实现防火墙的主要技术有哪些

Ⅰ 简述几类防火墙实现技术。

1、应用代理服务器（Application Gateway Proxy）
在网络应用层提供授权检查及代理服务。当外部某台主机试图访问受保护网络时，必须先在防火墙上经过身份认证。通过身份认证后，防火墙运行一个专门为该网络设计的程序，把外部主机与内部主机连接。在这个过程中，防火墙可以限制用户访问的主机、访问时间及访问的方式。同样，受保护网络内部用户访问外部网时也需先登录到防火墙上，通过验证后，才可访问。
应用网关代理的优点是既可以隐藏内部IP地址，也可以给单个用户授权，即使攻击者盗用了一个合法的IP地址，也通不过严格的身份认证。因此应用网关比报文过滤具有更高的安全性。但是这种认证使得应用网关不透明，用户每次连接都要受到认证，这给用户带来许多不便。这种代理技术需要为每个应用写专门的程序。
2、回路级代理服务器
即通常意义的代理服务器，它适用于多个协议，但不能解释应用协议，需要通过其他方式来获得信息，所以，回路级代理服务器通常要求修改过的用户程序。
套接字服务器（Sockets Server）就是回路级代理服务器。套接字(Sockets)是一种网络应用层的国际标准。当受保护网络客户机需要与外部网交互信息时，在防火墙上的套服务器检查客户的User ID、IP源地址和IP目的地址，经过确认后，套服务器才与外部的服务器建立连接。对用户来说，受保护网与外部网的信息交换是透明的，感觉不到防火墙的存在，那是因为网络用户不需要登录到防火墙上。但是客户端的应用软件必须支持 “Socketsified API”，受保护网络用户访问公共网所使用的IP地址也都是防火墙的IP地址。
3、代管服务器
代管服务器技术是把不安全的服务如FTP、Telnet等放到防火墙上，使它同时充当服务器，对外部的请求作出回答。与应用层代理实现相比，代管服务器技术不必为每种服务专门写程序。而且，受保护网内部用户想对外部网访问时，也需先登录到防火墙上，再向外提出请求，这样从外部网向内就只能看到防火墙，从而隐藏了内部地址，提高了安全性。
4、IP通道（IP Tunnels）
如果一个大公司的两个子公司相隔较远，通过Internet通信。这种情况下，可以采用IP Tunnels来防止Internet上的黑客截取信息，从而在Internet上形成一个虚拟的企业网。
5、网络地址转换器(NAT Network Address Translate)
当受保护网连到Internet上时，受保护网用户若要访问Internet，必须使用一个合法的IP地址。但由于合法Internet IP地址有限，而且受保护网络往往有自己的一套IP地址规划（非正式IP地址）。网络地址转换器就是在防火墙上装一个合法IP地址集。当内部某一用户要访问Internet时，防火墙动态地从地址集中选一个未分配的地址分配给该用户，该用户即可使用这个合法地址进行通信。同时，对于内部的某些服务器如Web服务器，网络地址转换器允许为其分配一个固定的合法地址。外部网络的用户就可通过防火墙来访问内部的服务器。这种技术既缓解了少量的IP地址和大量的主机之间的矛盾，又对外隐藏了内部主机的IP地址，提高了安全性。
6、隔离域名服务器（Split Domain Name Server ）
这种技术是通过防火墙将受保护网络的域名服务器与外部网的域名服务器隔离，使外部网的域名服务器只能看到防火墙的IP地址，无法了解受保护网络的具体情况，这样可以保证受保护网络的IP地址不被外部网络知悉。
7、邮件技术（Mail Forwarding）
当防火墙采用上面所提到的几种技术使得外部网络只知道防火墙的IP地址和域名时，从外部网络发来的邮件，就只能送到防火墙上。这时防火墙对邮件进行检查，只有当发送邮件的源主机是被允许通过的，防火墙才对邮件的目的地址进行转换，送到内部的邮件服务器，由其进行转发。

