防火墻技術(shù)研究

摘要防火墻是計算機網(wǎng)絡(luò)安全的重要組成部分，通常用于保護網(wǎng)絡(luò)免受未經(jīng)授權(quán)的訪問和惡意攻擊。隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和普及，計算機網(wǎng)絡(luò)面臨的威脅也不斷增加，防火墻的研究和發(fā)展也變得越來越重要?；诖耍疚慕榻B了防火墻的概念、屬性和基本原理，以及防火墻技術(shù)的類型。同時探討了在計算機網(wǎng)絡(luò)安全中應(yīng)用防火墻技術(shù)的必要性及存在的問題。最后，闡述了防火墻技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全配置、日志監(jiān)控、訪問策略和各類應(yīng)用中的有效應(yīng)用。關(guān)鍵詞：防火墻；計算機；網(wǎng)絡(luò)安全一、緒論防火墻是計算機網(wǎng)絡(luò)安全的重要組成部分，通常用于保護網(wǎng)絡(luò)免受未經(jīng)授權(quán)的訪問和惡意攻擊。隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和普及，計算機網(wǎng)絡(luò)面臨的威脅也不斷增加，防火墻的研究和發(fā)展也變得越來越重要。在過去的幾十年中，防火墻技術(shù)經(jīng)歷了多次重大革新和演進。最初的防火墻采用簡單的端口過濾技術(shù)，但這種方法容易受到欺騙和攻擊。之后，一些高級防火墻技術(shù)應(yīng)運而生，如包過濾、狀態(tài)監(jiān)測、應(yīng)用程序代理等，這些技術(shù)可以更有效地防止網(wǎng)絡(luò)攻擊，并提高網(wǎng)絡(luò)安全性。現(xiàn)如今，隨著云計算和物聯(lián)網(wǎng)等新型技術(shù)的出現(xiàn)，防火墻技術(shù)面臨著新的挑戰(zhàn)和需求。例如，在云環(huán)境中，數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序通常分布在多個不同的服務(wù)器和節(jié)點上，如何實現(xiàn)對這些分散的資源的統(tǒng)一管理和安全保護成為了一個新的問題。因此，需要進一步研究和改進防火墻技術(shù)，以適應(yīng)新型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的需求。同時，防火墻技術(shù)的研究也需要關(guān)注隱私保護和合規(guī)性方面的問題。例如，在一些國家和地區(qū)，政府可能會要求企業(yè)向其提供特定類型的數(shù)據(jù)進行監(jiān)管和審查，這可能會涉及到隱私和合規(guī)性問題。因此，防火墻技術(shù)的研究也需要考慮這些方面的問題，以滿足不同用戶的需求和要求。二、防火墻技術(shù)概述（一）防火墻技術(shù)概念防火墻技術(shù)是指一種保護計算機網(wǎng)絡(luò)安全的技術(shù)手段。它可以通過策略規(guī)則和訪問控制手段，實現(xiàn)在公網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)之間進行數(shù)據(jù)交換的安全控制。防火墻技術(shù)可以在某種程度上阻止未經(jīng)授權(quán)的人員通過網(wǎng)絡(luò)獲取敏感信息，保障計算機網(wǎng)絡(luò)安全。（二）防火墻技術(shù)的屬性防火墻技術(shù)的主要屬性包括以下幾個方面：1.訪問控制：防火墻能夠適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和安全需求，實現(xiàn)用戶訪問的控制，從而防止病毒、勒索軟件和惡意攻擊的入侵。2.安全檢測：防火墻能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)上的傳輸數(shù)據(jù)進行檢查，并識別和過濾惡意軟件、病毒和攻擊，保證網(wǎng)絡(luò)安全。3.安全日志記錄和監(jiān)測：防火墻能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)上發(fā)生的事件進行記錄和監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)安全漏洞和網(wǎng)絡(luò)攻擊，從而保證網(wǎng)絡(luò)安全和可靠性。4.服務(wù)質(zhì)量保證：防火墻能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)傳輸流量進行管理和控制，限制帶寬利用，并合理分配網(wǎng)絡(luò)資源，提高網(wǎng)絡(luò)性能和質(zhì)量。（三）防火墻的基本原理防火墻技術(shù)的實現(xiàn)基于以下幾個原理：1.包過濾：防火墻通過檢查進出網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包，按照設(shè)置的訪問規(guī)則確定是否允許通過網(wǎng)絡(luò)。2.