Для чего нужен межсетевой экран

Зачем нужен межсетевой экран (брандмауэр)?

Вероятно, вы слышали, что брандмауэры — важная защита безопасности, но знаете ли вы, почему это так? Многие люди этого не делают, если любые ссылки на брандмауэры на телешоу, фильмы и другие формы популярных медиа — это какие-то признаки.

Брандмауэр находится между компьютером (или локальной сетью) и другой сетью (например, Интернетом), контролируя входящий и исходящий сетевой трафик. Без брандмауэра все идет. С брандмауэром правила брандмауэра определяют, какой трафик разрешен, а какой нет.

Почему компьютеры включают брандмауэры

Большинство пользователей теперь используют маршрутизаторы дома, чтобы они могли делиться своим интернет-соединением между несколькими устройствами. Однако было время, когда многие люди подключили кабель Ethernet своего компьютера непосредственно к кабелю или DSL-модему, подключив компьютер непосредственно к Интернету. Компьютер, подключенный непосредственно к Интернету, имеет общедоступный IP-адрес — другими словами, любой пользователь Интернета может достичь этого. Любые сетевые службы, которые у вас запущены на вашем компьютере, такие как службы, входящие в состав Windows для совместного использования файлов и принтеров, удаленный рабочий стол и другие функции, будут доступны для других компьютеров в Интернете.

В первоначальном выпуске Windows XP не было брандмауэра. Сочетание услуг, предназначенных для локальных сетей, без брандмауэра и компьютеров, подключенных непосредственно к Интернету, привело к тому, что многие компьютеры Windows XP заразились в течение нескольких минут после подключения к Интернету.

Брандмауэр Windows был представлен в Windows XP с пакетом обновления 2 (SP2), и он, наконец, включил брандмауэр по умолчанию в Windows. Эти сетевые службы были изолированы от Интернета. Вместо того, чтобы принимать все входящие соединения, система брандмауэра удаляет все входящие соединения, если только она специально не настроена для разрешения этих входящих соединений.

Это не позволяет пользователям Интернета подключиться к локальным сетевым службам на вашем компьютере. Он также контролирует доступ к сетевым службам с других компьютеров в вашей локальной сети. Вот почему вас спрашивают, какая именно сеть, когда вы подключаетесь к одному в Windows. Если вы подключитесь к домашней сети, брандмауэр разрешит доступ к этим службам. Если вы подключитесь к общедоступной сети, брандмауэр запретит доступ.

Даже если сама сетевая служба настроена так, чтобы не разрешать подключения из Интернета, возможно, что сама служба имеет дефект безопасности, и специально созданный запрос может позволить злоумышленнику запустить на вашем компьютере произвольный код. Брандмауэр предотвращает это, мешая, препятствуя входящим соединениям даже достичь этих потенциально уязвимых сервисов.

Дополнительные функции брандмауэра

Брандмауэры размещаются между сетью (например, Интернетом) и компьютером (или локальной сетью), который защищает брандмауэр. Основной целью безопасности брандмауэра для домашних пользователей является блокировка нежелательного входящего сетевого трафика, но брандмауэры могут сделать гораздо больше. Поскольку межсетевой экран находится между этими двумя сетями, он может анализировать весь трафик, достигающий или выходящий из сети, и решить, что с ним делать. Например, брандмауэр также может быть настроен для блокировки определенных типов исходящего трафика или может регистрировать подозрительный трафик (или весь трафик).

Брандмауэр может иметь множество правил, разрешающих и запрещающих определенные типы трафика. Например, он может разрешать только подключение к серверу с определенного IP-адреса, отбрасывая все запросы на подключение из других источников для обеспечения безопасности.

Брандмауэрами может быть что угодно: от части программного обеспечения, работающего на вашем ноутбуке (например, брандмауэра, входящего в состав Windows) до выделенного оборудования в корпоративной сети. Такие корпоративные брандмауэры могли анализировать исходящий трафик, чтобы гарантировать, что никакая вредоносная программа не взаимодействует через сеть, не отслеживает использование сети сотрудника и не фильтрует трафик — например, брандмауэр может быть настроен только для того, чтобы разрешать просмотр веб-трафика через брандмауэр, блокируя доступ к другим типам Приложения.

