網絡安全中的防禦屏障：防火牆詳解
在網絡安全的領域中，防護與否是截然分明的，沒有中間地帶。一旦設備連接至互聯網，便會立即暴露在各種網絡攻擊的風險之下，差別僅在於某些設備可能比其他設備更易受到攻擊。
根據一份Varonis的報告顯示，全球網絡犯罪分子平均每 39 秒就會發動一次網絡攻擊，每天的攻擊次數高達 2,244 次。單單在 2019 年，數據洩露事件就暴露了約 41 億條記錄，這足以證明網絡安全的重要性。
不論規模大小，各類企業都可能成為網絡攻擊的目標，其中小型企業尤其容易遭受攻擊。這些攻擊不僅會損害企業的聲譽，還會造成數百萬美元的損失，並危及客戶數據的安全。
面對如此嚴峻的挑戰，顯然需要一道堅固的屏障來保護用戶免受網絡威脅。而我們將在本文中深入探討的這道屏障，正是防火牆。
現在，讓我們一同深入瞭解網絡安全中這個至關重要的組成部分。
什麼是防火牆？
在計算機領域，防火牆是一種安全軟體或硬體設備，其主要職責是監視和控制進出網絡的流量。它就像一道屏障，橫亙在值得信賴的內部網絡與充滿未知風險的外部網絡之間。
因此，防火牆，也常被稱為網絡防火牆，能夠有效地阻止對私人網絡的未經授權的訪問。其運作基於預先設定的安全規則，決定哪些流量可以被接受、拒絕或丟棄。防火牆的核心目的，是根據這些規則來允許或拒絕網絡連接或請求。
防火牆的發展歷程
“防火牆”這個名稱的由來頗具趣味。
其靈感源於實體建築中的“防火牆”，也稱作防火擋土牆。這種牆壁通常安裝在建築物內部，用於分隔不同的公寓單位。一旦發生火災，防火牆便能有效地阻止火勢從一個單位蔓延到另一個單位。
這個術語在計算機網絡中的應用始於 1980 年代，當時互聯網正處於早期發展階段。事實上，路由器可以說是防火牆的前身，因為它也曾被用於分隔不同的網絡。
數據包過濾器
第一代網絡防火牆的主要功能是監控數據包，也就是計算機之間傳輸的數據單位。儘管現代防火牆已經有了長足的發展，但數據包過濾器至今仍在應用。
狀態過濾器
大約在 1990 年代出現的第二代防火牆，除了具備數據包過濾器的功能外，還可以監控兩個端點之間的活動。然而，狀態過濾器容易受到 DDoS 攻擊的影響。
應用層
第三代防火牆的優勢在於能夠理解 FTP、HTTP 等協議和應用程式，因此能夠偵測到試圖繞過網絡防火牆的不良應用程式。
下一代防火牆 (NGFW)
下一代防火牆 (NGFW) 對應用層的檢查更加深入和高級，它整合了入侵防禦系統 (IPS)、Web 應用防火牆 (WAF) 和用戶身份管理等功能。
防火牆的類型
防火牆的種類繁多，有時可能會讓人感到困惑。以下列出一些常見的防火牆類型：
- 網絡防火牆
- Web 應用防火牆
- 硬體防火牆
- 軟體防火牆
- 雲端防火牆
- 個人電腦（Windows、macOS）防火牆
- 行動裝置防火牆
這些防火牆主要可以分為兩大類：基於網絡的防火牆和基於主機的防火牆。
基於網絡 vs. 基於主機的防火牆
基於網絡的防火牆
這類防火牆在網絡層面運行，負責過濾所有進出網絡的流量。它們通過檢查防火牆規則來過濾流量並保護網絡安全。網絡防火牆通常部署在網絡邊緣，作為第一道防線，阻止任何不應進入數據中心的流量。
基於主機的防火牆
它們安裝在不同的網絡節點上，負責控制每個傳入和傳出的數據包。這種防火牆通常以應用程式套件的形式安裝在伺服器或計算機上。
基於主機的防火牆能夠保護單個主機免受未經授權的訪問和攻擊。
硬體、軟體和雲端防火牆
基於硬體的防火牆
這是一種專用的防火牆設備，安裝在網絡中，所有流量都必須經過該設備。雖然硬體防火牆的部署成本較高，但對於需要保護網絡安全的組織來說，它通常是不可或缺的。
常見的硬體防火牆品牌包括 Cisco、SonicWall 和 Fortinet。
基於軟體的防火牆
軟體防火牆通常以虛擬設備或虛擬機 (VM) 的形式存在，並安裝了防火牆軟體。市面上有很多開源防火牆可供選擇。它們具有高度的自定義性，但與硬體防火牆相比，它們在保護特性和功能方面的控制力較弱。
pfSense 是一款受歡迎的開源軟體防火牆。
基於雲端的防火牆
利用雲端解決方案的防火牆即為雲端防火牆，這點應該不難理解。
雲端防火牆也常被稱為防火牆即服務 (FaaS)，它們與代理防火牆類似。除了為網絡提供強大的保護外，它們還能夠隨著公司業務的發展而靈活擴展。
SUCURI、Cloudflare、Imperva 和 Sophos 都是知名的雲端防火牆供應商。
防火牆的工作原理
防火牆會維護一套適用於傳入和傳出流量的規則。它會將流量與這些規則進行匹配，如果匹配成功，則允許流量通過。
對於源自伺服器的傳出流量，防火牆通常會允許它們通過（這個行為可以配置）。然而，對於來自 TCP、ICMP 或 UDP 等主要協定的傳入流量，防火牆會進行嚴格的監控。