代理：防火墻充當網(wǎng)絡(luò)代理，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)請求的授權(quán)驗證和合法性檢查，并把合法的數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)發(fā)給真正的目標。3.狀態(tài)檢測：防火墻可以追蹤網(wǎng)絡(luò)連接的狀態(tài)，檢測危險的網(wǎng)絡(luò)會話。4.VPN：防火墻可以通過網(wǎng)絡(luò)加密和虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）技術(shù)，保證網(wǎng)絡(luò)傳輸中的數(shù)據(jù)加密和機密性。5.IDS/IPS：防火墻可以將入侵檢測系統(tǒng)（IDS）和入侵防御系統(tǒng)（IPS）集成在一起，對有害的網(wǎng)絡(luò)流量和惡意攻擊進行檢測和防御。綜上所述，防火墻技術(shù)是保護計算機網(wǎng)絡(luò)的基本技術(shù)手段之一，它能夠通過網(wǎng)絡(luò)訪問的控制和安全檢測等手段，有效地保障網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性。在當前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，防火墻技術(shù)已經(jīng)成為企業(yè)和個人網(wǎng)絡(luò)安全不可或缺的一部分。三、防火墻技術(shù)的類型受黑客攻擊和其他網(wǎng)絡(luò)威脅的侵害，防火墻技術(shù)被開發(fā)出來。簡而言之，防火墻就是一種用于過濾和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量的設(shè)備或軟件。防火墻技術(shù)的發(fā)展也經(jīng)歷了多年，并逐漸分為三種類型：傳統(tǒng)的防火墻、分布式的防火墻和智能型的防火墻。（一）傳統(tǒng)的防火墻傳統(tǒng)的防火墻是最早的防火墻類型，其主要功能是檢查網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包并比較其與預(yù)先定義的規(guī)則集。這種規(guī)則通?；谠碔P地址、目標IP地址、傳輸協(xié)議（如TCP或UDP）和端口號等指標。如果數(shù)據(jù)包的內(nèi)容與規(guī)則集匹配，則被允許通過；否則，被封鎖。傳統(tǒng)的防火墻通常由硬件設(shè)備和軟件組成。硬件防火墻通常是一種獨立設(shè)備，可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中啟動，然后通過網(wǎng)絡(luò)連接到其他設(shè)備。軟件防火墻通常是一種應(yīng)用程序，可以安裝在服務(wù)器或終端設(shè)備上。然而，傳統(tǒng)的防火墻技術(shù)已經(jīng)落后于當今威脅環(huán)境的發(fā)展，無法應(yīng)對新型的各種黑客攻擊。（二）分布式的防火墻分布式的防火墻是一種動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)安全解決方案，與傳統(tǒng)的防火墻相比，其主要特點是在分布式網(wǎng)絡(luò)中使用策略集合。分布式防火墻部署在不同的服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，可以配合執(zhí)行高效的網(wǎng)絡(luò)流量檢查和過濾。這種技術(shù)的好處是，每個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都可以擁有一部分防火墻功能，從而使網(wǎng)絡(luò)流量能夠更好地分流，并減輕主機服務(wù)器上的負擔。分布式防火墻旨在增強網(wǎng)絡(luò)防御能力，以避免單一點防御和攻擊，提高故障容錯能力和安全性。這種技術(shù)可以通過使用其中一個或多個分布式單元來實現(xiàn)，以提高整個防御系統(tǒng)的容錯能力，從而保證整個網(wǎng)絡(luò)的安全性。（三）智能型的防火墻智能型的防火墻，又稱為下一代防火墻，是一種基于網(wǎng)絡(luò)行為的安全技術(shù)。智能型防火墻可以對網(wǎng)絡(luò)中的每個數(shù)據(jù)包進行檢查和分析，從而識別和過濾出威脅和惡意行為。在智能型防火墻系統(tǒng)中，防火墻可以將分析結(jié)果與頻繁更新的威脅數(shù)據(jù)庫進行比較，以檢測和攔截來自已知威脅來源的流量。智能型防火墻與傳統(tǒng)防火墻的區(qū)別在于其能夠分析和檢測可能難以檢測的網(wǎng)絡(luò)威脅，并依靠內(nèi)置的機器學習算法和人工智能技術(shù)自動識別和預(yù)防新型攻擊。這種智能型防火墻技術(shù)可以大大提高網(wǎng)絡(luò)安全性能，更好地保護企業(yè)和機構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。