Объясняет назначение брандмауэра. Необходимость использования брандмауэра или фаервола

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

по курсу МиСЗКИ

на тему: «Брандмауэры»

Выполнил:

Студент группы А-46

Сафонов Д.В

Проверил: Пескова О.Ю.

Таганрог 2009 г.

2 Типы firewall

3 Работа firewall

4 Встроенные в Windows firewall

5 Windows XP SP2

8 Персоальные Firewall

Список используемой литературы

1 Понятие брандмауэра (firewall)

В анлийском "firewall" имеет исходное значение "противопожарная стена", которая должна была защищать здание от распространения огня. Точно такое же значение имеет и немецкое слово "brandmauer". В русском языке не появилось однословного аналога этому термину, наиболее укоренившийся аналог "firewall" на русском - это "сетевой экран" (вариант - межсетевой) . firewall из мира компьютерных технологий должен блокировать разные виды нежелательных проникновений внутрь вашего компьютера через компьютерную сеть. Сейчас firewall - необходимый элемент сетевой безопасности, в т. ч. безопасности пользователя, подключившегося к сети интернет Для того, чтобы фильтровать и контролировать сетевой трафик, существуют самые различные средства - и аппаратные и программные. Однако в данной работе обращается внимание именно на то, что должно защищать обычного пользователя, подключившегося к сети интернет, а таким средством обычно является персональный файрволл - обычная компьютерная программа, которая устанавливается на отдельный компьютер и защищает его без помощи какого-либо дополнительного оборудования.

На сегодняшний день даже корректно настроенная антивирусная программа с самыми свежими вирусными базами не в силах полностью защитить компьютер от угроз извне. Отчасти из-за того, что при разработке глобальной сети Интернет требованиям безопасности не уделялось достаточного внимания, а основной упор делался на удобство обмена информацией. Незащищен и стек протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), который по своей природе не отвечает современным требованиям безопасности. Разумеется, профессиональные и доморощенные хакеры не упускают возможность использовать такие уязвимости. Именно для защиты от разрушительных действий и для предотвращения кражи информации с компьютеров и предназначены файрволы.

Большая часть функций файрвола дублирует функции межсетевого экрана, однако персональный файрвол так же может обеспечивать дополнительные возможности:

Контроль за приложениями, использующими порты. В отличие от обычных межсетевых экранов, персональный файрвол может определять не только используемый протокол и адреса, но и точное название приложения, запрашивающего соединение (или пытающегося слушать на каком-то порту), в частности, возможен контроль за неизменностью приложения (в случае изменения приложения вирусами или троянами, устанавливающимися в качестве плагинов, сетевая активность приложения блокируется).

Назначение раздельных правил разным пользователям без дополнительной сетевой авторизации.

Режим обучения, когда при первом обращении программы к сетевым ресурсам пользователю выдаётся запрос (обычно вида «запретить всегда, запретить однократно, всегда разрешить, разрешить однократно, создать правило»).

Режим смешанной фильтрации (при которой проверяются различные параметры на различных уровнях сетевых протоколов - от второго (проверка на фальсификацию MAC-адреса) до 4 (фильтрация портов), и даже вышестоящих уровней (фильтрация содержимого веб-сайтов, проверка почты, отсеивание спама).

2 Типы firewall

Файрволы бывают двух видов – аппаратные и программные.

Аппаратный брандмауэр представляет собой устройство, которое подключается между компьютером (или локальную сеть) и точкой доступа в Интернет. Его достоинство заключается в том, что, являясь отдельным приспособлением, оно не потребляет ресурсы ПК, возможность защищенной работы без изменения настроек на любом компьютере, встроенная аппаратная защита от вирусов, предотвращения и защиты от атак (IDP) и функция фильтрации спама, . Недостатком, как правило, оказывается сравнительно высокая цена для домашних пользователей, и, как следствие, основной областью применения файрволов становятся локальные сети различных компаний.

В этой работе речь пойдет в основном о персональных программных брандмауэрах, однако почти все нижесказанное в равной степени касается и аппаратных. Программный файрвол представляет собой ПО, контролирующее выход компьютера в локальную сеть, а также попытки подключиться к нему извне, и на основе заранее заданного набора правил разрешающее или запрещающее те или иные действия. По сути, брандмауэр – это стена, разделяющая сетевой адаптер и операционную систему. Любые данные, как входящие, так и исходящие, «наталкиваются» на нее и проходят тщательную проверку.

Первые файрволы появились еще в 1980-х и представляли собой обычные маршрутизаторы, включающие фильтрацию пакетов (пересылаемые данные проверялись по заданному набору правил и не пропускались далее в случае несоответствия). В 1990-х годах появились так называемые firewall`ы цепного уровня. Далее по сложности и новизне - "защитники" программного уровня. Позже в основу файрволов легла динамическая фильтрация пакетов. А самая новая на сегодня архитектура программ типа firewall - kernel proxy (эта архитектура имеет как программные, так и аппаратные реализации). В основном, каждое новое поколение основывается на принципе работы предыдущего. То есть то, что справедливо для первого поколения, может быть применимо для второго поколения, правда с некоторыми поправками и дополнениями.

