校園網(wǎng)防火墻實用技術(shù)
隨著internet的飛速發(fā)展和校園網(wǎng)的日益完善，校園網(wǎng)的安全問題已提到日程上來，采用防火墻技術(shù)能有效抵抗黑客及某些非法訪問。
（一）防火墻技術(shù)介紹
1：防火墻是一個實現(xiàn)安全策略的系統(tǒng)或系統(tǒng)組，強制執(zhí)行對intranet和internet的 訪問控制。它能保證只有授權(quán)的人可以訪問intranet，且保護其中的資源和有價值的數(shù)據(jù)不會流出intranet。簡單的說，防火墻就是介于兩個網(wǎng)絡(luò)之間的具有某些存取控制功能的軟硬件集合。
2：防火墻的主要目的是控制數(shù)據(jù)組，只允許合法流通過。其特征是在網(wǎng)絡(luò)邊界上建立相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通信監(jiān)控系統(tǒng)（即防火墻）來達到保障網(wǎng)絡(luò)安全的目的。 防火墻技術(shù)假設(shè)被保護網(wǎng)絡(luò)具有明確的邊界和服務(wù)，并且假設(shè)網(wǎng)絡(luò)信息的威脅主要來自外部網(wǎng)絡(luò)而不是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，它通過建立一整套規(guī)則和系統(tǒng)策略來檢測，限制，更改穿越防火墻的數(shù)據(jù)流，實現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的保護。采用防火墻安全技術(shù)適合于與外部網(wǎng)絡(luò)相對獨立且網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類型相對有限的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而校園網(wǎng)正屬此型，故要實現(xiàn)校園網(wǎng)的信息安全應(yīng)采用防火墻技術(shù)。
3：防火墻一般主要包括五部分：安全操作系統(tǒng)，過濾器，網(wǎng)關(guān)，域名服務(wù)和E—mail處理。目前防火墻產(chǎn)品很多，基本上分為兩類：一類基于包過濾，另一類基于代理服務(wù)器。前者直接轉(zhuǎn)發(fā)報文，它工作在網(wǎng)絡(luò)的底層—IP層，是在網(wǎng)絡(luò)中適當?shù)奈恢脤?shù)據(jù)包實施有選擇的過濾 ，它可以提供廉價，有效，具有一定網(wǎng)絡(luò)安全的環(huán)境，且它對用戶是全透明的，速度較快。Cisco的防火墻就是這種，它有兩種方法實現(xiàn)防火墻功能，一種是適用于某些接口上的流控制，用于過濾IP或指定TCP和UDP端口的IP數(shù)據(jù)包，另一種是適用于廣播信息，用于過濾廣播信息；而代理服務(wù)器一般工作在應(yīng)用層，它可以屏蔽網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，增強網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的安全性，同時還可以用于實施數(shù)據(jù)流監(jiān)控，過濾，記錄，報告等功能。但它對用戶不透明，工作量大，需要高性能服務(wù)器，通常要經(jīng)代理服務(wù)器進行身份驗證和注冊，故速度較慢。
（二）校園網(wǎng)防火墻系統(tǒng)的配置
這里，假定校園網(wǎng)通過Cisco路由器與CERNET相連。校園內(nèi)的IP地址范圍是確定的，且有明確的閉和邊界。它有一個C類的IP地址，有DNS，Email，WWW，F(xiàn)TP等服務(wù)器，可采用以下存取控制策略。
1． 對進入CERNET主干網(wǎng)的存取控制
校園網(wǎng)有自己IP地址，應(yīng)禁止IP地址從本校路由器訪問CERNET?？捎孟率雒钤O(shè)置與校園網(wǎng)連接的路由器：
Interface E0
Decription campusNet
Ipadd 162.105.17.1
access_list group 20 out
!
