應(yīng)用層防火墻名詞解釋

應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)(Application level gateway)，也叫做應(yīng)用層防火墻或應(yīng)用層代理防火墻，通常用于描述第三代防火墻。當(dāng)一個用戶在這個可信賴的網(wǎng)絡(luò)希望連接到在不被信賴的網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)例如因特網(wǎng)，這個應(yīng)用專注于在防火墻上的代理服務(wù)器。這個代理服務(wù)器有效地偽裝成在因特網(wǎng)上的真實服務(wù)器。它評估請求和決定允許或拒絕基于一系列被個人網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理規(guī)則的請求。

應(yīng)用層防火墻

在現(xiàn)代的計算環(huán)境中，應(yīng)用層防火墻日益顯示出其可以減少攻擊面的強(qiáng)大威力。

最初的網(wǎng)絡(luò)安全不過是使用支持訪問列表的路由器來擔(dān)任。對簡單的網(wǎng)絡(luò)而言，僅使用訪問控制列表和一些基本的過濾功能來管理一個網(wǎng)絡(luò)對于未授權(quán)的用戶而言已經(jīng)足夠。因為路由器位于每個網(wǎng)絡(luò)的中心，而且這些設(shè)備還被用于轉(zhuǎn)發(fā)與廣域網(wǎng)的通信。

但路由器僅能工作在網(wǎng)絡(luò)層，其過濾方式多少年來并沒有根本性的變化。制造路由器的公司也為增強(qiáng)安全性在這一層上也是下足了工夫。更明確地講，所有的安全措施只不過存在于路由器所在的網(wǎng)絡(luò)層而已。

第三代防火墻稱為應(yīng)用層防火墻或代理服務(wù)器防火墻，這種防火墻在兩種方向上都有"代理服務(wù)器"的能力，這樣它就可以保護(hù)主體和客體，防止其直接聯(lián)系。代理服務(wù)器可以在其中進(jìn)行協(xié)調(diào)，這樣它就可以過濾和管理訪問，也可以管理主體和客體發(fā)出和接收的內(nèi)容。這種方法可以通過以各種方式集成到現(xiàn)有目錄而實現(xiàn)，如用戶和用戶組訪問的LDAP。

應(yīng)用層防火墻還能夠仿效暴露在互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器，因此正在訪問的用戶就可以擁有一種更加快速而安全的連接體驗。事實上，在用戶訪問公開的服務(wù)器時，他所訪問的其實是第七層防火墻所開放的端口，其請求得以解析，并通過防火墻的規(guī)則庫進(jìn)行處理。一旦此請求通過了規(guī)則庫的檢查并與不同的規(guī)則相匹配，就會被傳遞給服務(wù)器。這種連接在是超高速緩存中完成的，因此可以極大地改善性能和連接的安全性。

而在OSI模型中，第五層是會話層，第七層是應(yīng)用層。應(yīng)用層之上的層為第八層，它在典型情況下就是保存用戶和策略的層次。

OSI是一個網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的分層模型。它描述和規(guī)定了兩個互聯(lián)的系統(tǒng)如何通信。其中，頂層在典型情況下即為"基于代理服務(wù)器的防火墻"所工作的層次。應(yīng)用層防火墻是第三代防火墻，,這種防火墻可以向下掃描其下的各層。在與會話層防火墻或電路層防火墻比較時，這種應(yīng)用層防火墻可以集成會話層防火墻的特性和反向代理服務(wù)器等其它高級特性，從而實現(xiàn)更安全的網(wǎng)站訪問。

當(dāng)今的攻擊已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)高級，多數(shù)會話層防火墻甚至并不能阻止多數(shù)基本的應(yīng)用型攻擊。因此，我們需要向第五層防火墻道別或者用更加安全的"應(yīng)用層防火墻" 來替換之。

應(yīng)用層防火墻已經(jīng)成為那些對法規(guī)遵從感興趣的人們談?wù)摰臒狳c話題。支付卡行業(yè)數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)(PCI DSS)原來只推薦應(yīng)用層防火墻作為最佳方式。該標(biāo)準(zhǔn)將要求公司要么安裝這種防火墻，要么進(jìn)行代碼檢查。

今天，雖然多數(shù)機(jī)構(gòu)多少擁有一些邊界防火墻，可以保護(hù)網(wǎng)絡(luò)不受惡意的因特網(wǎng)信息流的攻擊，但是這些種類的防火墻并不能保護(hù)用戶，使其免于受到穿越應(yīng)用程序的威脅。

據(jù)反惡意軟件經(jīng)銷商Sophos plc和Symantec Corp.的報告稱，最近，應(yīng)用層防火墻已經(jīng)出現(xiàn)，它是一種防御Web應(yīng)用攻擊的工具。Web應(yīng)用程序攻擊是一種最常見的入侵類型。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)防火墻不能檢測到應(yīng)用攻擊，原因是它們在合法應(yīng)用程序的開放端口上才能起作用。雖然網(wǎng)絡(luò)防火墻檢查端口和packet headers，但是，它們并不能核查應(yīng)用程序和應(yīng)用程序數(shù)據(jù)，它們可以在通過開放防火墻端口時，不知不覺地隱藏惡意活動。由于大多數(shù)Web信息流通過端口80或者端口443，而關(guān)閉這些端口是不現(xiàn)實的。

