計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中防火墻技術(shù)的基本特點(diǎn)及運(yùn)用

朱勇

作為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的第一道安全屏障網(wǎng)絡(luò)防火墻，是最先受到人們重視的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。那么我們究竟應(yīng)該在哪些地方部署防火墻呢？首先應(yīng)該安裝防火墻的位置是公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部Internet的接口處，以阻擋來自外部網(wǎng)絡(luò)的入侵；如果公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，并且設(shè)置有虛擬局域網(wǎng)（VLAN），則應(yīng)該在各個VLAN之間設(shè)置防火墻；通過公網(wǎng)連接的總部與各分支機(jī)構(gòu)之間也應(yīng)該設(shè)置防火墻，如果有條件，還應(yīng)該同時將總部與各分支機(jī)構(gòu)組成虛擬專用網(wǎng)（VPN）。

一.安裝防火墻的基本原則

只要有惡意侵入的可能，無論是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還是與外部公網(wǎng)的連接處，都應(yīng)該安裝防火墻。

二.防火墻的選擇。

一是總擁有成本防火墻產(chǎn)品作為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全屏障，其總擁有成本（TCO）不應(yīng)該超過受保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可能遭受最大損失的成本。以一個非關(guān)鍵部門的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為例，假如其系統(tǒng)中的所有信息及所支持應(yīng)用的總價值為10萬元，則該部門所配備防火墻的總成本也不應(yīng)該超過10萬元。當(dāng)然，對于關(guān)鍵部門來說，其所造成的負(fù)面影響和連帶損失也應(yīng)考慮在內(nèi)。如果僅做粗略估算，非關(guān)鍵部門的防火墻購置成本不應(yīng)該超過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)總成本，關(guān)鍵部門則應(yīng)另當(dāng)別論。

二是防火墻本身是安全的 作為信息系統(tǒng)安全產(chǎn)品，防火墻本身也應(yīng)該保證安全，不給外部侵入者以可乘之機(jī)。如果像馬其頓防線一樣，正面雖然牢不可破，但進(jìn)攻者能夠輕易地繞過防線進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也就沒有任何安全性可言了。 通常，防火墻的安全性問題來自兩個方面：其一是防火墻本身的設(shè)計(jì)是否合理，這類問題一般用戶根本無從入手，只有通過權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)的全面測試才能確定。所以對用戶來說，保守的方法是選擇一個通過多家權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)測試的產(chǎn)品。其二是使用不當(dāng)。一般來說，防火墻的許多配置需要系統(tǒng)管理員手工修改，如果系統(tǒng)管理員對防火墻不十分熟悉，就有可能在配置過程中遺留大量的安全漏洞。

三是管理與培訓(xùn)。管理和培訓(xùn)是評價一個防火墻好壞的重要方面。我們已經(jīng)談到，在計(jì)算防火墻的成本時，不能只簡單地計(jì)算購置成本，還必須考慮其總擁有成本。人員的培訓(xùn)和日常維護(hù)費(fèi)用通常會在TCO中占據(jù)較大的比例。一家優(yōu)秀秀的安全產(chǎn)品供應(yīng)商必須為其用戶提供良好的培訓(xùn)和售后服務(wù)。

四是防火墻的安全性 防火墻產(chǎn)品最難評估的方面是防火墻的安全性能，即防火墻是否能夠有效地阻擋外部入侵。這一點(diǎn)同防火墻自身的安全性一樣，普通用戶通常無法判斷。即使安裝好了防火墻，如果沒有實(shí)際的外部入侵，也無從得知產(chǎn)品性能的優(yōu)劣。但在實(shí)際應(yīng)用中檢測安全產(chǎn)品的性能是極為危險的，所以用戶在選擇防火墻產(chǎn)品時，應(yīng)該盡量選擇占市場份額較大同時又通過了權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證測試的產(chǎn)品。

三.加密技術(shù).

