Xây dựng mô hình bảo vệ mạng bằng bức từong lửa iptable của linux

LỜI CẢM ƠN Mở đầu cho đề tài tốt nghiệp này, em xin thành thật tỏ lòng kính trọng và biết ơn đến ban giám hiệu, cùng các thầy cô giáo đã giúp đỡ em, đặc biệt là thầy giáo Nguyễn Văn Tam - Viện công nghệ thông tin, thầy Đào Văn Thành là những thầy đã trực tiếp hướng dẫn em thực hiện đề tài tốt nghiệp này và đã cho em những chỉ dẫn và những kiến thức quý giá. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô luôn sẵn sàng giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em. Cảm ơn bạn bè đã luôn quan tâm động viên cổ vụ giúp đỡ để em thực hiện tốt bài tập tốt nghiệp này. Mặc dù có nhiều cố gắng bằng toàn bộ kiến thức để hoàn thành công việc, xong thời gian có hạn và kinh nghiệm kiến thức chưa nhiều nên việc trình bày, phân tích, xây dựng chương trình có nhiều thiếu sót cần được bổ xung. Vì vậy, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của thầy cô và bạn bè để đề tài này được hoàn thiện hơn trong tương lai. Hà Nội 6/2007 Người thực hiện Nguyễn Tuấn Anh LỜI NÓI ĐẦU Từ xa xưa nhân loại đã tìm mọi cách để thông tin liên lạc với nhau, và đã phát minh ra nhiều phương cách thông tin liên lạc rất đa dạng và phong phú để cho việc chuyển tin tức từ nơi này sang nơi khác một cách thuận tiện và nhanh chóng. Từ những phương cách thô sơ đơn giản như truyền miệng, đi bộ, đi ngựa, gửi qua chim bồ câu, qua thuyền bè… Cho tới những phương cách hiện đại hơn như máy radio, điện thoại và truyền hình, TV (television), vận chuyển thư từ bằng máy bay, gửi thư bằng điện tín v.v. đã giúp cho việc thông tin liên lạc rất hữu hiệu và nhanh chóng. Sự phát minh ra máy vi tính và sự hình thành của Mạng Lưới Thông Tin Toàn Cầu (Internet) đã mở ra một kỷ nguyên mới cho việc thông tin liên lạc. Từ một máy vi tính nối vào Mạng Lưới Thông Tin Toàn Cầu (WWW) người sử dụng có thể gửi và nhận tin tức từ khắp nơi trên thế giới với khối lượng tin tức khổng lồ và thời gian tối thiểu thông qua một số dịch vụ sẵn có trên Internet. Tuy nhiên việc làm này đã làm phát sinh những vấn đề khá quan trọng. Đó là việc quản lý các tài nguyên thông tin của mình, bao gồm nguồn thông tin (các thông tin về một doanh nghiệp, một tổ chức hay là của một quốc gia nào đó) và việc bảo vệ chống lại sự truy cập bất hợp pháp. Từ đây nảy sinh ra một yêu cầu đó là cần có một giải pháp hoặc một hệ thống an ninh bảo vệ cho hệ thống mạng và luồng thông tin chạy trên nó. Một trong các giải pháp chính và tốt nhất hiện nay là đưa ra khái niệm Firewall và xây dựng nó để giải quyết những vấn đề này. Thuật ngữ “Firewall” có nguồn gốc từ một kỹ thuật thiết kế trong xây dựng để ngăn chặn và hạn chế hoả hoạn. Trong Công nghệ mạng thông tin, Firewall là một kỹ thuật được tích hợp vào hệ thống mạng để chống lại sự truy cập trái phép nhằm bảo vệ nguồn thông tin nội bộ cũng như hạn chế sự xâm nhập vào hệ thống của một số thông tin khác không mong muốn. Có hai loại kiến trúc FireWall cơ bản là: Proxy/Application FireWall và filtering gateway Firewall. Hầu hết các hệ thống Firewall hiện đại là loại lai (hybrid) của cả hai