詳解網(wǎng)絡(luò)安全中防火墻和IDS的作用
詳解網(wǎng)絡(luò)安全中防火墻和IDS的作用
隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、媒體的多元化發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)與越來越多的商業(yè)應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的聯(lián)系越來越多,與此同時(shí),安全問題也漸漸浮出了水面。
那么,怎么才能做到安全
業(yè)界的同行曾經(jīng)說過“安全,是一種意識,而不是某種的技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)真正的安全。”隨著工作的時(shí)間漸長,對這句話的體會就越深。再防守嚴(yán)密的網(wǎng)絡(luò),利用人為的疏忽,管理員的懶惰和社會工程學(xué)也可能被輕易攻破。
因此,在這里我介紹的防火墻和IDS技術(shù),只是我們在網(wǎng)絡(luò)安全環(huán)節(jié)中進(jìn)行的一個(gè)防御步驟。不要聽信某些商家的銷售人員所說的:“裝上我們的xx防火墻,就能絕對保證您的網(wǎng)絡(luò)安全”等等動(dòng)聽的話語,事實(shí)上那不過是為了銷售其產(chǎn)品而制造出來的“善意的欺騙”而已。在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行防火墻與IDS的設(shè)置,并不能保證我們的網(wǎng)絡(luò)就絕對安全了,但是設(shè)置得當(dāng)?shù)姆阑饓虸DS,至少會使我們的網(wǎng)絡(luò)更為堅(jiān)固一些,并且能提供更多的攻擊信息供我們分析。
接下來,讓我們拋開商家的宣傳,正確地認(rèn)識一下防火墻和IDS的作用吧。
防火墻
一、防火墻能夠作到些什么
1.包過濾
具備包過濾的就是防火墻?對,沒錯(cuò)!根據(jù)對防火墻的定義,凡是能有效阻止網(wǎng)絡(luò)非法連接的方式,都算防火墻。早期的防火墻一般就是利用設(shè)置的條件,監(jiān)測通過的包的特征來決定放行或者阻止的,包過濾是很重要的一種特性。雖然防火墻技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在有了很多新的理念提出,但是包過濾依然是非常重要的一環(huán),如同四層交換機(jī)首要的仍是要具備包的快速轉(zhuǎn)發(fā)這樣一個(gè)交換機(jī)的基本功能一樣。通過包過濾,防火墻可以實(shí)現(xiàn)阻擋攻擊,禁止外部/內(nèi)部訪問某些站點(diǎn),限制每個(gè)ip的流量和連接數(shù)。
2.包的透明轉(zhuǎn)發(fā)
事實(shí)上,由于防火墻一般架設(shè)在提供某些服務(wù)的服務(wù)器前。如果用示意圖來表示就是 Server—FireWall—Guest 。用戶對服務(wù)器的訪問的請求與服務(wù)器反饋給用戶的信息,都需要經(jīng)過防火墻的轉(zhuǎn)發(fā),因此,很多防火墻具備網(wǎng)關(guān)的能力。
3.阻擋外部攻擊
如果用戶發(fā)送的信息是防火墻設(shè)置所不允許的,防火墻會立即將其阻斷,避免其進(jìn)入防火墻之后的服務(wù)器中。
4.記錄攻擊
如果有必要,其實(shí)防火墻是完全可以將攻擊行為都記錄下來的,但是由于出于效率上的考慮,目前一般記錄攻擊的事情都交給IDS來完成了,我們在后面會提到。
以上是所有防火墻都具備的基本特性,雖然很簡單,但防火墻技術(shù)就是在此基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來的。
二、防火墻有哪些缺點(diǎn)和不足?