Ⅱ 防火墙采用的主要技术包括哪些

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。

Ⅲ 防火墙的分类及主要技术

1、防火墙的基本准则

防火墙可以采取如下两种之一理念来定义防火墙应遵循的准则：

其一、未经说明允可的就是拒绝。防火墙阻塞所有流经的信息，每一个服务请求或应用的实现都基于逐项审查的基础上。这是一个值得推荐的方法，它将创建一个非常安全的环境。当然，该理念的不足在于过于强调安全而减弱了可用性，限制了用户可以申请的服务的数量。

其二、未说明拒绝的均为许可的。约定防火墙总是传递所有的信息，此方式认定每一个潜在的危害总是可以基于逐项审查而被杜绝。当然，该理念的不足在于它将可用性置于比安全更为重要的地位，增加了保证私有网安全性的难度。

2、企业网的安全策略

在一个企业网中，防火墙应该是全局安全策略的一部分，构建防火墙时首先要考虑其保护的范围。企业网的安全策略应该在细致的安全分析、全面的风险假设以及商务需求分析基础上来制定。

3.防火墙的基本概念

防火墙是一个系统或一组系统，它在企业内网与因特网间执行一定的安全策略。

一个有效的防火墙应该能够确保：所有从因特网流入或流向因特网的信息都将经过防火墙；所有流经防火墙的信息都应接受检查。

因特网防火墙的功能为：通过防火墙可以定义一个关键点以防止外来入侵；监控网络的安全并在异常情况下给出报警提示，尤其对于重大的信息量通过时除进行检查外，应做日志登记；提供网络地址转换（NAT）功能，有助于缓解IP地址资源紧张的问题，同时，可以避免当一个内部网更换ISP时需重新编号的麻烦；防火墙可查询或登记因特网的使用情况，可以确认因特网连入的代价、潜在的带宽瓶须，以使费用的耗费满足企业内部财政模式；防火墙是为客户提供服务的理想位置，即在其上可以配置相应的WWW和FTP服务，使因特网用户仅可以访问此类服务，而禁止对保护网络的其他系统的访问。

4.防火墙的分类、作用

现有的防火墙主要有：包过滤型、代理服务器型、复合型以及其他类型（双宿主主机、主机过滤以及加密路由器）防火墙。

包过滤（Packet Fliter）通常安装在路由器上，而且大多数商用路由器都提供了包过滤的功能。包过滤规则以IP包信息为基础，对IP源地址、目标地址、封装协议、端口号等进行筛选。包过滤在网络层进行。

代理服务器型（Proxy Service）防火墙通常由两部分构成，服务器端程序和客户端程序。客户端程序与中间节点（Proxy Server）连接，中间节点再与提供服务的服务器实际连接。与包过滤防火墙不同的是，内外网间不存在直接的连接，而且代理服务器提供日志（Log）和审计（Audit）服务。

复合型（Hybfid）防火墙将包过滤和代理服务两种方法结合起来，形成新的防火墙，由堡垒主机（Bastion Host）提供代理服务。

各类防火墙路由器和各种主机按其配置和功能可组成各种类型的防火墙，主要有：双宿主主机防火墙（Dua1－Homed Host Firewall），它是由堡垒主机充当网关，并在其上运行防火墙软件，内外网之间的通信必须经过堡垒主机；主机过滤防火墙（ Screened Host Firewall）是指一个包过滤路由器与外部网相连，同时，一个堡垒主机安装在内部网上，使堡垒主机成为外部网所能到达的惟一节点，从而确保内部网不受外部非授权用户的攻击；加密路由器（Encryptinn Router），加密路由器对通过路由器的信息流进行加密和压缩，然后通过外部网络传输到目的端进行解压缩和解密。

