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网络安全基础:防火墙的概念及实现原理

来源:互联网 作者:west263.com 时间:2008-02-23
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  但是,似乎任何东西都不可能逃避“墨菲定律”的规则,代理型防火墙的结构特征偏偏正是它的最大缺点,由于它是基于代理技术的,通过防火墙的每个连接都必须建立在为之创建的代理程序进程上,而代理进程自身是要消耗一定时间的,更何况代理进程里还有一套复杂的协议分析机制在同时工作,于是数据在通过代理防火墙时就不可避免的发生数据迟滞现象,换个形象的说法,每个数据连接在经过代理防火墙时都会先被请进保安室喝杯茶搜搜身再继续赶路,而保安的工作速度并不能很快。代理防火墙是以牺牲速度为代价换取了比包过滤防火墙更高的安全性能,在网络吞吐量不是很大的情况下,也许用户不会察觉到什么,然而到了数据交换频繁的时刻,代理防火墙就成了整个网络的瓶颈,而且一旦防火墙的硬件配置支撑不住高强度的数据流量而发生罢工,整个网络可能就会因此瘫痪了。所以,代理防火墙的普及范围还远远不及包过滤型防火墙,而在软件防火墙方面更是几乎没见过类似产品了——单机并不具备代理技术所需的条件,所以就目前整个庞大的软件防火墙市场来说,代理防火墙很难有立足之地。

  3.状态监视技术

  这是继“包过滤”技术和“应用代理”技术后发展的防火墙技术,它是CheckPoint技术公司在基于“包过滤”原理的“动态包过滤”技术发展而来的,与之类似的有其他厂商联合发展的“深度包检测”(Deep Packet Inspection)技术。这种防火墙技术通过一种被称为“状态监视”的模块,在不影响网络安全正常工作的前提下采用抽取相关数据的方法对网络通信的各个层次实行监测,并根据各种过滤规则作出安全决策。

  “状态监视”(Stateful Inspection)技术在保留了对每个数据包的头部、协议、地址、端口、类型等信息进行分析的基础上,进一步发展了“会话过滤”(Session Filtering)功能,在每个连接建立时,防火墙会为这个连接构造一个会话状态,里面包含了这个连接数据包的所有信息,以后这个连接都基于这个状态信息进行,这种检测的高明之处是能对每个数据包的内容进行监视,一旦建立了一个会话状态,则此后的数据传输都要以此会话状态作为依据,例如一个连接的数据包源端口是8000,那么在以后的数据传输过程里防火墙都会审核这个包的源端口还是不是8000,否则这个数据包就被拦截,而且会话状态的保留是有时间限制的,在超时的范围内如果没有再进行数据传输,这个会话状态就会被丢弃。状态监视可以对包内容进行分析,从而摆脱了传统防火墙仅局限于几个包头部信息的检测弱点,而且这种防火墙不必开放过多端口,进一步杜绝了可能因为开放端口过多而带来的安全隐患。

  由于状态监视技术相当于结合了包过滤技术和应用代理技术,因此是最先进的,但是由于实现技术复杂,在实际应用中还不能做到真正的完全有效的数据安全检测,而且在一般的计算机硬件系统上很难设计出基于此技术的完善防御措施(市面上大部分软件防火墙使用的其实只是包过滤技术加上一点其他新特性而已)。

  四. 技术展望

  防火墙作为维护网络安全的关键设备,在目前采用的网络安全的防范体系中,占据着举足轻重的位置。伴随计算机技术的发展和网络应用的普及,越来越多的企业与个体都遭遇到不同程度的安全难题,因此市场对防火墙的设备需求和技术要求都在不断提升,而且越来越严峻的网络安全问题也要求防火墙技术有更快的提高,否则将会在面对新一轮入侵手法时束手无策。

  多功能、高安全性的防火墙可以让用户网络更加无忧,但前提是要确保网络的运行效率,因此在防火墙发展过程中,必须始终将高性能放在主要位置,目前各大厂商正在朝这个方向努力,而且丰富的产品功能也是用户选择防火墙的依据之一,一款完善的防火墙产品,应该包含有访问控制、网络地址转换、代理、认证、日志审计等基础功能,并拥有自己特色的安全相关技术,如规则简化方案等,明天的防火墙技术将会如何发展,让我们拭目以待。

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