loại trên. Nhiều công ty và nhà cung cấp dịch vụ Internet sử dụng máy chủ Linux như một Internet gateway. Những máy chủ này thường phục vụ như máy chủ mail, web, ftp, hay dialup. Hơn nữa, chúng cũng thường hoạt động như các Firewall, thi hành các chính sách kiểm soát giữa Internet và mạng của công ty. Khả năng uyển chuyển, tính kinh tế, và sự bảo mật cao khiến cho Linux thu hút như là một thay thế cho những hệ điều hành thương mại. Tính năng Firewall chuẩn được cung cấp sẵn trong kernel của Linux được xây dựng từ hai thành phần : Ipchains và IP Masquerading. Linux IP Firewalling Chains là một cơ chế lọc gói tin IP. Những tính năng của IP Chains cho phép cấu hình máy chủ Linux như một filtering gateway/firewall dễ dàng. Một thành phần quan trọng khác của nó trong kernel là IP Masquerading, một tính năng chuyển đổi địa chỉ mạng (network address translation- NAT) mà có thể che giấu các địa chỉ IP thực của mạng bên trong. Ngoài ra trong kernel của Linux 2.4x và 2.6x cũng có một Firewall ứng dụng lọc gói tin có thể cấu hình ở mức độ cao Netfilter/Iptables. Netfilter/Iptable gồm 2 phần là Netfilter ở trong nhân Linux và Iptables nằm ngoài nhân. Netfilter cho phép cài đặt, duy trì và kiểm tra các quy tắc lọc gói tin trong Kernerl. Netfilter tiến hành lọc các gói dữ liệu ở mức IP. Netfilter làm việc nhanh và không làm giảm tốc độ của hệ thống. Được thiết kế để thay thế cho linux 2.2.x Ipchains và linux 2.0.x ipfwadm, có nhiều đặc tính hơn Ipchains và được xây dựng hợp lý hơn. IpTables chịu trách nhiệm giao tiếp giữa người dùng và Netfilter để đẩy các luật của người dùng vào cho Netfilter xử lí. Chương trình Iptables được dùng để quản lý các quy tắc lọc gói tin bên dưới cơ sở hạ tầng của Netfilter. Các ứng dụng của Iptables đó là làm IP Masquerading, IP NAT và IP Firewall. Tài liệu này được viết ra nhằm đem đến cho mọi người cái nhìn rõ nét về FireWall và đặc biệt là FireWall Iptables của Linux. Nội dung chính của tài liệu gồm 3 Chương và 1 Phụ lục. Chương I: Các mối đe dọa an ninh mạng và một số giải pháp Chương II:Tổng quan firewall Chương III: Iptable trong linux Chương IV: Ứng dụng của iptable trong linux Phụ Lục A: Danh sách các từ viết tắt trong tài liệu này hoặc có liên quan. CHƯƠNG I: CÁC MỐI ĐE DỌA AN MẠNG VÀ MỘT SỐ GIẢI PHÁP 1.1 Tầm quan trọng của bức tường lửa Ngày nay qua mạng Internet, chúng ta có thể truy nhập tới mọi nơi trên thế giới thông qua một số dịch vụ, khi ngồi trước máy vi tính con người có thể biết mọi thông tin trên toàn cầu, có thể giải trí, con người có thể kinh doanh tiếp thị trên toàn cầu và tiếp cận đươc khối lượng thông tin khổng lồ, luôn cập nhật trong thời gian tương đối nhanh. Tuy nhiên, cùng với những lợi ích mà Internet đem lại thì vấn đề an ninh mạng cần được đưa ra xem xét một cách nghiêm túc vì khi tham gia vào mạng có rất nhiều nguy hiểm. Nguy hiểm chính là các tin tặc trên Internet luôn rình rập để ăn trộm các thông tin.Vấn đề này là mối đe dọa lớn đối với mỗi cá nhân, một doanh nghiệp, một tổ chức hay một quốc gia về sự hư hỏng và mất mát thông tin. Thông tin là sự sống còn của một doanh nghiệp, một tổ chức hay một quốc gia. Do đó, chúng ta phải bảo vệ thông tin từ các mối đe dọa, một trong các giải pháp tốt nhất hiện nay là sử dụng bức tường lửa (firewall). 