5.各类防火墙的基本功能、作用与不足

典型的防火墙应包含如下模块中的一个或多个：包过滤路由器、应用层网关（或代理服务器）以及链路层网关。

1、包过滤路由器

包过滤路由器将对每一个接收到的包进行允许／拒绝的决定。具体地，它对每一个数据报的包头，按照包过滤规则进行判定，与规则相匹配的包依据路由表信息继续转发，否则，则丢弃之。

与服务相关的过滤，是指基于特定的服务进行包过滤，由于绝大多数服务的监听都驻留在特定TCP�UDP端口，因此，阻塞所有进入特定服务的连接，路由器只需将所有包含特定 TCP／UDP目标端口的包丢弃即可。

独立于服务的过滤，有些类型的攻击是与服务无关的，比如：带有欺骗性的源IP地址攻击（包中包含一个错误的内部系统源IP地址，经掩饰后变成一个似乎来自于一个可以信任的内部主机，此时的过滤规则为：当一个具有内部源IP地址的包到达路由器的任意一个外部接口时，将此包丢弃。）、源路由攻击、细小碎片攻击（入侵者使用IP分裂技术将包划分成很小的一些碎片，然后将TCP头的信息插入包的一个小碎片中，寄希望过滤规则为丢弃协议类型为TCP而IP帧偏移量为1的所有包）等。由此可见此类网上攻击仅仅借助包头信息是难以识别的，此时，需要路由器在原过滤规则的基础附上另外的条件，这些条件的判别信息可以通过检查路由表、指定IP选择、检查指定帧偏移量等获得。

包过滤路由器的优点，大多数防火墙配置成无状态的包过滤路由器，因而实现包过滤几乎没有任何耗费。另外，它对用户和应用来说是透明的，每台主机无需安装特定的软件，使用起来比较方便。

包过滤路由器的局限性在于定义包过滤是个复杂的工作，网络管理员需要对各种因特网服务、包头格式以及希望在每一个城找到的特定的值有足够的了解：面对复杂的过滤需求，过滤规则将是一个冗长而复杂、不易理解和管理的集合，同样也很难测试规则的正确性；任何直接通过路由器的包都可能被利用做为发起一个数据驱动的攻击；随着过滤数目的增加，将降低路由器包的吞吐量，同时耗费更多CPU的时间而影响系统的性能；再者IP包过滤难以进行行之有效的流量控制，因为它可以许可或拒绝一个特定的服务，但无法理解一个特定服务的内容或数据。