Содержимое. Передачи типа MBONE представляют потенциальную угрозу, если пакеты содержат команды, изменяющие параметры работы средств защиты и позволяющие злоумышленникам получить доступ. Вирусы - брандмауэры не защищают от пользователей, загружающих программы для ПЭВМ, зараженные вирусами, из Интернетовских архивов или передачи таких программ в качестве приложений к письму. Так...

А также проверяет адреса источника и назначения каждого обрабатываемого сообщения. Это обеспечивает безопасность, помогая предотвратить нежелательные проникновения в сеть или на компьютер. Программный брандмауэр выполняет те же функции, используя не внешнее устройство, а установленную на компьютере программу. На одном и том же компьютере могут использоваться как аппаратные, так и программные...

Универсальный сервер часто называют сервером приложений. Серверы в сети часто специализируются. Специализированные серверы используются для устранения наиболее "узких" мест в работе сети: создание и управление базами данных и архивами данных, поддержка многоадресной факсимильной связи и электронной почты, управление многопользовательскими терминалами (принтеры, плоттеры) и др. Файл-сервер (File ...

Можно доказать, что он причинен, то есть деяния, приводящие к ущербу, можно квалифицировать в терминах правовых актов как состав преступления. Поэтому при определении угроз безопасности информации в этом случае целесообразно учитывать требования действующего уголовного права (Уголовный кодекс РФ, 1996г.), определяющего состав преступления. В рассматриваемом случае к таким преступлениям можно...

Определение брандмауэра.

Основы технологии брандмауэров.

Брандмауэр (межсетевой экран) - это система или группа систем, реализующих правила управления доступом между двумя сетями. Фактические средства, с помощью которых это достигается, весьма различны, но в принципе брандмауэр можно рассматривать как пару механизмов: один для блокирования передачи информации, а другой, - для пропуска информации. Некоторые брандмауэры уделяют больше внимания блокировке передачи информации, другие - ее пропуску. Вероятно главное, что нужно знать о брандмауэрах, это что они реализуют правила управления доступом. Если не вполне понятно, какого рода доступ необходимо обеспечить или запретить, брандмауэр вам ничем не поможет. Также важно понимать, что конфигурация брандмауэра, как механизма обеспечения выполнения определенных правил, определяет правила для всех систем, которые он защищает. Поэтому на администраторов брандмауэров, управляющих доступом к большому количеству хостов, возлагается большая ответственность.

Internet, как и любое сообщество, страдает от идиотов, получающих удовольствие от электронной разновидности похабной писанины на стенах, поджигания почтовых ящиков или гудения автомобильными сигналами во дворах. Многие пытаются сделать с помощью сети Internet что-то полезное, у других есть важные или конфиденциальные данные, требующие защиты. Обычно задача брандмауэра - оградить сеть от идиотов, не мешая при этом пользователям выполнять свою работу.

Многие традиционные компании и центры обработки данных разработали правила и принципы компьютерной безопасности, которым надо следовать. Если правила работы компании указывают, как необходимо защищать данные, брандмауэр становится особенно важным, становясь частью корпоративной системы безопасности. Зачастую при подключении большой компании к сети Internet самым трудным является не обоснование того, что это выгодно или полезно, а объяснение руководству, что это вполне безопасно. Брандмауэр не только обеспечивает реальную защиту, он часто играет существенную роль гаранта безопасности для руководства.

Наконец, брандмауэр может служить корпоративным "посланником" ("лицом") в Internet. Многие компании используют системы брандмауэров для предоставления широкой общественности информации о продукции и услугах компании, в качестве хранилища файлов для загрузки, источника исправленных версий программ и т.д. Некоторые из этих систем стали важной составляющей спектра услуг сети Internet (например, UUnet.uu.net, whitehouse.gov, gatekeeper.dec.com), что положительно сказалось на имидже их организаторов.

Некоторые брандмауэры пропускают только сообщения электронной почты, тем самым защищая сеть от любых атак, кроме атак на почтовую службу. Другие брандмауэры обеспечивают менее строгую защиту и блокируют лишь службы, определенно угрожающие безопасности.

Обычно брандмауэры конфигурируются для защиты от неавторизованной интерактивной регистрации из "внешнего" мира. Именно это, больше, чем все остальное, помогает предотвратить проникновение вандалов в машины вашей сети. Более развитые брандмауэры блокируют передачу информации извне в защищаемую сеть, разрешая при этом внутренним пользователям свободно взаимодействовать с внешним миром. При правильной настройке брандмауэр может защитить от любого типа сетевой атаки.