1.2 Đối tượng bảo vệ của bức tường lửa Trong môi trường Internet có nhiều tổ chức, quốc gia cùng tham gia. Do đó, nhu cầu bảo vệ thông tin trên Internet có thể chia làm 3 loại như sau: 1.2.1 Bảo vệ dữ liệu Những thông tin lưu trữ trên hệ thống máy tính cần được bảo vệ do các yêu cầu sau: Tính bí mật (Secrecy): những thông tin có giá trị về kinh tế, quân sự, chính sách… cần được giữ kín. Tính toàn vẹn (Integrity): Thông tin không bị mất mát hoặc sửa đổi đánh tráo. Để làm được điều đó thì chúng ta phải ngăn ngừa được sự thay đổi thông tin một cách vô ý hay cố ý và ngăn những kẻ tấn công hệ thống vì họ có thể sửa đổi, xóa bỏ, hoặc làm hỏng thông tin quan trọng mang tính sống còn cho các hoạt động của tổ chức. Tính sẵn sàng (Availability): Yêu cầu truy nhập thông tin vào đúng thời điểm cần thiết và ngăn ngừa việc nắm giữ thông tin và tài nguyên để hệ thống chứa các thông tin hoặc cung cấp các dịch vụ có khả năng truy cập được, đáp ứng các yêu cầu và tránh mất mát những thông tin quan trọng. Trong các yêu cầu này, thì tính bí mật là quan trọng nhất đối với thông tin lưu trữ trên mạng. Tuy nhiên, khi thông tin này không được bí mật thì tính toàn vẹn cũng rất quan trọng. Không một cá nhân, một tổ chức nào lãng phí tài nguyên vật chất và thời gian để lưu trữ những thông tin mà không biết tính đúng đắn của thông tin đó. 1.2.2 Bảo vệ các tài nguyên trên mạng Mối đe dọa trên các tài nguyên này là ai đó xâm nhập vào mạng của chúng ta và sử dụng chúng như tài nguyên của chính họ. Trong thực tế, trong các cuộc tấn công trên Internet, kẻ tấn công sau khi đã làm chủ hệ thống bên trong, có thể sử dụng những máy này để phục vụ cho lợi ích của mình như chạy các chương trình dò tìm mật khẩu người sử dụng, sử dụng các liên kết mạng sẵn có để tiếp tục tấn công các hệ thống khác… 1.2.3Bảo vệ uy tín, danh tiếng của công ty Một phần lớn các cuộc tấn công không được thông báo rộng rãi, và là một trong những nguyên nhân là nỗi lo bị mất uy tín của cơ quan, đặc biệt là các công ty lớn và các cơ quan trong nội bộ nhà nước. Sự đe dọa này thể hiện ở chỗ một người nào đó xuất hiện trên Internet với định danh là mạng của chúng ta, thực hiện những gì mà qui ước quốc tế về lưu thông trên Internet cấm, hay gửi đi những thông tin không hợp pháp. Hậu quả là ảnh hưởng tới uy tín của chúng ta, thậm chí cả tiền bạc. 1.3. Một số mối đe dọa an ninh mạng Các mối đe dọa về bảo mật mạng có thể là con người và thiên nhiên (lũ lụt, động đất, hỏa hoạn, … ) nhưng phạm vi đề tài chỉ tập trung và khía cạnh con người. Con người Cố tình vô tình Bên trong Bên ngoài thiếu hiểu biết Có thể phân loại những tấn công theo tính chất hoạt động như sau: 1.3.1.Tấn công truy nhập mạng ` 1.3.1.1 Tấn công theo mật khẩu: mật khẩu là tập hợp là tất cả các chữ cái, chữ số. Có hai cách tấn công theo mật khẩu Tấn công thô: là dùng tất cả các tổ hợp, các kí tự để làm mật khẩu vào mạng và thử truy nhập. Tấn công này thường