通过网络进行传输的通信一旦检测到攻击IDS应答模块通过通知报警以及中断连接等方式来对攻击作出反应基于网络的入侵检测系统的主要优点有1成本低2攻击者转移证据很困难(3)实时检测和应答一旦发生恶意访问或攻击基于网络的IDS检测可以随时发现它们因此能够更快地作出反应从而将入侵活动对系统的破坏减到最低(4)能够检测未成功的攻击企图♦(5)操作系统独立基于网络的IDS并不依赖主机的操作系统作为检测资源而基于主机的系统需要特定的操作系统才能发挥作用2.2 .基于主机的IDS基于主机的IDS一般监视Windows NT 上的系统事件安全日志以及UNIX环境中的syslog文件一旦发现这些文件发生任何变化IDS将比较新的日志记录与攻击签名以发现它们是否匹配如果匹配的话检测系统就向管理员发出入侵报警并且发出采取相应的行动基于主机的IDS的主要优势有♦(1)非常适用于加密和交换环境♦(2)接近实时的检测和应答♦(3)不需要额外的硬件2.3 两种入侵检测技术的比较♦如果攻击不经过网络基于网络的IDS无法检测到只能通过使用基于主机的IDS来检测♦基于网络的IDS通过检查所有的包首标header来进行检测而基于主机的IDS并不查看包首标许多基于IP的拒绝服务攻击和碎片攻击只能通过查看它们通过网络传输时的包首标才能识别♦基于网络的IDS可以研究负载的内容查找特定攻击中使用的命令或语法这类攻击可以被实时检查包序列的IDS迅速识别而基于主机的系统无法看到负载因此也无法识别嵌入式的负载攻击2.4 两种类型IDS的结合♦在新一代的入侵检测系统中将把现在的基于网络和基于主机这两种检测技术很好地集成起来提供集成化的攻击签名检测报告和事件关联功能♦利用最新的可适应网络安全技术和P2DR Policy Protection Detection Response安全模型可以深入地研究入侵事件入侵手段本身及被入侵目标的漏洞等♦入侵检测技术从理论的分析方式上可分为两种相异的分析技术(1)异常发现技术(2)模式发现技术目前IDS主要以模式发现技术为主并结合异常发现技术3. 深入了解入侵检测技术一个成功的入侵检测系统不但可使系统管理员时刻了解网络系统包括程序文件和硬件设备等的任何变更还能给网络安全策略的制订提供指南更为重要的一点是它应该管理配置简单从而使非专业人员非常容易地获得网络安全而且入侵检测的规模还应根据网络威胁系统构造和安全需求的改变而改变入侵检测系统在发现入侵后会及时作出响应包括切断网络连接记录事件和报警等3.1 信息收集入侵检测的第一步是信息收集收集内容包括系统网络数据及用户活动的状态和行为而且需要在计算机网络系统中的若干不同关键点不同网段和不同主机收集信息这除了尽可能扩大检测范围的因素外还有一个重要的因素就是从一个源来的信息有可能看不出疑点但是从几个信息源的不一致性却是可疑行为或入侵的最好标识入侵检测很大程度上依赖于收集信息的可靠性和正确性因此很有必要只利用所知道的真正的和精确的软件来报告这些信息因为黑客经常替换软件以搞混和移走这些信息例如替换被程序调用的子程序库和其它工具黑客对系统的修改可能使系统功能失常并看起来跟正常的一样例如unix系统的PS指令可以被替换为一个不显示侵入过程的指令或者是编辑器被替换成一个读取不同于指定文件的文件这就需要保证用来检测网络系统的软件的完整性特别是入侵检测系统软件本身应具有相当强的坚固性防止被篡改而收集到错误的信息入侵检测利用的信息一般来自以下四个方面♦系统和网络日志文件♦目录和文件中的不期望的改变♦程序执行中的不期望行为♦物理形式的入侵信息3.1.1.系统和网络日志文件黑客经常在系统日志文件中留下他们的踪迹因此充分利用系统和网络日志文件信息是检测入侵的必要条件日志中包含发生在系统和网络上的不寻常和不期望活动的证据这些证据可以指出有人正在入侵或已成功入侵了系统通过查看日志文件能够发现成功的入侵或入侵企图并很快地启动相应的应急响应程序日志文件中记录了各种行为类型每种类型又包含不同的信息例如记录“用户活动”类型的日志就包含登录用户ID改变用户对文件的访问授权和认证信息等内容显然对用户活动来讲不正常的或不期望的行为就是重复登录失败登录到不期望的位置以及非授权的企图访问重要文件等等3.1.2.目录和文件中非正常的改变网络环境中的文件系统包含很多软件和数据文件包含重要信息的文件和私有数据文件经常是黑客修改或破坏的目标目录和文件中的不期望的改变包括修改创建和删除特别是那些正常情况下限制访问的很可能就是一种入侵产生的指示和信号入侵者经常替换修改和破坏他们获得访问权的系统上的文件同时为了隐藏系统中他们的表现及活动痕迹都会尽力去替换系统程序或修改系统日志文件3.1.3.