計算機網絡安全中的防火墻技術應用

武寧

摘 要：計算機技術的發展，使得人們的衣食住行都得到了極大程度的優化。而計算機網絡安全也成為全社會關注的焦點，特別是近些年來，有部分不法分子，通過計算機網絡漏洞竊取重要信息，謀求不當利益，引發網絡安全問題。而其中注重防火墻技術在整個計算機網絡安全中的應用，將有效預防和監管在計算機中存在的威脅網絡安全。本次研究也將重點圍繞計算機網絡安全中的防火墻技術進行重點分析，希望能夠為提升計算機網絡安全提供一定的理論參考。

關鍵詞：計算機;網絡安全;防火墻技術

中圖分類號：TB 文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2021.10.080

1 相關背景

互聯網作為一個開放式和共享是的網絡，隨著互聯網的發展以及普及，其對于整個社會的發展，帶來了巨大的推動作用，也帶給人們便利的生活，但是同樣需要關注的是計算機網絡安全也成為社會關注的問題。一起加沙、約旦河西岸和埃及黑客領導的國際網絡欺詐案件中，黑客利用社交媒體入侵 VoIP 服務器，12個月內入侵了60多個國家1200多個組織的VoIP服務器，獲得數十萬美元利潤的同時還對目標企業的電話進行著竊聽。可以發現，因計算機網絡安全問題帶來的不僅僅是經濟損失，更多的是網絡安全的防線被打破。在這種情況下就需要關注計算機網絡安全問題。

2 網絡安全問題

計算機網絡正在逐漸改變人們的生活方式和生活觀念，甚至對社會的意識形態也產生了一定的影響，而其中病毒的侵襲、黑客的攻擊的嚴重影響到網絡安全問題。部分情況是因為操作人員在進行操作的工程中缺乏安全意識導致網絡安全問題，也有可能是因為人為的惡意攻擊，導致網絡安全受到影響。但是不管是哪種原因導致的網絡安全問題，都需要采取相應的技術手段積極應對。

3 防火墻技術

防火墻是建立在一個安全和可以可信的內部網和一個被認為不安全和可信的外部網之間的防御工具，其由軟件和硬件設備組成在不同網絡之間，只有一個唯一的出入口。通過結合安全政策控制出入網絡的信息流，加上防火墻技術本身就具有很強的抗攻擊能力，能夠為計算機網絡提供安全的信息服務。防火墻技術的關鍵在于其在網絡之間執行訪問控制策略。從專業角度而言，防火墻技術實際上就是一個分離器、限制器，只允許經過授權的數據通過，也正是因為如此，能夠有效監控內網和外網之間發生的任何活動，有利于增強整個內部網絡的安全。

4 防火墻的基本類型

防火墻根據實際使用情況的需求，可以分為多種類型。從計算機角度而言，可以分為以軟件形式運行的，也可以是以固件形式設計在路由器之中的。但是總體可分為三種類型。

4.1 分組過濾型防火墻

這種類型的防火墻是一種應用十分廣泛的安全手段，加上其經濟支出少、具有良好的網絡安全作用，因此在企業中的應用比較廣泛。其中的分組過濾主要是作用于計算機網絡中的網絡層和傳輸層，根據分組包頭源地址，目的地址、端口號、協議類型等確定是否允許數據通過，只有滿足相關條件的數據包才能夠進入到相應的目的地出口端，對于經檢測不滿足條件的會被從數據流中丟棄。這種透明的防火墻系統可以將其設置在包過濾路由器上，加上其工作特性，能夠提高網絡的性能且配置簡單。

但是這種類型的防火墻也存在一定的缺點，只能對網絡層和傳輸層的信息進行過濾。對于部分協議是無法進行有效的數據過濾，加上缺乏審計和報警機制，也存在仍然存在一定的安全漏洞。