1.防火墻可以阻斷攻擊,但不能消滅攻擊源。
“各掃自家門前雪,不管他人瓦上霜”,就是目前網(wǎng)絡(luò)安全的現(xiàn)狀?;ヂ?lián)網(wǎng)上病毒、木馬、惡意試探等等造成的攻擊行為絡(luò)繹不絕。設(shè)置得當(dāng)?shù)姆阑饓δ軌蜃钃跛麄?,但是無法清除攻擊源。即使防火墻進(jìn)行了良好的設(shè)置,使得攻擊無法穿透防火墻,但各種攻擊仍然會源源不斷地向防火墻發(fā)出嘗試。例如接主干網(wǎng)10M網(wǎng)絡(luò)帶寬的某站點(diǎn),其日常流量中平均有512K左右是攻擊行為。那么,即使成功設(shè)置了防火墻后,這512K的攻擊流量依然不會有絲毫減少。
2.防火墻不能抵抗最新的未設(shè)置策略的攻擊漏洞
就如殺毒軟件與病毒一樣,總是先出現(xiàn)病毒,殺毒軟件經(jīng)過分析出特征碼后加入到病毒庫內(nèi)才能查殺。防火墻的各種策略,也是在該攻擊方式經(jīng)過專家分析后給出其特征進(jìn)而設(shè)置的。如果世界上新發(fā)現(xiàn)某個(gè)主機(jī)漏洞的cracker的把第一個(gè)攻擊對象選中了您的網(wǎng)絡(luò),那么防火墻也沒有辦法幫到您的。
3.防火墻的并發(fā)連接數(shù)限制容易導(dǎo)致?lián)砣蛘咭绯?/p>
由于要判斷、處理流經(jīng)防火墻的每一個(gè)包,因此防火墻在某些流量大、并發(fā)請求多的情況下,很容易導(dǎo)致?lián)砣蔀檎麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)的瓶頸影響性能。而當(dāng)防火墻溢出的時(shí)候,整個(gè)防線就如同虛設(shè),原本被禁止的連接也能從容通過了。
4.防火墻對服務(wù)器合法開放的端口的攻擊大多無法阻止
某些情況下,攻擊者利用服務(wù)器提供的服務(wù)進(jìn)行缺陷攻擊。例如利用開放了3389端口取得沒打過sp補(bǔ)丁的win2k的超級權(quán)限、利用asp程序進(jìn)行腳本攻擊等。由于其行為在防火墻一級看來是“合理”和“合法”的,因此就被簡單地放行了。
5.防火墻對待內(nèi)部主動(dòng)發(fā)起連接的攻擊一般無法阻止
“外緊內(nèi)松”是一般局域網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)?;蛟S一道嚴(yán)密防守的防火墻內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)是一片混亂也有可能。通過社會工程學(xué)發(fā)送帶木馬的郵件、帶木馬的URL等方式,然后由中木馬的機(jī)器主動(dòng)對攻擊者連接,將鐵壁一樣的防火墻瞬間破壞掉。另外,防火墻內(nèi)部各主機(jī)間的攻擊行為,防火墻也只有如旁觀者一樣冷視而愛莫能助。
6.防火墻本身也會出現(xiàn)問題和受到攻擊
防火墻也是一個(gè)os,也有著其硬件系統(tǒng)和軟件,因此依然有著漏洞和bug。所以其本身也可能受到攻擊和出現(xiàn)軟/硬件方面的故障。
7.防火墻不處理病毒
不管是funlove病毒也好,還是CIH也好。在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶下載外網(wǎng)的帶毒文件的時(shí)候,防火墻是不為所動(dòng)的(這里的防火墻不是指單機(jī)/企業(yè)級的殺毒軟件中的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能,雖然它們不少都叫“病毒防火墻”)。
看到這里,或許您原本心目中的防火墻已經(jīng)被我拉下了神臺。是的,防火墻是網(wǎng)絡(luò)安全的重要一環(huán),但不代表設(shè)置了防火墻就能一定保證網(wǎng)絡(luò)的安全。“真正的安全是一種意識,而非技術(shù)!”請牢記這句話。
不管怎么樣,防火墻仍然有其積極的一面。在構(gòu)建任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的防御工事時(shí),除了物理上的隔離和目前新近提出的網(wǎng)閘概念外,首要的選擇絕對是防火墻。那么,怎么選擇需要的防火墻呢?