dùng cho mạng LAN. Tấn công dùng từ điển: dự đoán một số từ khóa thông thường người ta hay dùng làm password. Tấn công này thường dùng cho từ xa truy nhập vào mạng. 1.3.1.2. Tấn công theo phân tích mật khẩu: Hầu hết trong các hệ điều hành đều lưu username và password. Nhưng mỗi hệ điều hành có các cách lưu khác nhau. Ví dụ, trong Window có file System_32/ config/ SAM/ Security Acount, trong Linux, Unix có 2 file etc/passwd và etc/shadow. Trong các hệ điều hành thì hầu như password đều được mã hóa theo thuật toán DES và MD5 chứ nó không lưu bản rõ. Đối với Win 95,98 thì dùng thuật toán DES. Đối với Win NT và Win 2000 thì dùng thuật toán hàm băm MD4 sau đó sử dụng MD5. Đối với Win 2000 sau này dùng Kerboros. Các thuật toán công khai như vậy thì người ta đều biết. Thông thường biết mã và thuật toàn thì người ta giải mã được nhưng có một số thuật toán mà người ta giải mã rất khó như thuật toán DES thì người ta phải phá vài chục năm mới phá được (phương pháp này giống kiểu tấn công thô). Do đó, tin tặc sử dụng các kỹ thuật sau để tấn công: Sử dụng wordlist: Danh sách của những từ sử dụng như danh mục địa phương, danh mục họ tên của nước nào đó. Đầu tiên dùng thuật toán mã hóa wordlist sau đó so sánh worslist đã mã với mật khẩu. Có thể nói dùng phương pháp này cũng gần đi tới kết quả. Sử dụng chương trình giám điệp : Tin tặc dùng chương trình này để copy các tệp mật khẩu. Khi copy được các tệp mật khẩu thì nó cũng có thể thay đổi mật khẩu được. Người dùng nên dùng password phức tạp để tin tặc tấn công khó hơn. 1.3.2. Tấn công theo kiểu khai thác mạng: Đầu năm 90 tin tặc đã sử dụng kỹ thuật tiếm quyền để khai thác mạng 1.3.2.1 Kỹ thuật làm tràn bộ đệm: Kiểu bộ đệm có thể làm tràn bộ đệm trên ngôn ngữ lập trình, ví dụ trên ngôn ngữ lập trình C: int f (int j ) { int i; char buf [128]; gets (buf); } chương trình chính gọi chương trình con thông qua stack và sử dụng push, pop. Stack 100h Địa chỉ byte 1000 4 j 996 4 return address 992 4 i 988 128 buf …. (1) Return address CT CT Shell NOP NOP NOP khoảng cách đó là tin tặc không biết trước nên tin tặc phải thử nhiều lần để biết return address cách bộ đệm bao nhiêu. Khi biết khoảng các đó rồi thì phải viết địa chỉ vào để chương trình của tin tặc nhảy vào tiếp, nó không cần biết địa chỉ chính xác mà nó nhảy vào bất kỳ một NOP nào đó ( NOP không làm gì cả sau đó đến chương trình của tin tặc). Do các ngôn ngữ lập trình trỏ tới bộ đệm mà không giới hạn bộ đệm đó là bao nhiêu nên tin tặc dùng lỗ hổng để tấn công. Tóm lại lỗ hổng kỹ thuật làm trần bộ đệm là kỹ thuật dễ dàng nhất để tin tặc tấn công vào mạng chiếm quyền điếu khiển. 1.3.2.2 Lỗi của Unicode: Do đường dẫn URL bằng mã Unicode khi truy nhập mail hay web thì cũng phải qua Unicode để dẫn tới tài nguyên. Nếu là mã của ASCII thì đường dẫn chỉ cho phép truy nhập vào nguồn tài nguyên đúng thư mục của server cung cấp cái thông tin đó. 1.3.3.Tạo cửa hậu, xóa nhật ký: Để tiếp tục tấn công vào lần sau (tấn công sau khi đã vào mạng). Nó xóa các cổng truyền thông tạo ra các cổng truyền thông mới (nếu cổng truyền thông server không cho phép