程序执行中的不期望行为网络系统上的程序执行一般包括操作系统网络服务用户起动的程序和特定目的的应用例如数据库服务器每个在系统上执行的程序由一到多个进程来实现每个进程执行在具有不同权限的环境中这种环境控制着进程可访问的系统资源程序和数据文件等一个进程的执行行为由它运行时执行的操作来表现操作执行的方式不同它利用的系统资源也就不同操作包括计算文件传输设备和其它进程以及与网络间其它进程的通讯一个进程出现了不期望的行为可能表明黑客正在入侵你的系统黑客可能会将程序或服务的运行分解从而导致它失败或者是以非用户或管理员意图的方式操作3.1.4. 物理形式的入侵信息物理入侵包括两个方面的内容一是未授权的对网络硬件连接二是对物理资源的未授权访问黑客会想方设法去突破网络的周边防卫如果他们能够在物理上访问内部网就能安装他们自己的设备和软件依此黑客就可以知道网上的由用户加上去的不安全未授权设备然后利用这些设备访问网络例如用户在家里可能安装Modem以访问远程办公室与此同时黑客正在利用自动工具来识别在公共电话线上的Modem如果一拨号访问流量经过了这些自动工具那么这一拨号访问就成为了威胁网络安全的后门黑客就会利用这个后门来访问内部网从而越过了内部网络原有的防护措施然后捕获网络流量进而攻击其它系统并偷取敏感的私有信息等等3.2 信号分析对上述四类收集到的有关系统网络数据及用户活动的状态和行为等信息一般通过三种技术手段进行分析模式匹配统计分析和完整性分析其中前两种方法用于实时的入侵检测而完整性分析则用于事后分析3.2.1. 模式匹配模式匹配就是将收集到的信息与已知的网络入侵和系统误用模式数据库进行比较从而发现违背安全策略的行为该过程可以很简单如通过字符串匹配以寻找一个简单的条目或指令也可以很复杂如利用正规的数学表达式来表示安全状态的变化一般来讲一种进攻模式可以用一个过程如执行一条指令或一个输出如获得权限来表示该方法的一大优点是只需收集相关的数据集合显著减少系统负担且技术已相当成熟它与病毒防火墙采用的方法一样检测准确率和效率都相当高但是该方法存在的弱点是需要不断的升级以对付不断出现的黑客攻击手法不能检测到从未出现过的黑客攻击手段3.2.2.统计分析统计分析方法首先给系统对象如用户文件目录和设备等创建一个统计描述统计正常使用时的一些测量属性如访问次数操作失败次数和延时等测量属性的平均值将被用来与网络系统的行为进行比较任何观察值在正常值范围之外时就认为有入侵发生例如统计分析可能标识一个不正常行为因为它发现一个在晚八点至早六点不登录的帐户却在凌晨两点试图登录其优点是可检测到未知的入侵和更为复杂的入侵.该法的缺点是误报漏报率高且不适应用户正常行为的突然改变具体的统计分析方法如基于专家系统的基于模型推理的和基于神经网络的分析方法目前正处于研究热点和迅速发展之中3.2.3 完整性分析完整性分析主要关注某个文件或对象是否被更改这经常包括文件和目录的内容及属性它在发现被更改的被特络伊化的应用程序方面特别有效完整性分析利用强有力的加密机制称为消息摘要函数例如MD5它能识别哪怕是微小的变化其优点是不管模式匹配方法和统计分析方法能否发现入侵只要是成功的攻击导致了文件或其它对象的任何改变它都能够发现缺点是一般以批处理方式实现不用于实时响应尽管如此完整性检测方法还应该是网络安全产品的必要手段之一例如可以在每一天的某个特定时间内开启完整性分析模块对网络系统进行全面地扫描检查典型产品ISS RealSecure(WinNT)Axent Netproler(WinNT)Cisco NetRanger(Unix)DOE NFR(Unix)1.基于主机和基于网络的入侵检测个有何优缺点如何应用2试述入侵检测信号分析的原理。
《信息安全技术》课件第12章
2. 单宿主堡垒主机是有一块网卡的防火墙设备。单宿主堡 垒主机通常用于应用级网关防火墙。外部路由器配置把所有 进来的数据发送到堡垒主机上，并且所有内部客户端配置成 所有出去的数据都发送到这台堡垒主机上，然后堡垒主机以 安全方针作为依据检验这些数据。 单宿主堡垒主机防火墙结构如图12-1-3所示。
图 12-1-3 单宿主堡垒主机防火墙结构
12.1.4
成功创建防火墙系统一般需要6步: 制定安全策略、搭建 安全体系结构、制定规则次序、落实规则集、注意更换控制
建立一个可靠的规则集对于实现一个成功的、安全的防 火墙来说是非常关键的一步。如果用户的防火墙规则集配置 错误，那么再好的防火墙也只是摆设。在安全审计中，经常 能看到一个巨资购入的防火墙因某个规则配置错误而将机构
应用代理型防火墙的最突出的优点就是安全。由于它工 作于最高层，因此它可以对网络中任何一层数据通信进行筛 选保护，而不是像包过滤那样，只是对网络层的数据进行过 滤。
另外，应用代理型防火墙采取的是一种代理机制，它可 以为每一种应用服务建立一个专门的代理，所以内、外部网 络之间的通信不是直接的，而都需先经过代理服务器审核， 审核通过后再由代理服务器代为连接，根本没有给内、外部 网络计算机任何直接会话的机会，从而避免了入侵者使用 数据驱动类型的攻击方式入侵内部网。