Брандмауэры также важны, поскольку позволяют создать единую "уязвимую точку" ("choke point"), где можно организовать защиту и аудит. В отличие от ситуации, когда компьютерная система атакуется извне путем дозвона по модему, брандмауэр может служить эффективным средством "прослушивания" и регистрации подключений. Брандмауэры обеспечивают важные функции журнализации и аудита; часто они позволяют администраторам получать отчеты о типах и объемах переданной через них информации, о количестве попыток взлома и т.п.

Важно, что создание такой "уязвимой точки" может служить в сети той же цели, что и ворота с охраной возле здания фирмы. Тем самым, при изменении "зон" или уровней защищенности имеет смысл создавать такую "проходную". Редко когда в здании фирмы есть только ворота для выезда транспорта и нет дежурного или охранников, проверяющих пропуска у входящих. Если в офисе есть различные уровни доступа, логичным будет и создание нескольких уровней защиты в офисной сети.

Брандмауэр не может защитить от атак, которые выполняются не через него. Многие подключенные к Internet корпорации очень опасаются утечки конфиденциальных данных через этот канал. К несчастью для них, магнитную ленту использовать для передачи данных ничуть не сложнее. Руководство многих организаций, напуганное подключением к Internet, не вполне представляет, как защищать доступ к модемам по коммутируемым линиям. Смешно устанавливать стальную дверь двухметровой толщины в деревянном доме, но многие организации покупают дорогие брандмауэры и игнорирую другие многочисленные лазейки в корпоративную сеть. Чтобы брандмауэр выполнял свои функции, он должен быть часть согласованной общей системы защиты в организации. Правила брандмауэра должны быть реалистичными и отражать уровень защиты всей сети в целом. Например, для систем с совершенно секретными или конфиденциальными данными брандмауэр вообще не нужен - их просто не надо подключать к Internet, или же надо изолировать системы с действительно секретными данными от остальной части корпоративной сети.

Брандмауэр практически не может защитить вас и от саботажников или идиотов внутри сети. Хотя агент, занимающийся промышленным шпионажем, может передавать информацию через ваш брандмауэр, он точно так же может предавать ее по телефону, по факсу или на дискете. Дискеты - куда более вероятные каналы утечки информации из компании, чем брандмауэр! Брандмауэры также не могут защитить от глупости. Пользователи, предоставляющие важную информацию по телефону, - хорошая цель для обработки психологически подготовленным злоумышленником. Он может взломать сеть, полностью обойдя брандмауэр, если сможет найти "полезного" сотрудника в организации, которого сможет обманом заставить дать доступ к модемному пулу. Прежде чем решить, что в вашей организации такой проблемы не существует, спросите себя, насколько сложно представителю организации-партнера получить доступ в сеть, или будет ли трудно пользователю, забывшему пароль, добиться его сброса. Если сотрудники справочной службы считают, что им звонят только из вашего офиса, у вас определенно есть проблема.

Наконец, брандмауэры не могут защитить от передачи по большинству прикладных протоколов команд подставным ("троянским") или плохо написанным клиентским программам. Брандмауэр - не панацея, и его наличие не отменяет необходимости контролировать программное обеспечение в локальных сетях или обеспечивать защиту хостов и серверов. Передать "плохие" вещи по протоколам HTTP, SMTP и другим очень просто, и это можно легко продемонстрировать. Защита - это не то, что можно "сделать и забыть".

Брандмауэры не могут обеспечить хорошую защиту от вирусов и им подобных программ. Имеется слишком много способов кодирования двоичных файлов для передачи по сетям, а также слишком много различных аппаратных архитектур и вирусов, чтобы можно было пытаться выявить их все. Другими словами, брандмауэр не может заменить соблюдение принципов защиты вашими пользователями. В общем случае, брандмауэр не может защитить от атаки на базе данных, когда программа в виде данных посылается или копируется на внутренний хост, где затем выполняется. Такого рода атаки в прошлом выполнялись на различные версии программ sendmail, ghostscript и почтовых агентов, типа OutLook, поддерживающих языки сценариев.

Организации, серьезно обеспокоенные проблемой вирусов, должны применять специальные меры для контроля распространения вирусов в масштабе всей организации. Вместо того, чтобы пытаться оградить сеть от вирусов с помощью брандмауэра, проверьте, что каждое уязвимое рабочее место оснащено программами сканирования вирусов, запускаемыми при перезагрузке машины. Оснащение сети программами сканирования вирусов защитит ее от вирусов, полученных с дискет, через модемы и по сети Internet. Попытка заблокировать вирусы на брандмауэре защитит только от попадания вирусов из Internet, а подавляющее большинство вирусов переносится как раз на дискетах.