Ⅳ 防火墙基本技术

防火墙的基本技术
防火墙是在对网络的服务功能和拓扑结构详细分析的基础上，在被保护对象周围通过的专用软件、硬件以及

管理措施的综合，对跨越网络边界的信息进行监测、控制甚至修改的设施。目前使用的防火墙技术主要有包过滤

和代理服务技术等，用这些技术可以分别做成具有不同功能的防火墙部件。

⒈包过滤技术

包过滤(Packet Filtering)技术就是在网络的适当位置对数据包进行审查，审查的依据是系统内设置的过滤

逻辑——访问控制表(Access Control table)。包过滤器逐一审查每份数据包并判断它是否与包过滤规则相匹配。

过滤规则以顺行处理数据包头信息为基础，即通过对IP包头和TCP包头或UDP包头的检查而实现。包过滤工作在网

络层，故也称网络防火墙。

在Internet技术中还使用内容过滤技术，担任内容过滤的软件有“黑名单”软件、“白名单”软件和内容选

择平台(Platform for Internet Content Selection，PICS)。

“黑名单”软件是第一代Internet内容过滤软件，其工作原理是封锁住不应检索的网址。其中最有名的是(Cyber

NOT，它记录了大约7000个网址。“白名单”软件是第二代Internet内容过滤软件，其工作原理是先封锁全部网址，

然后只开放应检索的网址。

PICS是由麻省理工学院计算机科学实验室的Jim Miller教授开发的第三代Internet内容过滤软件。它的主要工

作是对每一个网页的内容进行分类，并根据内容加上标签，同时由计算机软件对网页的标签进行检测，以限制对特

定内容网页的检索。

数据包过滤防火墙网络逻辑简单、性能和透明性好，一般安装在路由器上。路由器是内部网络与Internet连接

的必要设备是一种天然的防火墙，它可以决定对到来的数据包是否进行转发。这种防火墙实现方式相当简捷，效率

较高，在应用环境比较简单的情况下，能够以较小的代价在一定程度上保证系统的安全。

包过滤技术是一种完全基于网络层的安全技术，只能根据数据包的来源、目标和端口等网络信息进行判断，无

法识别基于应用层的恶意侵入，如恶意的Java小程序以及电子邮件中附带的病毒。有经验的黑客很容易伪造IP地址，

骗过包过滤型防火墙，一旦突破防火墙，即可对主机上的软件和配置漏洞进行攻击。进一步说，由于数据包的源地址、

目标地址以及IP的端口号都在数据包的头部，很有可能被窃听或假冒；并且它缺乏用户日志(Log)和审计 (Audit)信

息，不具备登录和报告性能，不能进行审核管理，因而过滤规则的完整性难以验证，所以安全性较差。

⒉代理服务技术

⑴代理服务概述

代理服务器(Proxy Server)是位于两个网络(如Internet和Intranet)之间的一种常见服务器，如果把网络防火墙

比做门卫，代理服务器就好比是接待室。门卫只根据证件决定来访者是否可以进入，而接待室在内部人员与来访者之

间真正隔起一道屏障，它位于客户机与服务器之间，完全阻挡了二者间的数据交流。其特别之处就在于它的双重角色，

从客户机来看，它相当于一台真正的服务器；而从服务器来看，它又是一台真正的客户机。当客户机需要使用服务

器上的数据时，首先将数据请求发给代理服务器，代理服务器再根据这一请求向服务器索取数据，然后再由代理服务

器将数据传输给客户机。由于外部系统与内部服务器之间没有直接的数据通道，外部的恶意侵害也就很难伤害到企

业内部网络系统。

代理服务技术可以运用于应用层，也可以运用于传输层。运用于应用层的代理服务与过滤路由器组合的防火墙，

被称为应用层网关，它们是面对不同的应用的。运用于传输层的代理服务防火墙，实际上是TCP/UDP连接中继服务。

⑵代理服务器的工作原理

图8-9所示表明了代理服务器(应用网关)的工作原理。
①代理服务器运行后，它的核心部件——应用代理程序启动，并开始监听某个应用端口(这个应用端口是由安全管

理员设定的)；

②外部客户需要访问内部服务器时，发送请求到对应的应用端口；

③代理服务器将请求转发给内部服务器；

④服务器的应答也通过代理服务器发给外部客户。

一旦应用代理程序与服务器之间的连接建立，也就在客户与服务器之间建立了一个虚连接，这个虚连接是由两

