防火墙概述
计算机网络安全与防火墙技术
摘要防火墙技术的核心思想是在不安全的网际网环境中构造一个相对安全的子网环境. 本文
介绍了防火墙技术的基本概念和系统结构，讨论了实现防火墙的两种主要技术手段：一种是基于分组过滤技术(Packet filtering)，它的代表是在筛选路由器上实现的防火墙功能；一种是基于代理技术(Proxy)，它的代表是在应用层网关上实现的防火墙功能.
关键词网络安全，防火墙，分组过滤，代理，堡垒主机
一防火墙的概念与构成
所谓防火墙就是一个或一组网络设备(计算机或路由器等)，可用来在两个或多个网络间加强访问控制. 它的实现有好多种形式，有些实现还是很复杂的，但基本原理原理却很简单. 你可以把它想象成一对开关，一个开关用来阻止传输, 另一个开关用来允许传输.
设立防火墙的主要目的是保护一个网络不受来自另一个网络的攻击. 通常，被保护的网络属于我们自己，或者是我们负责管理的，而所要防备的网络则是一个外部的网络，该网络是不可信赖的，因为可能有人会从该网络上对我们的网络发起攻击，破坏网络安全. 对网络的保护包括下列工作：拒绝未经授权的用户访问，阻止未经授权的用户存取敏感数据，同时允许合法用户不受妨碍地访问网络资源.
不同的防火墙侧重点不同. 从某种意义上来说，防火墙实际上代表了一个网络的访问原则. 如果某个网络决定设定防火墙，那么首先需要由网络决策人员及网络专家共同决定本网络的安全策略(security policy)，即确定那些类型的信息允许通过防火墙，那些类型的信息不允许通过防火墙. 防火墙的职责就是根据本单位的安全策略，对外部网络与内部网络交流的数据进行检查，符合的予以放行，不符合的拒之门外.
在设计防火墙时，除了安全策略以外，还要确定防火墙类型和拓扑结构. 一般来说，防火墙被设置在可信赖的内部网络和不可信赖的外部网络之间. 防火墙相当于一个控流器，可用来监视或拒绝应用层的通信业务，防火墙也可以在网络层和传输层运行，在这种情况下，防火墙检查进入和离去的报文分组的IP和TCP头部，根据预先设计的报文分组过滤规则来拒绝或允许报文分组通过.
防火墙是用来实现一个组织机构的网络安全措施的主要设备. 在许多情况下需要采用验证安全和增强私有性技术来加强网络的安全或实现网络方面的安全措施. 本文主要介绍下列防火墙的基本构件和技术：筛选路由器(screening router)、分组过滤(packet filtering)技术、双宿主机(dual-homed host)、代理服务(Proxy Service)、应用层网关(application level gateway)和堡垒主机(bastion host). 象筛选路由器这样的能够实现安全措施的路由器常常被称为安全路由器或安全网关，而实现安全管理的应用层网关又称为安全应用层网关.
二防火墙的基本构件和技术
2．1筛选路由器(Screening Router)
许多路由器产品都具有根据给定规则对报文分组进行筛选的功能，这些规则包括协议的类型、特定协议类型的源地址和目的地址字段以及作为协议一部分的控制字段. 例如在常用的Cisco路由器上就具有这种对报文分组进行筛选的功能，这种路由器被称为筛选路由器. 最早的Cisco路由器只能根据IP数据报头部内容进行过滤，而目前的产品还可以根据TCP端口及连接建立的情况进行过滤, 而且在过滤语法上也有了一定改进.
筛选路由器提供了一种强有力的机制，可用于控制任何网络段上的通信业务类型. 而通过控制一个网络段上的通信业务类型，筛选路由器可以控制该网络段上网络服务的类型，从而可以限制对网络安全有害的服务.
筛选路由器可以根据协议类型和报文分组中有关协议字段的值来区别不同的网络通信业务. 路由器根据与协议相关的准则来区别和限制通过其端口的报文分组的能力被称为报文分组过滤. 因此，筛选路由器又称为分组过滤路由器. 下面我们首先介绍应用筛选路由器时需要考虑的安全防线设置问题，以及筛选路由器与OSI模型的关系，分组过滤技术将在下一节讨论.
识别危险区域
根据1996年1月的统计，连入INTERNET的网络大约为60,000个左右，主机总数则已超过900万台. 由于INTERNET上有如此众多的用户，其中难免有少数居心不良的所谓“黑客”. 这种情况就象迁入一个大城市时会遇到犯罪问题一样. 在大城市中，使用带锁的门来保护我们的居室是明智之举. 在这种环境下要求凡事要小心谨慎，因此当有人来敲我们的门时，应首先查看来人，再决定是否让来人进入. 如果来人看起来很危险(安全风险很高)，则不应让其进来. 类似地，筛选路由器也通过查看进入的分组来决定它们当中是否有可能有害的分组. 企业网络中的边界被称为安全环形防线. 由于在INTERNET 上危险的“黑客”很多，确定一个危险区域是很有用的. 这个危险区域就是指通过INTERNET可以直接访问的所有具有TCP/IP功能的网络. 这里“具有TCP/IP功能”是指一台主机支持TCP/IP协议和它所支持的上层协议. “直接访问”是指在INTERNET和企业网络的主机之间没有设置强有力的安全措施(没有“锁门”).
从我们自己的角度上看，INTERNET中的地区网、国家网和主干网都代表着一个危险区域，在危险区域内的主机对于外来攻击的防范是很脆弱的. 因此，我们当然希望把自己的网络和主机置于危险区域之外. 然而，没有相应的设备去拦截对自己网络的攻击，则危险区域将会延伸至自己的网络上. 筛选路由器就是这样一种设备，它可以用来减小危险区域，从而使其不能渗透到我们网络的安全防线之内.
在我们的企业网络中，可能不是所有的主机都具有TCP/IP功能. 即使这样，这些非TPC/IP主机也可能成为容易攻击的，尽管从技术上说它们不属于危险区域. 如果一台非TCP/IP主机与一台TCP/IP主机相连，就会发生这种情况. 入侵者可以使用一种TCP/IP主机和非TCP/IP主机都支持的协议来通过TCP/IP主机访问非TCP/IP主机，例如：如果这两台主机都连在同一个以太网网段上，入侵者就可以通过以太网协议去访问非TCP/IP主机.
筛选路由器本身不能够消除危险区域. 但它们可以极为有效地减小危险区域.
筛选路由器和防火墙与OSI模型的关系
按照与OSI模型的关系将筛选路由器和防火墙进行比较. 筛选路由器的功能相当于OSI模型的网络层(IP协议)和传输层(TCP协议). 防火墙常常被描述为网关，而网关应可以在OSI模型的所有七个层次上执行处理功能. 通常，网关在OSI模型的第七层(应用层)执行处理功能. 对于大多数防火墙网关来说，也确实如此.
防火墙可以执行分组过滤功能，因为防火墙覆盖了网络层和传输层. 某些厂商，可能是由于市场营销策略，模糊了筛选路由器和防火墙之间的区别，将他们的筛选路由器产品称为防火墙产品. 为了清晰起见，我们根据OSI模型对筛选路由器和防火墙加以区别.
有些时候，筛选路由器也被称为分组过滤网关. 使用“网关”这一术语来称呼分组过滤设备可能有以下理由，即在传输层根据TCP标志执行的过滤功能不属于路由器的功能，因为路由器运行在OSI模型的网络层. 在网络层以上运行的设备也被称为网关.
2．2分组过滤(Packet Filtering) 技术
筛选路由器可以采用分组过滤功能以增强网络的安全性. 筛选功能也可以由许多商业防火墙产品和一些类似于Karlbridge的基于纯软件的产品来实现. 但是，许多商业路由器产品都可以被编程以用来执行分组过滤功能. 许多路由器厂商，象Cisco、Bay Networks、3COM、DEC、IBM等，他们的路由器产品都可以用来通过编程实现分组过滤功能.
分组过滤和网络安全策略
分组过滤可以用来实现许多种网络安全策略. 网络安全策略必须明确描述被保护的资源和服务的类型、重要程度和防范对象.
通常，网络安全策略主要用于防止外来的入侵，而不是监控内部用户. 例如，阻止外来者入侵内部网络，对一些敏感数据进行存取和破坏网络服务是更为重要的. 这种类型的网络安全策略决定了筛选路由器将被置于何处，以及如何进行编程用来执行分组过滤. 良好的网络安全的实现同时也应该使内部用户难以妨害网络安全，但这通常不是网络安全工作的重点.
网络安全策略的一个主要目标是向用户提供透明的网络服务机制. 由于分组过滤执行在OSI模型的网络层和传输层，而不是在应用层，所以这种途径通常比防火墙产品提供更强的透明性. 我们曾经提到防火墙在OSI模型应用层上运行，在这个层次实现的安全措施通常都不够透明.
一个分组过滤的简单模型
一个分组过滤装置常被置于一个或几个网段与其他网段之间. 网段通常被分为内部网段和外部网段，外部网段将你的网络连向外部网络，例如INTERNET；内部网段用来连接一个单位或组织内部的主机和其它网络资源.