thì tạo ra để cho phép). Tạo ra người sử dụng mới, người sử dụng có quyền quản trị. Cài các chương trình cho phép tin tặc từ xa có thể điều khiển được, thường điều khiển để lấy thông tin hoặc phá hoại. Ngụy trang để xóa hết tên tệp, thay đổi tên thư mục, thay đổi những lệnh mà người quản trị sử dụng để phát hiện truy nhập. Xóa tệp nhật ký để cho người quản trị không thấy được dấu vết đã truy nhập hoặc có thể thay đổi tệp đăng ký, thay đổi thời gian ghi nhật ký. Ví dụ như khi truy nhập tuần này thì nó thay đổi thời gian là tuần trước (nhật ký tuần trước thì không thông báo) làm cho người quản trị không quản lí được. Khắc phục: Một số tệp quan trọng của hệ thống thì phải được bảo vệ tính toàn vẹn của nó thông quan việc tạo ra các tóm lược và sau một thời gian nhất định thì phải kiểm tra tệp đó có toàn vẹn không. Đối với một số nhật ký quan trọng thì được sao chép lưu giữ, bảo vệ để tin tặc không thay đổi được. Luôn kiểm tra các cổng truyền thông để phát hiện tin tặc có truyền thông tin ra từ máy không. 1.3.4 Tấn công từ chối dịch vụ CT tin tặc SYN Fload: server SYN3 SYN2 SYN1 SYN4 SYN1/ACK ACK RST/ACK SYN SYN5 SYN là yêu cầu của tin tặc gửi tới server Đầu tiên tin tặc gửi yêu cầu tới server, khi server nhận được yêu cầu của tin tặc thì server trả lời cho tin tặc nhưng tin tặc lại không xác nhận trả lời của server (ACK) làm cho server chờ trả lời. Khi server chờ hết thời gian Tout thì server buộc phải gửi yêu cầu hủy kết nối (RST/ACK). Khi tin tặc nhận được hủy kết nối thì tin tặc tiếp tục gửi tín hiệu SYN để yêu cầu kết nối và cứ như vậy server chỉ phục vụ cho tin tặc không phục được cái khác. Khắc phục: Có một số firewall chặn một số cổng SYN như Checkpoint. Làm tăng hàng đợi server có thể phục vụ. Xác định Tout một cách mềm dẻo cũng có thể tránh được tắc nghẽn do tin tặc gây ra. Xác định thêm một bộ đệm để biết được chu trình thiết lập liên kết một nửa và từ đó có quy trình để đối phó. Kết hợp các công cụ của hệ điều hành. *Tấn công UDP flood: Tin tặc gửi rất nhiều UDP làm cho server không kịp sử lý. Khắc phục: Sử dụng firewall, chỉ cho phép các dịch vụ UDP cần thiết buộc phải có như DNS, DHCP, SNMP. Những gói UDP của các dịch vụ này thì bắt buộc phải cho vào mạng còn các gói UDP của các dịch vụ khác thì không cần thiết. * Tấn công SMURF Tấn công kiểu ICMP, thường sử dụng chế độ Broadcast (quảng bá) như thông tin Echo gửi thông tin quảng bá cho tất cả các máy và tất cả các máy gửi lại thông tin cho echo response. Chính vì vậy, làm cho máy rất chậm có thể gây tê liệt hệ thống. Khắc phục: Cấu hình bức tường lửa để từ chối Broadcast từ các máy khác gửi đến. .Tấn công Teardrop: Tin tặc chia gói tin thành nhiều mảnh và đánh địa chỉ offset , số không theo trình tự làm cho router server bận rộn tức là làm cho server tê liệt vì không kịp sử lí gói tin đến. . Tấn công Mail Bomb: bomb thư cũng làm cho server tê liệt 1.3.5 Giả mạo địa chỉ IP: Việc giả mạo địa chỉ IP có thể được thực hiện thông qua việc sử dụng khả năng dẫn đường trực tiếp. Với cách tấn công này, tin tặc gửi các gói IP tới mạng bên trong với địa chỉ IP giả mạo (thông thường là địa chỉ của một mạng hoặc một máy được coi là an toàn đối với mạng bên trong), đồng thời phải chỉ rõ đường dẫn mà các gói tin IP phải gửi đi. 1.3.6 Đùa nghịch, quấy rối: Là do con người có tính tò mò, xâm nhập vào hệ thống tìm những thông tin mà họ thích thú. Họ thường làm hỏng hệ thống do thiếu kiến thức hoặc cố gắng che dấu vết của họ. 1.3.7 Phá hoại: Là những người cố ý phá hoại hệ thống thông tin mà họ muốn. Những người này thường là họ bất bình trong môi trường làm việc của họ, hoặc do tính chất cạnh tranh nào đó. Chúng có thể xóa dữ liệu hoặc làm hỏng thiết bị hệ thống mà chúng xâm nhập. 1.3.8 Gián điệp: Là những người xâm nhập vào hệ thống và chỉ lấy những thông tin nào có giá trị lớn như các hệ thống tín dụng, ngân hàng…Khó phát hiện tức thời được, thường chúng lấy thông tin mà không để lại dấu vết. 1.3.9 Vô ý hay thiếu hiểu biết của con người: Các tai họa hoàn toàn không phải do kẻ xấu làm nên, mà đa số là do những người chưa được đào tạo tốt về kiến thức máy tính nên không nhận thức được các mối nguy hiểm cho hệ thống và do những người quản trị hệ thống thiếu kinh nghiệm, hoặc lỗi của một chương chình ứng dụng… 1.3.10 Tấn công vào yếu tố con người: Tin tặc liên lạc với người quản trị hệ thống, giả làm một người sử dụng để yêu cầu làm thay đổi mật khẩu, thay đổi quyền truy nhập của mình đối với hệ thống hoặc có thậm chí có thể làm thay đổi một số cấu hình của hệ thống để thực hiện các phương pháp tấn công khác. Với kiểu tấn công này, không một thiết bị nào có thể ngăn chặn một cách hữu hiệu mà chỉ có một cách là giáo dục người sử dụng mạng nội bộ về những yêu cầu về bảo mật để đề cao cảnh giác với những hiện tượng đáng nghi ngờ. Nói chung, con người là một điểm yếu trong bất kỳ hệ thống bảo vệ nào, chỉ có sự giáo dục và tinh thần hợp tác từ phía người sử dụng có thể nâng cao được hệ thống bảo vệ. CHƯƠNG II:TỔNG QUAN FIREWALL 2.1. Một số khái niệm : -Nguồn gốc từ một kỹ thuật thiết kế trong xây dựng để ngăn chặn hạn chế các hỏa hoạn, trong công nghệ thông tin, Firewall là một cơ chế đảm bảo an toàn cho mạng máy tính, nó bao gồm một hoặc nhiều những thành phần tạo lên bức tường lửa với mục đích để ngăn cản điều khiển các truy xuất giữa mạng bên ngoài với mạng nội bộ. Bức tường lửa có thể là một server proxy, filter, hoặc phần cứng, phần mềm…để hiểu chi tiết hơn về bức tường lửa ta sẽ xem xét về các chức năng của bức tường lửa. - Về mặt vật lý, thường có sự khác nhau từ nơi này qua nơi khác.Thông thường Firewall là tập phần cứng sau : một router,một Host hay một tổ hợp nào đó của routers,máy tính và mạng có các phần mềm thích hợp - Về mặt logic, Firewall là bộ tách(Separator) vì nó phân định một bên là mạng ngoài không an toàn và bên kia là mạng nội bộ cần được bảo vệ, là bộ tách(Restricter) vì nó ngăn chặn sự tấn công từ bên ngoài, là bộ phân tích(Analyzer) vì nó xem xét các gói thông tin vào ra để quyết định cho vào ra hay không. - Về mặt tư tưởng nhằm giải quyết 2 công việc : Cửa khẩu(Gates) và chốt chặn(chokes). Cửa khẩu nhằm đảm bảo dữ liệu, dịch vụ thông suốt giữa các mạng. Chốt chặn nhằm kiểm