首先大概說一下防火墻的分類。就防火墻(本文的防火墻都指商業(yè)用途的網(wǎng)絡(luò)版防火墻,非個(gè)人使用的那種)的組成結(jié)構(gòu)而言,可分為以下三種:
第一種:軟件防火墻
軟件防火墻運(yùn)行于特定的計(jì)算機(jī)上,它需要客戶預(yù)先安裝好的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的支持,一般來說這臺計(jì)算機(jī)就是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)。軟件防火墻就象其它的軟件產(chǎn)品一樣需要先在計(jì)算機(jī)上安裝并做好配置才可以使用。防火墻廠商中做網(wǎng)絡(luò)版軟件防火墻最出名的莫過于Checkpoint。使用這類防火墻,需要網(wǎng)管對所工作的操作系統(tǒng)平臺比較熟悉。
第二種:硬件防火墻
這里說的硬件防火墻是指所謂的硬件防火墻。之所以加上"所謂"二字是針對芯片級防火墻說的了。它們最大的差別在于是否基于專用的硬件平臺。目前市場上大多數(shù)防火墻都是這種所謂的硬件防火墻,他們都基于PC架構(gòu),就是說,它們和普通的家庭用的PC沒有太大區(qū)別。在這些PC架構(gòu)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行一些經(jīng)過裁剪和簡化的操作系統(tǒng),最常用的有老版本的Unix、Linux和FreeBSD系統(tǒng)。 值得注意的是,由于此類防火墻采用的依然是別人的內(nèi)核,因此依然會受到os本身的安全性影響。國內(nèi)的許多防火墻產(chǎn)品就屬于此類,因?yàn)椴捎玫氖墙?jīng)過裁減內(nèi)核和定制組件的平臺,因此國內(nèi)防火墻的某些銷售人員常常吹噓其產(chǎn)品是“專用的os”等等,其實(shí)是一個(gè)概念誤導(dǎo),下面我們提到的第三種防火墻才是真正的os專用。
第三種:芯片級防火墻
它們基于專門的硬件平臺,沒有操作系統(tǒng)。專有的ASIC芯片促使它們比其他種類的防火墻速度更快,處理能力更強(qiáng),性能更高。做這類防火墻最出名的廠商莫過于NetScreen.其他的品牌還有FortiNet,算是后起之秀了。這類防火墻由于是專用OS,因此防火墻本身的漏洞比較少,不過價(jià)格相對比較高昂,所以一般只有在“確實(shí)需要”的情況下才考慮。
在這里,特別糾正幾個(gè)不正確的觀念:
1.在性能上,芯片級防火墻>硬件防火墻>軟件防火墻。
在價(jià)格上看來,的確倒是如此的關(guān)系。但是性能上卻未必。防火墻的“好”,是看其支持的并發(fā)數(shù)、最大流量等等性能,而不是用軟件硬件來區(qū)分的。事實(shí)上除了芯片級防火墻外,軟件防火墻與硬件防火墻在硬件上基本是完全一樣的。目前國內(nèi)的防火墻廠商由于大多采用硬件防火墻而不是軟件防火墻,原因1是考慮到用戶網(wǎng)絡(luò)管理員的素質(zhì)等原因,還有就是基于我國大多數(shù)民眾對“看得見的硬件值錢,看不到的軟件不值錢”這樣一種錯(cuò)誤觀點(diǎn)的迎合。不少硬件防火墻廠商大肆詆毀軟件防火墻性能,不外是為了讓自己那加上了外殼的普通pc+一個(gè)被修改后的內(nèi)核+一套防火墻軟件能夠賣出一個(gè)好價(jià)錢來而已。而為什么不作芯片級防火墻呢?坦白說,國內(nèi)沒有公司有技術(shù)實(shí)力。而且在中國市場上來看,某些國內(nèi)的所謂硬件防火墻的硬件質(zhì)量連diy的兼容機(jī)都比不上。看看國內(nèi)XX的硬件防火墻那拙劣的硬盤和網(wǎng)卡,使用過的人都能猜到是哪家,我就不點(diǎn)名了。真正看防火墻,應(yīng)該看其穩(wěn)定性和性能,而不是用軟、硬來區(qū)分的。至少,如果筆者自己選購,我會選擇購買CheckPoint而非某些所謂的硬件防火墻的。
2.在效果上,芯片防火墻比其他兩種防火墻好
這同樣也是一種有失公允的觀點(diǎn)。事實(shí)上芯片防火墻由于硬件的獨(dú)立,的確在OS本身出漏洞的機(jī)會上比較少,但是由于其固化,導(dǎo)致在面對新興的一些攻擊方式時(shí),無法及時(shí)應(yīng)對;而另外兩種防火墻,則可以簡單地通過升級os的內(nèi)核來獲取系統(tǒng)新特性,通過靈活地策略設(shè)置來滿足不斷變化的要求,不過其OS出現(xiàn)漏洞的概率相對高一些。
3.唯技術(shù)指標(biāo)論
請以“防火墻買來是使用的”為第一前提進(jìn)行購買。防火墻本身的質(zhì)量如何是一回事,是否習(xí)慣使用又是另一回事。如果對一款產(chǎn)品的界面不熟悉,策略設(shè)置方式不理解,那么即使用世界最頂級的防火墻也沒有多大作用。就如小說中武林中人無不向往的“倚天劍”、“屠龍刀”被我拿到,肯定也敵不過喬峰赤手的少林長拳是一般道理。防火墻技術(shù)發(fā)展至今,市場已經(jīng)很成熟了,各類產(chǎn)品的存在,自然有其生存于市場的理由。如何把產(chǎn)品用好,遠(yuǎn)比盲目地比較各類產(chǎn)品好。
