常见防火墙及其优缺点

常见防火墙及其优缺点

防火墙有许许多多种形式，有以软件形式运行在普通计算机之上的，也有以固件形式设计在路由器之中的。总的来说业界的分类有三种：包过滤防火墙，应用级网关和状态监视器。

（1）包过滤防火墙

在互联网络这样的TCP/IP网络上，所有往来的信息都被分割成许许多多一定长度的信息包，包中包含发送者的IP地址和接收者的IP地址信息。当这些信息包被送上互联网络时，路由器会读取接收者的IP并选择一条合适的物理线路发送出去，信息包可能经由不同的路线抵达目的地，当所有的包抵达目的地后会重新组装还原。包过滤式的防火墙会检查所有通过的信息包中的IP地址，并按照系统管理员所给定的过滤规则进行过滤。如果对防火墙设定某一IP地址的站点为不适宜访问的话，从这个地址来的所有信息都会被防火墙屏蔽掉。

包过滤防火墙的优点是它对于用户来说是透明的，处理速度快而且易于维护，通常做为第一道防线。包过滤路由器通常没有用户的使用记录，这样我们就不能得到入侵者的攻击记录。而攻破一个单纯的包过滤式防火墙对黑客来说还是有办法的。"IP地址欺骗"是黑客比较常用的一种攻击手段。黑客们向包过滤式防火墙发出一系列信息包，这些包中的IP地址已经被替换为一串顺序的IP地址，一旦有一个包通过了防火墙，黑客便可以用这个IP地址来伪装他们发出的信息；在另一种情况下黑客们使用一种他们自己编制的路由攻击程序，这种程序使用动态路由协议来发送伪造的路由信息，这样所有的信息包都会被重新路由到一个入侵者所指定的特别地址；破坏这种防火墙的另一种方法被称之为"同步风暴"，这实际上是一种网络炸弹。攻击者向被攻击的计算机发出许许多多个虚假的"同步请求"信息包，目标计算机响应了这种信息包后会等待请求发出者的应答，而攻击者却不做任何的响应。如果服务器在一定时间里没有收到响应信号的话就会结束这次请求连接，但是当服务器在遇到成千上万个虚假请求时，它便没有能力来处理正常的用户服务请求，处于这种攻下的服务器表现为性能下降，服务响应时间变长，严重时服务完全停止甚至死机。

（2）应用级网关

应用级网关也就是通常我们提到的代理服务器。它适用于特定的互联网服务，如超文本传输(HTTP)，远程文件传输(FTP)等等。代理服务器通常运行在两个网络之间，它对于客户来说象是一台真的服务器，而对于外界的服务器来说，它又是一台客户机。当代理服务器接收到用户对某站点的访问请求后会检查该请求是否符合规定，如果规则允许用户访问该站点的话，代理服务器会象一个客户一样去那个站点取回所需信息再转发给客户。代理服务器通常都拥有一个高速缓存，这个缓存存储有用户经常访问的站点内容，在下一个用户要访问同一站点时，服务器就不用重复地获取相同的内容，直接将缓存内容发出即可，既节约了时间也节约了网络资源。代理服务器会象一堵墙一样挡在内部用户和外界之间，从外部只能看到该代理服务器而无法获知任何的内部资源，诸如用户的IP地址等。应用级网关比单一的包过滤更为可靠，而且会详细地记录所有的访问状态信息。但是应用级网关也存在一些不足之处，首先它会使访问速度变慢，因为它不允许用户直接访问网络，而且应用级网关需要对每一个特定的互联网服务安装相应的代理服务软件，用户不能使用未被务器支持的服务，对每一类服务要使用特殊的客户端软件，更不幸的是，并不是所有的互联网应用软件都可以使用代理服务器。

（3）状态监测防火墙

这种防火墙具有非常好的安全特性，它使用了一个在网关上执行网络安全策略的软件模块，称之为监测引擎。监测引擎在不影响网络正常运行的前提下，采用抽取有关数据的方法对网络通信的各层实施监测，抽取状态信息，并动态地保存起来作为以后执行安全策略的参考。监测引擎支持多种协议和应用程序，并可以很容易地实现应用和服务的扩充。与前两种防火墙不同，当用户访问请求到达网关的操作系统前，状态监视器要抽取有关数据进行分析，结合网络配置和安全规定作出接纳、拒绝、身份认证、报警或给该通信加密等处理动作。一旦某个访问违反安全规定，就会拒绝该访问，并报告有关状态作日志记录。状态监测防火墙的另一个优点是它会监测无连接状态的远程过程调用（RPC）和用户数据报(UDP)之类的端口信息，而包过滤和应用网关防火墙都不支持此类应用。这种防火墙无疑是非常坚固的，但它会降低网络的速度，而且配置也比较复杂。好在有关防火墙厂商已注意到这一问题，如CheckPoint公司的防火墙产品Firewall-1，它所有的安全策略规则都是通过面向对象的图形用户界面（GUI）来定义以简化配置过程。

防火墙的生产厂商们已在他们的产品中加入了更多的新技术来增加产品的竞争力。网络应用的内容安全如计算机病毒保护便是最新加入防火墙的功能，据国际计算机安全协会（ICSA）的一份报告，在1996年有23%的病毒感染是由Email引起的。某些防火墙产品已能够监测通过HTTP，FTP，SMTP等协议传输的已知病毒。

防火墙和家里的防盗门很相似，它们对普通人来说是一层安全防护，但是没有任何一种防火墙能提供绝对的保护。这就是为什么许多公司建立多层防火墙的原因，当黑客闯过一层防火墙后他只能获取一部分数据，其他的数据仍然被安全地保护在内部防火墙之后。总之，防火墙是增加计算机网络安全的手段之一，只要网络应用存在，防火墙就有其存在的价值。