防火墻技術在計算機安全構建中的應用

李貫華

（齊魯醫(yī)藥學院，山東淄博，255300）

1 防火墻技術的相關概述

1.1 防火墻技術簡介

防火墻技術是為了維護計算機網絡安全的重要技術，主要是在網絡邊界構建相應的網絡通信監(jiān)控系統(tǒng)，來對內部網絡、外部網絡進行有效的隔離，阻止外部網絡存在的安全隱患對計算機網絡的入侵，主要目的就是為了規(guī)避外部網絡用戶未經授權的訪問。簡單的來說，防火墻技術就像是本地網絡與外部網絡之間的一堵墻，通過這堵墻來對內外部網絡進行隔離，從而起到一個防護的功能與效果。

1.2 防火墻技術類型及原理

1.2.1 包過濾防火墻

包過濾防火墻屬于核路由器之上的防火墻，主要是作用于網絡層。包過濾防火墻功能的發(fā)揮，是通過一個軟件的方式，來對經過該軟件的數(shù)據(jù)包的包頭進行查看，并對流經的數(shù)據(jù)包做出決定，依靠包過濾原則作出判定，比如與規(guī)則相符的就可以是接受，反之就是丟棄，也可以執(zhí)行其他更為復雜的動作。包過濾防火墻在使用的過程中優(yōu)勢明顯，主要具備靈活性、有效性的特點，自身的結構相對簡單化，適用于小型站點，且處理包的速度較快，操作簡單且成本相對較低。但包過濾防火墻也具有一定的技術缺陷，在對虛假IP地址不容易識別，在內部網絡受到威脅的時候，無法發(fā)揮網絡安全的保護功能。

包過濾器的工作原理，首先，有著明確的過濾規(guī)則，在篩選的過程中按照規(guī)則對包進行查看與篩選；其次，數(shù)據(jù)包針對信息的過濾方面有重點區(qū)域，主要是針對IP頭、TCP頭、UDP頭區(qū)域的檢查來實現(xiàn)的，通過對特定端口服務端口號篩查來實現(xiàn)過濾；最后過濾器的實現(xiàn)主要是使用過濾路由器來進行的，過濾路由器具有自身的優(yōu)勢，可以更為精準檢查，也具備是否發(fā)送的功能。

1.2.2 代理服務防火墻

代理服務防火墻可以提供更為詳細的審計與日志功能，在使用的過程中可以更好地保護網絡的安全性，也對現(xiàn)有計算機軟件的安全性進行保護。代理服務防火墻技術類似于投票代理權，簡單來說就是代表專用網絡來與互聯(lián)網進行通訊的防火墻。代理服務防火墻在實際操作中，可以提供兩級鏈接與地址轉換的功能，以此來對內部網絡與外部網絡進行隔離。如果使用代理服務防火墻，防火墻就可以將瀏覽器發(fā)出的請求直接轉達給互聯(lián)網，如果互聯(lián)網回饋，代理服務防火墻再將回饋信息轉達給瀏覽器，也就是在訪問者來看，只能在這一過程中看到代理服務器，對于內部資源是無法看到的，對于內部用戶來講，可以更為自由的對外部服務器的信息進行訪問。相對于包過濾防火墻來看，代理服務防火墻在安全防護上效果更好。

代理服務防火墻的工作原理，首先，面對代理服務器發(fā)出請求，并檢測防火墻規(guī)則，對數(shù)據(jù)包首部數(shù)據(jù)與信息進行檢查；如果請求不被允許發(fā)出，代理服務器就可以拒絕這一請求，如果請求允許被發(fā)出，代理服務器就會對源IP地址進行修改，形成新的數(shù)據(jù)包；在代理服務器向目的計算機發(fā)出的數(shù)據(jù)包，顯示源IP的地址就是代理服務的地址；如果返回的數(shù)據(jù)包，再次發(fā)送到代理服務，還會按照防火墻的規(guī)則來再次檢查，如果數(shù)據(jù)包與檢查標準不符，就會直接被代理服務丟棄處理。

1.2.3 狀態(tài)檢測防火墻

狀態(tài)檢測防火墻主要使用的就是包過濾防火墻所使用的技術，是對傳統(tǒng)包過濾技術的拓展，也具備了代理服務防火墻的特點。主要是作用于傳輸層、網絡層以及應用層上，在使用的過程中，與包過濾防火墻相似的內容有，檢查引擎在網絡層截獲數(shù)據(jù)包，并在這一過程中抽取出與應用層狀態(tài)相關的信息，針對信息進行判定接受或者丟棄。與代理服務防火墻相似的內容有，可以聽附加的對特定應用程序數(shù)據(jù)內容的支持。同時狀態(tài)檢測防火墻也打破了包過濾防火墻與代理服務防火墻所存在的局限，對“to”“from”的地址進行檢測，不對應用的代理進行限制。