3. 双宿主堡垒主机结构是由围绕着至少具有两块网卡的双 宿主主机而构成的。双宿主主机内、外部网络均可与双宿主 主机实施通信，但内、外部网络之间不可直接通信，内、外 部网络之间的数据流被双宿主主机完全切断。 双宿主堡垒主 机防火墙结构如图12-1-4
图 12-1-4 双宿主堡垒主机防火墙结构
双宿主主机可以通过代理或让用户直接注册到其上来提 供很高程度的网络控制。它采用主机取代路由器执行安全控 制功能，故类似于包过滤防火墙。双宿主主机即一台配有多 个网络接口的主机，它可以用来在内部网络和外部网络之间 进行寻址。当一个黑客想要访问用户内部设备时，他(她)必 须先要攻破双宿主堡垒主机，此时用户会有足够的时间阻止
防火墙及其应用PPT课件
服务器
包过滤路由器
互联网
内部网络
图7-2 包过滤路由器的物理位置
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过滤规则处理
应用层 表示层
会话层 传输层
网络层
图7-3 包过滤路链路由层 器的逻辑位置
物理层
内部网络
外部网络
第8页/共32页
两类包过滤防火墙技术
包过滤防火墙技术根据所使用的过滤方法又具体可分为：简单包过滤技术和状态检测包过滤技术。 1. 简单包过滤技术
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2. 应用级网关 应用级网关使用软件来转发和过滤特定的应用服务，如TELNET，FTP服务等。这也是一种代理服务，
只允许被认为是可信的服务通过防火墙。此外，代理服务也可以过滤协议，如过滤FTP连接、拒绝使用FTP 命令等。
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3.自适应代理 自适应代理(Adaptive Proxy) 技术结合了代理服务器防火墙的安
第27页/共32页
• 所有的防火墙都是在以下两种模式下配置安全规则： • “白名单”模式 系统默认为拒绝所有的流量，这需要在你的网络中特殊指定能够进入和出去的流量的一些类型， 因此白名单上的规则是具有合法性访问的安全规则 • “黑名单”模式 系统默认为允许所有的流量，这种情况需要特殊指定要拒绝的流量的类型，因此在黑名单上定义 的安全规则属于非法的、被禁止的网络访问，这种模式是一种开放的默认管理模式。
第16页/共32页
• 2. 按照体系结构分类 （1）个人防火墙 安装在计算机系统里的软件防火墙，该软件检查到达防火墙两端的 所有数据包，无论是进入还是发出，从而决定该拦截数据包还是允许其通 过。 （2）分布式防火墙 分布式防火墙负责对网络边界、各子网和网络内部各结点之间的安 全防护。分布式防火墙是一个完整的系统，而不是单一的产品。
网络安全技术及应用 第5版 第8章 防火墙常用技术
目录
1 8.1 防火墙基本概述 2 8.2 案例分析 阻止 SYN Flood攻击 3 8.3 防火墙主要应用 4 8.4 实验8 国产工业控制防火墙应用
目录
教学目标
●掌握防火墙的基本概念和作用 重点 ●掌握防火墙常用的主要功能特点及缺陷 重点 ●理解防火墙的不同分类方法和应用 ●掌握SYN Flood攻击方式及用防火墙阻止其攻击 的方法 ●掌握常用防火墙安全应用实验
8.2 防火墙的类型
以防火墙的软硬件形式分类
1．软件防火墙 运行于特定的计算机上， 需要客户预先安装好的计算机操作系统的支持，一般来说 这台计算机就是整个网络的网关。俗称“个人防火墙”。 2．硬件防火墙 是指“所谓的硬件防火墙”。之所以加上“所谓”二 字是针对芯片级防火墙说的。它们最大的差别在于是否基 于专用的硬件平台。 3．芯片级防火墙 基于专门的硬件平台，没有操作系统。 专有的ASIC芯片促使它们比其他种类的 防火墙速度更快,处理能力更强,性能更高。
图8-3 第一代静态包过滤防火墙的数据通路
8.2 防火墙的类型
（2）第二代动态包过滤类型防火墙 这类防火墙采用动态设置包过滤规则的方法，避免了静
态包过滤所具有的问题。这种技术后来发展成为包状态监 测(Stateful Inspection)技术。采用这种技术的防火墙对通 过其建立的每一个连接都进行跟踪，并且根据需要可动态 地在过滤规则中增加或更新条目，具体数据
工作站
打印机 台式PC
控制策略 查找对应的策略
服务器
数据包
IP报头 TCP报头
数据
分组过滤判断
防火墙 数据包
图8-2 包过滤防火墙的网络结构
服务器
8.2 防火墙的类型
北京大学信息安全《b01 网络信息安全概论.pdf》