Тем не менее, все больше поставщиков брандмауэров предлагают брандмауэры "выявляющие вирусы". Они будут полезны только наивным пользователям, обменивающимся выполняемыми программами для платформы Windows-Intel или документами с потенциально разрушительными макросами. Есть много решений на базе брандмауэра для проблем типа червя "ILOVEYOU" и других подобных атак, но они реализуют слишком упрощенные подходы, пытаясь ограничить ущерб от действий настолько глупых, что они вообще не должны выполняться. Не полагайтесь на то, что эти средства защитят вас хоть сколько-нибудь от атакующих.

Мощный брандмауэр не заменяет чувствительного программного обеспечения, знающего природу обрабатываемых данных - ненадежных и поступивших из не обладающего доверием источника, - и обрабатывающего их соответствующим образом. Не думайте, что вы в безопасности, раз "все" используют некую почтовую программу, произведенную гигантской транснациональной компанией.

Брандмауэр, или файрвол – это система, обеспечивающая сетевую безопасность путём фильтрации входящего и исходящего трафика, руководствуясь установленными пользователем правилами. Основной задачей брандмауэра является устранение нежелательных сетевых коммуникаций или уменьшение их количества. В большинстве серверных инфраструктур брандмауэры обеспечивают основной уровень безопасности, который в сочетании с другими мерами предосторожности позволяет предотвратить атаки злоумышленников.

В данной статье рассказывается о том, как работают брандмауэры, в частности программные фаерволы с сохранением состояния (такие как IPTables и FirewallD), поскольку они относятся к облачным серверам. Статья охватывает пакеты TCP, различные типы брандмауэров, а такж множество других тем, связанных с брандмауэрами с сохранением состояния. Кроме того, в конце руководства можно найти много полезных ссылок на мануалы, которые помогут настроить брандмауэр на вашем сервере.

Сетевые пакеты TCP

Прежде чем приступить к обсуждению различных типов фаерволов, ознакомьтесь с трафиком Transport Control Protocol (TCP).

Сетевой трафик TCP перемещается по сети в виде пакетов-контейнеров, содержащих заголовки, в которых находится управляющая информация (адреса исходника и назначения, последовательность пакетов информации) и данных (что называется полезной нагрузкой). Управляющая информация в каждом пакете гарантирует, что его данные доставляются должным образом, и что его элементы также поддерживают брандмауэры.

Важно отметить, что для успешного получения входящего TCP-пакета получателю нужно отправить в ответ отправителю пакеты подтверждения. Комбинация управляющей информации во входящем и исходящем пакетах может использоваться для определения состояния подключения.

Типы фаерволов

Существует три базовых типа брандмауэров:

фильтры пакетов сетевого уровня (или stateless),
с сохранением состояния (или stateful),
и прикладного уровня.

Фильтры пакетов сетевого уровня работают путём анализа отдельных пакетов. Они не знают о состоянии соединения и могут только разрешить или запретить пакеты, исходя из их индивидуальных заголовков.

Фаерволы с сохранением состояния могут определить состояние соединения пакета, что делает их более гибкими. Они собирают пакеты, пока не определят состояние соединения до того, как к трафику будут применены правила брандмауэра.

Брандмауэры прикладного уровня анализируют передаваемые данные, что позволяет пропускать сетевой трафик через правила брандмауэра, индивидуальные для отдельных сервисов и приложений. Они также известны как прокси-фаерволы.

Кроме программного обеспечения фаерволов, доступного во всех современных операционных системах, функциональность брандмауэра также может предоставляться аппаратными устройствами (например, маршрутизаторами или аппаратными фаерволами).

Правила фаерволов

Как упоминалось выше, сетевой трафик, который проходит брандмауэр, проверяется при помощи наборов правил, чтобы определить, разрешен этот трафик или нет. Проще всего объяснить правила брандмауэра на примерах.

Предположим, у вас есть сервер со списком правил для входящего трафика:

Принимать (accept) новый и ранее установленный трафик на сетевой интерфейс через порт 80 и 443 (веб-трафик HTTP и HTTPS).
Сбрасывать (drop) входящий трафик от IP-адресов нетехнических сотрудников офиса на порт 22 (SSH).
Принимать новый и существующий входящий трафик IP-диапазона офиса на частный сетевой интерфейс через порт 22 (SSH).

Обратите внимание на слова «accept» и «drop» в этих примерах. С их помощью задаётся действие, которое фаервол должен выполнить в случае, если трафик отвечает правилу.

Accept значит разрешить трафик;
Reject – заблокировать трафик и вернуть ошибку «unreachable»;
Drop – заблокировать трафик и не возвращать ничего.