access_list 20 permit ip 162.105.17.0 0.0.225
2: 對網(wǎng)絡(luò)中心資源主機的訪問控制
網(wǎng)絡(luò)中心的DNS，Email，F(xiàn)TP，WWW等服務(wù)器是重要的資源，要特別的保護，可對網(wǎng)絡(luò)中心所在子網(wǎng)禁止DNS，Email，WWW，F(xiàn)TP以外的一切服務(wù)。
3：對校外非法網(wǎng)址的訪問
一般情況，一些傳播非法信息的站點主要在校外，而這些站點的域名可能是已知的，這時可通過計費系統(tǒng)獲得最新的IP訪問信息，利用域名查詢或字符匹配等方法確定來自某個IP的訪問是非法的。
（三）防止IP地址欺騙和盜用
為對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部人員訪問Internet進行一定限制，在連接內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的端口接收數(shù)據(jù)時進行IP地址和以太網(wǎng)地址檢查，盜用IP地址的數(shù)據(jù)包將被丟棄，并記錄有關(guān)信息；再連接Internet端接收數(shù)據(jù)時，如從外部網(wǎng)絡(luò)收到一段假冒內(nèi)部IP地址發(fā)出的報文，也應(yīng)丟棄，并記錄有關(guān)信息。
防止IP地址被盜用的徹底解決辦法是，網(wǎng)絡(luò)上全部采用交換式集線器提供用戶接入，設(shè)定每個端口的以太網(wǎng)地址和IP地址，但由于各種原因這種方法目前不可行。建議用下述方法解決：
1：代理服務(wù)器防火墻
用戶的對外通信通過代理服務(wù)器進行。對用戶的收費根據(jù)用戶請求的數(shù)據(jù)量計算，和IP地址沒很大關(guān)系，因此可以在一定程度上減少IP地址盜用給用戶帶來的經(jīng)濟損失。但它要求一定采用代理服務(wù)器方式的防火墻，因而限制了它的推廣。
2：捆綁IP地址和以太網(wǎng)地址
首先登記每個合法IP地址和對應(yīng)的以太網(wǎng)地址，形成一個對應(yīng)表。運行時通過定期掃描校園網(wǎng)內(nèi)各個路由器中的ARP表，獲得當前IP和MAC的對應(yīng)關(guān)系，和事先合法的IP和MAC地址進行比較，如不一致，則為非法訪問。這種方法的出發(fā)點是每個網(wǎng)卡的以太網(wǎng)地址是固定不變而且是唯一的。但事實上用戶可以讓網(wǎng)卡使用任意的以太網(wǎng)地址。因此，這種方法的效果不是很好?？蓪ζ溥M行改進，由用戶自己動態(tài)地控制IP地址的訪問權(quán)限，當用戶不需要對外通信時，可以關(guān)掉自己的IP地址對外的權(quán)限，這時即使有人盜用IP地址也不會對用戶造成直接的經(jīng)濟損失。
（四）對非法訪問的動態(tài)禁止
一旦獲得某個IP地址的訪問是非法的，可立即更改路由器中的存取控制表，從而禁止其對外的非法訪問，首先應(yīng)在路由器和校園網(wǎng)的以太口預(yù)設(shè)控制組102，然后過濾掉來自非法地址的所有IP包，插入以下命令：
access_list 1.2 deny 0.0.0.0 255.255.255.255 A.B.C.D 0.0.0.0
該命令的插入實際上是對路由器進行動態(tài)配置?？梢酝ㄟ^Telnet Socket，編制針對Cisco的 telnet仿真程序，仿真所有的人工命令過程，從而實現(xiàn)對 Cisco的動態(tài)配置。由于存取控制表不能隨意插入控制項，因此仿真程序需要維持一個完整的和Cisco內(nèi)控制表項一致的配置文件，即先將更改的控制項插入到配置文件中，然后將配置文件作為一個整體，傳入路由器中，從而保證存取控制的完整性。
（五）透明通道式防火墻
傳統(tǒng)防火墻的IP地址會給黑客提供攻擊的線索，而透明通道式防火墻上的網(wǎng)絡(luò)接口沒有IP地址，可視為一透明設(shè)備。外部人員無法知道防火墻的存在，而內(nèi)部人員也無法訪問防火墻，從而增強了網(wǎng)絡(luò)的安全性。此外，透明通道式防火墻在防止IP欺騙和盜用上也很靈活。它根據(jù)MAC地址選擇路由（類似透明網(wǎng)橋功能），可自學(xué)或靜態(tài)設(shè)置MAC地址和IP地址對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)端口。根據(jù)配置，它維持一張IP地址，MAC地址和網(wǎng)絡(luò)端口的對應(yīng)表，該表可動態(tài)生成或由系統(tǒng)管理員手工配置?？紤]到MAC地址的數(shù)值比較分散，接口表采用hash表將MAC排序，保證查詢時有較高的效率，不會因接口表查詢成為網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。
以上只是我在看書學(xué)習(xí)時的一點體會，防火墻技術(shù)還有更廣闊的領(lǐng)域需要學(xué)習(xí)研究，再今后的學(xué)習(xí)中我回進一步的探索。
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