Межсетевой экран

Межсетевой экран или сетевой экран — комплекс аппаратных или программных средств, осуществляющий контроль и фильтрацию проходящих через него сетевых пакетов в соответствии с заданными правилами.

Основной задачей сетевого экрана является защита компьютерных сетей или отдельных узлов от несанкционированного доступа. Также сетевые экраны часто называют фильтрами, так как их основная задача — не пропускать (фильтровать) пакеты, не подходящие под критерии, определённые в конфигурации.

Некоторые сетевые экраны также позволяют осуществлять трансляцию адресов — динамическую замену внутрисетевых (серых) адресов или портов на внешние, используемые за пределами ЛВС.

Содержание

Другие названия

Брандма́уэр (нем. Brandmauer ) — заимствованный из немецкого языка термин, являющийся аналогом английского firewall в его оригинальном значении (стена, которая разделяет смежные здания, предохраняя от распространения пожара). Интересно, что в области компьютерных технологий в немецком языке употребляется слово «Firewall».

Файрво́лл, файрво́л, файерво́л, фаерво́л — образовано транслитерацией английского термина firewall.

Разновидности сетевых экранов

Сетевые экраны подразделяются на различные типы в зависимости от следующих характеристик:

• обеспечивает ли экран соединение между одним узлом и сетью или между двумя или более различными сетями;
• на уровне каких сетевых протоколов происходит контроль потока данных;
• отслеживаются ли состояния активных соединений или нет.

В зависимости от охвата контролируемых потоков данных сетевые экраны делятся на:

• традиционный сетевой (или межсетевой) экран — программа (или неотъемлемая часть операционной системы) на шлюзе (сервере, передающем трафик между сетями) или аппаратное решение, контролирующие входящие и исходящие потоки данных между подключенными сетями.
• персональный сетевой экран — программа, установленная на пользовательском компьютере и предназначенная для защиты от несанкционированного доступа только этого компьютера.

Вырожденный случай — использование традиционного сетевого экрана сервером, для ограничения доступа к собственным ресурсам.

В зависимости от уровня, на котором происходит контроль доступа, существует разделение на сетевые экраны, работающие на:

• сетевом уровне, когда фильтрация происходит на основе адресов отправителя и получателя пакетов, номеров портов транспортного уровня модели OSI и статических правил, заданных администратором;
• сеансовом уровне (также известные как stateful ) — отслеживающие сеансы между приложениями, не пропускающие пакеты нарушающих спецификации TCP/IP, часто используемых в злонамеренных операциях — сканировании ресурсов, взломах через неправильные реализации TCP/IP, обрыв/замедление соединений, инъекция данных.
• уровне приложений, фильтрация на основании анализа данных приложения, передаваемых внутри пакета. Такие типы экранов позволяют блокировать передачу нежелательной и потенциально опасной информации на основании политик и настроек. Некоторые решения, относимые к сетевым экранам уровня приложения, представляют собой прокси-серверы с некоторыми возможностями сетевого экрана, реализуя прозрачные прокси-серверы, со специализацией по протоколам. Возможности прокси-сервера и многопротокольная специализация делают фильтрацию значительно более гибкой, чем на классических сетевых экранах, но такие приложения имеют все недостатки прокси-серверов (например, анонимизация трафика).

В зависимости от отслеживания активных соединений сетевые экраны бывают:

• stateless (простая фильтрация), которые не отслеживают текущие соединения (например, TCP), а фильтруют поток данных исключительно на основе статических правил;
• stateful, stateful packet inspection (SPI) (фильтрация с учётом контекста), с отслеживанием текущих соединений и пропуском только таких пакетов, которые удовлетворяют логике и алгоритмам работы соответствующих протоколов и приложений. Такие типы сетевых экранов позволяют эффективнее бороться с различными видами DoS-атак и уязвимостями некоторых сетевых протоколов. Кроме того, они обеспечивают функционирование таких протоколов, как H.323, SIP, FTP и т. п., которые используют сложные схемы передачи данных между адресатами, плохо поддающиеся описанию статическими правилами, и, зачастую, несовместимых со стандартными, stateless сетевыми экранами.