狀態(tài)檢測防火墻在使用過程中最大的優(yōu)點就是自身的安全性，在數(shù)據(jù)鏈路層與網絡層之間，對原始數(shù)據(jù)包進行截取，同時也具備高性能、拓展性好的特點，配置上更為方便，而且設備的應用范圍比較廣泛。當然，狀態(tài)檢測防火墻也具備一定的缺點，依靠過濾規(guī)則但沒有精細規(guī)則的要求，所以容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)延遲的現(xiàn)象，在數(shù)據(jù)檢測上，只是對第三層的信息進行檢測，所以對垃圾信息、病毒等方面，難以進行徹底地識別，更是難以滿足用戶在安全上的升級。

1.3 防火墻技術的在重要性

防火墻技術是對本地網絡保護的重要方式，通過在本地網絡與外地網絡之間形成的防御系統(tǒng)，來保護內部網絡的安全性，所以防火墻技術的運用至關重要。

防火墻是網絡數(shù)據(jù)的必經之地，無論是內部還是外部網絡，在數(shù)據(jù)流進行傳遞的過程中都需要經過防火墻，也正是因為防火墻的位置特點，才能更好地發(fā)揮出保護的作用。通過防火墻技術的概念可以知道，防火墻是位于網絡系統(tǒng)的邊界位置，而網絡邊界的概念就是不同網絡相連接的位置，這個位置設置防火墻，就是在網絡與網絡之間構建一個安全控制點，在面向網絡上形形色色的數(shù)據(jù)時候，可以通過檢查和辨別的形式來對數(shù)據(jù)流進行處理，避免包含隱患的數(shù)據(jù)流經過防火墻進入內部網絡。

2 計算機網絡安全存在的相應問題

由于計算機網絡的開放性特點，導致計算機網絡運行的過程中存在一定的安全隱患，這也就導致用戶在對計算機網絡進行使用的過程中，不能對風險完全規(guī)避。雖然現(xiàn)階段計算機網絡安全水平在不斷地提升，但在實際運行中問題依然存在。

2.1 網絡安全存在漏洞

網絡漏洞是廣泛存在于網絡之中的，由于軟件、硬件或者協(xié)議方面存在的弊端，為網絡攻擊行為的出現(xiàn)提供了空間，讓攻擊者可以無需授權，來對系統(tǒng)進行破壞，這種破壞的行為會嚴重影響到數(shù)據(jù)信息的安全性。計算機網絡安全存在的漏洞，就會讓用戶在使用的過程中，出現(xiàn)病毒入侵的危險。通常情況下，普通用戶遇到這種安全漏洞且被攻擊的現(xiàn)象相對較少，但計算機網絡安全漏洞并不僅僅是存在于網絡上，計算機本身的不當操作，同樣會帶來安全隱患，并引發(fā)漏洞問題。由于計算機的使用是軟件與硬件疊加進行的，如果在下載軟件、登錄端口的過程中被網絡攻擊，就會讓計算機網絡難以發(fā)揮出原有的作用，安全性更是無法保障。這種網絡安全漏洞會為用戶帶來不利的影響，如計算機無法運行、數(shù)據(jù)丟失、泄露等等。

2.2 網絡環(huán)境存在風險

網絡環(huán)境存在的風險主要是在網絡特點的基礎上出現(xiàn)的，網絡自身具有開放性特點，這種開放性特點下，導致網絡環(huán)境存在威脅。當今社會背景下，互聯(lián)網共享已經成為常態(tài)化，人們的生活對網絡也有著極大的依賴性，而用戶在使用計算機網絡的過程中并沒有形成安全意識，這也在無形中放大了網絡環(huán)境存在的風險，讓其如今到計算機網絡系統(tǒng)之中。如網站上存在的病毒，在點開網站或者下載軟件的時候就會直接入侵到網絡中，直接造成計算機網絡的安全問題。計算機本身的網絡環(huán)境存在諸多不穩(wěn)定性，如果對安全不進行重視，就會導致內網的安全防護被攻擊或者破壞。

2.3 外力進行惡意破壞

對于計算機網絡安全來講，外力破壞的危險性相對較高。外力破壞有很多種方式，如認為進行攻擊、病毒的植入等，這種現(xiàn)象就會導致計算機無法運行。外力破壞中最多的就是人為原因進行的破壞行為，為了降低外力破壞的影響，就應該強化對計算機防火墻的重視，定期開展病毒的查殺，以此來降低外力的惡意攻擊行為，降低網絡帶來的風險與安全隱患。