信息交換加密技術(shù)分為兩類：即對稱加密和非對稱加密。

①對稱加密技術(shù) 在對稱加密技術(shù)中，對信息的加密和解密都使用相同的鑰，也就是說一把鑰匙開一把鎖。這種加密方法可簡化加密處理過程，信息交換雙方都不必彼此研究和交換專用的加密算法。如果在交換階段私有密鑰未曾泄露，那么機(jī)密性和報文完整性就可以得以保證。對稱加密技術(shù)也存在一些不足，如果交換一方有N個交換對象，那么他就要維護(hù)N個私有密鑰，對稱加密存在的另一個問題是雙方共享一把私有密鑰，交換雙方的任何信息都是通過這把密鑰加密后傳送給對方的。如三重DES是DES（數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)）的一種變形，這種方法使用兩個獨(dú)立的56為密鑰對信息進(jìn)行3次加密，從而使有效密鑰長度達(dá)到112位。

②非對稱加密/公開密鑰加密 在非對稱加密體系中，密鑰被分解為一對（即公開密鑰和私有密鑰）。這對密鑰中任何一把都可以作為公開密鑰（加密密鑰）通過非保密方式向他人公開，而另一把作為私有密鑰（解密密鑰）加以保存。公開密鑰用于加密，私有密鑰用于解密，私有密鑰只能有生成密鑰的交換方掌握，公開密鑰可廣泛公布，但它只對應(yīng)于生成密鑰的交換方。非對稱加密方式可以使通信雙方無須事先交換密鑰就可以建立安全通信，廣泛應(yīng)用于身份認(rèn)證、數(shù)字簽名等信息交換領(lǐng)域。非對稱加密體系一般是建立在某些已知的數(shù)學(xué)難題之上，是計(jì)算機(jī)復(fù)雜性理論發(fā)展的必然結(jié)果。最具有代表性是RSA公鑰密碼體制。

四.PKI技術(shù)。

PKI（Publie Key Infrastucture）技術(shù)就是利用公鑰理論和技術(shù)建立的提供安全服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施。PKI技術(shù)是信息安全技術(shù)的核心，也是電子商務(wù)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)技術(shù)。由于通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的電子商務(wù)、電子政務(wù)、電子事務(wù)等活動缺少物理接觸，因此使得用電子方式驗(yàn)證信任關(guān)系變得至關(guān)重要。而PKI技術(shù)恰好是一種適合電子商務(wù)、電子政務(wù)、電子事務(wù)的密碼技術(shù)，他能夠有效地解決電子商務(wù)應(yīng)用中的機(jī)密性、真實(shí)性、完整性、不可否認(rèn)性和存取控制等安全問題。一個實(shí)用的PKI體系應(yīng)該是安全的易用的、靈活的和經(jīng)濟(jì)的。它必須充分考慮互操作性和可擴(kuò)展性。它是認(rèn)證機(jī)構(gòu)（CA）、注冊機(jī)構(gòu)（RA）、策略管理、密鑰（Key）與證書（Certificate）管理、密鑰備份與恢復(fù)、撤消系統(tǒng)等功能模塊的有機(jī)結(jié)合。

①認(rèn)證機(jī)構(gòu) CA（Certification Authorty）就是這樣一個確保信任度的權(quán)威實(shí)體，它的主要職責(zé)是頒發(fā)證書、驗(yàn)證用戶身份的真實(shí)性。由CA簽發(fā)的網(wǎng)絡(luò)用戶電子身份證明—證書，任何相信該CA的人，按照第三方信任原則，也都應(yīng)當(dāng)相信持有證明的該用戶。CA也要采取一系列相應(yīng)的措施來防止電子證書被偽造或篡改。構(gòu)建一個具有較強(qiáng)安全性的CA是至關(guān)重要的，這不僅與密碼學(xué)有關(guān)系，而且與整個PKI系統(tǒng)的構(gòu)架和模型有關(guān)。此外，靈活也是CA能否得到市場認(rèn)同的一個關(guān)鍵，它不需支持各種通用的國際標(biāo)準(zhǔn)，能夠很好地和其他廠家的CA產(chǎn)品兼容。

②注冊機(jī)構(gòu) RA（Registration Authorty）是用戶和CA的接口，它所獲得的用戶標(biāo)識的準(zhǔn)確性是CA頒發(fā)證書的基礎(chǔ)。RA不僅要支持面對面的登記，也必須支持遠(yuǎn)程登記。要確保整個PKI系統(tǒng)的安全、靈活，就必須設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、安全的且易于操作的RA系統(tǒng)。

③密鑰備份和恢復(fù) 為了保證數(shù)據(jù)的安全性，應(yīng)定期更新密鑰和恢復(fù)意外損壞的密鑰是非常重要的，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)健全的密鑰管理方案，保證安全的密鑰備份、更新、恢復(fù)，也是關(guān)系到整個PKI系統(tǒng)強(qiáng)健性、安全性、可用性的重要因素。

綜上所述，防火墻技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)安全有著重要的價值，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用中，我們必須重視對防火墻技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。