四、計算機網(wǎng)絡(luò)安全中應(yīng)用防火墻技術(shù)的必要性及問題（一）能夠?qū)Σ话踩?wù)進行有效管理由于計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境目前還不夠穩(wěn)定，很容易出現(xiàn)安全問題，防火墻技術(shù)的應(yīng)用可科學管理一些安全性不高的計算機網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，尤其是在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和外部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)相互傳輸?shù)臅r候，可通過授權(quán)服務(wù)，或是協(xié)議方式，來保障網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，防止?nèi)部重要網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)被泄漏，避免內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)受到惡意攻擊，提升計算機網(wǎng)絡(luò)安全系數(shù)；（二）能夠把控訪問特殊站點部分住家在進行數(shù)據(jù)訪問、傳輸?shù)臅r候，需要進行特殊保護，只有得到許可的其他主機才能同其交換數(shù)據(jù)。這種有效的防護措施，能夠減少不必要訪問，避免非法盜取數(shù)據(jù)資源的狀況發(fā)生。而且除非是在必要情況下，則要禁止訪問，可有效保護計算機網(wǎng)絡(luò)信息安全（三）能夠集中安全防護相較于分散放置安全防護設(shè)備，這種集中式防護措施，更能彰顯保護效果，可有效保護重要信息數(shù)據(jù)，可直接將身份證保留原件，口令、密碼體現(xiàn)放置于防火墻中，進行多重防護；四是在計算機網(wǎng)絡(luò)運行中，應(yīng)用防火墻技術(shù)，有利于對內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)流通的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)訪問，進行詳細記錄，并將其生成日志。日志的作用非常大，其是對可能存在的攻擊進行研究的重要依據(jù)，必須充分發(fā)揮日志的作用，實施針對性防護措施。比如說，對于銀行網(wǎng)絡(luò)來說，其存在電信、證券等外面單位風險，可利用防火墻技術(shù)來加以預(yù)防，了解威脅銀行網(wǎng)絡(luò)安全的各項因素，然后采取有效措施來加以保護，嚴格監(jiān)管內(nèi)部訪問，將網(wǎng)絡(luò)運行危險系數(shù)降到最低。（四）現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)安全中防火墻技術(shù)存在的問題 防火墻技術(shù)的出現(xiàn)對于網(wǎng)絡(luò)安全保障起到了重要的作用，但在不斷發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)安全形勢下，防火墻技術(shù)也出現(xiàn)了一些問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1.應(yīng)用層安全性不足：隨著網(wǎng)絡(luò)攻擊方式的不斷發(fā)展，應(yīng)用層攻擊成為網(wǎng)絡(luò)攻擊的主要手段。而防火墻在保護網(wǎng)絡(luò)安全時，主要基于網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層的技術(shù)，使得應(yīng)用層的安全性得不到很好的保障，如SQL注入等攻擊很難被檢測和阻止。2.網(wǎng)絡(luò)安全威脅日益復(fù)雜：網(wǎng)絡(luò)安全威脅的持續(xù)增加，防火墻在更新防御策略和技術(shù)時，面臨難度較大。許多高級的攻擊手段很難被防火墻所應(yīng)對，如零日漏洞攻擊、DDoS攻擊等。3.防火墻集中式管理存在局限性：在企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，防火墻采用集中式管理，存在一些不足。比如，大量流量需要集中流經(jīng)防火墻，當流量過大時，會導致網(wǎng)絡(luò)阻塞；同時，防火墻集中式管理也存在單點故障并會對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可用性造成影響。4.防火墻無法解決內(nèi)部威脅：傳統(tǒng)的防火墻技術(shù)注重保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與外界環(huán)境的隔離，但無法有效解決內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)威脅。比如，通過將惡意軟件打包入內(nèi)部員工的計算機，在其通過網(wǎng)絡(luò)進行傳播、控制其他機器，而此時防火墻就顯得無力阻止。5.用戶行為跨境問題：隨著全球化的發(fā)展，企業(yè)和個人用戶的數(shù)據(jù)越來越跨境流動，在各國的隱私和安全標準不一致的情況下，很難對跨境的用戶行為實施統(tǒng)一的防護措施。