网络信息安全课程第一讲概论主讲段云所副教授北京大学计算机系内容索引网络信息安全问题起源网络信息安全的任务网络信息安全常见威胁网络信息安全的理论技术和方法安全标准规范和管理网络安全方案设计设计实例分析电子商务的安全问题本课程的安排网络与信息安全问题起源网络不安全的原因自身缺陷+ 开放性+ 黑客攻击网络自身的安全缺陷•协议本身会泄漏口令•连接可成为被盗用的目标•服务器本身需要读写特权•基于地址•密码保密措施不强•某些协议经常运行一些无关的程序•业务内部可能隐藏着一些错误的信息•有些业务本身尚未完善,难于区分出错原因•有些业务设置复杂,很难完善地设立•使用CGI的业务网络开放性业务基于公开的协议远程访问使得各种攻击无需到现场就能得手连接是基于主机上的社团彼此信任的原则黑客HACKER)定义非法入侵者起源60年代目的基于兴趣非法入侵基于利益非法入侵信息战网络与信息安全任务网络安全的任务保障各种网络资源稳定可靠地运行受控合法地使用信息安全的任务机密性confidentiality)完整性(integrity)抗否认性(non-repudiation) 可用性(availability)其他病毒防治预防内部犯罪常见不安全因素分析常见不安全因素物理因素网络因素系统因素应用因素管理因素•口令破解攻击者可通过获取口令文件然后运用口令破解工•具获得口令也可通过猜测或窃听等方式获取口令•连接盗用在合法的通信连接建立后攻击者可通过阻塞或摧毁•通信的一方来接管已经过认证建立起来的连接从而•假冒被接管方与对方通信•服务拒绝攻击者可直接发动攻击也可通过控制其它主机发起•攻击使目标瘫痪如发送大量的数据洪流阻塞目标•网络窃听网络的开放性使攻击者可通过直接或间接窃听获取所•需信息•数据篡改攻击者可通过截获并修改数据或重放数据等方式破坏•数据的完整性•地址欺骗攻击者可通过伪装成被信任的IP地址等方式来骗取•目标的信任•社会工程攻击者可通过各种社交渠道获得有关目标的结构•使用情况安全防范措施等有用信息从而提高攻•击成功率•恶意扫描攻击者可编制或使用现有扫描工具发现目标的漏洞•进而发起攻击•基础设施破坏攻击者可通过破坏DNS或路由信息等基础设施•使目标陷于孤立•数据驱动攻击攻击者可通过施放病毒特洛伊木马数据炸•弹等方式破坏或遥控目标安全理论与技术安全理论与技术•密码理论与技术加密标记•认证识别理论与技术I&A)•授权与访问控制理论与技术•审计追踪技术•网间隔离与访问代理技术•反病毒技术对称非对称数字签名算法安全理论与技术应用安全理论与技术应用安全协议IPsecSSLSOCKS安全业务shttpSMIMEpgp安全规范标准Jade Bird则TCSEC CTCPEC国家安全标准主要考核指标有自主访问控制数据完整性审计客体重用强制访问控制安全标记可信路径可信恢复等特点身份认证主要考虑用户主机和节点的身份认证访问控制采用自主访问控制策略数据完整性考虑存储传输和使用中不被篡改和泄密审计主要考虑访问的主体客体时间成败情况等隐蔽信道分析主要考虑采用安全监控和安全漏洞检测来加强对隐蔽信道的防范安全体系设计安全方案设计要素Jade Bird明确的需求分析合理的设计原则可信的安全等级良好的指导方法全面的理论模型正确的技术选择可靠的支撑产品实用的功能性能可行的评价措施完善的管理手段长远的维护升级•需要保护的对象•安全层次分析•隐患分析安全需求分析Jade Bird!保障网络安全可靠高效可控持续地运行!保障信息机密完整不可否认地传输和使用安全设计总目标Jade Bird监测方法异常检测系统Anomaly统计方法预测模式生成法神经网络法滥用检测系统Misuse专家系统模型匹配状态转换分析混合检测系统Hybrid监测要求实时全面准确安全需求分析-安全监测Jade Bird•硬件路由器工和站服务器数据设备等•软件操作系统应用软件源代码实用程序•数据电子邮件办公自动化信息发布业务系统需要保护的对象Jade Bird安全需求分析-安全防护Jade Bird安全需求分析--安全评估!风险分析!评估标准!验收指标设计原则!先进与实用相统一!投入与产出相匹配国际惯例占总投入的10%-15%!成熟与升级相衔接时效性网络安全设计方法逻辑层设计应用透明性最小实体保护产品与技术分离网络安全等级设计应达到等级B1级理由C2级自主访问安全性低B1级提供安全标记+强制访问控制B2级要求确认隐蔽通道难于实现安全技术选择--根据网络层次链路层链路加密技术网络层包过滤IPSEC协议VPN.TCP层SSL协议基于公钥的认证和对称钥加密技术在应用层SHTTP PGP SMIM开发专用协议网络隔离防火墙访问代理安全网关入侵监测日志审计入侵检测漏洞扫描追踪安全技术选择--根据网络拓扑Jade Bird安全管理"加强内部人员的安全知识培训及职业道德教育"制定安全政策和法规"从技术上现系统管理分权制约实"从技术上保证口令的安全性"从程序上规范安全管理Jade Bird安全升级"跟踪和研究网络攻击手段"及时更新和使用安全产品的升级版本"及时采纳新出现的必须的安全产品"应在年度运行预算中留出安全保障和维护经费"保持与安全技术支持单位的良好合作关系Jade Bird设计实例典型局域网安全设计身份认证双向email www FTP…数据加/解密软件或IC卡身份认证双向通信层密密密密认证密文传输认证密文传输。
信息安全技术教程第6章
