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網(wǎng)絡技術是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術，它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機整體，實現(xiàn)資源的全面共享和有機協(xié)作，使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計算機、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡、傳感器等。 當前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享，網(wǎng)絡則被認為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。 隨著計算機網(wǎng)絡技術的突飛猛進，網(wǎng)絡安全的問題已經(jīng)日益突出地擺在各類用戶的面前。僅從筆者掌握的資料表明，目前在互聯(lián)網(wǎng)上大約有將近20%以上的用戶曾經(jīng)遭受過黑客的困擾。盡管黑客如此猖獗，但網(wǎng)絡安全問題至今仍沒有能夠引起足夠的重視，更多的用戶認為網(wǎng)絡安全問題離自己尚遠，這一點從大約有40%以上的用戶特別是企業(yè)級用戶沒有安裝防火墻(Firewall)便可以窺見一斑，而所有的問題都在向大家證明一個事實，大多數(shù)的黑客入侵事件都是由于未能正確安裝防火墻而引發(fā)的。
防火墻的概念及作用
防火墻的本義原是指古代人們房屋之間修建的那道墻，這道墻可以防止火災發(fā)生的時候蔓延到別的房屋。而這里所說的防火墻當然不是指物理上的防火墻，而是指隔離在本地網(wǎng)絡與外界網(wǎng)絡之間的一道防御系統(tǒng)，是這一類防范措施的總稱。應該說，在互聯(lián)網(wǎng)上防火墻是一種非常有效的網(wǎng)絡安全模型，通過它可以隔離風險區(qū)域(即Internet或有一定風險的網(wǎng)絡)與安全區(qū)域(局域網(wǎng))的連接，同時不會妨礙人們對風險區(qū)域的訪問。防火墻可以監(jiān)控進出網(wǎng)絡的通信量，從而完成看似不可能的任務；僅讓安全、核準了的信息進入，同時又抵制對企業(yè)構成威脅的數(shù)據(jù)。隨著安全性問題上的失誤和缺陷越來越普遍，對網(wǎng)絡的入侵不僅來自高超的攻擊手段，也有可能來自配置上的低級錯誤或不合適的口令選擇。因此，防火墻的作用是防止不希望的、未授權的通信進出被保護的網(wǎng)絡，迫使單位強化自己的網(wǎng)絡安全政策。一般的防火墻都可以達到以下目的：一是可以限制他人進入內部網(wǎng)絡，過濾掉不安全服務和非法用戶；二是防止入侵者接近你的防御設施；三是限定用戶訪問特殊站點；四是為監(jiān)視Internet安全提供方便。由于防火墻假設了網(wǎng)絡邊界和服務，因此更適合于相對獨立的網(wǎng)絡，例如Intranet等種類相對集中的網(wǎng)絡。防火墻正在成為控制對網(wǎng)絡系統(tǒng)訪問的非常流行的方法。事實上，在Internet上的Web網(wǎng)站中，超過三分之一的Web網(wǎng)站都是由某種形式的防火墻加以保護，這是對黑客防范最嚴，安全性較強的一種方式，任何關鍵性的服務器，都建議放在防火墻之后。
防火墻的架構與工作方式
防火墻可以使用戶的網(wǎng)絡劃規(guī)劃更加清晰明了，全面防止跨越權限的數(shù)據(jù)訪問（因為有些人登錄后的第一件事就是試圖超越權限限制）。如果沒有防火墻的話，你可能會接到許許多多類似的報告，比如單位內部的財政報告剛剛被數(shù)萬個Email郵件炸爛，或者用戶的個人主頁被人惡意連接向了Playboy，而報告鏈接上卻指定了另一家色情網(wǎng)站......一套完整的防火墻系統(tǒng)通常是由屏蔽路由器和代理服務器組成。屏蔽路由器是一個多端口的IP路由器，它通過對每一個到來的IP包依據(jù)組規(guī)則進行檢查來判斷是否對之進行轉發(fā)。屏蔽路由器從包頭取得信息，例如協(xié)議號、收發(fā)報文的IP地址和端口號、連接標志以至另外一些IP選項，對IP包進行過濾。代理服務器是防火墻中的一個服務器進程，它能夠代替網(wǎng)絡用戶完成特定的TCP/TP功能。一個代理服務器本質上是一個應用層的網(wǎng)關，一個為特定網(wǎng)絡應用而連接兩個網(wǎng)絡的網(wǎng)關。用戶就一項TCP/TP應用，比如Telnet或者FTP，同代理服務器打交道，代理服務器要求用戶提供其要訪問的遠程主機名。當用戶答復并提供了正確的用戶身份及認證信息后，代理服務器連通遠程主機，為兩個通信點充當中繼。整個過程可以對勝戶完全透明。用戶提供的用戶身份及認證信息可用于用戶級的認證。最簡單的情況是：它只由用戶標識和口令構成。但是，如果防火墻是通過Internet可訪問的，應推薦用戶使用更強的認證機制，例如一次性口令或回應式系統(tǒng)等。 屏蔽路由器的最大優(yōu)點就是架構簡單且硬件成本較低，而缺點則是建立包過濾規(guī)則比較困難，加之屏蔽路由器的管理成本及用戶級身份認證的缺乏等。好在路由器生產(chǎn)商們已經(jīng)認識到并開始著手解決這些問題，他們正在開發(fā)編輯包過濾規(guī)則的圖形用戶界面，制訂標準的用戶級身份認證協(xié)議，以提供遠程身份認證撥入用戶服務(REDIUS)。