IDS
什么是IDS呢?早期的IDS僅僅是一個(gè)監(jiān)聽系統(tǒng),在這里,你可以把監(jiān)聽理解成竊聽的意思。基于目前局網(wǎng)的工作方式,IDS可以將用戶對位于與IDS同一交換機(jī)/HuB的服務(wù)器的訪問、操作全部記錄下來以供分析使用,跟我們常用的widnows操作系統(tǒng)的事件查看器類似。再后來,由于IDS的記錄太多了,所以新一代的IDS提供了將記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,僅僅列出有危險(xiǎn)的一部分記錄,這一點(diǎn)上跟目前windows所用的策略審核上很象;目前新一代的IDS,更是增加了分析應(yīng)用層數(shù)據(jù)的功能,使得其能力大大增加;而更新一代的IDS,就頗有“路見不平,拔刀相助”的味道了,配合上防火墻進(jìn)行聯(lián)動(dòng),將IDS分析出有敵意的地址阻止其訪問。
就如理論與實(shí)際的區(qū)別一樣,IDS雖然具有上面所說的眾多特性,但在實(shí)際的使用中,目前大多數(shù)的入侵檢測的接入方式都是采用pass-by方式來偵聽網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流,所以這就限制了IDS本身的阻斷功能,IDS只有靠發(fā)阻斷數(shù)據(jù)包來阻斷當(dāng)前行為,并且IDS的阻斷范圍也很小,只能阻斷建立在TCP基礎(chǔ)之上的一些行為,如Telnet、FTP、HTTP等,而對于一些建立在UDP基礎(chǔ)之上就無能為力了。因?yàn)榉阑饓Φ牟呗远际鞘孪仍O(shè)置好的,無法動(dòng)態(tài)設(shè)置策略,缺少針對攻擊的必要的靈活性,不能更好的保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的安全,所以IDS與防火墻聯(lián)動(dòng)的目的就是更有效地阻斷所發(fā)生的攻擊事件,從而使網(wǎng)絡(luò)隱患降至較低限度。
接下來,我簡單介紹一下IDS與防火墻聯(lián)動(dòng)工作原理
入侵檢測系統(tǒng)在捕捉到某一攻擊事件后,按策略進(jìn)行檢查,如果策略中對該攻擊事件設(shè)置了防火墻阻斷,那么入侵檢測系統(tǒng)就會發(fā)給防火墻一個(gè)相應(yīng)的動(dòng)態(tài)阻斷策略,防火墻根據(jù)該動(dòng)態(tài)策略中的設(shè)置進(jìn)行相應(yīng)的阻斷,阻斷的時(shí)間、阻斷時(shí)間間隔、源端口、目的端口、源IP和目的IP等信息,完全依照入侵檢測系統(tǒng)發(fā)出的動(dòng)態(tài)策略來執(zhí)行。一般來說,很多情況下,不少用戶的防火墻與IDS并不是同一家的產(chǎn)品,因此在聯(lián)動(dòng)的協(xié)議上面大都遵從 opsec 或者 topsec協(xié)議進(jìn)行通信,不過也有某些廠家自己開發(fā)相應(yīng)的通信規(guī)范的。目前總得來說,聯(lián)動(dòng)有一定效果,但是穩(wěn)定性不理想,特別是攻擊者利用偽造的包信息,讓IDS錯(cuò)誤判斷,進(jìn)而錯(cuò)誤指揮防火墻將合法的地址無辜屏蔽掉。
因?yàn)橹T多不足,在目前而言,IDS主要起的還是監(jiān)聽記錄的作用。用個(gè)比喻來形容:網(wǎng)絡(luò)就好比一片黑暗,到處充滿著危險(xiǎn),冥冥中只有一個(gè)出口;IDS就象一支手電筒,雖然手電筒不一定能照到正確的出口,但至少有總比沒有要好一些。稱職的網(wǎng)管,可以從IDS中得到一些關(guān)于網(wǎng)絡(luò)使用者的來源和訪問方式,進(jìn)而依據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行主觀判斷(注意,的確是主觀判斷。例如用戶連續(xù)ping了服務(wù)器半個(gè)小時(shí),到底是意圖攻擊,還是無意中的行為?這都依據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理員的主觀判斷和網(wǎng)絡(luò)對安全性的要求來確定對應(yīng)方式。)對IDS的選擇,跟上面談到的防火墻的選擇類似,根據(jù)自己的實(shí)際要求和使用習(xí)慣,選擇一個(gè)自己夠用的,會使用的就足夠了。
最后,要說的依然是那句“世界上沒有一種技術(shù)能真正保證絕對地安全。”安全問題,是從設(shè)備到人,從服務(wù)器上的每個(gè)服務(wù)程序到防火墻、IDS等安全產(chǎn)品的綜合問題;任何一個(gè)環(huán)節(jié)工作,只是邁向安全的步驟。這一講,希望能帶給各位一些我的安全理念,謝謝大家。