在分组过滤装置的每一个端口都可以实施网络安全策略，这种策略描述通过该端口可存取的网络服务的类型. 如果同时有许多网段同该过滤装置相连，则分组过滤装置所实施的策略将变得很复杂. 一般来说，在解决网络安全问题时应该避免过于复杂的方案，其原因如下：
＊难于维护，
＊在配置过滤规则时容易发生错误，
＊执行复杂的方案将对设备的性能产生负作用.
在许多实际情况下，一般都只采用简单模型来实现网络安全策略. 在这个模型中只有两个网段与过滤装置相连，典型的情况是一个网段连向外部网络，另一个连向内部网络. 通过分组过滤来限制请求被拒绝服务的网络通信流. 由于分组过滤规则的设计原则是有利于内部网络连向外部网络，所以在筛选路由器两侧所执行的过滤规则是不同的. 换句话说，分组过滤器是不对称的.
分组过滤器的操作
当前，几乎所有的分组过滤装置(筛选路由器或分组过滤网关)都按如下方式操作：
(1) 对于分组过滤装置的有关端口必须设置分组过滤准则，也称为分组过滤规则.
(2) 当一个分组到达过滤端口时，将对该分组的头部进行分析. 大多数分组过滤装置只检查IP、TCP 或UDP头部内的字段.
(3) 分组过滤规则按一定的顺序存贮. 当一个分组到达时，将按分组规则的存贮顺序依次运用每条规则对分组进行检查.
(4) 如果一条规则阻塞传递或接收一个分组，则不允许该分组通过.
(5) 如果一条规则允许传递或接收一个分组，则允许该分组通过.
(6) 如果一个分组不满足任何规则，则该分组被阻塞.
从规则4和5，我们可以看到到将规则按适当的顺序排列是非常重要的. 在配置分组过滤规则时一个常犯的错误就是将分组过滤规则按错误的顺序排列. 如果一个分组过滤规则排序有错，我们就有可能拒绝进行某些合法的访问，而又允许访问本想拒绝的服务.
规则6遵循守以下原则：未被明确允许的就将被禁止.
这是一个在设计安全可靠的网络时应该遵循的失效安全原则. 与之相对的是一种宽容的原则，即：没有被明确禁止的就是允许的.
如果采用后一种思想来设计分组过滤规则，就必须仔细考虑分组过滤规则没有包括的每一种可能的情况来确保网络的安全. 当一个新的服务被加入到网络中时，我们可以很容易地遇到没有规则与之相匹配的情况. 在这种情况下，不是先阻塞该服务，从而听取用户因为合法的服务被阻塞而抱怨，然后再允
许该服务，我们也可以以网络安全风险为代价来允许用户自由地访问该服务，直到制定了相应的安全规则为止.
2．3双宿主机(Dual-Homed Host)
在TCP/IP网络中，术语多宿主机被用来描述一台配有多个网络接口的主机. 通常，每一个网络接口与一个网络相连. 在以前，这种多宿主机也可以用来在几个不同的网段间进行寻径，术语网关用来描述由多宿主机执行的寻径功能. 但近年来人们一般用术语路由器来描述这种寻径功能，而网关则用于描述相当于OSI模型上几层中所进行的寻径功能.
如果在一台多宿主机中寻径功能被禁止了，则这个主机可以隔离与它相连的网络之间的通信流量；然而与它相连的每一个网络都可以执行由它所提供的网络应用，如果这个应用允许的话，它们还可以共享数据.
在双宿主机防火墙中禁止寻径
大多数防火墙建立在运行UNIX的机器上. 证实在双宿主机防火墙中的寻径功能是否被禁止是非常重要的；如果该功能没有被禁止，你必须知道如何去禁止它.
为了在基于UNIX的双宿主机中禁止进行寻径，需要重新配置和编译内核. 在BSD UNIX系统中该过程如下所述.
使用MAKE命令编译UNIX系统内核. 使用一个叫做CONFIG的命令来读取内核配置文件并生成重建内核所需的文件. 内核配置文件在/usr/sys/conf或/usr/src/sys目录下. 在使用Intel硬件的BSDI UNIX平台上，配置文件在/usr/src/sys/i386/conf目录下.
为检查你所使用的是哪一个内核配置文件，你可以对内核映像文件使用strings命令并查找操作系统的名字. 例如：
% strings /bsd | grep BSD
BSDI $Id: if_pe.c, v 1.4 1993/02/21 20:35:01 karels Exp $
BSDI $Id: if_petbl.c, v 1.2 1993/02/21 20:36:09 karels Exp $
BSD/386
@(#)BSDI BSD/386 1.0 kernel #0: Wed Mar 24 17:23:44 MST 1993
polk@https://www.sodocs.net/doc/90752292.html,:/home/hilltop/polk/sys.clean/compile/GENERIC
最后一行说明当前的配置文件是GENERIC.
进入配置文件目录(/usr/src/sys/i386/conf)，将文件GENERIC复制到一个新的配置文件中，其名字应对新的配置有所启发. 例如，你可以将这个文件称为FIREW ALL或LOCAL.
cd /usr/src/sys/i386/conf
cp GENERIC FIREWALL
下一步，编辑文件FIREW ALL中的选项参数IPFORWARDING，将其值改为- 1，代表“不转发任何IP数据报”. 这个变量的作用是设置内核变量ipforwarding的值，从而禁止IP转发.
options IPFORW ARDING=-1
在某些其它的系统上，你看到的可能不是IPFORW ARDING参数，而是：
options GA TEWAY
为禁止IP分组的转发，可以将一个#号放在这一行的起始处，将这句话注释掉.
#options GA TEWAY
同时，检验下列TCP/IP内核配置语句是否存在：
options INET # Internet Protocol support is to be included
pseudo-device loop # The loop back device is to be defined (127.0.0.1)
pseudo-device ehter # Generic Ethernet support such as ARP functions
pseudo-device pty # pseudo teletypes for telnet /rlogin access
device we0 at isa? port 0x280 # Could be different for your Ethernet interface
运行CONFIG命令来建立LOCAL目录，然后进入该目录：
config LOCAL
cd ../../compile/LOCAL
然后，运行MAKE命令来建立必要的相关部件和内核：
make depend
make
将内核映像复制到根目录下，然后重新启动(reboot)：
cp /bsd /bsd.old
cp bsd /bsd
reboot
现在，这台主机可以用来作为双宿主机防火墙了.
怎样破坏双宿主机防火墙的安全
了解双宿主机防火墙的安全性是如何被破坏的是很有用的，因为这样一来你就可以采取相应的措施来防止发生这种破坏.
对安全最大的危胁是一个攻击者掌握了直接登录到双宿主机的权限. 登录到一个双宿主机上总是应该通过双宿主机上的一个应用层代理进行. 对从外部不可信任网络进行登录应该进行严格的身份验证
如果外部用户获得了在双宿主机上进行登录的权利，那么内部网络就容易遭到攻击. 这种攻击可以通过以下任何一种方式来进行：
1）通过文件系统上宽松的许可权限制
2）通过内部网络上由NFS安装的卷
3）利用已经被破坏了的用户帐号，通过在这类用户的主目录下的主机等价文件，如.rhosts，来访问由Berkeley r*工具授权的服务
4）利用可能恢复的过分访问权的网络备份程序
5）通过使用没有适当安全防范的用于管理的SHELL脚本
6）通过从没有适当安全防范的过时软件的修订版和发行文档来掌握系统的漏洞
7）通过安装允许IP传递的老版本操作系统内核，或者安装存在安全问题的老版本操作系统内核.
如果一台双宿主机失效了，则内部网络将被置于外部攻击之下，除非这个问题很快被查出并解决.
在前面，我们已经了解到UNIX内核变量ifrorwarding控制着是否允许进行IP路由选择. 如果一个攻击者获得了足够的系统权限，则这个攻击者就可以改变这个内核变量的值，从而允许IP转发. 在允许IP转发后，防火墙机制就会被旁路掉了.
双宿主机防火墙上的服务
除了禁止IP转发，你还应该从双宿主机防火墙中移走所有的影响到安全的程序、工具和服务，以
免落入攻击者的手中. 下面是UNIX双宿主机防火墙的一部分有用的检查点：
1）移走程序开发工具：编译器、链接器等.
2）移走你不需要或不了解的具有SUID和SGID权限的程序. 如果系统不工作，你可以移回一些必要的基本程序.
3）使用磁盘分区，从而使在一个磁盘分区上发动的填满所有磁盘空间的攻击被限制在那个磁盘分区当中.
4）删去不需要的系统和专门帐号.
5）删去不需要的网络服务，使用netstat -a来检验. 编辑/etc/inetd.conf和/etc/services文件，删除不需要的网络服务定义.
2．4代理服务和应用层网关
代理服务(Proxy Service)
代理服务使用的的方法与分组过滤器不同，代理(Proxy)使用一个客户程序(或许经过修改)，与特定的中间结点连接，然后中间结点与期望的服务器进行实际连接. 与分组过滤器所不同的是，使用这类防火墙时外部网络与内部网络之间不存在直接连接. 因此，即使防火墙发生了问题，外部网络也无法与被保护的网络连接. 中间结点通常为双宿主机.