soát và ngăn chặn nguồn thông tin xác định nào đó vào ra mạng nội bộ. 2.2.Chức năng: -Bức tường lửa cho phép hoặc cấm các dịch vụ từ bên trong ra bên ngoài và từ bên ngoài vào bên trong. -Nó kiểm soát các máy thông qua các địa chỉ các ứng dụng, thông qua các cổng. -Nó kiểm soát người sử dụng truy cập giữa các mạng . -Kiểm soát theo nội dung truyền thông giữa mạng bên trong và mạng bên ngoài. -Ngăn cản, chặn những tấn công từ bên ngoài vào bên trong nội bộ. Một vài từ ngữ sử dụng trong firewall có ý nghĩa sau Mạng nội bộ (Internal network): bao gồm các máy tính, các thiết bị mạng. Mạng máy tính thuộc các đơn vị quản lý (Trường học, Công ty, Tổ chức đoàn thể, Quốc gia,…) cùng nằm một bên với firewall. Host bên trong (Internal Host): máy thuộc mạng nội bộ Host bên ngoài (External Host): máy bất kỳ kết nối vào liên mạng và không thuộc mạng nội bộ nói trên. “Nội bộ ”hay “bên trong” chỉ rõ thuộc đơn vị cùng một bên đối với firewall của đơn vị đó. Về vị trí: Firewall là nơi kiểm soát chặt chẽ và hạn chế về luồng thông tin vào ra của một mạng nội bộ khi giao tiếp với các thành phần bên ngoài nó. Về mục tiêu: nó ngăn cản đe dọa từ bên ngoài với những yêu cầu cần được bảo vệ, trong khi vẫn đảm bảo các dịch vụ thông suốt qua nó. Sơ đồ tổng quát của firewall Figure2-1: sơ đồ tổng quát của firewall 2.2.1. Khả năng của hệ thống firewall + Một Firewall là một trung tâm quyết định những vấn đề an toàn: Firewall đóng vai trò là một chốt chặn, mọi dòng thông tin đi vào hay đi ra một mạng nội bộ đều phải qua nó theo các chính sách an toàn đã được cài đặt. Tập trung kiểm soát chặt chẽ các dòng thông tin đó có lợi hơn là phân tán trên diện rộng. + Một firewall làm cho chính sách an toàn trở nên hiệu quả thực sự: Nhiều dịch vụ mà người sử dụng dịch vụ mong muốn vốn có những chỗ không an toàn. Firewall chỉ cho đi qua sau khi đã kiểm nhận và được phép. Mặt khác, firewall còn cho phép kiểm soát nghiêm ngặt mọi người sử dụng về quyền xâm nhập Internet. Firewall có thể cấu hình đa dạng, nhiều mức khác nhau. Do đó, Firewall có thể bảo đảm thích hợp cho một chính sách an toàn đã chọn. + Firewall có thể ghi nhận lại các giao tiếp với Internet rất hiệu quả: Như đã nói ở trên, mọi luồng thông tin vào hay ra mạng nội bộ đều phải qua Firewall. Do đó, nó cung cấp một vị trí tốt nhất để tập hợp những thông tin về hệ thống và mạng đã dùng. Ghi nhận điều gì xẩy ra trong giao tiếp giữa mạng nội bộ và bên ngoài. Những thông tin đó rất quý giá cho những nguời có trách nhiệm quản lý. + Firewall có thể hạn chế được sự đổ vỡ của hệ thống bên trong: Firewall có thể tách một phần mạng nội bộ với các phần khác trong mạng nội bộ. Làm điều này nhằm mục đích có những phần được ủy quyền nhiều hơn. Do đó, hạn chế được những nguy hiểm xẩy ra hơn. 2.2.2. Những hạn chế của firewall Tuy có những khả năng trên, xong mô hình Firewall có những hạn chế nhất định sau: + Firewall không thể bảo vệ trước những kẻ phá hoại từ bên trong, đánh cắp dữ liệu làm hư hỏng phần cứng và phần mềm hay thay đổi chương trình mà không cần đến Firewall. + Firewall không thể ngăn chặn một cuộc tấn