防火墻是指設(shè)置在不同網(wǎng)絡(luò)（如可信任的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)和不可信的公共網(wǎng)）或網(wǎng)絡(luò)安全域之間的一系列部件的組合。它是不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)安全域之間信息的唯一出入口，通過(guò)監(jiān)測(cè)、限制、更改跨越防火墻的數(shù)據(jù)流，盡可能地對(duì)外部屏蔽網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的信息、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀況，有選擇地接受外部訪問(wèn)，對(duì)內(nèi)部強(qiáng)化設(shè)備監(jiān)管、控制對(duì)服務(wù)器與外部網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)，在被保護(hù)網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)之間架起一道屏障，以防止發(fā)生不可預(yù)測(cè)的、潛在的破壞性侵入。

防火墻有兩種，硬件防火墻和軟件防火墻，他們都能起到保護(hù)作用并篩選出網(wǎng)絡(luò)上的攻擊者。在這里主要給大家介紹一下我們?cè)谄髽I(yè)網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)際運(yùn)用中所常見的硬件防火墻。

防火墻技術(shù)經(jīng)歷了包過(guò)濾、應(yīng)用代理網(wǎng)關(guān)、再到狀態(tài)檢測(cè)三個(gè)階段。

包過(guò)濾技術(shù)是一種簡(jiǎn)單、有效的安全控制技術(shù)，它通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)間相互連接的設(shè)備上加載允許、禁止來(lái)自某些特定的源地址、目的地址、TCP端口號(hào)等規(guī)則，對(duì)通過(guò)設(shè)備的數(shù)據(jù)包進(jìn)行檢查，限制數(shù)據(jù)包進(jìn)出內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。包過(guò)濾的最大優(yōu)點(diǎn)是對(duì)用戶透明，傳輸性能高。但由于安全控制層次在網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層，安全控制的力度也只限于源地址、目的地址和端口號(hào)，因而只能進(jìn)行較為初步的安全控制，對(duì)于惡意的擁塞攻擊、內(nèi)存覆蓋攻擊或病毒等高層次的攻擊手段，則無(wú)能為力。

狀態(tài)檢測(cè)是比包過(guò)濾更為有效的安全控制方法。對(duì)新建的應(yīng)用連接，狀態(tài)檢測(cè)檢查預(yù)先設(shè)置的安全規(guī)則，允許符合規(guī)則的連接通過(guò)，并在內(nèi)存中記錄下該連接的相關(guān)信息，生成狀態(tài)表。對(duì)該連接的后續(xù)數(shù)據(jù)包，只要符合狀態(tài)表，就可以通過(guò)。這種方式的好處在于：由于不需要對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行規(guī)則檢查，而是一個(gè)連接的后續(xù)數(shù)據(jù)包（通常是大量的數(shù)據(jù)包）通過(guò)散列算法，直接進(jìn)行狀態(tài)檢查，從而使得性能得到了較大提高；而且，由于狀態(tài)表是動(dòng)態(tài)的，因而可以有選擇地、動(dòng)態(tài)地開通1024號(hào)以上的端口，使得安全性得到進(jìn)一步地提高。

包過(guò)濾防火墻一般在路由器上實(shí)現(xiàn)，用以過(guò)濾用戶定義的內(nèi)容，如IP地址。包過(guò)濾防火墻的工作原理是：系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)層檢查數(shù)據(jù)包，與應(yīng)用層無(wú)關(guān)。這樣系統(tǒng)就具有很好的傳輸性能，可擴(kuò)展能力強(qiáng)。但是，包過(guò)濾防火墻的安全性有一定的缺陷，因?yàn)橄到y(tǒng)對(duì)應(yīng)用層信息無(wú)感知，也就是說(shuō)，防火墻不理解通信的內(nèi)容，所以可能被黑客所攻破。