代理服务可提供详细的日志记录(log)及审计(audit)功能，这大大提高了网络的安全性，也为改进现有软件的安全性能提供了可能性. 代理服务器可运行在双宿主机上，它是基于特定应用程序的. 为了通过代理支持一个新的协议，必须修改代理以适应新协议. 在一个称为SOCKS的免费程序库中包括了与许多标准系统调用基本兼容的代理版本，如SOCKS()、BIND()、CONNECT()等. 在URL统一资源定位地址ftp://https://www.sodocs.net/doc/90752292.html,/pub/security/sock.cstc中可以得到该程序.
代理服务通常由两个部分构成：代理服务器程序和客户程序. 相当多的代理服务器要求使用固定的客户程序. 例如SOCKS要求适应SICKS的客户程序. 如果网络管理员不能改变所有的代理服务器和客户程序，系统就不能正常工作. 代理使网络管理员有了更大的能力改善网络的安全特性. 然而，它也给软件开发者、网络系统员和最终用户带来了很大的不便，这就是使用代理的代价. 也有一些标准的客户程序可以利用代理服务器通过防火墙运行，如mail、FTP和telnet等. 即便如此，最终用户也许还需要学习特定的步骤通过防火墙进行通信.
透明性对基于代理服务企的防火墙显然是一个大问题. 即使是那些声称是透明性防火墙的代理也期望应用程序使用特定的TCP或UDP端口. 假如一个节点在非标准端口上运行一个标准应用程序，代理将不支持这个应用程序. 许多防火墙允许系统管理员运行两个代理拷贝，一个在标准端口运行，另一个在非标准端口运行，常用服务的最大数目取决于不同的防火墙产品.
基于代理服务的防火墙厂商正在开始解决这个问题. 基于代理的产品开始改进成能够设置常用服务和非标准端口. 然而，只要应用程序需要升级，基于代理的用户会发现他们必须发展新的代理. 一个明
显的例子是许多的Web浏览器中加入了大量的安全措施. 防火墙的购买者应留心询问防火墙厂商他们的产品到底能处理哪些应用程序. 另外, 基于代理服务器的防火墙常常会使网络性能明显下降. 相当多的防火墙不能处理高负载的网络通信.
应用层网关
应用层网关可以处理存储转发通信业务，也可以处理交互式通信业务. 通过适当的程序设计，应用层网关可以理解在用户应用层(OSI模型第七层)的通信业务. 这样便可以在用户层或应用层提供访问控制，并且可以用来对各种应用程序的使用情况维持一个智能性的日志文件. 能够记录和控制所有进出通信业务，是采用应用层网关的主要优点. 在需要时，在网关本身中还可以增加额外的安全措施.
对于所中转的每种应用，应用层网关需要使用专用的程序代码. 由于有这种专用的程序代码，应用层网关可以提供高可靠性的安全机制. 每当一个新的需保护的应用加入网络中时，必须为其编制专门的程序代码. 正是如此，许多应用层网关只能提供有限的应用和服务功能.
为了使用应用层网关，用户或者在应用层网关上登录请求，或者在本地机器上使用一个为该服务特别编制的程序代码. 每个针对特定应用的网关模块都有自己的一套管理工具和命令语言.
采用应用层网关的一个缺陷是必须为每一项应用编制专用程序. 但从安全角度上看，这也是一个优点，因为除非明确地提供了应用层网关，就不可能通过防火墙. 这也是在实践“未被明确允许的就将被禁止”的原则.
专用应用程序的作用是作为“代理”接收进入的请求，并按照一个访问规则检查表进行核查，检查表中给出所允许的请求类型. 在这种情况下，这个代理程序被称为一个应用层服务程序代理. 当收到一个请求并证实该请求是允许的之后，代理程序将把该请求转发给所要求的服务程序. 因此，代理程序担当着客户机和服务器的双重角色. 它作为服务器接收外来请求，而在转发请求时它又担当客户机. 一旦会话已经建立起来，应用代理程序便作为中转站在起动该应用的客户机和服务器之间转抄数据. 因为在客户机和服务器之间传递的所有数据均由应用层代理程序转发，因此它完全控制着会话过程，并可按照需要进行详细的记录. 在许多应用层网关中，代理程序是由一个单一的应用层模块实现的.
为了连接到一个应用层代理程序，许多应用层网关要求用户在内部网络的主机上运行一个专用的客户方应用程序. 另一种方法是使用TELNET命令并给出可提供代理的应用服务的端口号. 例如：如果应用代理程序运行在主机https://www.sodocs.net/doc/90752292.html,上，其端口号为63，则可以使用下列命令：
telnet https://www.sodocs.net/doc/90752292.html, 63
在连接到代理服务所在的端口之后，你将会看到标识该应用代理的特定的提示符. 这时，需要执行专门配制命令来指定目的服务器. 不管采用的是哪种途径，用户与标准服务之间的接口将会被改变. 如果使用的是一个专用的客户程序，则必须对该程序进行修改，使它总是连向代理程序所在的主机(即代理机)上，并告诉代理机你所要连接的目的地址. 此后，代理机将与最终的目标地址相连并传递数据. 一些代理服务程序模拟标准应用服务的工作方式，当用户指定一个在不同网络中的连接目标时，代理应用程序就将被调用.
对于某一应用代理程序，如果需使用专用的客户机程序时，那么就必须在所有的要使用INTERNET
的内部网络主机上安装一该专用客户程序. 当网络的规模较大时，这将是一件困难的工作. 如果你的一些用户在使用DOS/WINDOWS或MACINTOSH客户机，则通常没有与这种客户机应用程序相对应的代理程序. 这时，如果你没有相应客户机应用程序的源码（通常为在PC或MAC机上用的），你将无法修改这些程序.
如果代理程序客户机只能使用某一个应用层网关服务器，则当这个服务器关闭时，这个系统就很容易发生单点失效. 如果一个客户端代理可以由管理员指定连向另一个应用层网关，就可以避免单点失效错误.
由于在配置代理程序的客户机方面存在的诸多问题，一些站点倾向于使用分组过滤技术来处理象FTP或TELNET等可由适当的过滤规则来保证安全的应用；而使用代理程序客户机方式处理比较复杂的应用，如DNS、SMTP、NFS、HTTP和GOPHER等.
当需要通过专用客户机应用程序与代理服务器通信时，象CONNECT()这样的一些标准系统调用必须被替换为相应的代理版本. 这时，你必须将客户机应用程序和这些代理版本的系统调用一起进行编译和链接.
代理服务程序应该设计为在未使用适当修改了的客户机程序的情况下能够提供“失效安全”(fail safe) 的运行模式. 例如：当一个标准的客户机应用程序被用来与代理服务器相连，那么这种通信应该被禁止，并且不能对防火墙或筛选路由器引起不希望的或不可预料的行为.
另一种类型的应用层网关被称为“线路网关”(circuit gateway). 在线路层网关中，分组的地址是一个应用层的用户进程. 线路网关用于在两个通信端点之间中转分组. 线路网关只是在两个端点之间复制字节.
线路网关是建立应用层防火墙的一种更灵活、更通用的途径. 线路网关中可能包括支持某些特定TCP/IP应用的程序代码，但这通常是有限的. 如果它能支持某些应用，则这些应用通常是一些TCP/IP 的应用.
在线路-线路网关(circuit-circuit gateway)中，可能需要安装专门的客户机软件，而用户可能需要与改变了的用户界面打交道，或者改变他们的工作习惯. 在每一台内部主机上安装和配置专门的应用程序将是一件费时的工作，而对大型异构网络来说很容易出错，因为硬件平台和操作系统不同.
由于每个报文分组都将由在应用层运行的软件进行处理，主机的性能将会受到影响. 每个分组都将被所有的通信层次处理两遍，并需要在用户层上进行处理以及转换工作环境. 应用层网关(不论是堡垒主机还是双宿主机)都暴露在网络面前，因此可能需要采用其它手段来保护应用层网关主机，例如分组过滤技术.
堡垒主机(Bastion Host)及其应用
堡垒主机指的是任何对网络安全至关重要的防火墙主机. 堡垒主机是一个组织机构网络安全的中心主机. 因为堡垒主机对网络安全至关重要，对它必须进行完善的防御. 这就是说，堡垒主机是由网络管理员严密监视的. 堡垒主机软件和系统的安全情况应该定期地进行审查. 对访问记录应进行查看，以发现潜在的安全漏洞和对堡垒主机的试探性攻击. 双宿主机是堡垒主机的一个实例，因为它们对网络的安
全至关重要.
为了达到更高程度的安全性要求，有的厂商把基于分组过滤技术的方法和基于代理服务的方法结合起来，形成了新型的防火墙产品. 这种结合通常是以下面两种方案之一实现的：有屏蔽主机(Screened Host)或有屏蔽子网(Screened Subnet). 在第一种方案中，一个分组过滤路由器与Internet相连，同时，一个堡垒主机安装在内部网络上. 通常，在路由器上设立过滤规则，使这个堡垒主机成为Internet上其他节点所能达到的唯一节点. 这确保了内部网络不受未被授权的外部用户的攻击. 有屏蔽子网的方法是建立一个被隔离的子网，位于Internet和内部网络之间，用两台分组过滤路由器将这一子网分别与Internet 和内部网络分开. 在许多有屏蔽子网的实现中，两个分组过滤路由器放在子网的两端，在子网内构成一个禁止穿行区. 即Internet和内部网络均可访问有屏蔽子网，但禁止它们穿过有屏蔽子网进行通信. 象WWW和FTP这样的Internet服务器一般就放在这种禁止穿行区中.