Типичные возможности

• фильтрация доступа к заведомо незащищенным службам;
• препятствование получению закрытой информации из защищенной подсети, а также внедрению в защищенную подсеть ложных данных с помощью уязвимых служб;
• контроль доступа к узлам сети;
• может регистрировать все попытки доступа как извне, так и из внутренней сети, что позволяет вести учёт использования доступа в Интернет отдельными узлами сети;
• регламентирование порядка доступа к сети;
• уведомление о подозрительной деятельности, попытках зондирования или атаки на узлы сети или сам экран;

Вследствие защитных ограничений могут быть заблокированы некоторые необходимые пользователю службы, такие как Telnet, FTP, SMB, NFS, и так далее. Поэтому настройка файрвола требует участия специалиста по сетевой безопасности. В противном случае вред от неправильного конфигурирования может превысить пользу.

Также следует отметить, что использование файрвола увеличивает время отклика и снижает пропускную способность, поскольку фильтрация происходит не мгновенно.

Проблемы, не решаемые файрволом

Межсетевой экран сам по себе не панацея от всех угроз для сети. В частности, он:

• не защищает узлы сети от проникновения через «люки» (англ.back doors ) или уязвимости ПО;
• не обеспечивает защиту от многих внутренних угроз, в первую очередь — утечки данных;
• не защищает от загрузки пользователями вредоносных программ, в том числе вирусов;

Для решения последних двух проблем используются соответствующие дополнительные средства, в частности, антивирусы. Обычно они подключаются к файрволу и пропускают через себя соответствующую часть сетевого трафика, работая как прозрачный для прочих сетевых узлов прокси, или же получают с файрвола копию всех пересылаемых данных. Однако такой анализ требует значительных аппаратных ресурсов, поэтому обычно проводится на каждом узле сети самостоятельно.

Как работает межсетевой экран?

Сеть нуждается в защите от внешних угроз. Хищение данных, несанкционированный доступ и повреждения могут сказаться на работе сети и принести серьезные убытки. Используйте специальные программы и устройства, чтобы обезопасить себя от разрушительных воздействий. В этом обзоре мы расскажем об межсетевом экране и рассмотрим его основные типы.

Назначение межсетевых экранов

Межсетевые экраны ( МСЭ ) или файрволы — это аппаратные и программные меры для предотвращения негативных воздействий извне. Файрвол работает как фильтр: из всего потока трафика просеивается только разрешенный. Это первая линия защитных укреплений между внутренними сетями и внешними, такими как интернет. Технология применяется уже на протяжении 25 лет.

Необходимость в межсетевых экранах возникла, когда стало понятно, что принцип полной связности сетей больше не работает. Компьютеры начали появляться не только в университетах и лабораториях. С распространением ПК и интернета возникла необходимость отделять внутренние сети от небезопасных внешних, чтобы уберечься от злоумышленников и защитить компьютер от взлома.

Для защиты корпоративной сети устанавливают аппаратный межсетевой экран — это может быть отдельное устройство или часть маршрутизатора. Однако такая практика применяется не всегда. Альтернативный способ — установить на компьютер, который нуждается в защите, программный межсетевой экран. В качестве примера можно привести файрвол , встроенный в Windows.

Имеет смысл использовать программный межсетевой экран на корпоративном ноутбуке, которым вы пользуетесь в защищенной сети компании. За стенами организации вы попадаете в незащищенную среду — установленный файрвол обезопасит вас в командировках, при работе в кафе и ресторанах.

Как работает межсетевой экран

Фильтрация трафика происходит на основе заранее установленных правил безопасности. Для этого создается специальная таблица, куда заносится описание допустимых и недопустимым к передаче данных. Межсетевой экран не пропускает трафик, если одно из запрещающих правил из таблицы срабатывает.

Файрволы могут запрещать или разрешать доступ, основываясь на разных параметрах: IP-адресах, доменных именах, протоколах и номерах портов, а также комбинировать их.