Сетевой трафик проходит список правил брандмауэра в определённой последовательности, которая называется цепочкой правил. Как только фаервол обнаруживает правило, которому отвечает трафик, он выполняет соответствующее действие для этого трафика. В данном примере согласно правилам брандмауэра сотрудник офиса, пытающийся установить SSH-соединение с сервером, будет заблокирован согласно правилу 2 и к правилу 3 не будет допущен. Системный администратор же пройдёт фаервол, поскольку отвечает правилу 3.

Политика фаервола по умолчанию

Как правило, цепочки правил брандмауэра не охватывают все возможные условия явно. Потому цепочки всегда должны иметь политику по умолчанию, которая состоит только действия (accept, reject или drop).

К примеру, политика по умолчанию одной из ранее упомянутых цепочек – drop. Если любой компьютер вне офиса попытается установить SSH-соединение к серверу, трафик будет сброшен, так как он не соответствует ни одному правилу.

Если задана политика по умолчанию accept, то любой пользователь (кроме нетехнических сотрудников офиса) сможет становить соединение с любым открытым сервисом данного сервера. Конечно, это пример очень плохо настроенного брандмауэра, потому что он защищает сервисы только от нетехнических сотрудников.

Входящий и исходящий трафик

Сетевой трафик, с точки зрения сервера, может быть либо входящим, либо исходящим; брандмауэр поддерживает отдельный набор правил для каждого вида трафика.

Трафик, который происходит из любой точки сети называется входящим трафиком. Он воспринимается не так, как исходящий трафик, который отправляется сервером. Как правило, сервер разрешает исходящий трафик, потому что считает себя заслуживающим доверия. Однако набор правил для исходящего трафика может использоваться для предотвращения нежелательной коммуникации в случае, если сервер взломан злоумышленником или вредоносным исполняемым файлом.

Чтобы использовать преимущества безопасности брандмауэра по максимуму, нужно определить все способы взаимодействия других систем с вашим сервером, создать правила, которые явно позволяют такое взаимодействие, а затем сбросить весь оставшийся трафик. Имейте в виду, что также нужно создать соответствующие правила для исходящего трафика, чтобы сервер мог отправлять подтверждения для разрешенных входящих соединений. Кроме того следует учитывать, что серверу, как правило, нужно инициировать свой исходящий трафик (например, для загрузки обновлений или подключения к базе данных), а потому важно продумать эти случаи и создать для них набор правил.

Создание правил исходящего трафика

Предположим, фаервол сбрасывает исходящий трафик по умолчанию (политика drop). Следовательно, правила accept для входящего трафика будут бесполезны без дополнительных правил исходящего трафика.

Чтобы дополнить ранее упомянутые правила входящего трафика (1 и 3) и обеспечить правильное взаимодействие с этими адресами и портами, можно использовать следующие правила брандмауэра для исходящего трафика:

Принимать существующий исходящий трафик на общий сетевой интерфейс через порт 80 и 443 (HTTP и HTTPS);
Принимать существующий исходящий трафик на закрытый сетевой через порт 22 (SSH).

Обратите внимание, явно задавать правило для сброшенного входящего трафика (правило 2) не нужно, так как сервер не будет устанавливать или подтверждать это соединение.

Программы и инструменты

Итак, теперь вы знаете, как работает фаервол, и пришло время ознакомиться с основными пакетами, позволяющими настроить фаервол. Далее можно прочесть о самых распространённых пакетах для настройки брандмауэра.

IPTables

IPTables – это стандартный фаервол, который по умолчанию входит в большинство дистрибутивов Linux

Примечание: Более современный вариант называется nftables и в скором времени он заменит этот пакет.

На самом деле IPTables является фронт-эндом для хуков netfilter на уровне ядра, при помощи которых можно управлять сетевым стеком Linux. Он работает путем сопоставления каждого пакета, пересекающего сетевой интерфейс, с набором правил.

Инструкции по настройке фаервола IPTables можно найти в следующих статьях.

Брандмауэр, он же файервол - это система или комбинация систем, позволяющие разделить сеть на две или более частей и реализовать набор правил, определяющих условия прохождения пакетов из одной части в другую. Как правило, зта граница проводится между локальной сетью предприятия и ИНТЕРНЕТ, хотя ее можно провести и внутри локальной сети предприятия или домашней сети. Брандмауэр таким образом пропускает через себя весь трафик. Для каждого проходящего пакета брандмауэр принимает решение пропускать его или отбросить.

Обычно под брандмауэром подразумевают комплекс программных средств, устанавливаемых на компьютер, выполняющий функции шлюза в интернет. Существуют так же специализированные программно-аппаратные комплексы, обычно включающие в себя функции шлюза и маршрутизатора. Как правило, в операционную систему, под управлением которой работает брандмауэр вносятся изменения, цель которых - повышение защиты самого брандмауэра. Эти изменения затрагивают как ядро ОС, так и соответствующие файлы конфигурации.