风险分析的结果将决定防火墙系统处理网络应用程序通信的 方式。
创建一个防火墙策略的步骤如下： 第一步：识别确实必要的网络应用程序； 第二步：识别与应用程序相关的脆弱性； 第三步：对应用程序的保护方式进行成本—效益分析； 第四步：创建表示保护方式的应用程序通信矩阵，并在应用 程序通信矩阵的基础上建立防火墙规则集。
（二）入侵防御系统
1.入侵防御系统的产生 入侵防御系统是一种智能化的网络安全产品，它不但 能检测入侵行为的发生，而且能通过一定的响应方式，实时地 中止入侵行为的发生和发展，实时地保护信息系统不受实质性 的攻击。入侵防御系统使得入侵检测系统和防火墙走向了统一 。
2.入侵防御系统的作用 入侵防御系统提供一种主动的、实时的防护，其设计 旨在对常规网络通信中的恶意数据包进行检测，阻止入侵活动 ，预先对攻击性的数据包进行自动拦截，使它们无法造成损失 ，而不是简单地在检测到网络入侵的同时或之后进行报警。入 侵防御系统是通过直接串联到网络链路中而实现这一功能的， 即入侵防御系统接收到数据流量时，如果检测到攻击企图，就 会自动地将攻击包丢弃或采取措施将攻击源阻断。
第一，在功能方面，防火墙的发展趋势是融合越来越多的安全技术 。
第二，防火墙的另一个发展趋势是与多个安全产品实现集成化管理 和联动。
第三，在防火墙体系结构方面，对分布式防火墙将会有一定的需求 。
第四，在防火墙的硬件化方面，防火墙逐步由通用x86平台防火墙 向基于网络处理器的防火墙和ASIC芯片防火墙方向发展。
（四）测试防火墙策略
防火墙技术及其应用(北京大学)
Page:32 2010-10-28
防火墙技术及其应用
应用程序网关的一些实现
• 商业版防火墙产品 • 商业版代理 商业版代理(cache)服务器 服务器 • Open Source
– TIS FWTK(Firewall toolkit) – Apache – Squid
Page:33 2010-10-28
Page:18 2010-10-28
防火墙技术及其应用
双宿主机模式
内部网
堡垒主机
外 部 网 络
最少服务 最小特权
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防火墙技术及其应用
多宿主机模式
内部网1 内部网
堡垒主机
外 部 网 络 内部网2 内部网
Page:20 2010-10-28
防火墙技术及其应用
屏蔽主机模式
防火墙技术及其应用
为什么需要防火墙
• 保护内部不受来自 保护内部不受来自Internet的攻击 的攻击 • 为了创建安全域 • 为了增强机构安全策略
Page:8 2010-10-28
防火墙技术及其应用
对防火墙的两大需求
• 保障内部网安全 保障内部网安全 • 保证内部网同外部网的连通 保证内部网同外部网的连通
0.01%安全问题等于 安全问题等于100%的失败 安全问题等于 的失败
Page:6 2010-10-28 防火墙技术及其应用
内部网特点
• • • • • • 组成结构复杂 各节点通常自主管理 信任边界复杂， 信任边界复杂，缺乏有效管理 有显著的内外区别 机构有整体的安全需求 最薄弱环节原则
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2010-10-28 防火墙技术及其应用
信息安全技术与应用(一)
信息安全技术与应用(一)信息安全技术与应用1. 网络安全•防火墙：防火墙是一种网络安全设备，用于监控和控制网络流量，以保护内部网络免受未授权访问和恶意攻击。
防火墙可以过滤入站和出站数据包，并根据预定义的规则进行相应动作，如允许或拒绝数据包传输。
•入侵检测系统：入侵检测系统（IDS）用于监测网络中的异常活动，如未经授权的访问、恶意软件或病毒攻击等。
IDS通过实时监控网络流量和事件日志，识别潜在的安全威胁，并触发警报或采取预定的响应措施。
•虚拟私有网络：虚拟私有网络（VPN）通过建立安全的加密隧道，在公共网络上创建一个私密的网络连接。
VPN可以保护用户在互联网上的数据传输安全，并提供身份验证和数据加密等功能，使用户能够安全地访问企业网络或跨越地理边界进行远程工作。
2. 数据加密•对称加密：对称加密使用相同的密钥对数据进行加密和解密。
发送方和接收方必须共享密钥，并且密钥的安全传输也是一个重要问题。
常见的对称加密算法包括DES、AES等。
•非对称加密：非对称加密使用一对密钥，即公钥和私钥。
公钥用于加密数据，私钥用于解密。
非对称加密提供了更好的安全性，因为私钥不需要在网络中传输。
常见的非对称加密算法包括RSA、ECC等。
3. 身份验证和访问控制•密码学技术：密码学技术用于保护用户的身份和敏感信息。
常见的密码学技术包括哈希函数、数字签名和消息认证码等。
哈希函数将输入数据转换为固定长度的值，用于验证数据的完整性和一致性。
数字签名用于验证消息的发送方和完整性，消息认证码用于验证消息的完整性和真实性。