条虚连接(客户端到代理服务器的客户连接和代理服务器到服务器的服务器连接)和代理服务器(应用代理程序)的

中转实现。

图8-9代理服务器工作原理

⑶应用代理程序

应用代理程序是代理服务器的核心部件。对于应用网关来说，应用代理程序是根据不同的应用协议进行设计的，

根据所代理的应用协议，应用网关可以分为FTP网关、Telnet网关、Web网关等，它们各有对应的应用代理程序。

⑷代理服务器的功能

①中转数据。

②对传输的数据进行预处理常见的有地址过滤、关键字过滤和协议过滤。

③对中转数据提供详细的日志和审计。

④节省IP地址。使用网络地址转换服务(Network Address Translation，NAT)，可以屏蔽内部网络的IP地址，使所

有用户对外只用一个IP地址，但这也给黑客留下了隐藏自己真实的IP地址，而逃避监视的隐患。

⑤节省网络资源。代理服务常常设置一个较大的硬盘存储空间，用于存放通过的信息，当内部用户再访问相同的信

息时，就可以直接从缓冲区中读取。

代理服务的隔离作用强，具有对过往的数据包进行分析监控、注册登记、过滤、记录和报告等功能，可以针对

应用层进行侦测和扫描，当发现被攻击迹象时会向网络管理员发出警报，并能保留攻击痕迹，因此，具有比包过滤

更强的防火墙功能。它的缺点是必须针对客户机可能产生的所有应用类型逐一进行设置，大大增加了系统管理的复

杂性。

⒊堡垒主机

运行防火墙软件(例如运行应用代理程序)的主机称为堡垒主机。堡垒主机是防火墙最关键的部件，也是入侵者

最关注的部件，因此它必须健壮，必须不容易被攻破。

Ⅳ 防火墙的核心技术有哪些

1.包过滤技术

包过滤技术是一种简单、有效的安全控制技术，它工作在网络层，通过在网络间相互连接的设备上加载允许、禁止来自某些特定的源地址、目的地址、TCP端口号等规则，对通过设备的数据包进行检查，限制数据包进出内部网络。

防火墙技术有哪些？防火墙的核心技术及最新防火墙技术

包过滤的最大优点是对用户透明，传输性能高。但由于安全控制层次在网络层、传输层，安全控制的力度也只限于源地址、目的地址和端口号，因而只能进行较为初步的安全控制，对于恶意的拥塞攻击、内存覆盖攻击或病毒等高层次的攻击手段，则无能为力。

2.应用代理技术

应用代理防火墙工作在OSI的第七层，它通过检查所有应用层的信息包，并将检查的内容信息放入决策过程，从而提高网络的安全性。

应用网关防火墙是通过打破客户机／服务器模式实现的。每个客户机／服务器通信需要两个连接：一个是从客户端到防火墙，另一个是从防火墙到服务器。另外，每个代理需要一个不同的应用进程，或一个后台运行的服务程序，对每个新的应用必须添加针对此应用的服务程序，否则不能使用该服务。所以，应用网关防火墙具有可伸缩性差的缺点。

3.状态检测技术

状态检测防火墙工作在OSI的第二至四层，采用状态检测包过滤的技术，是传统包过滤功能扩展而来。状态检测防火墙在网络层有一个检查引擎截获数据包并抽取出与应用层状态有关的信息，并以此为依据决定对该连接是接受还是拒绝。这种技术提供了高度安全的解决方案，同时具有较好的适应性和扩展性。状态检测防火墙一般也包括一些代理级的服务，它们提供附加的对特定应用程序数据内容的支持。

状态检测防火墙基本保持了简单包过滤防火墙的优点，性能比较好，同时对应用是透明的，在此基础上，对于安全性有了大幅提升。这种防火墙摒弃了简单包过滤防火墙仅仅考察进出网络的数据包，不关心数据包状态的缺点，在防火墙的核心部分建立状态连接表，维护了连接，将进出网络的数据当成一个个的事件来处理。主要特点是由于缺乏对应用层协议的深度检测功能，无法彻底的识别数据包中大量的垃圾邮件、广告以及木马程序等等。

4.完全内容检测技术

完全内容检测技术防火墙综合状态检测与应用代理技术，并在此基础上进一步基于多层检测架构，把防病毒、内容过滤、应用识别等功能整合到防火墙里，其中还包括IPS功能，多单元融为一体，在网络界面对应用层扫描，把防病毒、内容过滤与防火墙结合起来，这体现了网络与信息安全的新思路，(因此也被称为“下一代防火墙技术”)。它在网络边界实施OSI第七层的内容扫描，实现了实时在网络边缘布署病毒防护、内容过滤等应用层服务措施。完全内容检测技术防火墙可以检查整个数据包内容，根据需要建立连接状态表，网络层保护强，应用层控制细等优点，但由于功能集成度高，对产品硬件的要求比较高。