包過(guò)濾防火墻工作在網(wǎng)絡(luò)層，對(duì)數(shù)據(jù)包的源及目地IP具有識(shí)別和控制作用，對(duì)于傳輸層，也只能識(shí)別數(shù)據(jù)包是TCP還是UDP及所用的端口信息。現(xiàn)在的路由器、Switch Router以及某些操作系統(tǒng)已經(jīng)具有用Packet Filter控制的能力。 

由于只對(duì)數(shù)據(jù)包的IP地址、TCP/UDP協(xié)議和端口進(jìn)行分析，包過(guò)濾防火墻的處理速度較快，并且易于配置。 

包過(guò)濾防火墻具有根本的缺陷： 

綜上可見，包過(guò)濾防火墻技術(shù)面太過(guò)初級(jí)，就好比一位保安只能根據(jù)訪客來(lái)自哪個(gè)省市來(lái)判斷是否允許他（她）進(jìn)入一樣，難以履行保護(hù)內(nèi)網(wǎng)安全的職責(zé)。 

應(yīng)用網(wǎng)關(guān)防火墻檢查所有應(yīng)用層的信息包，并將檢查的內(nèi)容信息放入決策過(guò)程，從而提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。然而，應(yīng)用網(wǎng)關(guān)防火墻是通過(guò)打破客戶機(jī)/服務(wù)器模式實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)客戶機(jī)/服務(wù)器通信需要兩個(gè)連接：一個(gè)是從客戶端到防火墻，另一個(gè)是從防火墻到服務(wù)器。另外，每個(gè)代理需要一個(gè)不同的應(yīng)用進(jìn)程，或一個(gè)后臺(tái)運(yùn)行的服務(wù)程序，對(duì)每個(gè)新的應(yīng)用必須添加針對(duì)此應(yīng)用的服務(wù)程序，否則不能使用該服務(wù)。所以，應(yīng)用網(wǎng)關(guān)防火墻具有可伸縮性差的缺點(diǎn)。

應(yīng)用代理網(wǎng)關(guān)防火墻徹底隔斷內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)的直接通信，內(nèi)網(wǎng)用戶對(duì)外網(wǎng)的訪問(wèn)變成防火墻對(duì)外網(wǎng)的訪問(wèn)，然后再由防火墻轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)網(wǎng)用戶。所有通信都必須經(jīng)應(yīng)用層代理軟件轉(zhuǎn)發(fā)，訪問(wèn)者任何時(shí)候都不能與服務(wù)器建立直接的TCP連接，應(yīng)用層的協(xié)議會(huì)話過(guò)程必須符合代理的安全策略要求。 

應(yīng)用代理網(wǎng)關(guān)的優(yōu)點(diǎn)是可以檢查應(yīng)用層、傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議特征，對(duì)數(shù)據(jù)包的檢測(cè)能力比較強(qiáng)。 

缺點(diǎn)也非常突出，主要有： 

總之，應(yīng)用代理防火墻不能支持大規(guī)模的并發(fā)連接，在對(duì)速度敏感的行業(yè)使用這類防火墻時(shí)簡(jiǎn)直是災(zāi)難。另外，防火墻核心要求預(yù)先內(nèi)置一些已知應(yīng)用程序的代理，使得一些新出現(xiàn)的應(yīng)用在代理防火墻內(nèi)被無(wú)情地阻斷，不能很好地支持新應(yīng)用。 

在IT領(lǐng)域中，新應(yīng)用、新技術(shù)、新協(xié)議層出不窮，代理防火墻很難適應(yīng)這種局面。因此，在一些重要的領(lǐng)域和行業(yè)的核心業(yè)務(wù)應(yīng)用中，代理防火墻正被逐漸疏遠(yuǎn)。 

但是，自適應(yīng)代理技術(shù)的出現(xiàn)讓應(yīng)用代理防火墻技術(shù)出現(xiàn)了新的轉(zhuǎn)機(jī)，它結(jié)合了代理防火墻的安全性和包過(guò)濾防火墻的高速度等優(yōu)點(diǎn)，在不損失安全性的基礎(chǔ)上將代理防火墻的性能提高了10倍。 

