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防火墙到底应该有多“厚”

2009-12-14 02:25| 发布者: admin| 查看: 6| 评论: 0|原作者: 情殇

Internet的开放便利性,与网络安全的隐忧,一直是矛盾共存。随着企业对Internet依存的加深,对网络安全的防范与布署,就成了必备的知识。大家都知道,特洛伊城之所以久攻不破,是它有一道坚固的城墙;在Internet上我们也需要一道坚实的防火墙,以确保防火墙不会因被击溃而导致企业内部电脑的入侵危机。

  公元前12世纪,希腊与特洛伊的一场战争,造就了荷马(Homer)史诗中的两位英雄人物Achilles与Odysseus;而这场战争最终决定性的胜利竟然是一只木马,这样富戏剧性的结局更让人不可思议,除了具军事教训意味外,着实也多了许多趣味性。如今这场战争却活生生地搬上了Internet舞台,虽然少了美女Helen助阵,不过精采的程度却不下于3000多年前的盛况,只不过整个场景都虚拟于网络之中。。
  打造一道网络城墙

  据荷马史诗记载,希腊联军共围剿特洛伊城达十年之久,当时没有现代的空中部队,因此整个防卫所依靠的都是城墙!据说当时特洛依城城墙厚度达五公尺,在这么坚固城墙防卫下,希腊一直都无法将特洛依城攻下。


  相对于特洛依城墙的厚度,到底一道网络的城墙要多“厚”才安全呢?在Internet中的城墙,我们称之Firewall或是防火墙,主要的作用是进行网络交通过滤与管制。


  这道网络虚拟的城墙强度虽然不能以实体厚度来衡量,但打造这道城墙同样要考虑到“是否地基够稳?”、“是否有钢筋结构?”、“城门卫兵是否尽职?”,此外这一整套控管机构“是否有品质保证?”,如此才能评判防火墙是否足以抵御外侮。




打造一道网络城墙
稳固的地基--操作系统


  高楼平地起,因此打好地基是建造一道坚固城墙的基础!如何打造防火墙的稳固地基?在电脑系统里,防火墙不能独立存在,必须建立在操作系统(OS)上,因此操作系统就是防火墙的地基。操作系统的稳固与否,在于安全性上是否有保障,从以下几个方面来设计操作系统,就能有稳固牢靠的地基。


  1、以安全的角度出发,来设计操作系统


  一般操作系统的设计是用来满足所有的应用环境,因此出发点是以“弹性”考虑,在此前提下,操作系统呈现的是“多而杂”,样样都可以做,不过却不见得都一定用得上;而以“安全”角度来设计的操作系统,设计的用途是专供防火墙用的,是个“小而美”的操作系统,因此可与防火墙紧密搭配,当然可以有效提升防火墙的强度。


  2、删除不需要的功能与指令


  系统存在的程序与指令愈多,漏洞也就相对地增加,黑客常常会利用操作系统上运作程序的漏洞,作为入侵的途径,并利用系统上可用的指令来破坏系统的运作。因此将不必要的程序与指令删除,黑客的攻击目标自然减少了。


  3、删除所有操作系统上既存的程序的漏洞


  有些程序是必须存在操作系统上以利系统运作,而这些程序本身仍然可能遭受到黑客攻击,因此作为一个防火墙上的操作系统,就不能沿用一般操作系统上的运作程序,必须重新审视程序内容是否隐藏漏洞,一一删除漏洞后再重新设计,然后才供系统运作使用。


  防火墙的“钢筋”结构


  为了加强建筑物的抗震强度,人们采用钢筋结构来强化耐震度。而在Internet世界中,黑客的入侵手法日益先进,入侵事件更是与日俱增,就好比强震一波波朝防火墙袭击而来,因此有必要为防火墙加筑钢筋结构才能有效抵挡黑客的“强震”撼动!


