防火墙新技术——深度检测

　状态检测防火墙是目前使用最广泛的防火墙，用来防护黑客攻击。但是，随着专门针对应用层的Web攻击现象的增多，在攻击防护中，状态检测防火墙的有效性越来越低。
设计状态检测防火墙时，并没有专门针对Web应用程序攻击，为了适应不断增长的Web应用程序的威胁，新一代的深度检测防火墙出现了。

本文先介绍了防火墙技术的演变过程，然后介绍了深度检测技术的四个基本特征。

1、防火墙技术的演变过程

防火墙技术的演变过程，如图1所示。到目前为止，主要有包过滤防火墙、状态检测防护墙和深度检测防火墙三种类型。



1.1 包过滤防火墙（Packet Filter Firewall）

包过滤防火墙----第一代防火墙，没有状态的概念。通过包过滤，管理员能够允许或禁止ACLs（Access Control Lists，访问控制列表）中的选项，包过滤防火墙主要具有以下属性：

★ 数据包到达的物理网络接口；

★ 源IP地址和端口；

★ 目标IP地址和端口；

但是，包过滤防火墙的安全性有一定的缺陷，因为系统对应用层信息无感知，也就是说，防火墙不理解通信的内容，所以可能被黑客所攻破。

由于种种原因，人们认为包过滤防火墙不过安全，于是逐渐被状态检测防火墙所取代。

1.2 状态检测防火墙（Stateful Inspection Firewall）

状态检测防火墙出现，并成为市场上的绝对领导者，主要有以下原因，包括性能，部署能力和扩展能力。他们在90年代中期得到了迅速发展。1993年，Check Point公司成功推出了世界上第一台商用的状态检测防火墙产品。

状态检测防火墙工作于网络层，与包过滤防火墙相比，状态检测防火墙判断允许还是禁止数据流的依据也是源IP地址，目的IP地址，源端口，目的端口和通讯协议等。与包过滤防火墙不同的是，状态检测防火墙是基于会话信息做出决策的，而不是包的信息；

状态检测防火墙验证进来的数据包时，判断当前数据包是否符合先前允许的会话，并在状态表中保存这些信息。状态检测防火墙还能阻止基于异常TCP的网络层的攻击行为。网络设备，比如路由器，会将数据包分解成更小的数据帧，因此，状态检测设备，通常需要进行IP数据帧的重组，按其原来顺序组装成完整的数据包。

1.3 深度检测防火墙（Deep Inspection Firewall）

深度检测防火墙，将状态检测和应用防火墙技术结合在一起，以处理应用程序的流量，防范目标系统免受各种复杂的攻击。结合了状态检测的所有功能，深度检测防火墙能够对数据流量迅速完成网络层级别的分析，并做出

访问控制决；对于允许的数据流，根据应用层级别的信息，对负载做出进一步的决策。

深度检测防火墙深入分析了TCP或UDP数据包的内容，以便对负载有个总的认识。

　状态检测防火墙是目前使用最广泛的防火墙，用来防护黑客攻击。但是，随着专门针对应用层的Web攻击现象的增多，在攻击防护中，状态检测防火墙的有效性越来越低。

设计状态检测防火墙时，并没有专门针对Web应用程序攻击，为了适应不断增长的Web应用程序的威胁，新一代的深度检测防火墙出现了。

本文先介绍了防火墙技术的演变过程，然后介绍了深度检测技术的四个基本特征。

1、防火墙技术的演变过程

防火墙技术的演变过程，如图1所示。到目前为止，主要有包过滤防火墙、状态检测防护墙和深度检测防火墙三种类型。



1.1 包过滤防火墙（Packet Filter Firewall）

包过滤防火墙----第一代防火墙，没有状态的概念。通过包过滤，管理员能够允许或禁止ACLs（Access Control Lists，访问控制列表）中的选项，包过滤防火墙主要具有以下属性：

★ 数据包到达的物理网络接口；

★ 源IP地址和端口；

★ 目标IP地址和端口；

但是，包过滤防火墙的安全性有一定的缺陷，因为系统对应用层信息无感知，也就是说，防火墙不理解通信的内容，所以可能被黑客所攻破。

由于种种原因，人们认为包过滤防火墙不过安全，于是逐渐被状态检测防火墙所取代。

1.2 状态检测防火墙（Stateful Inspection Firewall）

状态检测防火墙出现，并成为市场上的绝对领导者，主要有以下原因，包括性能，部署能力和扩展能力。他们在90年代中期得到了迅速发展。1993年，Check Point公司成功推出了世界上第一台商用的状态检测防火墙产品。

状态检测防火墙工作于网络层，与包过滤防火墙相比，状态检测防火墙判断允许还是禁止数据流的依据也是源IP地址，目的IP地址，源端口，目的端口和通讯协议等。与包过滤防火墙不同的是，状态检测防火墙是基于会话信息做出决策的，而不是包的信息；