С целью обеспечения безопасности доступ к операционной системе должен быть только у администратора. Некоторые брандмауэры работают только в однопользовательском режиме. Многие брандмауэры имеют систему проверки целостности программных кодов. При этом контрольные суммы программных кодов хранятся в защищенном месте и сравниваются при старте программы во избежание подмены программного обеспечения.

Типы брандмауэров:

пакетные фильтры (packet filter)
сервера прикладного уровня (application gateways)
сервера уровня соединения (circuit gateways)

Все типы могут одновременно встретиться в одном брандмауэре.

Пакетные фильтры

Брандмауэры с пакетными фильтрами принимают решение о том, пропускать пакет или отбросить, просматривая IP-адреса, флаги или номера TCP портов в заголовке этого пакета. IP-адрес и номер порта - это информация сетевого и транспортного уровней соответственно, но пакетные фильтры используют и информацию прикладного уровня, т.к. все стандартные сервисы в TCP/IP ассоциируются с определенным номером порта.

Сервера прикладного уровня

Брандмауэры с серверами прикладного уровня используют сервера конкретных сервисов - TELNET, FTP и т.д. (proxy server), запускаемые на брандмауэре и пропускающие через себя весь трафик, относящийся к данному сервису. Таким образом, между клиентом и сервером образуются два соединения: от клиента до брандмауэра и от брандмауэра до места назначения.

Использование серверов прикладного уровня позволяет решить важную задачу - скрыть от внешних пользователей структуру локальной сети, включая информацию в заголовках почтовых пакетов или службы доменных имен (DNS). Другим положительным качеством является возможность аутентификации на пользовательском уровне (аутентификация - процесс подтверждения идентичности чего-либо; в данном случае это процесс подтверждения, действительно ли пользователь является тем, за кого он себя выдает).

Сервера протоколов прикладного уровня позволяют обеспечить наиболее высокий уровень защиты - взаимодействие с внешним миров реализуется через небольшое число прикладных программ, полностью контролирующих весь входящий и выходящий трафик.

Сервера уровня соединения

Сервер уровня соединения представляет из себя транслятор TCP соединения. Пользователь образует соединение с определенным портом на брандмауэре, после чего последний производит соединение с местом назначения по другую сторону от брандмауэра. Во время сеанса этот транслятор копирует байты в обоих направлениях, действуя как провод.

Как правило, пункт назначения задается заранее, в то время как источников может быть много (соединение типа один - много). Используя различные порты, можно создавать различные конфигурации.

Такой тип сервера позволяет создавать транслятор для любого определенного пользователем сервиса, базирующегося на TCP, осуществлять контроль доступа к этому сервису, сбор статистики по его использованию.

Сравнительные характеристики

Ниже приведены основные преимущества и недостатки пакетных фильтров и серверов прикладного уровня относительно друг друга.

К положительным качествам пакетных фильтров следует отнести следующие:

относительно невысокая стоимость
гибкость в определении правил фильтрации
небольшая задержка при прохождении пакетов

Недостатки у данного типа брандмауэров следующие:

локальная сеть видна (маршрутизируется) из ИНТЕРНЕТ
правила фильтрации пакетов трудны в описании, требуются очень хорошие знания технологий TCP и UDP
при нарушении работоспособности брандмауэра все компьютеры за ним становятся полностью незащищенными либо недоступными
аутентификацию с использованием IP-адреса можно обмануть использованием IP-спуфинга (атакующая система выдает себя за другую, используя ее IP-адрес)
отсутствует аутентификация на пользовательском уровне

К преимуществам серверов прикладного уровня следует отнести следующие:

локальная сеть невидима из ИНТЕРНЕТ
при нарушении работоспособности брандмауэра пакеты перестают проходить через брандмауэр, тем самым не возникает угрозы для защищаемых им машин
защита на уровне приложений позволяет осуществлять большое количество дополнительных проверок, снижая тем самым вероятность взлома с использованием дыр в программном обеспечении
аутентификация на пользовательском уровне может быть реализована система немедленного предупреждения о попытке взлома.

Недостатками этого типа являются:

более высокая, чем для пакетных фильтров стоимость;
невозможность использования протоколов RPC и UDP;
производительность ниже, чем для пакетных фильтров.

Виртуальные сети

Ряд брандмауэров позволяет также организовывать виртуальные корпоративные сети (Virtual Private Network), т.е. объединить несколько локальных сетей, включенных в ИНТЕРНЕТ в одну виртуальную сеть. VPN позволяют организовать прозрачное для пользователей соединение локальных сетей, сохраняя секретность и целостность передаваемой информации с помощью шифрования. При этом при передаче по ИНТЕРНЕТ шифруются не только данные пользователя, но и сетевая информация - сетевые адреса, номера портов и т.д.