堡垒主机的最简单的设置方法
因为堡垒主机是与外部不可信赖网络的接口点，它们常常容易受到攻击. 堡垒主机最简单的设置，是作为外部网络通信业务的第一个也是唯一的一个入口点.
有屏蔽主机网关
因为堡垒主机对内部网络的安全是至关重要的，人们常常在外部不可信赖网络和内部网络之间增加另外一条防线. 第一条防线通常由筛选路由器充当. 图9说明了以筛选路由器作为第一条防线的堡垒主机的一种应用方法. 在这个例子中，只配置了堡垒主机的网络接口，该接口与内部网络相连. 筛选路由器的一个端口与内部网络相连，另一个端口与INTERNET相连. 这种配置方式被称为有屏蔽主机网关.
对筛选路由器必须做如下配置，它应将从外部网络收到的目的地为内部网络的所有通信业务首先送到堡垒主机. 在将信息转发到堡垒主机之前，筛选路由器对收到的分组运行自己的过滤规则. 只有通过了过滤规则的网络信息才被送到堡垒主机，所有其它网络信息将被拒绝进入. 这种体系结构给予网络安全更高的信心，进攻者必须首先穿过筛选路由器，如果设法穿过了筛选路由器，还必须对付堡垒主机.
堡垒主机使用应用层功能来确定允许或拒绝来自或发向外部网络的请求. 如该请求通过了堡垒主机的严格审查，它将被作为进来的信息转发到内部网络上. 对于通向外部的网络的信息，该请求被转发到筛选路由器.
三结束语
从对分组过滤技术和代理访问的分析可以看出，这两种模式都有一定的缺陷，因此人们正在寻找其他模式的防火墙，例如网络地址转换器(Network Address Transtlater)、加密路由器(Encrypting Router)、“身份证”(Authentication Token)、安全内核(Secured Kernel)、最少特权(The Least Privilege)等. 总之，一个好的防火墙应该具有高度安全性、高透明性和高网络性能. 此外，人们也在开展其他计算机网络安全技术的研究，如加密技术(cryptography)、增强的Internet服务程序Xinetd (Extented Internet Service Daemon)和以太网Sniffer等. 在Internet上有许多免费的防火墙产品或工具，如TIS公司(Trusted Information Systems, Inc.)开发的TIS Internet Firewll Toolkit (FWTK)，通用的代理服务系统是SOCKS，TAMU的网络安全体系以及Karlbridge等.
随着Internet在我国的迅速发展，防火墙技术引起了各方面的广泛关注. 一方面在对国外信息安全和防火墙技术的发展进行跟踪，另一方面也已经自行开展了一些研究工作. 目前使用较多的，是在路由器上采用分组过滤技术提供安全保证，对其它方面的技术尚缺乏深入了解. 防火墙技术还处在一个发展阶段，仍有许多问题有待解决. 因此，密切关注防火墙的最新发展，对推动Internet在我国的健康发展有着重要的意义.
参考文献
Frederic J. Cooper, et al. Implementing Internet Security. New Riders Publishing. 1995.
Craig Hunt. TCP/IP Network Administration. O’Reilly & Associates. Inc. 1992.
梅杰, 许榕生. Internet防火墙技术最新发展. 微电脑世界. 1996, 6:27-30
Marcus J. Ranum. Thinking about Firewalls. Proceedings of Second International Conference on Systems
and Network Security and Management(SANS-II). 1993.
网络安全简答题
网络安全简答题精选 一、简答题 1、简述物理安全包括那些内容？ 防盗，防火，防静电，防雷击和防电磁泄漏 2、简述防火墙有哪些基本功能？（写出五个功能） 建立一个集中的监视点 隔绝内外网络，保护内部网络 强化网络安全策略 对网络存取和访问进行监控和审计 实现网络地址转换 3、简述无线局域网由那些硬件组成？ 无线局域网由无线网卡、AP、无线网桥、计算机和有关设备组成。 4、简述网络安全的层次体系 从层次体系上，可以将网络安全分成四个层次上的安全：物理、逻辑、操作系统和联网安全 5、简述TCP/IP协议族的基本结构 ?TCP/IP协议族是一个四层协议系统，自底而上分别是数据链路层、网络层、传输层和应用层。 6、简述网络扫描的分类及每类的特点 扫描，一般分成两种策略：一种是主动式策略，另一种是被动式策略。 被动式策略是基于主机之上，对系统中不合适的设置、脆弱的口令及其他同安全规则抵触的对象进行检查，不会对系统造成破坏。 主动式策略是基于网络的，它通过执行一些脚本文件模拟对系统进行攻击的行为并记录系统的反应，从而发现其中的漏洞，但是可能会对系统造成破坏。 7、简述常用的网络攻击手段 网络监听、病毒及密码攻击、欺骗攻击 拒绝服务攻击、应用层攻击、缓冲区溢出 8、简述后门和木马的概念并说明两者的区别
木马(Trojan)，也称木马病毒，是指通过特定的程序木马程序来控制另一台计算机 后门：是绕过安全性控制而获取对程序或系统访问权的方法 本质上，木马和后门都是提供网络后门的功能，但是木马的功能稍微强大一些，一般还有远程控制的功能，后门程序则功能比较单一，只是提供客户端能够登录对方的主机 9、简述恶意代码的概念及长期存在的原因 恶意代码是一种程序，它通过把代码在不被察觉的情况下镶嵌到另一段程序中，从而达到破坏被感染电脑数据、运行具有入侵性或破坏性的程序、破坏被感染电脑数据的安全性和完整性的目的。 原因：在信息系统的层次结构中，包括从底层的操作系统到上层的网络应用在内的各个层次都存在着许多不可避免的安全问题和安全脆弱性。而这些安全脆弱性的不可避免，直接导致了恶意代码的必然存在。 10、简述安全操作系统的机制 安全操作系统的机制包括：硬件安全机制，操作系统的安全标识与鉴别，访问控制、最小特权管理、可信通路和安全审计。 11、简述密码学除机密性外还需提供的功能 鉴别、完整性、抗抵赖性 鉴别：消息的接收者应该能够确认消息的来源；入侵者不可能伪装成他人。 完整性：消息的接收者应该能够验证在传送过程中消息没有被修改；入侵者不可能用假消息代替合法消息。 抗抵赖性：发送者事后不可能虚假地否认他发送的消息。 12、简述入侵检测系统的概念及常用的3种入侵检测方法 入侵检测系统：是能够对入侵异常行为自动进行检测、监控和分析的软件与硬件的组合系统，是一种自动监测信息系统内、外入侵的安全设备 常用的方法有3种：静态配置分析、异常性检测方法，基于行为的检测方法和文件完整性检查。 13、简述网络安全框架包含的内容 网络安全策略 网络安全策略和标准 网络安全运作
无线物理层安全通信中的波束成形技术研究
目录 摘要 (i) Abstract (v) 第一章绪论 (1) 1.1 引言 (1) 1.2 研究背景及意义 (1) 1.2.1 物理层安全的发展概况 (1) 1.2.2 物理层安全的应用前景 (3) 1.3 国内外研究现状 (5) 1.3.1 物理层安全的研究现状 (5) 1.3.2 物理层安全通信中波束成形技术的研究现状 (8) 1.4 研究思路及组织结构 (11) 1.4.1 研究思路 (11) 1.4.2 组织结构 (12) 第二章信道状态信息理想情况下的波束成形算法研究 (15) 2.1 引言 (15) 2.2 系统模型 (16) 2.2.1 MGWC模型 (16) 2.2.2 MG-MRWC模型 (16) 2.3 MISOME系统中的波束成形算法 (17) 2.3.1 最优波束成形算法 (18) 2.3.2 迫零波束成形算法 (18) 2.3.3 信漏噪比波束成形算法 (19) 2.3.4 算法性能分析 (19) 2.4 MG-MRWC系统中最大化保密和速率的波束成形算法 (26) 2.4.1 第I类迫零波束成形算法 (26) 2.4.2 第II类迫零波束成形算法 (27) 2.4.3 加强信漏噪比波束成形算法 (29) 2.5 MG-MRWC系统中基于信干噪比平衡的波束成形算法 (30) 2.5.1 半定松弛波束成形算法 (30) 2.5.2 迫零信干噪比平衡波束成形算法 (30)
2.5.3 修正信漏噪比波束成形算法 (32) 2.6 仿真结果及分析 (35) 2.6.1 最大化保密和速率 (35) 2.6.2 信干噪比平衡 (36) 2.6.3 复杂度分析 (39) 2.7 本章小结 (40) 第三章信道状态信息误差情况下的波束成形算法研究 (43) 3.1 引言 (43) 3.2 基本模型 (43) 3.2.1 信道误差建模 (43) 3.2.2 鲁棒设计准则 (46) 3.3 确定误差模型下最大化保密速率的鲁棒波束成形算法 (47) 3.3.1 信号模型 (47) 3.3.2 基于最差性能的鲁棒波束成形算法 (48) 3.4 随机误差模型下最大化保密速率的鲁棒波束成形算法 (50) 3.4.1 基于中断性能的鲁棒波束成形算法 (50) 3.4.2 基于平均性能的鲁棒波束成形算法 (52) 3.5 仿真结果及分析 (56) 3.5.1 确定误差模型 (56) 3.5.2 随机误差模型 (58) 3.6 本章小结 (63) 第四章统计窃听信道信息情况下的波束成形算法研究 (65) 4.1 引言 (65) 4.2 MISOSE系统中最小化总发送功率的功率分配算法 (65) 4.2.1 信号模型 (65) 4.2.2 基于QoS准则的鲁棒发送设计 (66) 4.3 MIMOME系统中最小化总发送功率的功率分配算法 (70) 4.3.1 信号模型 (70) 4.3.2 中断概率约束下的鲁棒发送设计 (71) 4.4 MISOME系统中有限反馈波束成形算法的保密性能分析 (76) 4.4.1 信号模型及基本假设 (76) 4.4.2 有限反馈波束成形算法的保密速率 (77) 4.4.3 渐近保密性能分析 (78) 4.5 仿真结果及分析 (83)
