计算机新技术专题课程论文信息安全技术之防火墙技术.doc
《计算机新技术专题课程论文信息安全技术之防火墙技术.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《计算机新技术专题课程论文信息安全技术之防火墙技术.doc(17页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、课程论文1. 论文题目: 信息安全技术之防火墙技术 姓名: 颜晓云 学号: 120083501076 专业: 计算机科学与技术 班级: 08.2班 评阅成绩: 评阅意见: 论文提交时间:2011 年 11 月 14 日 题 目信息安全技术之防火墙技术 摘 要近几年来,Internet技术日趋成熟,已经开始了从以提供和保证网络联通性为主要目标的第一代Internet技术向以提供网络数据信息服务为特征的第二代Internet技术的过渡。与此同时,数以万计的商业公司、政府机构在多年的犹豫、观望之后,意识到采用Internet技术并使企业数据通信网络成为Internet的延伸已成为发展趋势。这使得企业
2、数据网络正迅速地从以封闭型的专线、专网为特征的第二代技术转向以Internet互联技术为基础的第三代企业信息网络。所有这些,都促使了计算机网络互联技术迅速的大规模使用。众所周知,作为全球使用范围最大的信息网,Internet自身协议的开放性极大地方便了各种计算机连网,拓宽了共享资源。但是,由于在早期网络协议设计上对安全问题的忽视,以及在管理和使用上的无政府状态,逐渐使Internet自身安全受到严重威胁,与它有关的安全事故屡有发生。对网络安全的威胁主要表现在:非授权访问,冒充合法用户,破坏数据完整性,干扰系统正常运行,利用网络传播病毒,线路窃听等方面。这以要求我们与Internet互连所带来的
3、安全性问题予以足够重视。关键词:网络 防火墙技术 安全 (以下为中文摘要对应的英文)【Abstract】Title The Document Of Computer Network Security Abstract With the computer network development. Internet has already turned from the first generation the second. Meanwhile, thousands of company and governments realize the importance of Internet and
4、 take measures to build their own Network , so that extend the development of the Internet . This makes the Internet transfer from the second generation to the third which features basis of Inter connecting. All of this above contributes to the large scale use of Interconnecting. As it is known to u
5、s all, Internet has the largest information net ,It is the openness of the protocol that convinent the link of variety nets and extend the sharing resources. However, because of the neglecting of Network security and the government management seriously threats the safety of Internet. The dangers app
6、ears: illegeal visiting, prentending the managerment , destroying the database, interrupting the setup of system, spreading the virus and so on . This asks us to pay more attention to the safety of Internet twister. Key Words: Network 、Firework、Network security 目 录1.防火墙的概念12.防火墙的发展史23.防火墙的分类以及实现方式23
7、.1按软、硬件划分23.2按防火墙技术划分34.主要功能45.小结56. 参考文献6引言随着计算机网络技术的飞速发展,尤其是互联网的应用变得越来越广泛,在带来了前所未有的海量信息的同时,网络的开放性和自由性也产生了私有信息和数据被破坏或侵犯的可能性,网络信息的安全性变得日益重要起来,已被信息社会的各个领域所重视。 计算机网络安全从技术上来说,主要由防病毒、防火墙等多个安全组件组成,一个单独的组件无法确保网络信息的安全性。目前广泛运用和比较成熟的网络安全技术主要有:防火墙技术、数据加密技术、PKI技术等,以下就此谈谈亦关防火墙胡一些技术。1. 防火墙的概念所谓防火墙指的是一个由软件和硬件设备组合