• IP-адреса. Каждое устройство, использующее протокол IP, обладает уникальным адресом. Вы можете задать определенный адрес или диапазон, чтобы пресечь попытки получения пакетов. Или наоборот — дать доступ только определенному кругу IP-адресов.
• Порты. Это точки, которые дают приложениям доступ к инфраструктуре сети. К примеру, протокол ftp пользуется портом 21, а порт 80 предназначен для приложений, используемых для просмотра сайтов. Таким образом, мы получаем возможность воспрепятствовать доступу к определенным приложениям и сервисам.
• Доменное имя. Адрес ресурса в интернете также является параметром для фильтрации. Можно запретить пропускать трафик с одного или нескольких сайтов. Пользователь будет огражден от неприемлемого контента , а сеть от пагубного воздействия.
• Протокол. Файрвол настраивается так, чтобы пропускать трафик одного протокола или блокировать доступ к одному из них. Тип протокола указывает на набор параметров защиты и задачу, которую выполняет используемое им приложение.

Типы МСЭ

1. Прокси -сервер

Один из родоначальников МСЭ , который выполняет роль шлюза для приложений между внутренними и внешними сетями. Прокси -серверы имеют и другие функции, среди которых защита данных и кэширование . Кроме того, они не допускают прямые подключения из-за границ сети. Использование дополнительных функций может чрезмерно нагрузить производительность и уменьшить пропускную способность.

2. МСЭ с контролем состояния сеансов

Экраны с возможностью контролировать состояние сеансов — уже укоренившаяся технология. На решение принять или блокировать данные влияет состояние, порт и протокол. Такие версии следят за всей активностью сразу после открытия соединения и вплоть до самого закрытия. Блокировать трафик или не блокировать система решает, опираясь на установленные администратором правила и контекст. Во втором случае учитываются данные, которые МСЭ дали прошлые соединения.

3. МСЭ Unified threat management (UTM)

Комплексное устройство. Как правило, такой межсетевой экран решает 3 задачи:

• контролирует состояние сеанса;
• предотвращает вторжения;
• занимается антивирусным сканированием.

Порой фаерволы, усовершенствованные до версии UTM, включают и другой функционал, например: управление облаком.

4. Межсетевой экран Next-Generation Firewall (NGFW)

Ответ современным угрозам. Злоумышленники постоянно развивают технологии нападения, находят новые уязвимости, совершенствуют вредоносные программы и усложняют для отражения атаки на уровне приложений. Такой файрвол не только фильтрует пакеты и контролирует состояние сеансов. Он полезен в поддержании информационной безопасности благодаря следующим функциям:

• учет особенностей приложений, который дает возможность идентифицировать и нейтрализовать вредоносную программу;
• оборона от непрекращающихся атак из инфицированных систем;
• обновляемая база данных, которая содержит описание приложений и угроз;
• мониторинг трафика, который шифруется с помощью протокола SSL.

5. МСЭ нового поколения с активной защитой от угроз

Данный тип межсетевого экрана — усовершенствованная версия NGFW. Это устройство помогает защититься от угроз повышенной сложности. Дополнительный функционал умеет:

• учитывать контекст и находить ресурсы, которые находятся под наибольшим риском;
• оперативно отражать атаки за счет автоматизации безопасности, которая самостоятельно управляет защитой и устанавливает политики;
• выявлять отвлекающую или подозрительную активность, благодаря применению корреляции событий в сети и на компьютерах;

В этой версии межсетевого экрана NGFW введены унифицированные политики, которые значительно упрощают администрирование.

Недостатки МСЭ

Межсетевые экраны обороняют сеть от злоумышленников. Однако необходимо серьезно отнестись к их настройке. Будьте внимательны: ошибившись при настройке параметров доступа, вы нанесете вред и файрвол будет останавливать нужный и ненужный трафик, а сеть станет неработоспособной.

Применение межсетевого экрана может стать причиной падения производительности сети. Помните, что они перехватывают весь входящий трафик для проверки. При крупных размерах сети чрезмерное стремление обеспечить безопасность и введение большего числа правил приведет к тому, что сеть станет работать медленно.

Зачастую одного файрвола недостаточно, чтобы полностью обезопасить сеть от внешних угроз. Поэтому его применяют вместе с другими программами, такими как антивирус.

Источники:

Зачем нужен межсетевой экран (брандмауэр)?

http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/39168

http://meliorit.ru/blog/kak-rabotayet-mezhsetevoy-ekran/