防火墙技术综述
防火墙技术综述 Internet的迅速发展给现代人的生产和生活都带来了前所未有的飞跃，大大提高了工作效率，丰富了人们的生活，弥补了人们的精神空缺；而与此同时给人们带来了一个日益严峻的问题―――网络安全。网络的安全性成为当今最热门的话题之一，很多企业为了保障自身服务器或数据安全都采用了防火墙。随着科技的发展，防火墙也逐渐被大众所接受。但是，由于防火墙是属于高科技产物，许多的人对此还并不是了解的十分透彻。而这篇文章就是给大家讲述了防火墙工作的方式，以及防火墙的基本分类，并且讨论了每一种防火墙的优缺点。 一、防火墙的基本分类 1．包过滤防火墙 第一代防火墙和最基本形式防火墙检查每一个通过的网络包，或者丢弃，或者放行，取决于所建立的一套规则。这称为包过滤防火墙。 本质上，包过滤防火墙是多址的，表明它有两个或两个以上网
络适配器或接口。例如，作为防火墙的设备可能有两块网卡(NIC)，一块连到内部网络，一块连到公共的Internet。防火墙的任务，就是作为“通信警察”，指引包和截住那些有危害的包。包过滤防火墙检查每一个传入包，查看包中可用的基本信息（源地址和目的地址、端口号、协议等）。然后，将这些信息与设立的规则相比较。如果已经设立了阻断telnet连接，而包的目的端口是23的话，那么该包就会被丢弃。如果允许传入Web 连接，而目的端口为80，则包就会被放行。 多个复杂规则的组合也是可行的。如果允许Web连接，但只针对特定的服务器，目的端口和目的地址二者必须与规则相匹配，才可以让该包通过。 最后，可以确定当一个包到达时，如果对该包没有规则被定义，接下来将会发生什么事情了。通常，为了安全起见，与传入规则不匹配的包就被丢弃了。如果有理由让该包通过，就要建立规则来处理它。 建立包过滤防火墙规则的例子如下： l 对来自专用网络的包，只允许来自内部地址的包通过，因为其他包包含不正确的包头部信息。这条规则可以防止网络内部的任何人通过欺骗性的源地址发起攻击。而且，如果黑客对专用网络内部的机器具有了不知从何得来的访问权，这种过滤方式可以阻止黑客从网络内部发起攻击。
无线通信系统中基于物理层安全的安全通信
无线通信系统中基于物理层安全的安全通信由于无线媒质的开放性与广播性,使得恶意用户可以截获在无线媒介中传送的信息,从而对无线通信的安全性带来很大的挑战。无线通信系统中基于物理层的安全着眼于OSI模型的物理层,利用无线通信理论、信息处理、随机处理、博弈论及信息论等领域的知识来解决这一问题,通过对物理层通信进行了适当的设计,提高或增进网络的安全性能。 基于物理层的安全方法一般利用了无线媒质的特征,比如信道衰落、信号干扰、多节点合作以及多维信息发送等。基于无线通信物理层的安全问题是当前无线通信中的研究热点之一,尽管文献中已经有了众多的研究成果,但无线通信中的安全问题仍然存在许多亟需解决的问题。 在本论文中,我们将主要从信息论的角度研究无线网络的安全问题,力图进一步提高无线通信的安全性。本论文的主要创新点如下:1.针对无线广播信道经历瑞利衰落的情形,分析了全双工系统的安全性能,理论推导出了非零安全容量和安全中断概率的闭式解。 理论分析结果以及仿真结果都表明,如果具有全双工功能的接收机在接收信号的同时可以发送一个辅助的人工噪声,那么与仅发送端发送人工噪声的情形相比,系统的安全等级可以得到提高。即便对于窃听节点距离信息源非常近,合法接收机距离信息源较远的情形,依然可以达到安全传输的效果。 2.针对蜂窝通信系统,论文提出了一种利用保护节点提高安全性的方法。该方法通过部署一些保护节点来防止窃听者截获合法发送端和接收端之间传送的信息。 这些保护节点专门发送额外的人工噪声来使窃听信道的质量恶化。论文中同
时考虑了上行通信和下行通信的情形。 结果表明,采用这种方法可以实现蜂窝系统的安全性和健壮性。3.为了改善中继系统的安全性能,提出了一种改进的次优干扰方案。 在此方案中,信噪比最好的中继节点转发信息,信噪比最差的中继节点发送干扰信号,并且仅当这两个信道满足一定条件时发送机密信息,否则发送普通信息。仿真结果表明,由于机密信息仅在对合法接收机有利的情形下传输,这使得窃听者获取发送信息的难度加大,从而使系统的安全性得以提高。 4.为了改善点到点双向通信中信息被截获的概率,提出了一种基于随机线性编码的安全传输方案。在此方案中,随机线性编码的生成多项式由接收方控制,编码的构造方式使得窃听者除非完整截获双向通信的所有数据,否则无法破解发送端发送的任何一个数据包。 因此,通过加长编码长度,或者降低发送功率,就可以使窃听者破解机密消息的截获概率变得非常低。
防火墙概述的教案
防火墙概述的教案 【篇一：《网络安全》课程教学大纲】 《网络安全技术案例教程》课程教学大纲 课程编码: 学分: 开课单位: 先修课程: 编写: 3.0 电子信息工程系任靖 课程性质: 学时: 适用专业: 编写时间: 审核: 专业必修课 2012年7月16日 一、课程的性质和任务 本课程是高等职业学校计算机网络专业的一门专业技术课，内容包括：计算机网络安全概述、密码技术、计算机病毒、操作系统安全、防火墙技术、黑客入侵与防范、网络与信息安全实训等。 本课程的任务是：在具有计算机的基础知识，了解计算机网络组成 和原理的基础上，进一步加强网络信息安全的学习，使学生具有维 护计算机网络信息安全的能力。 本课程的要求是：使学生掌握计算机网络安全需要的攻、防、测、控、管、评等方面的基础理论和实施技术。 二、教学基本要求 1. 计算机网络安全技术概论 （1）计算机网络安全的概念 （2）计算机网络系统面临的威胁 （3）计算机网络系统的脆弱性 （4）计算机网络安全技术的研究内容和发展过程 （5）计算机网络安全的三个层次 （6）网络安全的设计和基本原则 （7）安全技术评价标准 2. 实体安全与硬件防护技术 （1）实体安全技术概述 （2）计算机房场地环境的安全防护 （3）安全管理 （4）电磁防护 （5）硬件防护 3. 计算机软件安全技术
（1）计算机软件安全技术概述 （2）文件加密技术 （3）软件运行中的反跟踪技术 （4）防止非法复制软件的技术 （5）保证软件质量的安全体系 4. 网络安全防护技术 （1）网络安全概述 （2）计算机网络的安全服务和安全机制（3）网络安全防护措施 5. 备份技术 （1）备份技术概述 （2）备份技术与备份方法 （3）备份方案的设计 （4）典型的网络系统备份方案实例 6. 密码技术与压缩技术 （1）密码技术概述 （2）加密方法 （3）密钥与密码破译方法 （4）常用信息加密技术介绍 （5）outlook express下的安全操作实例（6）数据压缩 7. 数据库系统安全 （1）数据库系统简介 （2）数据库系统安全概述 （3）数据库的数据保护 （4）死锁、活锁和可串行化 （5）数据库的备份与恢复 （6）攻击数据库的常用方法 （7）数据库系统安全保护实例 8. 计算机病毒及防治 （1）计算机病毒概述 （2）dos环境下的病毒 （3）宏病毒 （4）网络计算机病毒 （5）反病毒技术
无线通信中物理层安全问题及其解决方案
无线通信中物理层安全问题及其解决方 案 篇一：无线通信系统物理层的传输方案设计 （无线局域网场景） 一、PBL问题二： 试设计一个完整的无线通信系统物理层的传输方案，要求满足以下指标: 1. Data rate ：54Mbps, Pe 3. Channel model ：设系统工作在室内环境，有4条径，无多普勒频移，各径的相对时延为：[0 2 4 6]，单位为100ns ，多径系数服从瑞利衰落，其功率随时延变化呈指数衰减：[0 -8 -16 -24]。 请给出以下结果： A. 收发机结构框图，主要参数设定 B. 误比特率仿真曲线（可假定理想同步与信道估计） 二、系统选择及设计设计 1、系统要求 20MHz带宽实现5GHz频带上的无线通信系统；速率要求: R=54Mbps；误码率要求: Pe 2、方案选取根据参数的要求，选择作为方案的基准，并在此基础上进行一些改进，使实际的系统达到设计要求。 中对于数据速率、调制方式、编码码率及OFDM子载波数目的确定如表 1 所示。 与时延扩展、保护间隔、循环前缀及OFDM符号的持
续时间相关的参数如表 2 所示。 的参数 参考标准选择OFDM系统来实现，具体参数的选择如下述。 3、OFDM简介 OFDM的基本原理是将高速信息数据编码后分配到并行的N个相互正交的子载波上，每个载波上的调制速率很低(1/N)，调制符号的持续间隔远大于信道的时间扩散，从而能够在具有较大失真和突发性脉冲干扰环境下对传输的数字信号提供有效的保护。OFDM系统对多径时延扩散不敏感，若信号占用带宽大于信道相干带宽，则产生频率选择性衰落。OFDM的频域编码和交织在分散并行的数据之间建立了联系，这样，由部分衰落或干扰而遭到破坏的数据，可以通过频率分量增强的部分的接收数据得以恢复，即实现频率分集。 OFDM克服了FDMA和TDMA的大多数问题。OFDM把可用信道分成了许多个窄带信号。每个子信道的载波都保持正交，由于他们的频谱有1/2重叠，既不需要像FDMA那样多余的开 销，也不存在TDMA 那样的多用户之间的切换开销。 过去的多载波系统，整个带宽被分成N个子信道，子信道之间没有交叠，为了降低子信道之间的干扰，频带与频带之间采用了保护间隔，因而使得频谱利用率降低，为了克
网络组建 防火墙概述