công nếu cuộc tấn công này không đi qua nó. Một cách cụ thể, Firewall không thể chống lại một cuộc tấn công từ một đường dial-up, hoặc sự dò rỉ thông tin do dữ liệu bị sao chép bất hợp pháp lên đĩa mềm. + Firewall không thể bảo vệ chống lại những mối đe dọa mới phát sinh vì nó không thể tự động bảo vệ trước những mối đe dọa mới phát sinh. Do đó, khi có những vấn đề mới cần cấu hình lại cho Firewall. + Firewall không thể bảo vệ chống lại virus. Firewall hầu hết chỉ xem xét địa chỉ nơi gửi, nơi đến, số cổng của gói thông tin chứ không xem chi tiết phần dữ liệu ngay cả các phần mềm lọc gói thông tin. Firewall không thể làm nhiệm vụ quét virus trên dữ liệu được chuyển qua nó do sự xuất hiện của các virus mới và do có rất nhiều cách để mã hóa dữ liệu thoát khỏi sự kiểm soát của Firewall. Do đó, chống virus bằng Firewall là vấn đề không khả thi, vì có quá nhiều loại virus và có quá nhiều cách virus ẩn trong dữ liệu. Tuy nhiên Firewall vẫn là giải pháp hữu hiệu nhất được áp dụng rộng rãi. 2.3. Phân loại bức tường lửa (Firewall) Firewall bao gồm các loại sau : Bức tường lửa lọc gói tin (packet-filtering router). Bức tường lửa ứng dụng (proxy). Bức tường lửa nhiều tầng 2.3.1. Firewall lọc gói Figure2-2: Firewall lọc gói Bức tường lửa lọc gói làm việc ở tầng 3 đối với mô hình OSI. Thông tin được đưa lên tầng 3 sau đó lại tiếp tục được chuyển đi. Nếu thông tin được ở dưới tầng 3 thì bức tường lửa không thể kiểm soát được, ví dụ như mạng LAN không dây dữ liệu được truyền ở dưới tầng 3. Do vậy, bức tường lửa không thể kiểm soát được mà mạng LAN không dây phải dùng một phần mềm khác để bảo vệ và kiểm soát dữ liệu. Bộ lọc gói cho phép hay từ chối mỗi gói mà nó nhận được. Khi nhận được gói tin từ Internet, nó kiểm tra toàn bộ dữ liệu để quyết định xem đoạn dữ liệu đó có thỏa mãn một trong các luật lệ của gói đặt ra hay không. Các luật lệ này là dựa trên thông tin ở đầu mỗi gói (packet header). Thông tin của ở đầu gói tin bao gồm: SA DA Port Get Index html SA (Source Address): địa chỉ IP nguồn. DA(Destination Address): địa chỉ IP đích. (Nếu đi từ bên trong ra bên ngoài thì địa chỉ nguồn là ở bên trong mạng nội bộ còn địa chỉ đích là bên ngoài. Nếu đi từ bên ngoài vào bên trong thì địa chỉ nguồn sẽ là ở bên ngoài còn địa chỉ đích sẽ là ở bên trong mạng nội bộ). Port: lọc theo cổng nguồn, cổng đích của giao thức tương ứng với TCP hay UDP . Các giao thức (UDP, TCP, ICMP…): nó có thể cấm và cho phép, ví dụ có thể cấm giao thức UDP và chỉ cho TCP và ICMP hoặc Cấm ICMP cho phép TCP và UDP… Dạng thông điệp ICMP (Internet control message protocol). Nếu luật được thỏa mãn thì gói được chuyển qua firewall, nếu không thỏa mãn thì gói sẽ bị hủy đi. Nhờ vậy mà firewall có thể ngăn chặn được các kết nối vào máy chủ hoặc mạng nào đó được xác định hoặc khóa việc truy nhập vào hệ thống mạng nội bộ từ những địa chỉ không cho phép. Như vậy, việc kiểm soát càng làm cho firewall có khả năng chỉ cho phép một một số loại kết nối nhất định vào máy chủ nào đó hoặc chỉ một số dịch vụ nào đó (Telnet, SMNP, FTP…) được phép mới chạy được trên hệ thống mạng cục bộ. Mặc