•双因素认证：双因素认证要求用户提供两种不同类型的身份验证信息，通常是密码和物理令牌或生物识别特征。
这种方式提供了更高的安全性，因为攻击者需要同时获取两种因素才能进行身份欺骗或访问受限资源。
•访问控制：访问控制用于限制用户对系统资源的访问权限。
基于角色的访问控制（RBAC）是一种常见的访问控制模型，将用户分配到不同的角色，并根据角色的权限来给予用户相应的访问权限。
防火墙技术的原理与应用PPT课件
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12
第8章 防火墙技术的原理与应用
除此之外，防火墙还有一些脆弱点，例如:
* 防火墙不能完全防止感染病毒的软件或文件传输。防火 墙是网络通信的瓶颈，因为已有的病毒、操作系统以及加密和 压缩二进制文件的种类太多，以致于不能指望防火墙逐个扫描 每个文件查找病毒，而只能在每台主机上安装反病毒软件。
* 防火墙不能防止基于数据驱动式的攻击。当有些表面看 来无害的数据被邮寄或复制到主机上并被执行而发起攻击时， 就会发生数据驱动攻击效果。防火墙对此无能为力。
(1) 只允许符合安全规则的包通过防火墙，其他通信包禁 止。
(2) 禁止与安全规则相冲突的包通过防火墙，其他通信包都 允许。
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第8章 防火墙技术的原理与应用
内 部网 络 受 到禁 止 通 信流
禁止
允 许通 过 通 信流 允许
外 部网 络
通 信被 禁 止 ， 因 为不 符 合 安全 规则
到 外网 通 信
* 协同防御。目前，防火墙和入侵检测系统通过交换信息 实现联动，根据网络的实际情况配置并修改安全策略，增强网 络安全。
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第8章 防火墙技术的原理与应用
8.1.3 防火墙缺陷
尽管防火墙有许多防范功能，但它也有一些力不能及的 地方，因为防火墙只能对通过它的网络通信包进行访问控制， 所以对未经过它的网络通信就无能为力了。例如，如果允许 从内部网络直接拨号访问外部网络，则防火墙就失效了，攻 击者通过用户拨号连接直接访问内部网络，绕过防火墙控制， 也能造成潜在的攻击途径。
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第8章 防火墙技术的原理与应用
在安全区域划分的基础上，通过一种网络安全设备，控 制安全区域间的通信，就能实现隔离有害通信的作用，进而 可以阻断网络攻击。这种安全设备的功能类似于防火使用的 墙，因而人们就把这种安全设备俗称为“防火墙”，它一般 安装在不同的安全区域边界处，用于网络通信安全控制，由 专用硬件或软件系统组成。
信息安全技术与实施 06防火墙技术与应用
信息安全技术与实施
信息安全技术与实施—防火墙技术与应用
前言
古时候，建造和使用木质结构的房屋，为了在火灾发生时，防止火势 蔓延，人们将坚固的石块堆砌在房屋周围形成一道墙作为屏障，这种 防护构筑物被称之为防火墙。在今天的网络世界里，人们借用了防火 墙这个概念，把隔离在内部网络和外界网络之间的一道防御系统称为 防火墙。它在内部网和外部网之间构造一个保护层，并迫使所有的连 接和访问都通过这一保护层，以便接受检查。只有被授权信息流才能 通过保护层，进入内部网，从而保护内部网免受非法入侵
信息安全技术与实施
防火墙技术与应用
授课人：**** 时间：****年**月
本章要点
防火墙的体系结构 防火墙的部署方式
学习目标
1、理解防火墙的概念、功能 2、掌握防火墙的类型认识它们的 优缺点 3、熟悉防火墙的体系结构
信息安全技术与实施—防火墙技术与应用
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Contents
01. 防火墙概述 02. 防火墙的类型 03. 防火墙的体系结构 04. 防火墙配置
11、漏洞：系统中的安全缺陷。漏洞可以导致入侵者获取信息并导致不正确的访问。在硬件、软件、 协议的具体实现或系统安全策略上存在的缺陷，从而可以使攻击者能够在未授权的情况下访问或破坏系统。
12、数据驱动攻击（data driven attack）：是通过向某个活动的服务发送数据，以产生非预期结果来进
行的攻击。从攻击者看来结果是所希望的，因为它们给出了访问目标系统的许可权。从编程人员看来，那 是他们的程序收到了未曾料到的将导致非预期结果的输入数据。数据驱动攻击分为缓冲区溢出攻击（buffer overflow attack）和输入验证攻击（input validation attack）。
《大学信息技术(第三版)》信息时代的安全技术