网络组建防火墙概述 防火墙是指设置在不同网络(如可信任的企业内部网和不可信的公共网)或网络安全域之间的一系列部件的组合。它是不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口，能根据企业的安全政策控制(允许、拒绝、监测)出入网络的信息流，且本身具有较强的抗攻击能力。它是提供信息安全服务，实现网络和信息安全的基础设施。在逻辑上，防火墙是一个分离器，一个限制器，也是一个分析器，有效地监控了内部网和Internet之间的任何活动，保证了内部网络的安全。 随着Internet的发展和普及，人们在享受信息化带来的众多好处的同时，也面临着日益突出的网络安全问题。例如，保护在Internet上国家秘密和商业秘密，网上各种行为者的身份确认与权责利的确认，高度网络化的各种业务（商务、政务、教务等）信息系统运行的正常和不被破坏，网络银行、电子商务系统中的支付与结算的准确真实，都将成为企业形象、商业利益、国家安全和社会稳定的焦点。 1．防火墙的作用 古代人们在房屋之间修建一道墙，这道墙可以防止火灾发生的时候蔓延到别的房屋，因此被称为“防火墙”。而现在，我们将将防火墙应用于网络，其含意为“隔离在内部网络与外部网络之间的一道防御系统。” 应该说，在互联网上防火墙是一种非常有效的网络安全模型，通过它可以隔离风险区域(即Internet或有一定风险的网络)与安全区域(局域网)的连接，同时不会妨碍人们对风险区域的访问。防火墙可以监控进出网络的通信量，从而完成看似不可能的任务；仅让安全、核准了的信息进入，同时又抵制对企业构成威胁的数据。随着安全性问题上的失误和缺陷越来越普遍，对网络的入侵不仅来自高超的攻击手段，也有可能来自配置上的低级错误或不合适的口令选择。因此，防火墙的作用是防止不希望的、未授权的通信进出被保护的网络，迫使单位强化自己的网络安全政策。 一般的防火墙都可以达到以下目的： ●可以限制他人进入内部网络，过滤掉不安全服务和非法用户； ●防止入侵者接近防御设施； ●限定用户访问特殊站点； ●为监视Internet安全提供方便。 由于防火墙假设了网络边界和服务，因此更适合于相对独立的网络，例如Intranet等种类相对集中的网络。防火墙正在成为控制对网络系统访问的非常流行的方法。事实上，在Internet上的Web网站中，超过三分之一的Web网站都是由某种形式的防火墙加以保护，这是对黑客防范最严，安全性较强的一种方式，任何关键性的服务器，都建议放在防火墙之后。如图9-1所示，它可以在用户的计算机和Internet之间建立起一道屏障，把用户和外部网络隔离；用户可以通过设定规则来决定哪些情况下防火墙应该隔断计算机与Internet之间的数据传输，哪能些情况下允许两者间的数据传输。通过这拉的方式，防火墙挡住来自外部网络对内部网络的攻击和入侵，从而保障用户的网络安全。
Linux 防火墙概述
Linux 防火墙概述 防火墙是指设置在不同网络(如可信任的企业内部网和不可信的公共网)或网络安全域之间的一系列部件的组合。它是不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口，能根据企业的安全政策控制(允许、拒绝、监测)出入网络的信息流，且本身具有较强的抗攻击能力。它是提供信息安全服务，实现网络和信息安全的基础设施。在逻辑上，防火墙是一个分离器，一个限制器，也是一个分析器，有效地监控了内部网和Internet之间的任何活动，保证了内部网络的安全。 随着Internet的发展和普及，人们在享受信息化带来的众多好处的同时，也面临着日益突出的网络安全问题。例如，保护在Internet上国家秘密和商业秘密，网上各种行为者的身份确认与权责利的确认，高度网络化的各种业务（商务、政务、教务等）信息系统运行的正常和不被破坏，网络银行、电子商务系统中的支付与结算的准确真实，都将成为企业形象、商业利益、国家安全和社会稳定的焦点。1．防火墙的作用 古代人们在房屋之间修建一道墙，这道墙可以防止火灾发生的时候蔓延到别的房屋，因此被称为“防火墙”。而现在，我们将将防火墙应用于网络，其含意为“隔离在内部网络与外部网络之间的一道防御系统。” 应该说，在互联网上防火墙是一种非常有效的网络安全模型，通过它可以隔离风险区域(即Internet或有一定风险的网络)与安全区域(局域网)的连接，同时不会妨碍人们对风险区域的访问。防火墙可以监控进出网络的通信量，从而完成看似不可能的任务；仅让安全、核准了的信息进入，同时又抵制对企业构成威胁的数据。随着安全性问题上的失误和缺陷越来越普遍，对网络的入侵不仅来自高超的攻击手段，也有可能来自配置上的低级错误或不合适的口令选择。因此，防火墙的作用是防止不希望的、未授权的通信进出被保护的网络，迫使单位强化自己的网络安全政策。一般的防火墙都可以达到以下目的： ●可以限制他人进入内部网络，过滤掉不安全服务和非法用户； ●防止入侵者接近防御设施； ●限定用户访问特殊站点； ●为监视Internet安全提供方便。 由于防火墙假设了网络边界和服务，因此更适合于相对独立的网络，例如Intranet等种类相对集中的网络。防火墙正在成为控制对网络系统访问的非常流行的方法。事实上，在Internet上的Web网站中，超过三分之一的Web网站都是由某种形式的防火墙加以保护，这是对黑客防范最严，安全性较强的一种方式，任何关键性的服务器，都建议放在防火墙之后。如图9-1所示，它可以在用户的计算机和Internet之间建立起一道屏障，把用户和外部网络隔离；用户可以通过设定规则来决定哪些情况下防火墙应该隔断计算机与Internet之间的数据传输，哪能些情况下允
无线通信系统中物理层安全技术探讨
移动通信│MOBILE COMMUNICATION 18 2018年第1期无线通信系统中物理层安全技术探讨 高宇鑫 中兴通讯股份有限公司，广东惠州518000 摘要：随着无线通信技术的发展，通信设备逐渐呈现小型化、多样化发展，在一定程度上提升了数据传播速率。由于无线传输通道具备广播特点，因此对通信保密有了更加严格的要求。最近几年，在物理层安全技术中，主要采取了传输链路物理特点，在物理层编码、调制以及传输方式的基础上实现了安全性通信，在各个学术界中受到了广泛关注和应用。因此，主要论述了传统安全传输技术和物理层安全技术存在的不同性，然后研究了物理层中的多天线分集技术、协作干扰技术以基于信道物理层安全技术，最后提出了物理层安全技术未来发展范围。 关键词：无线通信系统；物理层安全技术；未来发展范围 中图分类号：TN929.5文献标识码：A Discussion on Physical Layer Security Technology in Wireless Communication System Gao Yuxin ZTE Corporation, Guangdong Huizhou 518000 Abstract:With the development of wireless communication technology, communication devices have gradually become smaller and more diverse, which has improved the data transmission rate to some extent. Because the wireless transmission channel has broadcast characteristics, there is a stricter requirement for confidentiality of communication. In recent years, in the physical layer security technology, the physical characteristics of the transmission link have been adopted, and security communication has been implemented on the basis of physical layer coding, modulation, and transmission methods. It has attracted wide attention in various academic circles and application. Therefore, it mainly discusses the differences between the traditional security transmission technology and the physical layer security technology. Then it studies the multi-antenna diversity technology and cooperative interference technology in the physical layer based on the channel physical layer security technology, and finally proposes the future development scope of the physical layer security technology. Keywords:wireless communication system; physical layer security technology; future development range 无线通信技术的出现，在一定程度上丰富了人们的生活水平，尤其是在通信应用区域内，极大地增强了通信水平和整体能力。可是，在无线通信信道中，由于受到固有广播性、开放性以及传输链路不稳定性等因素的影响，因此无线通信系统与传统的有限通信系统相比较而言，更容易受到非法用户的监听和侦察，从而引发传输数据流失等现象。最近几年，出现的小米移动云泄露等情况，都说明了信息安全在无线通信领域中起到的重要性。所以，设计安全、高效稳定的无线通信系统在国家安全、商业机密等内容中，占据十分重要的地位。创新安全通信，可以增强国际现代化水平，提升我国的竞争力。1 无线通信系统中物理层安全技术发展背景 传统的安全技术主要采取密钥管理、身份确认等方式，其安全机制建立在计算机密码学方法的基础上，在应用计算机网络上层协议的设计中增强信息的准确性。传统安全技术一般依靠破解生成密钥需要较高的计算复杂度来提高加密算法的有效性，但是在计算能力不断提升和信息运输场景呈现多样化的背景下，传统密钥体系面临着严峻的挑战。其中存在的不足主要表现在以下几点： 第一，随着计算水平的不断提高，尤其是量子计算的出现，以计算复杂度为基本理论基础设计的现代