3 計算機網絡安全中防火墻技術應用策略

3.1 安全過濾技術

過濾技術顧名思義，就是在數(shù)據(jù)信息在傳輸?shù)倪^程中，對信息的安全性進行分析，通過信息與制定的信息規(guī)則核對之后，提出存在安全隱患的數(shù)據(jù)信息，通過這種形式，也可以將計算機網絡中存在的不穩(wěn)定因素進行及時發(fā)現(xiàn)。我國的防火墻技術在計算機安全構建中比較常用，如常見的，計算機網絡安全防護中，在網絡路徑方面可以進行選擇，分別是封閉式與開放式，以為基礎來對內外網進行控制，進而達到對計算機的保護，也可以及時發(fā)現(xiàn)并化解安全隱患，最大程度上的保障計算機的安全性。

3.2 日志監(jiān)控技術

防火墻技術在計算機網絡安全中的重要表現(xiàn)形式就是日志監(jiān)控，通過這種形式來對網絡安全防護的效果進行直觀的反應。網絡管理員通過對日志信息的采集，來達到對計算機網絡安全的監(jiān)控，這就對日志采集方面提出了嚴格的要求，由于日志的數(shù)據(jù)相對較多，所以在采集的時候應該充分保障日志的全面性。如果日志采集的過程中出現(xiàn)重要信息遺漏的問題，就會直接威脅到網絡的安全，難以及時發(fā)現(xiàn)網絡存在的問題，因此，日志采集直接影響到網絡安全防護工作。

3.3 計算機訪問技術

就現(xiàn)階段我國計算機網安全情況來看，計算機訪問方面是比較常見的，并且在網絡安全防護方面有著比較顯著的效果，計算機訪問技術也是防火墻的基礎。在對計算機訪問技術應用的時候，需要對計算機訪問的過程進行周密的涉及與嚴格的管理，以此來保障其對計算機網絡安全防護的效果。計算機訪問技術，不僅可以對網絡狀況進行檢測，也能提升訪問的個性化，所以應該與計算機需求結合來制定訪問規(guī)則。此外，計算機訪問技術，也可以及時、快速地對計算機存在的安全隱患作出反應，針對性的采取措施進行解決，這種方式就是為了對計算機網絡進行深入的安全保護效果。

3.4 代理服務器防火技術

計算機網絡安全方面，對代理服務器的運用相對較多，顧名思義，就是通過代理服務設備的方式，來對計算機網絡的安全狀態(tài)進行保護，這種設備可以對計算機的功能進行代替，更好地將計算機處理與傳遞資料的效果發(fā)揮出來，以此來實現(xiàn)對計算機安全的保護，最大程度上降低安全隱患對計算機所產生的影響。比如，在人才對計算機網絡安全進行破壞的時候，通常會使用虛假、隱蔽的IP地址來進行攻擊，并通過這種地址來進行病毒的傳播，如果病毒入侵，就會直接影響到計算機的使用與安全。在使用代理服務的時候，可以通過代理服務器來進行信息的交換，通過虛擬信息的運用，來保護計算機的使用安全性。由于，代理服務器防火技術安全性能較高，可以實現(xiàn)對信息的二次保護效果，這也是計算機網絡安全保護的重要方式。

3.5 Web行為挖掘技術

Web行為挖掘技術在最近幾年得到廣泛的應用，尤其是在計算機網絡安全方面。現(xiàn)階段信息化的快速發(fā)展，讓人們對信息的獲取主要通過搜索引擎來開展，而Web可以對用戶的檢索行為進行收集與分析，并在結合大數(shù)據(jù)統(tǒng)計之后，實現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘任務的達成，同時對用戶檢索方面的行為特點進行判定，并選擇更為科學的檢索行為。運用Web行為挖掘技術來對用戶所產生的互聯(lián)網行為開展分析，針對一段時間內的數(shù)據(jù)分析，來對用戶計算機網絡安全中存在的風險與問題進行分析，以此來及時發(fā)現(xiàn)問題，并保障用戶計算機網絡的安全性。

3.6 病毒庫的實時更新技術

防火墻中具備病毒庫的實時更新技術，在計算機使用的過程中，只有對病毒庫的實時更新，才能更好地保障計算機網絡面臨網絡病毒的使用的安全性。尤其是在信息技術不斷革新的背景下，網絡病毒的形式也在不斷地更新，通過對病毒庫的更新，可以讓計算機網絡在遇到新型病毒的時候及時發(fā)現(xiàn)與預防，以循序漸進的形式來從根本上對計算機安全做到實時的防護效果。這就需要用戶做到對防火墻技術的充分利用，及時對計算機網絡中存在的安全隱患、潛在病毒進行及時解決，進而為計算機網絡安全提供更為安全的環(huán)境。