防火牆會根據以下條件檢查傳入流量：
- 來源
- 內容
- 目的地
- 連接埠
防火牆會利用這些數據來判斷流量是否符合既定的規則。如果符合，則允許通過；否則，該流量會被防火牆阻止。
誰需要防火牆？
答案是：每個人！
一種普遍的誤解是，只有大型企業或金融機構才需要使用防火牆。但事實並非如此，無論規模大小，每個企業都必須使用防火牆。
一份報告指出，有 60% 成為網絡犯罪受害者的小型企業會在六個月內倒閉。
更令人擔憂的是，網絡犯罪分子不斷地精進其技術，並尋找針對企業的更先進的攻擊手段。
如果沒有防火牆的保護，您的網絡和數據將面臨嚴重的風險和惡意攻擊的威脅。惡意軟體可能會竊取您的信用卡數據、銀行憑證、客戶信息，破壞數據、損害您的網絡，甚至濫用硬體資源。
因此，防火牆在這些情況下扮演著至關重要的角色，可以說是絕對的救星。無論是消費者還是企業，都應該使用防火牆。
公司可以在其安全資訊和事件管理策略、網路安全設備等中使用防火牆。您還可以將防火牆安裝在網絡邊界，以防範外部安全威脅，或者在網絡內部安裝，以隔離和防範內部威脅。
個人防火牆是一種由軟體或嵌入式韌體設備組成的單一產品，您可以使用它來：
- 在您的家用設備中設定限制，
- 在使用始終在線的寬頻連線上網時，
- 在機場、公園或咖啡廳使用公共 Wi-Fi 時，
- 如果某個程式試圖連線至網際網路時。
防火牆的優點
在網絡中部署防火牆可以有效地緩解與計算機安全相關的所有緊張情勢。
相信您現在已經對此有所瞭解，接下來讓我們更深入地探討。
更安全的網絡
通過監控進入網絡的流量，防火牆可以確保網絡安全。使用雙向防火牆，您還可以享有雙重保護，因為它可以同時監控傳入和傳出的流量。
它會密切關注每個數據包，並在發現危險數據包時立即阻止它。
防止木馬程式
木馬程式是一種對您的計算機構成威脅的惡意軟體。它們會悄悄地潛伏在您的系統中，並監視其中存在的所有檔案。更嚴重的是，它們會收集資訊並將其發送到指定的 Web 伺服器。
在它們開始產生影響之前，您不會發現您的電腦發生了任何異狀。
但是，如果在您的系統上安裝了防火牆，您就可以安心了，因為它可以在木馬程式進入並損害您的計算機之前立即阻止它們。
阻止駭客
駭客總是在伺機尋找網絡漏洞。一旦他們發現漏洞，就會立即利用它。他們將以這些系統為目標，並執行惡意活動，例如通過殭屍網絡、鍵盤記錄器等傳播病毒。
此外，即使是您可能從未懷疑過的鄰居，也可能從您開放的網絡連線中獲利。
防火牆是解決所有這些問題的關鍵，它可以為您提供一個免受此類入侵的安全網絡。
訪問控制
防火牆提供了對某些服務和主機實施訪問策略的功能。這是因為攻擊者可能會利用某些主機，從而使您的整個網絡變得脆弱。
因此，阻止此類主機是一個有效的解決方案。借助防火牆，您可以對這些主機或服務實施訪問策略。
選擇防火牆時的考量因素
看到這裡，您應該已經了解擁有網路防火牆的重要性了。
如果您決定利用防火牆來保護您的網絡安全，那麼在購買之前，您應該考慮以下幾點，以確保選擇到能滿足您網路需求的產品。
DDoS 防護
DDoS 攻擊的發生率正在上升，它們已經攻陷了許多主要網站，導致這些網站長時間離線。
這些攻擊的發生往往毫無預警，即使是經驗豐富的 IT 專業人員也難以預料，通常只有在攻擊造成損害後才會被發現。DDoS 攻擊會突然降低受攻擊網站的效能和頻寬。
因此，請務必使用能夠提供或整合 DDoS 檢測和防護功能的防火牆。您還可以將其與入侵檢測器配對，以獲得額外的保護層，並有效阻止惡意流量。
警報
僅僅依靠防火牆是不夠的，您還需要知道威脅何時出現。為此，請選擇能夠在攻擊可能造成損害之前向系統管理員發送警報的防火牆。
攻擊警報會提醒您快速檢查防火牆，以瞭解發生了什麼事。它還有助於您識別攻擊方法。如此一來，您便可以利用這些知識以及防火牆，在為時未晚時減輕任何威脅。
遠端存取
如今，遠程工作已成為一種趨勢，其中大部分是 IT 部門的員工。但是，如果您允許他們遠端存取公司網絡，則可能會存在安全風險。
在這種情況下，防火牆可以處理與 VPN 授權、支援等相關的活動。雖然您可以選擇購買 VPN 解決方案，但在基礎架構中將防火牆與 VPN 相結合，會是更好且更具成本效益的選擇。
成本
感謝您提供的選項。
根據您的預算和需求，您可以選擇使用硬體或軟體防火牆。
如果您的應用程式託管在雲端平台上，那麼利用雲端防火牆會是一個不錯的選擇。市面上有許多選項，請選擇最適合您應用程式的防火牆。
請相信我，數據洩露的成本遠遠高於投資一個像樣的防火牆。因此，千萬不要試圖在這裡節省預算。
總結
防火牆是網絡安全的第一道防線。如果這道防線得不到妥善維護，您可能會面臨數百萬美元的損失，甚至損害您的聲譽。不過，只要您使用一個優良的防火牆，就可以有效防範外部威脅。