浅析防火墙技术现状及发展
浅析防火墙技术现状及发展 1．防火墙概述 网络安全技术的主要代表是防火墙，下面简要介绍一下这种技术。 网络安全所说的防火墙是指内部网和外部网之间的安全防范系统。它使得内部网络与因特网之间或与其它外部网络之间互相隔离、限制网络互访。用来保护内部网络。防火墙通常安装在内部网与外部网的连接点上。所有来自Internet(外部网)的传输信息或从内部网发出的信息都必须穿过防火墙 防火墙的主要功能包括： (1)防火墙可以对流经它的网络通信进行扫描．从而过滤掉一些攻击．以免其在目标计算机上被执行。 (2)防火墙可以关闭不使用的端口．而且它还能禁止特定端口的输出信息。 (3)防火墙可以禁止来自特殊站点的访问，从而可以防止来自不明入侵者的所有通信．过滤掉不安全的服务和控制非法用户对网络的访问。 (4)防火墙可以控制网络内部人员对Intemet上特殊站点的访问。 (5)防火墙提供了监视Internet安全和预警的方便端点。 2．防火墙在企业中的应用现状 由于现在的各企业中应用的网络非常广泛．所以防火墙在企业中自然也是受到了非常多的应用下面介绍（论文发表向导江编辑专业/耐心/负责扣扣二三三五一六二五九七）下防火墙在企业中具体的应用。防火墙是网络安全的关口设备．只有在关键网络流量通过防火墙的时候．防火墙才能对此实行检查、防护功能。 (1)防火墙的位置一般是内网与外网的接合处．用来阻止来自外部网络的入侵 (2)如果内部网络规模较大，并且设置虚拟局域网(VLAN)．则应该在各个VLAN之间设置防火墙 (3)通过公网连接的总部与各分支机构之间应该设置防火墙 (4)主干交换机至服务器区域工作组交换机的骨干链路上 (5)远程拨号服务器与骨干交换机或路由器之间 总之．在网络拓扑上．防火墙应当处在网络的出口与不同安全等级区域的结合处。安装防火墙的原则是：只要有恶意侵入的可能．无论是内部网还是外部网的连接处都应安装防火墙 3．防火墙技术发展趋势
防火墙概述
计算机网络安全与防火墙技术 摘要防火墙技术的核心思想是在不安全的网际网环境中构造一个相对安全的子网环境. 本文 介绍了防火墙技术的基本概念和系统结构，讨论了实现防火墙的两种主要技术手段：一种是基于分组过滤技术(Packet filtering)，它的代表是在筛选路由器上实现的防火墙功能；一种是基于代理技术(Proxy)，它的代表是在应用层网关上实现的防火墙功能. 关键词网络安全，防火墙，分组过滤，代理，堡垒主机 一防火墙的概念与构成 所谓防火墙就是一个或一组网络设备(计算机或路由器等)，可用来在两个或多个网络间加强访问控制. 它的实现有好多种形式，有些实现还是很复杂的，但基本原理原理却很简单. 你可以把它想象成一对开关，一个开关用来阻止传输, 另一个开关用来允许传输. 设立防火墙的主要目的是保护一个网络不受来自另一个网络的攻击. 通常，被保护的网络属于我们自己，或者是我们负责管理的，而所要防备的网络则是一个外部的网络，该网络是不可信赖的，因为可能有人会从该网络上对我们的网络发起攻击，破坏网络安全. 对网络的保护包括下列工作：拒绝未经授权的用户访问，阻止未经授权的用户存取敏感数据，同时允许合法用户不受妨碍地访问网络资源. 不同的防火墙侧重点不同. 从某种意义上来说，防火墙实际上代表了一个网络的访问原则. 如果某个网络决定设定防火墙，那么首先需要由网络决策人员及网络专家共同决定本网络的安全策略(security policy)，即确定那些类型的信息允许通过防火墙，那些类型的信息不允许通过防火墙. 防火墙的职责就是根据本单位的安全策略，对外部网络与内部网络交流的数据进行检查，符合的予以放行，不符合的拒之门外. 在设计防火墙时，除了安全策略以外，还要确定防火墙类型和拓扑结构. 一般来说，防火墙被设置在可信赖的内部网络和不可信赖的外部网络之间. 防火墙相当于一个控流器，可用来监视或拒绝应用层的通信业务，防火墙也可以在网络层和传输层运行，在这种情况下，防火墙检查进入和离去的报文分组的IP和TCP头部，根据预先设计的报文分组过滤规则来拒绝或允许报文分组通过. 防火墙是用来实现一个组织机构的网络安全措施的主要设备. 在许多情况下需要采用验证安全和增强私有性技术来加强网络的安全或实现网络方面的安全措施. 本文主要介绍下列防火墙的基本构件和技术：筛选路由器(screening router)、分组过滤(packet filtering)技术、双宿主机(dual-homed host)、代理服务(Proxy Service)、应用层网关(application level gateway)和堡垒主机(bastion host). 象筛选路由器这样的能够实现安全措施的路由器常常被称为安全路由器或安全网关，而实现安全管理的应用层网关又称为安全应用层网关. 二防火墙的基本构件和技术
迪普防火墙专业技术白皮书
迪普防火墙技术白皮书
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迪普FW1000系列防火墙 技术白皮书 1 概述 随着网络技术的普及，网络攻击行为出现得越来越频繁。通过各种攻击软件，只要具有一般计算机常识的初学者也能完成对网络的攻击。各种网络病毒的泛滥，也加剧了网络被攻击的危险。目前，Internet网络上常见的安全威胁分为以下几类： 非法使用：资源被未授权的用户（也可以称为非法用户）或以未授权方式（非法权限）使用。例如，攻击者通过猜测帐号和密码的组合，从而进入计算机系统以非法使用资源。 拒绝服务：服务器拒绝合法用户正常访问信息或资源的请求。例如，攻击者短时间内使用大量数据包或畸形报文向服务器不断发起连接或请求回应，致使服务器负荷过重而不能处理合法任务。 信息盗窃：攻击者并不直接入侵目标系统，而是通过窃听网络来获取重要数据或信息。 数据篡改：攻击者对系统数据或消息流进行有选择的修改、删除、延误、重排序及插入虚假消息等操作，而使数据的一致性被破坏。
?基于网络协议的防火墙不能阻止各种攻 击工具更加高层的攻击 ?网络中大量的低安全性家庭主机成为攻 击者或者蠕虫病毒的被控攻击主机 ?被攻克的服务器也成为辅助攻击者 Internet 目前网络中主要使用防火墙来保证内部网路的安全。防火墙类似于建筑大厦中用于防止 火灾蔓延的隔断墙，Internet防火墙是一个或一组实施访问控制策略的系统，它监控可信任 网络（相当于内部网络）和不可信任网络（相当于外部网络）之间的访问通道，以防止外部 网络的危险蔓延到内部网络上。防火墙作用于被保护区域的入口处，基于访问控制策略提供 安全防护。例如：当防火墙位于内部网络和外部网络的连接处时，可以保护组织内的网络和 数据免遭来自外部网络的非法访问（未授权或未验证的访问）或恶意攻击；当防火墙位于组 织内部相对开放的网段或比较敏感的网段（如保存敏感或专有数据的网络部分）的连接处时， 可以根据需要过滤对敏感数据的访问（即使该访问是来自组织内部）。 防火墙技术经历了包过滤防火墙、代理防火墙、状态防火墙的技术演变，但是随着各种 基于不安全应用的攻击增多以及网络蠕虫病毒的泛滥，传统防火墙面临更加艰巨的任务，不 但需要防护传统的基于网络层的协议攻击，而且需要处理更加高层的应用数据，对应用层的 攻击进行防护。对于互联网上的各种蠕虫病毒，必须能够判断出网络蠕虫病毒的特征，把网 络蠕虫病毒造成的攻击阻挡在安全网络之外。从而对内部安全网络形成立体、全面的防护。
防火墙技术概论
前言 所谓“防火墙”，是指一种将内部网和公众访问网(如Internet)分开的方法，它实际上是一种隔离技术。防火墙是在两个网络通讯时执行的一种访问控制尺度，它能允许你“同意”的人和数据进入你的网络，同时将你“不同意”的人和数据拒之门外，最大限度地阻止网络中的黑客来访问你的网络。换句话说，如果不通过防火墙，公司内部的人就无法访问Internet，Internet上的人也无法和公司内部的人进行通信。 防火墙（FireWall）成为近年来新兴的保护计算机网络安全技术性措施。它是一种隔离控制技术，在某个机构的网络和不安全的网络（如Internet）之间设置屏障，阻止对信息资源的非法访问，也可以使用防火墙阻止重要信息从企业的网络上被非法输出。作为Internet网的安全性保护软件，FireWall 已经得到广泛的应用。通常企业为了维护内部的信息系统安全，在企业网和Internet间设立FireWall软件。企业信息系统对于来自Internet的访问，采取有选择的接收方式。它可以允许或禁止一类具体的IP地址访问，也可以接收或拒绝TCP/IP上的某一类具体的应用。如果在某一台IP主机上有需要禁止的信息或危险的用户，则可以通过设置使用FireWall过滤掉从该主机发出的包。如果一个企业只是使用Internet的电子邮件和WWW服务器向外部提供信息，那么就可以在FireWall上设置使得只有这两类应用的数据包可以通过。这对于路由器来说，就要不仅分析IP层的信息，而且还要进一步了解TCP传输层甚至应用层的信息以进行取舍。FireWall一般安装在路由器