Администрирование

Легкость администрирования является одним из ключевых аспектов в создании эффективной и надежной системы защиты. Ошибки при определении правил доступа могут образовать дыру, через которую может быть взломана система. Поэтому в большинстве брандмауэров реализованы сервисные утилиты, облегчающие ввод, удаление, просмотр набора правил. Наличие этих утилит позволяет также производить проверки на синтаксические или логические ошибки при вводе или редактирования правил. Как правило, эти утилиты позволяют просматривать информацию, сгруппированную по каким либо критериям - например, все что относится к конкретному пользователю или сервису.

Системы сбора статистики и предупреждения об атаке Еще одним важным компонентом брандмауэра является система сбора статистики и предупреждения об атаке. Информация обо всех событиях - отказах, входящих, выходящих соединениях, числе переданных байт, использовавшихся сервисах, времени соединения и т.д. - накапливается в файлах статистики. Многие брандмауэры позволяют гибко определять подлежащие протоколированию события, описать действия брандмауэра при атаках или попытках несанкционированного доступа - это может быть сообщение на консоль, почтовое послание администратору системы и т.д. Немедленный вывод сообщения о попытке взлома на экран консоли или администратора может помочь, если попытка оказалась успешной и атакующий уже проник в систему. В состав многих брандмауэров входят генераторы отчетов, служащие для обработки статистики. Они позволяют собрать статистику по использованию ресурсов конкретными пользователями, по использованию сервисов, отказам, источникам, с которых проводились попытки несанкционированного доступа и т.д.

Аутентификация

Аутентификация является одним из самых важных компонентов брандмауэров. Прежде чем пользователю будет предоставлено право воспользоваться тем или иным сервисом, необходимо убедиться, что он действительно тот, за кого он себя выдает (предполагается, что этот сервис для данного пользователя разрешен: процесс определения, какие сервисы разрешены называется авторизацией. Авторизация обычно рассматривается в контексте аутентификации - как только пользователь аутентифицирован, для него определяются разрешенные ему сервисы). При получении запроса на использование сервиса от имени какого-либо пользователя, брандмауэр проверяет, какой способ аутентификации определен для данного пользователя и передает управление серверу аутентификации. После получения положительного ответа от сервера аутентификации брандмауэр образует запрашиваемое пользователем соединение.

Как правило, используется принцип, получивший название \\\\\"что он знает\\\\\" - т.е. пользователь знает некоторое секретное слово, которое он посылает серверу аутентификации в ответ на его запрос.

Одной из схем аутентификации является использование стандартных UNIX паролей. Эта схема является наиболее уязвимой с точки зрения безопасности - пароль может быть перехвачен и использован другим лицом.

Чаще всего используются схемы с использованием одноразовых паролей. Даже будучи перехваченным, этот пароль будет бесполезен при следующей регистрации, а получить следующий пароль из предыдущего является крайне трудной задачей. Для генерации одноразовых паролей используются как программные, так и аппаратные генераторы - последние представляют из себя устройства, вставляемые в слот компьютера. Знание секретного слова необходимо пользователю для приведения этого устройства в действие. Ряд брандмауэров поддерживают Kerberos - один из наиболее распространенных методов аутентификации. Некоторые схемы требуют изменения клиентского программного обеспечения - шаг, который далеко не всегда приемлем.

На данный момент на рынке присутствует множество видов программных и аппаратных решений для защиты локальной сети либо отдельного компьютера от несанкционированного доступа. Не пренебрегайте собственной безопасностью.

Каждый компьютер содержит несколько тысяч портов, через которые другие компьютеры могут отправлять данные. Брандмауэр представляет собой инструмент безопасности, ограничивающий на вашем компьютере количество портов, через которые осуществляется обмен данными с другими компьютерами. Если брандмауэр используется в целях ограничения количества портов для обмена данными, вы сможете внимательно отслеживать эти порты, чтобы предотвратить атаку злоумышленников. Также можно изменить конфигурацию брандмауэра, чтобы настроить обмен данными через порт, известный только вам.

Брандмауэры можно использовать как отдельно для оборудования и программного обеспечения, так и для комплексного программно-аппаратного обеспечения. Брандмауэры рекомендуется использовать для распознавания вирусов (вирусов-червей и некоторых видов троянов), которые могут проникать в систему или из нее через открытый порт. Они не обеспечивают защиту от вирусов, содержащихся во вложениях электронной почты или от угроз, существующих в системе. Таким образом, хотя брандмауэры и выполняют важную задачу, они не должны быть единственным средством обеспечения безопасности. В качестве других стратегий обеспечения безопасности можно назвать использование антивирусных программ и средств проверки подлинности и авторизации, развертывание которых должно выполняться наряду с использованием брандмауэра.

Защита ArcGIS Server с помощью брандмауэра

Существует ряд стратегий, цель которых – обеспечить защиту сайта ArcGIS Server посредством брандмауэров. Перечисленные методы используют брандмауэры для разделения внутренней (с возможностью управления безопасностью) и внешней сети (где безопасность не гарантирована).