  1、各程序具有独立的执行空间


  各程序执行时不能彼此干扰,同时也不能共用相同目录,否则一旦某一个程序遭受入侵,其他程序也可能同时遭殃。因此各程序执行时所需的文件,如函数库或指令,都必须摆放在各自的目录中,不能有共用的情形。


  2、各程序以最少许可权执行


  每一个程序的执行者权限只够执行程序本身,同时不能任意切换目录,以防止权限设定不当的破坏。


  3、所有权限类别设为只读


  为了确保防火墙系统的正常运作,避免黑客破坏正常运行的程序或类别,甚至防止黑客程序伪装成正常程序,将防火墙系统上的权限类别设为只读,黑客就不能进一步进行破坏。


  4、没有超级使用者


  一般操作系统中均存在一个超级使用者,掌控所有系统的权限,在Windows系统中叫做"administrator", Unix中叫做"root"。一旦黑客取得这个使用者帐号,即可对系统进行全面性破坏,例如中断防火墙的运作。因此防火墙上的操作系统应该没有超级使用者,才能有效避免黑客破坏防火墙的运作体系。
防火墙的进出控管


  防火墙是设计用来管控所有进出的数据包,而管控的体系因控管的程度而有所区别,我们称之为防火墙的控管级别,这就好比城门守卫,管制进出城门的人员。如下图所示,目前防火墙的控管级别大致上区分为三层:




防火墙的控管级别


  Packet Filtering:


   Packet Filtering是最基本的防火墙控管,只能管控Network级别的数据包内容,因此过滤速度是三种级别中最快速的,相对的对于管控的安全性是最差的。举例来说,这就好像H君企图送杂志包裹给城内的A书店,Packet Filtering只检查H君的通行证,以及查询是否允许杂志包裹进入,如果答案是肯定的话就给予放行,否则给予阻挡。因此有可能H君所宣称的杂志包裹,实际上是邮包炸弹;同时也可能有人从中挟持H君的通行证,企图用伪冒身分闯关。


  Stateful Inspection:


  因为Packet Filtering不能有效地保证存取身分,因此有可能发生IP Spoofing的黑客事件,也就是伪冒身份的存取。Stateful Inspection就是为了弥补此一缺陷而改进的Packet Filtering技术,它位于MAC Layer,能持续追踪每一个开启端口的连线,直到连线终止。




Stateful Inspection






  而在Internet的环境中,各Internet Service的问题通常还更严重,我们称之为“弱点(Vulnerability)”或“漏洞”,黑客可以利用Internet Service的正常传输指令,夹带的却是系统所不能接收的内容,来达到入侵系统有弱点的主机的目的。一旦入侵到内部系统后,就有机会再入侵到其他系统。
这就是一副网络木马屠城图:防火墙提供内部的Web与Mail供外界存取,Internet使用者使用标准的程序或指令来达到连线的目的;黑客却可以利用这些已开启的通道,对内部Web Server与E-Mail Server进行破坏,且一旦破坏成功后,又转而破坏其他Unix与NT主机。






常见的系统入侵行为

  在防火墙的保护伞后面,仍然会遭受外部入侵的行为有:



  1、妨碍系统正常运作(Denial of Service),以让所有网络连线中断为目的。


  2、Buffer Overflow利用程序设计的疏失,异常中断程序运作。通常会伴随“root exploit”或“backdoor”的攻击。


  3、截取超级使用者权限(root exploit)以控制系统,并据此攻击内部其他机器。


  4、安装后门木马程序,供黑客随时进入系统用,同时自动收集相关信息传送给黑客。



  网络需要全方位防卫

  特洛伊城之所以久攻不破,是它有一道坚固的城墙,不会因城墙溃败而引来全面性的杀机;在Internet上我们也需要一道坚实的防火墙,以确保防火墙不会因被击溃,而导致企业内部数十乃至数百台的电脑的入侵危机。但木马屠城却给我们另一层的启示:在外需要厚实的城墙抵挡,在内更须时时提高警觉,防止可疑份子的渗透破坏。


  因此即使有了防火墙,也须要时时提防所有的连线是否隐藏破坏分子,也要审视系统是否脆弱地不堪黑客一击。同时更须设法提高系统的自卫能力。如此遇到木马时,也不至于被屠城了。

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