目录 一．防火墙的基础知识 (4) 二．防火墙的功能 (4) 三．防火墙的分类 (4) 四. 防火墙技术 (5) 五．防火墙实现技术原理 (6) 1.包过滤防火墙的原理 (6) 2.代理防火墙 (8)
防火墙技术研究报告
防火墙技术研究报告
防火墙技术 摘要：随着计算机的飞速发展以及网络技术的普遍应用，随着信息 时代的来临，信息作为一种重要的资源正得到了人们的重视与应用。因特网是一个发展非常活跃的领域，可能会受到黑客的非法攻击， 所以在任何情况下，对于各种事故，无意或有意的破坏，保护数据 及其传送、处理都是非常必要的。比如，计划如何保护你的局域网 免受因特网攻击带来的危害时，首先要考虑的是防火墙。防火墙的 核心思想是在不安全的网际网环境中构造一个相对安全的子网环境。文介绍了防火墙技术的基本概念、原理、应用现状和发展趋势。 Abstract:along with the universal application of the rapid development of computer and network technology, with the advent of the information age, information as an important resource is paid attention to and used by people. The Internet is a development of very active domain, may be illegally attacked by hackers, so in any case, for a variety of accident, accidental or intentional damage, protection of data and transfer, processing is very necessary. For example, plans to protect your network from the hazards brought by Internet attack, firewall is the first consideration. The core idea of firewall is the relative safety of the structure of a network environment in the insecure Internet environment. This paper introduces the basic concept of firewall technology, principle, application status and development trend. Keywords: firewall; network security
防火墙技术概述
防火墙技术概述 随着网络的发展，网络的安全性显得非常重要。这是由于怀有恶意的攻击者窃取、修改网络上传输的信息，通过网络冒充合法用户非法进入远程主机，获取存储在主机中的机密信息，或者占用网络资源，组织其他用户使用等，这些问题的产生对网络营运部门和用户的信息安全构成了威胁，影响了计算机网络的进一步推广应用。 防火墙是一种高级访问控制设备，实在被保护网和外网之间之行访问控制策略的一种或一系列的部件组合，是不同网络安全域建通信流的通道。他是网络的第一道防线，也是当前防止系统被人恶意破坏的一个主要网络安全设备。 防火墙有4点主要功能：1，控制对网点访问和封锁网点信息的泄露2，能限制被保护子网的泄露3，具有审计作用4，能强制安全策略。 防火墙技术经历了包过滤、应用代理网关和状态检测三个阶段。包过滤行的防火墙常直接转发报文，它对用户完全透明，速度较快；应用代理网关防火墙是通过服务器机那里连接的，可以有更强的身份验证和注册功能；状态检测防火墙是在其核心部分建立状态连接表，并将进出网络的数据当成一个个的会话，利用状态表跟踪每个会话状态。状态检测对每一个包的检测不仅根据规则表，更考虑了数据包是否符合会话所处的状态，因此提供了完整的对传输层的控制能力 下面来说说防火墙的缺点，随着防火墙技术的发展，其在信息安全体系中的地位越来越不可替代，网络安全的严峻形势也对防火墙技术的发展提出了更高、更新的要求。在越来越依赖防火墙技术的情况下，它对于一些特殊的攻击或其他行为有时也无能为力。所以，我们也应该了解其技术方面的一些局限性，毕竟没有任何一种技术能绝对保证安全。 首先，防火墙技术最突出的缺点在于不能防范跳过防火墙的各种攻击行为。这其中比较典型的就是难以防范来自网络内部的恶意攻击。其次，防火墙技术的另外一个显著不足是无法有效地应付病毒。当网络内的用户在访问外网中的含有病毒的数据时，防火墙无法区分带毒数据与正常数据，内部网络随时都有 最后，防火墙的检测机制容易造成拥塞以及溢出现象。由于防火墙需要处理每一个通过它的数据包，所以当数据流量较大时，容易导致数据拥塞，影响整个网络性能。严重时，如果发生溢出，就像大坝决堤一般，无法阻挡，任何数据都可以来去自由了，防火墙也就不再起任何作用。
华为 防火墙学习笔记
一、防火墙概述 防火墙分类： 包过滤防火墙； 代理防火墙； 状态化包过滤防火墙。 防火墙的安全区域： Untrust 安全级别=5； DMZ 安全级别=50； Trust 安全级别=80； Local 安全级别=100 防火墙安全区域的方向； Inbound Outbound 二、防火墙的功能特性 DPI—Deep packet Inspection 深度报文检测 网络攻击分类 流量型攻击； 扫描窥探攻击； 畸形报文攻击 特殊报文攻击。 华为防火墙可以完成的功能： 黑名单、报文统计（限制连接数）、负载均衡（虚拟服务器、真实服务器的概念）、应用控制（如DPI）、
华为防火墙USG基本配置： 1、配置接口基本模式（三层接口ip add / 二层接口portswitch） 2、配置安全区域及安全级别 firewall zone [vpn-instance vpn-instance-name ] [name] zone-name Set priority security-priority 3、将接口加入安全区域 Add interface interface-type interface-number 4、配置域间缺省包过滤规则 Firewall packet-filter default {permit|deny} {{all | interzone zone-1 zone-2}} [direction {inbound｜outbound}] 5、路由配置
Ip route-static ip-address mask|mask-length next-hop preference value [reject | blackhole] 小结： //-----2------防火墙安全策略------------// Display firewall session table verbose //查看当前防火墙的会话表项
防火墙主要技术
防火墙主要技术 防火墙主要技术 先进的防火墙产品将网关与安全系统合二为一，具有以下技术与功能。 双端口或三端口的结构 新一代防火墙产品具有两个或三个独立的网卡，内外两个网卡可不作IP转化而串接于内部网与外部网之间，另一个网卡可专用于对服务器的安全保护。 透明的访问方式 以前的防火墙在访问方式上要么要求用户作系统登录，要么需要通过SOCKS等库路径修改客户机的应用。新一代防火墙利用了透明的代理系统技术，从而降低了系统登录固有的安全风险和出错概率。 灵活的代理系统 代理系统是一种将信息从防火墙的一侧传送到另一侧的软件模块。新一代防火墙采用了两种代理机制，一种用于代理从内部网络到外部网络的连接，另一种用于代理从外部网络到内部网络的连接。前者采用网络地址转换（NAT）技术来解决，后者采用非保密的用户定制代理或保密的代理系统技术来解决。 多级的过滤技术 为保证系统的安全性和防护水平，新一代防火墙采用了三级过滤措施，并辅以鉴别手段。在分组过滤一级，能过滤掉所有的源路由分组和假冒的IP源地址；在应用级网关一级，能利用FTP、SMTP等各种网关，控制和监测Internet提供的所用通用服务；在电路网关一级，实现内部主机与外部站点的透明连接，并对服务的通行实行严格控制。 网络地址转换技术（NAT） 新一代防火墙利用NAT技术能透明地对所有内部地址作转换，使外部网络无法了解内部网络的内部结构，同时允许内部网络使用自己定制的IP地址和专用网络，防火墙能详尽记录每一个主机的通信，确保每个分组送往正确的地址。 同时使用NAT的网络，与外部网络的连接只能由内部网络发起，极大地提高了内部网络的安全性。NAT的另一个显而易见的用途是解决IP地址匮乏问题。 Internet网关技术 由于是直接串连在网络之中，新一代防火墙必须支持用户在Internet互连的所有服务，同时还要防止与Internet服务有关的安全漏洞。故它要能以多种安全的应用服务器（包括FTP、Finger、mail、Ident、News、WWW等）来实现网关功能。为确保服务器的安全性，对所有的文件和命令均要利用"改变根系统调用（chroot）"作物理上的隔离。 在域名服务方面，新一代防火墙采用两种独立的域名服务器，一种是内部DNS 服务器，主要处理内部网络的DNS信息，另一种是外部DNS服务器，专门用于处理机构内部向Internet提供的部份DNS信息。