8、而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造的保护屏障。是一种获取安全性方法的形象说法,它是一种计算机硬件和软件的结合,使Internet与Intranet之间建立起一个安全网关(Security Gateway),从而保护内部网免受非法用户的侵入,防火墙主要由服务访问规则、验证工具、包过滤和应用网关4个部分组成。 防火墙就是一个位于计算机和它所连接的网络之间的软件或硬件(其中硬件防火墙用的较少,例如国防部以及大型机房等地才用,因为它价格昂贵)。该计算机流入流出的所有网络通信均要经过此防火墙。 防火墙,英语为firewall,英汉证券投资词典的解释为:金融机构内部将银行业务与证券
9、业务严格区分开来的法律屏障,旨在防止可能出现的内幕消息共享等不公平交易出现。使用防火墙比喻不要引火烧身。 当然,既然打算由浅入深的来了解,就要先看看防火墙的概念了。防火墙是汽车中一个部件的名称。在汽车中,利用防火墙把乘客和引擎隔开,以便汽车引擎一旦著火,防火墙不但能保护乘客安全,而同时还能让司机继续控制引擎。在电脑术语中,当然就不是这个意思了,我们可以类比来理解,在网络中,所谓“防火墙”,顾名思义,是一种隔离设备。防火墙是一种高级访问控制设备,置于不同网络安全域之间的一系列部件的组合,它是不同网络安全域之间通信流的唯一通道,能根据用户有关的安全策略控制进出网络的访问行为。从专业角度讲,防火墙是
10、位于两个或多个网络间,实施网络访问控制的组件集合。从用户角度讲,防火墙就是被放置在用户计算机与外网之间的防御体系,网络发往用户计算机的所有数据都要经过其判断处理,才决定能否将数据交给计算机,一旦发现数据异常或有害,防火墙就会将数据拦截,从而实现对计算机的保护。防火墙是网络安全策略的组成部分,它只是一个保护装置,通过监测和控制网络间的信息交换和访问行为来实现对网络安全的有效管理,其主要目的就是保护内部网络的安全。 2. 防火墙的发展史对于防火墙的发展历史,基于功能划分,可分为如下五个阶段:20世纪80年代,最早的防火墙几乎与路由器同时出现,第一代防火墙主要基于包过滤(Packet filter)
11、技术,是依附于路由器的包过滤功能实现的防火墙;随着网络安全重要性和性能要求的提高,防火墙渐渐发展为一个独立结构的、有专门功能的设备。到1989年,贝尔实验室的Dave Presotto和Howard Trickey最早推出了第二代防火墙,即电路层防火墙;到20世纪90年代初,开始推出第三代防火墙,即应用层防火墙(或者叫做代理防火墙);到1992年,USC信息科学院的BobBraden开发出了基于动态包过滤(Dynamic packet filter)技术的,后来演变为目前所说的状态监视(Stateful inspection)技术。1994年,市面上出现了第四代防火墙,即以色列的CheckPo
12、int公司推出的基于这种技术的商业化产品;到了1998年,NAI公司推出了一种自适应代理(Adaptive proxy)技术,并在其产品Gauntlet Firewall for NT中得以实现,给代理类型的防火墙赋予了全新的意义,可以称之为第五代防火墙。基于实现方式划分,可分为如下四个阶段: 第一代防火墙:基于路由器的防火墙,由于多数路由器中本身就包含有分组过滤功能,故网络访问控制可通过路由控制来实现,从而使具有分组过滤功能的路由器成为第一代防火墙产品。 第二代防火墙:用户化的防火墙,将过滤功能从路由器中独立出来,并加上审计和告警功能。针对用户需求,提供模块化的软件包,是纯软件产品。 第三代
13、防火墙:建立在通用操作系统上的防火墙,近年来在市场上广泛使用的就是这一代产品。包括分组过滤和代理功能。第三代防火墙有以纯软件实现的,也有以硬件方式实现的。 第四代防火墙:具有安全操作系统的防火墙:具有安全操作系统的防火墙本身就是一个操作系统,因而在安全性上得到提高。3. 防火墙的分类以及实现方式 3.1按软、硬件划分从软、硬件形式上分类 如果从防火墙的软、硬件形式来分的话,防火墙可以分为软件防火墙和硬件防火墙以及芯片级防火墙。 软件防火墙 软件防火墙运行于特定的计算机上,它需要客户预先安装好的计算机操作系统的支持,一般来说这台计算机就是整个网络的网关。俗称“个人防火墙”。软件防火墙就像其它的软
14、件产品一样需要先在计算机上安装并做好配置才可以使用。防火墙厂商中做网络版软件防火墙最出名的莫过于Checkpoint。使用这类防火墙,需要网管对所工作的操作系统平台比较熟悉。 硬件防火墙 这里说的硬件防火墙是指“所谓的硬件防火墙”。之所以加上“所谓”二字是针对芯片级防火墙说的了。它们最大的差别在于是否基于专用的硬件平台。目前市场上大多数防火墙都是这种所谓的硬件防火墙,他们都基于PC架构,就是说,它们和普通的家庭用的PC没有太大区别。在这些PC架构计算机上运行一些经过裁剪和简化的操作系统,最常用的有老版本的Unix、Linux和FreeBSD系统。 值得注意的是,由于此类防火墙采用的依然是别人的