Один брандмауэр

Самый простой и наименее безопасный вариант предполагает использование только одного брандмауэра для ограничения трафика веб-сервера. Как правило, открытым остается только порт 80. Веб-сервер, ArcGIS Web Adaptor, ГИС-сервер и ваши данные находятся в безопасной внутренней сети, защищенной брандмауэром.

Несколько брандмауэров с обратным прокси и веб-адаптером (Web Adaptor) в пограничной сети

Более безопасный, но и более сложный вариант, который предполагает настройку веб-сервера и веб-адаптера (Web Adaptor) в пределах пограничной сети (также известной как демилитаризованная зона или промежуточная подсеть). При этом сценарии веб-адаптер (Web Adaptor) получает входящие запросы через порт 80. Затем он отправляет запрос на ГИС-сервер через другой брандмауэр, используя при этом порт 6080. Благодаря Web Adaptor компьютер работает как обратный прокси (reverse proxy).

Рассмотрим этот вариант более подробно:

Пограничная сеть содержит компьютеры, доступ к которым пользователи Интернета осуществляют через брандмауэр, но при этом такие компьютеры не принадлежат к вашей безопасной внутренней сети. Пограничная сеть изолирует внутреннюю сеть, блокируя прямой доступ для Интернет-клиентов.
Веб-адаптер (Web Adaptor) в пограничной сети принимает веб-запросы через общий порт (например, порт 80). Брандмауэр блокирует доступ через все остальные порты. После этого Web Adaptor отправляет запрос во внутреннюю защищенную сеть через другой брандмауэр, используя порт 6080 ArcGIS Server.
ГИС-сервер и сервер данных (если есть) размещаются в безопасной внутренней сети. Запрос, поступающий в безопасную сеть, должен поступать с веб-адаптера (Web Adaptor) и проходить через брандмауэр. Отклик, отравляемый из безопасной сети, возвращается в клиент тем же путем, которым он поступил туда. Сначала отклик передается через брандмауэр назад в Web Adaptor. Затем Web Adaptor отправляет его в клиент через другой брандмауэр.

В случае проникновения вируса в компьютер в пограничной сети наличие второго брандмауэра снижает вероятность того, что зараженный компьютер нанесет вред компьютерам во внутренней сети.

Интеграция существующего обратного прокси

Если ваша организация уже использует обратный прокси, можно его настроить таким образом, чтобы он направлял запросы на ArcGIS Server в безопасной внутренней сети. Основным вариантом является прямое подключение к ГИС-серверу через порт 6080 без установки Web Adaptor.

Если вы хотите, чтобы порт между обратным прокси и вашей безопасной внутренней сетью оставался неизвестным, на другом веб-сервере в пределах этой безопасной внутренней сети может быть установлен Web Adaptor. Этот Web Adaptor можно настроить, чтобы он принимал трафик через тот порт, который вы выберете.

Вы можете добавить свой сайт ArcGIS Server непосредственно в указатели прокси (proxy directives). Например, если вы используете в качестве обратного прокси Apache, то вам потребуется добавить свой сайт ArcGIS Server в указатели ProxyPass файла конфигурации веб-сервера Apache.

ProxyPass /arcgis http://gisserver.domain.com:6080/arcgis ProxyPassReverse /arcgis http://gisserver.domain.com:6080/arcgis

Если вы используете обратный прокси, и окончание URL вашего сайта отличается от заданного по умолчанию /arcgis (все буквы строчные), то вам нужно также установить свойство ArcGIS Server WebContextURL (ArcGIS Server"s WebContextURL property). Это позволит ArcGIS Server построить корректные URL на все ресурсы, которые он направляет конечному пользователю. Чтобы изменить WebContextURL, сделайте следующее:

Войдите в ArcGIS Server Administrator Directory по адресу http://gisserver.domain.com:6080/arcgis/admin как пользователь с правами доступа администратора.

Щелкните система (system) > свойства (properties) > обновить (update) .

В окне для текста Свойства (Properties) вставьте следующий JSON, заменив свой собственный URL ArcGIS Server, который видят пользователи за пределами брандмауэра вашей организации.

{ "WebContextURL": "http://gisserver.domain.com/mygis" }

Щелкните Обновить (Update) .
Перезапустите ArcGIS Server на каждом ГИС-сервере сайта. В Linux это выполняется посредством скриптов stopserver и startserver, которые можно найти в установочной директории каждого компьютера.

Брандмауэры между ГИС-серверами

В стандартной ситуации установка брандмауэров между ГИС-серверами не требуется. Тем не менее при наличии брандмауэров, установленных между компьютерами, необходимо открыть порты, перечисленные в разделе Порты, используемые ArcGIS Server .