狀態(tài)檢測(cè)防火墻基本保持了簡(jiǎn)單包過(guò)濾防火墻的優(yōu)點(diǎn)，性能比較好，同時(shí)對(duì)應(yīng)用是透明的，在此基礎(chǔ)上，對(duì)于安全性有了大幅提升。這種防火墻摒棄了簡(jiǎn)單包過(guò)濾防火墻僅僅考察進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包，不關(guān)心數(shù)據(jù)包狀態(tài)的缺點(diǎn)，在防火墻的核心部分建立狀態(tài)連接表，維護(hù)了連接，將進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)當(dāng)成一個(gè)個(gè)的事件來(lái)處理?？梢赃@樣說(shuō)，狀態(tài)檢測(cè)包過(guò)濾防火墻規(guī)范了網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層行為，而應(yīng)用代理型防火墻則是規(guī)范了特定的應(yīng)用協(xié)議上的行為。

我們知道，Internet上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都必須遵循TCP/IP協(xié)議，根據(jù)TCP協(xié)議，每個(gè)可靠連接的建立需要經(jīng)過(guò)“客戶端同步請(qǐng)求”、“服務(wù)器應(yīng)答”、“客戶端再應(yīng)答”三個(gè)階段，我們最常用到的Web瀏覽、文件下載、收發(fā)郵件等都要經(jīng)過(guò)這三個(gè)階段。這反映出數(shù)據(jù)包并不是獨(dú)立的，而是前后之間有著密切的狀態(tài)聯(lián)系，基于這種狀態(tài)變化，引出了狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)。

狀態(tài)檢測(cè)防火墻摒棄了包過(guò)濾防火墻僅考查數(shù)據(jù)包的IP地址等幾個(gè)參數(shù)，而不關(guān)心數(shù)據(jù)包連接狀態(tài)變化的缺點(diǎn)，在防火墻的核心部分建立狀態(tài)連接表，并將進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)當(dāng)成一個(gè)個(gè)的會(huì)話，利用狀態(tài)表跟蹤每一個(gè)會(huì)話狀態(tài)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)對(duì)每一個(gè)包的檢查不僅根據(jù)規(guī)則表，更考慮了數(shù)據(jù)包是否符合會(huì)話所處的狀態(tài)，因此提供了完整的對(duì)傳輸層的控制能力。

網(wǎng)關(guān)防火墻的一個(gè)挑戰(zhàn)就是能處理的流量，狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)在大為提高安全防范能力的同時(shí)也改進(jìn)了流量處理速度。狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)采用了一系列優(yōu)化技術(shù)，使防火墻性能大幅度提升，能應(yīng)用在各類網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，尤其是在一些規(guī)則復(fù)雜的大型網(wǎng)絡(luò)上。

任何一款高性能的防火墻，都會(huì)采用狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)。

復(fù)合型防火墻是指綜合了狀態(tài)檢測(cè)與透明代理的新一代的防火墻，進(jìn)一步基于ASIC架構(gòu)，把防病毒、內(nèi)容過(guò)濾整合到防火墻里，其中還包括VPN、IDS功能，多單元融為一體，是一種新突破。常規(guī)的防火墻并不能防止隱蔽在網(wǎng)絡(luò)流量里的攻擊，在網(wǎng)絡(luò)界面對(duì)應(yīng)用層掃描，把防病毒、內(nèi)容過(guò)濾與防火墻結(jié)合起來(lái)，這體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)與信息安全的新思路。它在網(wǎng)絡(luò)邊界實(shí)施OSI第七層的內(nèi)容掃描，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)在網(wǎng)絡(luò)邊緣布署病毒防護(hù)、內(nèi)容過(guò)濾等應(yīng)用層服務(wù)措施。