代理服務器的優(yōu)點在于用戶級的身份認證、日志記錄和帳號管理。其缺點關系到這樣一個事實；要想提供全面的安全保證，就要對每一項服務都建立對應的應用層網(wǎng)關。這個事實嚴重地限制了新應用的采綱。
屏蔽路由器和代理服務器通常組合在一起構成混合系統(tǒng)，其中屏蔽路由器主要用來防止IP欺騙攻擊。目前采用最廣泛的配置是Dualhomed防火墻、被屏蔽主機型防火墻以及被屏蔽子網(wǎng)型防火墻。
通常架設防火墻需要數(shù)千甚至上萬美元的投入，而且防火墻需要運行于一臺獨立的計算機上，因此只用一臺計算機連入互聯(lián)網(wǎng)的用戶是不必要架設防火墻的，況且這樣做即使從成本方面講也太不劃算。目前觀之，防火墻的重點還是用來保護由許多臺計算機組成的大型網(wǎng)絡，這也是黑客高手們真正感興趣的地方。防火墻可以是非常簡單的過濾器，也可能是精心配置的網(wǎng)關，但它們的原理是一樣，都是監(jiān)測并過濾所有通向外部網(wǎng)和從外部網(wǎng)傳來的信息，防火墻保護著內部敏感的數(shù)據(jù)不被偷竊和破壞，并記下來通訊發(fā)生的時間和操作等等，新一代的防火墻甚至可以阻止內部人員故意將敏感數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵饨纭．斢脩魧挝粌炔康木植烤W(wǎng)連入互聯(lián)網(wǎng)時，大家肯定不愿意讓全世界的人隨意翻閱你單位內部人員的工資單、各種文件資料或者是數(shù)據(jù)庫，但即使在單位內部也存在數(shù)據(jù)攻擊的可能性。例如一些心懷叵測的電腦高手可能會修改工資表和財務報告。而通過設置防火墻后，管理員就可以限定單位內部員工使用Email、瀏覽WWW以及文件傳輸，但不允許外界任意訪問單位內部的計算機，同時管理員也可以禁止單位中不同部門之間互相訪問。將局部網(wǎng)絡放置防火墻之后可以阻止來自外界的攻擊。而防火墻通常是運行在一臺單獨的計算機之上的一個特別的軟件，它可以識別并屏蔽非法的請求。例如一臺WWW代理服務器，所有的請求都間接地由代理服務器處理，這臺服務器不同于普通的代理服務器，它不會直接地處理請求，它會驗證請求發(fā)出者的身份、請求的目的地和請求內容。如果一切符合要求的話，這個請求會被批準送到真正的WWW服務器上。當真正的WWW服務器處理完這個請求后并不會直接把結果發(fā)送給請求者，它會把結果送到代理服務器，代理服務器會按照事先的規(guī)定檢查這個結果是否違反了安全規(guī)定，當這一切都通過后，返回結果才會真正地送到請求者的手里。
防火墻的體系結構
1、屏蔽路由器(ScreeningRouter)
屏蔽路由器可以由廠家專門生產(chǎn)的路由器實現(xiàn)，也可以用主機來實現(xiàn)。屏蔽路由器作為內外連接的惟一通道，要求所有的報文都必須在此通過檢查。路由器上可以安裝基于IP層的報文過濾軟件，實現(xiàn)報文過濾功能。許多路由器本身帶有報文過濾配置選項，但一般比較簡單。單純由屏蔽路由器構成的防火墻的危險包括路由器本身及路由器允許訪問的主機。屏蔽路由器的缺點是一旦被攻隱后很難發(fā)現(xiàn)，而且不能識別不同的用戶。
2、雙穴主機網(wǎng)關(DualHomedGateway)
雙穴主機網(wǎng)關是用一臺裝有兩塊網(wǎng)卡的堡壘主機的做防火墻。兩塊網(wǎng)卡各自與受保護網(wǎng)和外部網(wǎng)相連。堡壘主機上運行著防火墻軟件，可以轉發(fā)應用程序，提供服務等。與屏蔽路由器相比，雙穴主機網(wǎng)關堡壘主機的系統(tǒng)軟件可用于維護護系統(tǒng)日志、硬件拷貝日志或遠程日志。但弱點也比較突出，一旦黑客侵入堡壘主機并使其只具有路由功能，任何網(wǎng)上用戶均可以隨便訪問內部網(wǎng)。
網(wǎng)絡的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中，正因如此，網(wǎng)絡的承受能力也面臨著越來越嚴峻的考驗―從硬件上、軟件上、所用標準上......，各項技術都需要適時應勢，對應發(fā)展，這正是網(wǎng)絡迅速走向進步的催化劑。
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