PCI DSS也已經(jīng)開始關(guān)注應(yīng)用層防火墻。名聲不太好的Section 6.6涵蓋了Web應(yīng)用程序安全，號召公司對其應(yīng)用程序進(jìn)行代碼核查，或者使用應(yīng)用層防火墻，來保護(hù)用于處理信用卡的代碼。

不幸的是，PCI DSS Section 6.6將應(yīng)用程序安全解釋為一種非此即彼的命題，但是它遠(yuǎn)比這個要復(fù)雜得多。應(yīng)用安全不僅僅是關(guān)于代碼核查或者防火墻;在一些情況下，它可以意味著兩者兼而有之。網(wǎng)絡(luò)安全是關(guān)于關(guān)閉端口和關(guān)閉不必要的服務(wù)，應(yīng)用程序安全與此不同，它是有關(guān)保護(hù)編碼和設(shè)計的。

正如任何安全工具或者做法，應(yīng)用層防火墻應(yīng)當(dāng)僅僅被看作是較大規(guī)模安全程序的一部分，并不是單一的防御Web應(yīng)用攻擊的一種方式。它應(yīng)當(dāng)是多層防御的一種。多層防御包括應(yīng)用漏洞、滲透測試以及個軟件開發(fā)生命周期中的安全漏洞的代碼核查。

在考慮應(yīng)用層防火墻時，每個用戶應(yīng)該注意四個因素。我們來分別看一下這些因素，以及現(xiàn)在市場上的一些應(yīng)用層防火墻。

首先，它真的是應(yīng)用層防火墻嗎?或者僅僅是一種深度信息包檢測器?該區(qū)別很重要。為了與PCI一致，它必須是一個真正的應(yīng)用層防火墻，而不是一個冒名頂替的工具。

一個真正的應(yīng)用層防火墻可以檢測應(yīng)用程序的信息流，以防諸如SQL注入或者跨站腳本攻擊(XSS)之類的惡意代碼。當(dāng)然，這就要求深度信息包檢測，但是深度信息包檢測僅僅查找信息流中諸如惡意軟件和間諜軟件之類的攻擊，而無法檢測到通過應(yīng)用程序發(fā)送的惡意代碼。

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)防火墻僅僅可以檢測packet headers，與之不同的是，深度信息包檢測可以檢測信息包內(nèi)部及其內(nèi)容。這雖然絕對可以增強(qiáng)防火墻的能力，但并不能算作一種防止攻擊的防御，它仍然有一些局限性。

另一種常見的誤解是將應(yīng)用層防火墻與網(wǎng)絡(luò)安全網(wǎng)關(guān)和內(nèi)容過濾產(chǎn)品混為一談。不要因為安裝了一個應(yīng)用層防火墻，就關(guān)閉你的Blue Coat、Vontu或者Vericept系統(tǒng)。這兩種產(chǎn)品進(jìn)行不同的工作。內(nèi)容過濾產(chǎn)品可以阻止不合適的網(wǎng)站，或者基于Web的電子郵件，這些都可能包含惡意軟件。但是同樣地，它們不能捕獲網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用攻擊，有時這僅僅是網(wǎng)站內(nèi)容的一部分。雖然這兩種產(chǎn)品都可以使用URL過濾，但是，應(yīng)用層防火墻可以在URL中查找惡意代碼:比如XSS攻擊中使用的JavaScript;而內(nèi)容過濾器僅僅在網(wǎng)絡(luò)地址本身中查找。

盡管如此，網(wǎng)絡(luò)安全網(wǎng)關(guān)、內(nèi)容過濾產(chǎn)品和應(yīng)用層防火墻已經(jīng)慢慢地融合為統(tǒng)一的工具。該發(fā)展是自然而然的，因為許多威脅也已經(jīng)結(jié)合起來并且現(xiàn)在需要多層防御。比如，雖然該內(nèi)容過濾器可能會也可能不會阻止惡意站點，但是應(yīng)用層防火墻會阻止它所攜帶的惡意代碼。

一個個人防火墻, 通常軟件應(yīng)用過濾信息進(jìn)入或留下。一臺電腦和一個傳統(tǒng)防火墻通常跑在一臺專用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或電腦被安置在兩個或更多網(wǎng)絡(luò)或DMZs (解除軍事管制區(qū)域) 界限。 這樣防火墻過濾所有信息進(jìn)入或留下被連接的網(wǎng)絡(luò)。 后者定義對應(yīng)于"防火墻" 的常規(guī)意思在網(wǎng)絡(luò), 和下面會談?wù)勥@類型防火墻。

以下是兩個主要類型防火墻: 網(wǎng)絡(luò)層防火墻和 應(yīng)用層防火墻。 這兩類型防火墻也許重疊; 的確, 單一系統(tǒng)會兩個一起實施。