15、内核,因此依然会受到OS(操作系统)本身的安全性影响。 芯片级防火墙 芯片级防火墙基于专门的硬件平台,没有操作系统。专有的ASIC芯片促使它们比其他种类的防火墙速度更快,处理能力更强,性能更高。做这类防火墙最出名的厂商有NetScreen、FortiNet、Cisco等。这类防火墙由于是专用OS(操作系统),因此防火墙本身的漏洞比较少,不过价格相对比较高昂。 3.2按防火墙技术划分 防火墙技术虽然出现了许多,但总体来讲可分为“包过滤型”和“应用代理型”两大类。前者以以色列的Checkpoint防火墙和美国Cisco公司的PIX防火墙为代表,后者以美国NAI公司的Gauntlet防火墙为代表。
16、包过滤(Packet filtering)型 包过滤方式是一种通用、廉价和有效的安全手段。之所以通用,是因为它不是针对各个具体的网络服务采取特殊的处理方式,适用于所有网络服务;之所以廉价,是因为大多数路由器都提供数据包过滤功能,所以这类防火墙多数是由路由器集成的;之所以有效,是因为它能很大程度上满足了绝大多数企业安全要求。 在整个防火墙技术的发展过程中,包过滤技术出现了两种不同版本,称为“第一代静态包过滤”和“第二代动态包过滤”。 1、第一代静态包过滤类型防火墙 这 类防火墙几乎是与路由器同时产生的,它是根据定义好的过滤规则审查每个数据包,以便确定其是否与某一条包过滤规则匹配。过滤规则基于数据
17、包的报头信息进行 制订。报头信息中包括IP源地址、IP目标地址、传输协议(TCP、UDP、ICMP等等)、TCP/UDP目标端口、ICMP消息类型等。 2、第二代动态包过滤类型防火墙 这类防火墙采用动态设置包过滤规则的方法,避免了静态包过滤所具有的问题。这种技术后来发展成为包状态监测(Stateful Inspection)技术。采用这种技术的防火墙对通过其建立的每一个连接都进行跟踪,并且根据需要可动态地在过滤规则中增加或更新条目。 包过滤方式的优点是不用改动客户机和主机上的应用程序,因为它工作在网络层和传输层,与应用层无关。但其弱点也是明显的:过滤判别的依据只是网络层和传输层的有限信息,因而
18、各种安全要求不可能充分满足;在许多过滤器中,过滤规则的数目是有限制的,且随着规则数目的增加,性能会受到很大地影响;由于缺少上下文关联信息,不能有效地过滤如UDP、RPC(远程过程调用)一类的协议;另外,大多数过滤器中缺少审计和报警机制,它只能依据包头信息,而不能对用户身份进行验证,很容易受到“地址欺骗型”攻击。对安全管理人员素质要求高,建立安全规则时,必须对协议本身及其在不同应用程序中的作用有较深入的理解。因此,过滤器通常是和应用网关配合使用,共同组成防火墙系统。流过滤技术 流过滤是东软集团提出的一种新型防火墙技术架构,它融基于状态的包过滤技术与基于内容的深度包检测技术为一体,提供了一个较好的
19、应用防御解决方案,它以状态监测技术为基础,但在此基础上进行了改进其基本的原理是:以状态包过滤的形态实现应用层的保护能力:通过内嵌的专门实现的TCP/IP协议栈,实现了透明的应用信息过滤机制。流过滤技术17的关键在于其架构中的专用TCP/IP协议栈:这个协议栈是一个标准的TCP协议的实现,依据TCP协议的定义对出入防火墙的数据包进行了,完整的重组,重组后的数据流交给应用层过滤逻辑进行过滤,从而可以有效地识别并拦截应用层的攻击企图。在这种机制下,从防火墙外部看,仍然是包过滤的形态,工作在链路层或IP层,在规则允许下,两端可以直接访问,但是任何一个被规则允许的访问在防火墙内部都存在两个完全独立的TC
20、P会话,数据以“流”的方式从一个会话流向另一个会话。由于防火墙的应用层策略位于流的中间,因此可以在任何时候代替服务器或客户端参与应用层的会话,从而起到了与应用代理防火墙相同的控制能力。如在对SMTP协议的处理中,系统可以在透明网桥的模式下实现完全的对邮件的存储转发,并实现丰富的对SMTP协议的各种攻击的防范功能一流过滤的 深度包检测目前许多造成大规模损害的网络攻击,比如红色代码和尼姆达,都是利用了应用的弱点。利用高层协议的攻击和网络病毒的频繁出现,对防火墙提出了新的要求。防火墙必须深入检查数据包的内部来确认出恶意行为并阻止它们。深度包检测(Deep Packet Inspection)就是针对
21、这种需求,深入检测数据包有效载荷,执行基于应用层的内容过滤,以此提高系统应用防御能力。应用防御的技术问题主要包括:(l)需要对有效载荷知道得更清楚;(2)也需要高速检查它的能力。简单的数据包内容过滤对当前正在通过的单一数据包的有效载荷进行扫描检测,但是对于应用防御的要求而言,这是远远不够的。如一段攻击代码被分割到10个数据包中传输,那么这种简单的对单一数据包的内容检测根本无法对攻击特征进行匹配: 要清楚地知道有效载荷,必须采取有效方法,将单个数据包重新组合成完整的数据流。应用层的内容过滤要求大量的计算资源,很多情况下高达100倍甚至更高。因而要执行深度包检测,带来的问题必然是性能的下降,这就是
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 计算机 新技术 专题 课程 论文 信息 安全技术 防火墙 技术
链接地址:https://www.31ppt.com/p-2402149.html