4.2 應用代理型防火墻

應用代理型防火墻，主要作用在計算機網絡中的應用層，其能夠對每種應用服務編制專門的代理程序，從而對應用層的通信流進行監控。但是需要注意的是，關于代理服務一般是在，只有需要嚴格控制內部與外部主機連接的場合才能夠發揮作用的一個機制，如果內外部主機本身能夠實現相互通信這種情況下可不必要使用代理服務。這種情況下，代理服務也無法發揮出作用。值得關注的是，代理服務器并不是將用戶的全部網絡服務請求均提交給互聯網絡真正的服務器，因此其能夠在一定程度上控制用戶的請求，甚至部分請求會被直接否決。由于對每一種類型的服務都需要一個代理因此有時在服務器端需要進行較為復雜的配置由于代理軟件分為服務器端軟件和客戶端軟件，因此客戶機需安裝上用軟件或作出相應的網絡設置。

4.3 狀態檢測防火墻

這種類型的防火墻摒棄了包過濾防火墻僅考察數據包的IP地址等幾個有限的參數。其核心作用在于通過建立狀態連接表，并將進入網絡的數據假設為會話的形式，根據建立狀態連接表中每一個會話狀態，從而實現對整個傳輸城的完整控制。這種方式極大程度的提高了防火墻的性能，因此能夠在各類網絡環境中進行應用，即使是在規則復雜的大型網絡中也有良好的意義。其工作過程是當防火墻接收到一個初始化TCP連接的SYN包，這個帶有SYN的數據包被防火墻的規則庫檢查。該包在規則庫里依次序比較。當在自動檢查所有規則后，該包沒有被接受，這就會導致這次連接被拒絕。一個RST的數據包發送到遠端的機器。如果該包被接受，那么本次會話被記錄到位于內核模式中的狀態監測表里，這時需要設置一個時間溢出值。隨后的數據包（沒有帶有一個SYN標志）就和該狀態監測表的內容進行比較。如果會話是在狀態表內，而且該數據包是會話的一部分，該數據包被接受。如果不是會話的一部分，該數據包被丟棄。

隨著相關技術以及工作經驗的累積，防火墻技術的性能、擴展能力均已經得到了極大程度的發展，而其中任意一款高性能的防火墻均會采用狀態檢測技術，例如北京天融信等公司均采用這種體系架構，并在此基礎上推出核檢測技術，能夠在達到安全目標的同時，獲得極高的性能。

5 防火墻技術的主要功能

5.1 保障網絡安全

借助防火墻技術能夠有效保證網絡安全其中通過將有限的公有IP地址動態或靜態地與內部的私有IP地址進行映射，有效保護內部網絡。不法分子通過網絡漏洞攻擊內部網絡，另外防火墻技術還能夠拒絕網絡中各種交換傳輸的數據單元確保內網更加安全。通過借助NAT（Network Address Translation，網絡地址變換）技術還能夠有效解決互聯網地址空間短缺問題。如具有郵件通知功能，可以將系統的告警通過發送郵件通知網絡管理員。

5.2 避免內部網絡信息出現泄漏

在防火墻技術中，通過根據設置的安全規則，能夠動態維護通過防火墻的所有通信的狀態。這種動態包括技術，極大程度的提升了網絡的安全性，另外還能夠有效隔離關鍵網段限制內網訪問人員。通過設置信任域與不信任域之間數據出入的策略，其中通過過濾掉不安全的服務，有效降低風險。另外還可進行自定義規則計劃，確保系統能夠在設定的時間段，實現自動啟用和關閉。這種直接控制不安全服務的方式，有效保證內網信息不會發生泄漏。

5.3 限制網絡訪問

另外防火墻的一個主要功能就是實現對整個網絡的訪問控制例如防火墻設置，內部用戶對外部網絡特殊站點的訪問策略，保證了網絡安全。或者是通過以防火墻為中心的安全方案，配置一個直望的所有或大部分需要改動的軟件，以及附加的安全軟件軍，能夠集中的放在防火墻系統中這種集中的安全保護方式提升了安全管理的效能。