網(wǎng)絡(luò)層防火墻

網(wǎng)絡(luò)層防火墻可視為一種 IP 封包過濾器，運作在底層的 TCP/IP 協(xié)議堆棧上。我們可以以枚舉的方式，只允許符合特定規(guī)則的封包通過，其余的一概禁止穿越防火墻。這些規(guī)則通常可以經(jīng)由管理員定義或修改，不過某些防火墻設(shè)備可能只能套用內(nèi)置的規(guī)則。

我們也能以另一種較寬松的角度來制定防火墻規(guī)則，只要封包不符合任何一項"否定規(guī)則"就予以放行?，F(xiàn)在的操作系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大多已內(nèi)置防火墻功能。

較新的防火墻能利用封包的多樣屬性來進(jìn)行過濾，例如:來源 IP 地址、來源端口號、目的 IP 地址或端口號、服務(wù)類型(如 WWW 或是 FTP)。也能經(jīng)由通信協(xié)議、TTL 值、來源的網(wǎng)域名稱或網(wǎng)段...等屬性來進(jìn)行過濾。

應(yīng)用層防火墻

應(yīng)用層防火墻是在 TCP/IP 堆棧的"應(yīng)用層"上運作，您使用瀏覽器時所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流或是使用 FTP 時的數(shù)據(jù)流都是屬于這一層。應(yīng)用層防火墻可以攔截進(jìn)出某應(yīng)用程序的所有封包，并且封鎖其他的封包(通常是直接將封包丟棄)。理論上，這一類的防火墻可以完全阻絕外部的數(shù)據(jù)流進(jìn)到受保護(hù)的機(jī)器里。

防火墻借由監(jiān)測所有的封包并找出不符規(guī)則的內(nèi)容，可以防范電腦蠕蟲或是木馬程序的快速蔓延。不過就實現(xiàn)而言，這個方法既煩且雜(軟件有千千百百種啊)，所以大部分的防火墻都不會考慮以這種方法設(shè)計。

XML 防火墻是一種新型態(tài)的應(yīng)用層防火墻。

代理服務(wù)

代理服務(wù)設(shè)備(可能是一臺專屬的硬件，或只是普通機(jī)器上的一套軟件)也能像應(yīng)用程序一樣回應(yīng)輸入封包(例如連接要求)，同時封鎖其他的封包，達(dá)到類似于防火墻的效果。

代理由外在網(wǎng)絡(luò)使竄改一個內(nèi)部系統(tǒng)更加困難, 并且一個內(nèi)部系統(tǒng)誤用不一定會導(dǎo)致一個安全漏洞可開采從防火墻外面(只要應(yīng)用代理剩下的原封和適當(dāng)?shù)乇慌渲? 。 相反地, 入侵者也許劫持一個公開可及的系統(tǒng)和使用它作為代理人為他們自己的目的; 代理人然后偽裝作為那個系統(tǒng)對其它內(nèi)部機(jī)器。 當(dāng)對內(nèi)部地址空間的用途加強(qiáng)安全, 破壞狂也許仍然使用方法譬如IP 欺騙試圖通過小包對目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)。

防火墻經(jīng)常有網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT) 的功能, 并且主機(jī)被保護(hù)在防火墻之后共同地使用所謂的"私人地址空間", 依照被定義在[RFC 1918] 。 管理員經(jīng)常設(shè)置了這樣情節(jié)在努力(無定論的有效率) 假裝內(nèi)部地址或網(wǎng)絡(luò)。

防火墻的適當(dāng)?shù)呐渲靡蠹记珊椭悄堋?它要求管理員對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和電腦安全有深入的了解。 因小差錯可使防火墻不能作為安全工具.

7層防火墻是在應(yīng)用層工作的防火墻,它實時監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)各個方面的行為。保護(hù)系統(tǒng)的安全運行,有效的保證系統(tǒng)的正常運行,有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全中有良好的表現(xiàn).

防火墻具有很好的保護(hù)作用。入侵者必須首先穿越防火墻的安全防線，才能接觸目標(biāo)計算機(jī)。你可以將防火墻配置成許多不同保護(hù)級別。高級別的保護(hù)可能會禁止一些服務(wù)，如視頻流等，但至少這是你自己的保護(hù)選擇。

在具體應(yīng)用防火墻技術(shù)時，還要考慮到兩個方面:

一是防火墻是不能防病毒的，盡管有不少的防火墻產(chǎn)品聲稱其具有這個功能。 二是防火墻技術(shù)的另外一個弱點在于數(shù)據(jù)在防火墻之間的更新是一個難題，如果延遲太大將無法支持實時服務(wù)請求。并且，防火墻采用濾波技術(shù)，濾波通常使網(wǎng)絡(luò)的性能降低50%以上，如果為了改善網(wǎng)絡(luò)性能而購置高速路由器，又會大大提高經(jīng)濟(jì)預(yù)算。

總之，防火墻是企業(yè)網(wǎng)安全問題的流行方案，即把公共數(shù)據(jù)和服務(wù)置于防火墻外，使其對防火墻內(nèi)部資源的訪問受到限制。作為一種網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，防火墻具有簡單實用的特點，并且透明度高，可以在不修改原有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的情況下達(dá)到一定的安全要求。