状态检测防火墙验证进来的数据包时，判断当前数据包是否符合先前允许的会话，并在状态表中保存这些信息。状态检测防火墙还能阻止基于异常TCP的网络层的攻击行为。网络设备，比如路由器，会将数据包分解成更小的数据帧，因此，状态检测设备，通常需要进行IP数据帧的重组，按其原来顺序组装成完整的数据包。

1.3 深度检测防火墙（Deep Inspection Firewall）

深度检测防火墙，将状态检测和应用防火墙技

术结合在一起，以处理应用程序的流量，防范目标系统免受各种复杂的攻击。结合了状态检测的所有功能，深度检测防火墙能够对数据流量迅速完成网络层级别的分析，并做出访问控制决；对于允许的数据流，根据应用层级别的信息，对负载做出进一步的决策。

深度检测防火墙深入分析了TCP或UDP数据包的内容，以便对负载有个总的认识。

　状态检测防火墙是目前使用最广泛的防火墙，用来防护黑客攻击。但是，随着专门针对应用层的Web攻击现象的增多，在攻击防护中，状态检测防火墙的有效性越来越低。

设计状态检测防火墙时，并没有专门针对Web应用程序攻击，为了适应不断增长的Web应用程序的威胁，新一代的深度检测防火墙出现了。

本文先介绍了防火墙技术的演变过程，然后介绍了深度检测技术的四个基本特征。

1、防火墙技术的演变过程

防火墙技术的演变过程，如图1所示。到目前为止，主要有包过滤防火墙、状态检测防护墙和深度检测防火墙三种类型。



1.1 包过滤防火墙（Packet Filter Firewall）

包过滤防火墙----第一代防火墙，没有状态的概念。通过包过滤，管理员能够允许或禁止ACLs（Access Control Lists，访问控制列表）中的选项，包过滤防火墙主要具有以下属性：

★ 数据包到达的物理网络接口；

★ 源IP地址和端口；

★ 目标IP地址和端口；

但是，包过滤防火墙的安全性有一定的缺陷，因为系统对应用层信息无感知，也就是说，防火墙不理解通信的内容，所以可能被黑客所攻破。

由于种种原因，人们认为包过滤防火墙不过安全，于是逐渐被状态检测防火墙所取代。

1.2 状态检测防火墙（Stateful Inspection Firewall）

状态检测防火墙出现，并成为市场上的绝对领导者，主要有以下原因，包括性能，部署能力和扩展能力。他们在90年代中期得到了迅速发展。1993年，Check Point公司成功推出了世界上第一台商用的状态检测防火墙产品。

状态检测防火墙工作于网络层，与包过滤防火墙相比，状态检测防火墙判断允许还是禁止数据流的依据也是源IP地址，目的IP地址，源端口，目的端口和通讯协议等。与包过滤防火墙不同的是，状态检测防火墙是基于会话信息做出决策的，而不是包的信息；

状态检测防火墙验证进来的数据包时，判断当前数据包是否符合先前允许的会话，并在状态表中保存这些信息。状态检测防火墙还能阻止基于异常TCP的网络层的攻击行为。网络设备，比如路由器，会将数据包分解成更小的数据帧，因此，状态检测设

备，通常需要进行IP数据帧的重组，按其原来顺序组装成完整的数据包。

1.3 深度检测防火墙（Deep Inspection Firewall）

深度检测防火墙，将状态检测和应用防火墙技术结合在一起，以处理应用程序的流量，防范目标系统免受各种复杂的攻击。结合了状态检测的所有功能，深度检测防火墙能够对数据流量迅速完成网络层级别的分析，并做出访问控制决；对于允许的数据流，根据应用层级别的信息，对负载做出进一步的决策。

深度检测防火墙深入分析了TCP或UDP数据包的内容，以便对负载有个总的认识。
2.4 双向负载检测

深度检测具有强大功能，能够允许数据包通过，拒绝数据包，检查或修改第4到7层数据包，包括包头或负载。HTTP深度检测能够查看到消息体中的URL，包头和参数等信息。深度检测防火墙能够自动进行动态配置，以便正确检测服务变量，如最大长度，隐藏字段和Radio按钮等等。如果请求的变量不匹配，不存在或者不正确的话，深度检测防火墙会将请求丢弃掉，将该事件写入日志，并给管理员发出警告信息。

深度检测技术允许修改或转换URL，包头和参数，这一点与应用层上的NAT类似。如图5所示。

3、总结

在复杂的Web环境中，为了提供全面的应用程序防护，深度检测是必需的。为了能够有效的阻止Web攻击，防火墙必须能够应用基于源IP地址、目的IP地址、端口以及应用程序内容的安全策略。

深度检测技术还在不断发展，但是深度检测技术一般具有应用层加密/解密、正常化、协议一致性、双向负载检测等四个方面的特征。

企业部署Web应用程序时，应该要确保防火墙能够满足这些应用程序要求得的安全需求，并且防火墙能够满足深度检测技术中的四项基本特征。