6 計算機網絡安全中防火墻技術的應用策略

6.1 應用復合技術

采用復合型防火墻技術，是在基于代理防火墻以及包過濾防火墻的基礎上，箱梁總防火墻技術的優勢結合在一起并彌補兩種防火墻技術中存在的不足，這種復合型的防火墻技術能夠在整個計算機內部網絡中形成不同等級的保護作用，通過判斷計算機中存在的各種影響安全的問題，有效阻止外部的侵入。其主要的作用機制是通過認證形式的網絡安全保障，采用動態的過濾方式，實現的信息交換的安全。

6.2 監控網絡日志

計算機的網絡日志文件中，主要包含的是計算機網絡系統在運行過程中產生的各種信息，其對于幫助操作人員盡快找到其中存在的問題，提高計算機網絡的安全有重要意義，通過利用防火墻技術，幫助管理者快速查找到網絡日志中的有效信息，從而提升防火墻性能，特別是利用防火墻，記住防病毒程序通過加強過程控制以及后清理，有效控制網絡日志，與此同時防火墻收集到的各類信息，儲存在數據庫中，并提取密鑰信息進行屏蔽。

6.3 加強安全配置

通過利用防火墻技術將網絡安全進行模塊化，將網絡安全劃分為一個一個的模塊，以此作為單位進行保護。又或者是利用防火墻技術，在網絡上構建一個安全隔離區，從而保護內網的信息安全。

6.4 合理應用代理防火墻

在計算機網絡安全設置中，通過合理應用代理防火墻。這是因為考慮到計算機內網產生訪問外網需求時，為避免在訪問過程中出現風險，通過利用代理防火墻代為執行訪問動作，然后在將外網信息傳回自內網中，針對外網訪問到的數據信息均會被防火墻處理，因此有著較高的安全性，并且同時又能夠滿足用戶的訪問需求。

6.5 應用包過濾技術以及安全配置

而包過濾防火墻技術與遇上文中提到的代理防火墻技術不同，各種數據基金能夠在傳輸，只對用戶公開。而是用這對數據包的實際過濾情況，也有較為清晰的認識，在這種情況下，實現對計算機網絡安全的保護作用，這種數據包具有較高的過濾速度，能夠保證路由器高速運轉。使用者自身對傳輸數據的科學判斷從而保證信息順利傳輸的同時，將不安全信息阻擋。

6.6 配置訪問策略

通過配置訪問策略是保證計算機網絡安全的重要手段，其對于保證信息的安全傳輸有重要意義。一般情況下，運營商會先了解計算機設備，然后將其進行科學劃分。通過詳細的說明以及指令配置訪問策略，從而在保證計算機運行效率的同時能夠提升計算機網絡整體運行的安全系數。在設置防火墻時，運營商需要充分了解計算機的內部和外部應用，在明確企業原始地址、IP地址等并對其科學合理配置。但是在這個配置的過程中，需要注意的是，由于有不同類型的信息，計算機網絡借助防火墻技術可實現對信息的分析與分類，并將其存為不同類型，根據不同的部門和應用，采取內部保護和外部保護的措施，從而有效降低信息在傳遞過程中可能產生的風險，采取針對性的措施。另外借助防火墻技術中的自動檢測和調查網絡的安全證書，有需要采取相應的措施，提高計算機網絡的運行效率。經過不同的計算機升級和升級后，應用防火墻技術可以自動檢測運行過程中產生的漏洞，并提醒用戶及時解決。

7 結語

在現代化社會中，計算機網絡與人們的生活緊密聯系在一起，而在越來越注重個人隱私的情況下，保證計算機網絡安全也十分重要。而防火墻技術作為解決計算機網絡安全中的重要手段，對于保障計算機安全有著十分重要的意義。但是需要注意的是，由于信息技術不斷發展，新的網絡安全問題還會出現，而想要利用防火墻技術有效滿足計算機網絡安全需求，就需要相關研究人員進一步研發出更高性能的防火墻技術。

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