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3.5.1 防火墙技术❖ 什么是防火墙5来自3.5.1 防火墙技术
❖ 防火墙的功能
防火墙是安全策略的检查站 防火墙能有效防止内部网络相互影响
防火墙是网络安全的屏障 对网络存取和访问进行监控审计
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3.5.1 防火墙技术
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3.5.1 防火墙技术
❖Windows Defender防火墙的基本设置 例3-8查看Windows Defender防火墙规则 例3-9 添加计算器应用通过Windows Defender防火墙 ❖Windows Defender防火墙的高级设置 例3-10 在防火墙的高级设置中查看已添加的 Windows Calculator规则
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3.5.6 习题
❖ 简答题 （1）防火墙的定义和分类。 （2）云存储的优点。 （3）计算机病毒的定义和特点。 （4）计算机病毒防护的主要技术。 （5）常见的数据备份方式。
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3.5.1 防火墙技术
❖ 什么是防火墙
防火墙（firewall）是提供信息安全服务，实现网络和信息 系统安全的重要基础设备，主要用于限制被保护的内部网 络与外部网络直接进行的信息存取及信息传递等操作。
防火墙可以有效的监控内部网络（Intranet）和外部网络 （Internet）之间、专用网络与公共网络之间的所有行为活 动，保证内部网络的安全。
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3.5.2 OneDrive云存储
❖ 什么是云存储
云存储是在云计算(cloud computing)概念上延 伸和衍生发展出来的一种网络存储技术。
云存储总体上来说就是依托于数据存储和管理的 云计算系统。
防火墙技术与应用 第2版课件第3章 防火墙技术要求
3.1 安全功能要求
❖3.1.2 网络控制层 ▪ 1. 访问控制
• （3）状态检测 防火墙产品应支持基于状态检测技术的包过滤功能，
具备状态检测能力。 • （4）动态开放端口
防火墙产品应支持协议的动态端口开放，包括但不 限于FTP、H.323等音视频协议。 • （5）IP/MAC地址绑定
方式。
3.1 安全功能要求
❖3.1.3 应用层控制
▪ 2. 应用类型控制
• 防火墙产品应支持根据应用特征识别并控制各种应用 类型，包括：
– HTTP、数据库协议、FTP、TELNET、SMTP、POP3和 IMAP等常见协议。
– 即时聊天类、P2P类、网络流媒体类、网络游戏、股票交易 类等应用。
– 逃逸或隧道加密特点的应用，如加密代理类应用。 – 自定义应用。
3.1 安全功能要求
❖3.1.1 组网与部署 ▪ 3. 高可用性
• （1）冗余部署 防火墙产品应支持“主—备”、“主—主”或“集群” 中的一种或多种冗余部署模式。 • （2）负载均衡 防火墙产品应支持负载均衡功能，能根据安全策略将 网络流量均衡到多台服务器上。
3.1 安全功能要求
❖3.1.1 组网与部署 ▪ 4. 设备虚拟化（可选）
由于桥接设备工作在OSI模型的第二层（也就是 数据链路层），所以不会有任何路由的问题。并且， 防火墙本身也不需要指定IP地址，因此，这种防火墙 的部署能力和隐密能力都相当强，从而可以很好地应 对黑客对防火墙自身的攻击，因为黑客很难获得可以 访问的IP地址。
3.1 安全功能要求
❖3.1.1 组网与部署
– 根据源IP、目的IP、应用类型和时间段设置保障带宽。 – 在网络空闲时自动解除流量限制，并在总带宽占用率超过阈
计算机网络信息安全中防火墙的应用
计算机网络信息安全中防火墙的应用发布时间：2021-05-07T10:40:50.980Z 来源：《科学与技术》2021年29卷第3期作者：孙晓玲[导读] 计算机作为一个年轻且充分活力的领域，孙晓玲新疆油田分公司新港公司新疆 834000 摘要：计算机作为一个年轻且充分活力的领域，当前正以惊人的速度更新迭代，对人们的生产和生活带来极大影响。
计算机带在给人们各种便利和精神满足的同时，网络安全问题也极大地困扰着人们的生活。
越来越多的人学会了利用网络，这也引起网络的各种漏洞也越来越多。
每年爆出的网络安全问题不计其数，黑客攻击、网络病毒的扩散、损毁系统、网络诈骗等网络问题，均给人们的生活、工作、学习带来了极大的影响，并且还给个人乃至社会造成了一定经济损失。
基于此，对计算机网络信息安全中防火墙的应用进行研究，仅供参考。
