5.9 Межсетевые экраны.

Межсетевой экран представляет собой барьер, защищающий от попыток злоумышленников вторгнуться во внутреннюю сеть для того, чтобы скопировать, изменить или стереть информацию либо воспользоваться памятью или вычислительной мощностью работающих в этой сети компьютеров.

Межсетевой экран призван обеспечить безопасный доступ к внешней сети и ограничить доступ внешних пользователей к внутренней сети. В отечественной литературе на ряду с термином «межсетевой экран», так же встречаются термины «брандмауэр» и «firewall».

Межсетевой экран (МЭ) - это система защиты, позволяющая разделить сеть на две или более частей и реализовать набор правил, определяющих условия прохождения пакетов с данными из одной части в другую.

Как правило, эта граница проводится между локальной сетью предприятия и Internet, хотя ее можно провести и внутри локальной сети предприятия. МЭ пропускает через себя весь трафик, принимая для каждого проходящего пакета решение - пропускать его или отбросить. Для того чтобы МЭ мог осуществить это ему необходимо определить набор правил фильтрации.

В соответствии с политикой реализации межсетевых экранов определяются правила доступа к ресурсам внутренней сети. Прежде всего, необходимо установить, насколько "доверительной" или "подозрительной" должна быть система защиты. Иными словами, правила доступа к внутренним ресурсам должны базироваться на одном из следующих принципов:

1) запрещать все, что не разрешено в явной форме;

2) разрешать все, что не запрещено в явной форме.

Реализация межсетевого экрана на основе первого принципа обеспечивает значительную защищенность. Однако правила доступа, сформулированные в соответствии с этим принципом, могут доставлять большие неудобства пользователям, а кроме того, их реализация обходится достаточно дорого. При реализации второго принципа внутренняя сеть оказывается менее защищенной от нападений хакеров,

однако, пользоваться ей будет удобнее и потребуется меньше затрат. Все брандмауэры можно разделить на три типа: пакетные фильтры сервера прикладного уровня сервера уровня соединения

Все типы могут одновременно встретиться в одном брандмауэре.

Пакетные фильтры

МЭ с пакетными фильтрами принимают решение о том, пропускать пакет или отбросить, просматривая IP-адреса, флаги или номера TCP портов в заголовке этого пакета. Для описания правил прохождения пакетов составляются таблицы типа: Действие Тип пакета адрес источн. порт источн адрес назнач. порт назнач флаги

Порт – это программное понятие, которое используется клиентом или сервером для посылки или приема сообщений; порт идентифицируется 16 – битовым числом.

Поле "действие" может принимать значения пропустить или отбросить.

Тип пакета - TCP, UDP или ICMP.

Флаги - флаги из заголовка IP-па-кета.

Поля "порт источника" и "порт назначения" имеют смысл только для TCP и UDP пакетов.

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 INTERNET

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

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. Полный набор поддерживаемых серверов различается для каждого конкретного брандмауэра, однако чаще всего встречаются сервера для следующих сервисов:

терминалы (Telnet, Rlogin)

передача файлов (Ftp)

электронная почта (SMTP, POP3)

WWW (HTTP)

Gopher

Wais

X Window System (X11)

Принтер

Rsh

Finger

новости (NNTP) и т.д.

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. При описании правил доступа используются такие параметры как название сервиса, имя пользователя, допустимый временной диапазон использования сервиса, компьютеры, с которых можно пользоваться сервисом, схемы аутентификации. Сервера протоколов прикладного уровня позволяют обеспечить наиболее высокий уровень защиты - взаимодействие с внешним миром реализуется через небольшое число прикладных программ, полностью контролирующих весь входящий и выходящий трафик.

К преимуществам серверов прикладного уровня следует отнести следующие:

локальная сеть невидима из INTERNET

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 использовании протоколов RPC и UDP;

производительность ниже, чем для пакетных фильтров.

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.