关键词：计算机；网络安全；防火墙技术引言计算机技术的发展为社会生活提供了极大的便利，通过计算机网络技术，基本能够完成所有的事情和任务。
但是在计算机技术发展的过程中，也出现了许多危害计算机安全的技术，这些技术会对网络空间的安全产生一定的影响。
将防火墙技术应用在计算机网络安全中是非常重要的一项保障措施。
1防火墙技术简介防火墙技术指的是通过应用各种安全管理和筛选的软硬件设备，帮助计算机网络在内外与外网之间形成一道相对隔绝的保护屏障，从而实现用户的资料与信息安全的一种技术。
其位于内网与外网之间，不具备威胁性的信息能够通过防火墙进入，而针对一些存在威胁的信息便被阻止在防火墙外。
而防火墙技术不仅可以增强网络安全凭证，避免计算机内部信息发生泄露的情况，同时还可以检查与监控计算机网络的访问与存取信息，前面保障了计算机网络的安全性。
防火墙技术的结构非常复杂，并且其形式较多，常见的有IP协议的装载，即在已经拥有的IP协议上安装自己的防火墙软件。
2计算机网络安全中存在的问题 2.1木马病毒攻击木马病毒是破坏计算机系统的重大危害，也是日常计算机网络安全维护的重点内容。
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网络与信息安全
第10讲防火墙技术及其应用
唐礼勇博士
tly@
2001/4/21 北京大学
网络间实施网间访问合它满足以下条件
人利用那0.01%的错误
0.01%安全问题等于100%的失败
信任边界复杂
年代多级系统和安全模型吸引屏蔽路由器网关
隔离不同网络
便认
明可能带来传输延迟瓶颈端加密时其作
服务最
信息决
)
型TCP UDP ICMP IGMP
源目
源目端口FTP HTTP DNS
选项源路由记录路由等
选项SYN ACK FIN RST
议选项ICMP ECHO ICMP ECHO REPLY
数据包流向in或out
数据包流经网络接口eth0eth1
中内部网地为192.168.0.0/24
eth1地为192.168.0.1
为10.11.12.13
为10.11.15.4
内部网所有主机能访问外网WWW FTP服务
包过滤技术的一些实现
商业版防火墙产品 q 个人防火墙 q 路由器 q Open Source Software
q
– – – –
Ipfilter (FreeBSD OpenBSD Solaris …) Ipfw (FreeBSD) Ipchains (Linux 2.0.x/2.2.x) Iptables (Linux 2.4.x)
应用程序网关(代理服务器)
发送请求
客 户 网 关
转发请求
服务器
转发响应
请求响应
1. 网关理解应用协议 可以实施更细粒度的访问控制 2. 对每一类应用 都需要一个专门的代理 3. 灵活性不够
应用程序网关的一些实现
q q
商业版防火墙产品 商业版代理(cache)服务器 Open Source
– TIS FWTK(Firewall toolkit) – Apache – Squid
q
电路级网关
q
拓扑结构同应用程序网关相同 接收客户端连接请求 代理客户端完成网络连接 在客户和服务器间中转数据 通用性强
q
q
q
电路级网关实现方式
q
简单重定向
– 根据客户的地址及所请求端口 将该连接重定向 到指定的服务器地址及端口上 – 对客户端应用完全透明
q
在转发前同客户端交换连接信息
– 需对客户端应用作适当修改
q
Sockify
电路级网关的一些实现
q
Socks Winsock Dante
q
q
网络地址翻译(NAT)
q
目的
– 解决IP地址空间不足问题 – 向外界隐藏内部网结构
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方式
– M-1 多个内部网地址翻译到1个IP地址 – 1-1 简单的地址翻译 – M-N 多个内部网地址翻译到N个IP地址池
虚拟专用网(VPN)
路由-路由 路由 路由 加密隧道(VPN) 加密隧道
路由 端-路由 加密隧道
广域网络
端 端-端 加密数据流
各级网络安全技术
加密/ 加密/ 安全技术
应用程序网关 /保密网关
OSI 协议层 应用层 表示层
安全协议 应用相关
信源加密 会话层
动态包过滤
SOCKS SSL/TLS IPSec PPTP/L2TP
传输层 网络层 链路层 物理层
静态包过滤
信道加密
报告内容
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基本概念 防火墙配置模式 防火墙相关技术 几个新的方向
q
q
q
能尤其境中去时
可信另外部穿
结构不
法依赖
描述语言说明接允许什么连
系统管理工具用于一主机处以保证机构
MAC在
MAC较
time src-addr dst-addr user data
路信息自带
网关证
密级信息源信息流向是
方式滤应用程序网关和。