總之，防火墻技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用存在一些問題，但通過不斷完善技術(shù)和方案，與其他網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)相結(jié)合，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全方位的安全保障。五、計算機網(wǎng)絡(luò)安全中防火墻技術(shù)的有效應(yīng)用 （一）防火墻技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全配置中的應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)安全配置中應(yīng)用防火墻技術(shù)十分關(guān)鍵，可有效保障計算機網(wǎng)絡(luò)安全。安全配置可將計算機網(wǎng)絡(luò)劃分成多個模塊，并且對這些模塊進行級別劃分，對于重要模塊部分予以隔離防護，將其作為重點防火對象?；诜阑饓夹g(shù)的隔離模塊是一個不與外界相連的局域網(wǎng)，具有單獨性，也是計算機網(wǎng)絡(luò)中的重要內(nèi)容，這部分的有效防護能夠避免計算機內(nèi)部服務(wù)器重要信息的丟失、泄露，提高計算機網(wǎng)絡(luò)信息安全，保障計算機網(wǎng)絡(luò)的正常運行。防火墻技術(shù)對安全防護等級有著較高的要求，其主要是利用自動監(jiān)控的方式來實時監(jiān)管隔離模塊的信息狀況，利用地址轉(zhuǎn)換來轉(zhuǎn)化IP，內(nèi)部向外部流出的信息IP，轉(zhuǎn)化為公共IP，以免IP地址被惡意解析，產(chǎn)生安全隱患。防火墻技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全配置中的作用，在于隱藏IP地址，以免攻擊者解析IP的時候追蹤到真實地址，防止其訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，從而保障計算機網(wǎng)絡(luò)安全。（二）防火墻技術(shù)在日志監(jiān)控中的應(yīng)用在大部分計算機用戶中，其都會通過應(yīng)用防火墻技術(shù)，來獲取保護日志，并對其進行科學分析，以獲取有效信息，這就使得日志監(jiān)控工作十分重要，其是計算機網(wǎng)絡(luò)安全管理中的重要內(nèi)容，也是防火墻需要保護的重要對象。計算機用戶可以通過打開防護日志，來了解防火墻的整個保護過程，需確定某一類信息進行重點監(jiān)控，采集關(guān)鍵信息，并提取這些信息，使之成為日志監(jiān)控的依據(jù)。與此同時，計算機用戶還應(yīng)當利用防火墻技術(shù)，來記錄計算機的報警信息，并從中提出價值信息，加強日志監(jiān)控，從而提升防火墻技術(shù)的安全防護能力，保障計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全性和穩(wěn)定性。（三）防火墻技術(shù)在訪問策略中的應(yīng)用訪問策略是防火墻技術(shù)的核心，其關(guān)系著網(wǎng)絡(luò)安全管理的最終效果，是通過縝密安排網(wǎng)絡(luò)配置，優(yōu)化計算機信息統(tǒng)計工程，來形成有效的防護體系?？芍苯永梅阑饓夹g(shù)，根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)的實際運行狀態(tài)，來規(guī)劃訪問策略，為計算機網(wǎng)絡(luò)運行提供可靠的保障。在計算機網(wǎng)絡(luò)運行過程中，防火墻技術(shù)劃分計算機相關(guān)信息，使之形成不同的單位，然后分別對其開啟訪問保護工作，全面了解計算機網(wǎng)絡(luò)地址，一方面要掌握端口地址，另一方面要把控目的地址?；谟嬎銠C網(wǎng)絡(luò)運行特點，來合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)安全防護措施，針對不同的安全問題，實施相對應(yīng)的保護手段，做到實事求是，一切從實際出發(fā)，科學調(diào)整訪問策略。安全技術(shù)訪問過程中，策略表形成后需進行有效調(diào)節(jié)，利用策略表來約束防火墻技術(shù)的應(yīng)用，使之保護行為發(fā)揮有效作用，從而提升防火墻技術(shù)應(yīng)用效率，取得較好的應(yīng)用成果。（四）各類防火墻技術(shù)的應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)安全保護中，防火墻技術(shù)的應(yīng)用類型較為豐富，應(yīng)當選擇適宜的防火墻技術(shù)來加以應(yīng)用，從而保障最終的應(yīng)用效果，保護計算機網(wǎng)絡(luò)信息安全。主要有：第一種是包過濾防火墻。一般來說，此防火墻技術(shù)只應(yīng)用于OSI七層模型中網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)。應(yīng)用的過程中要先檢測防火墻的狀態(tài)，確定邏輯策略，如源地址、端口等，任何一個數(shù)據(jù)經(jīng)過防火墻，都需要對其進行分析，如若數(shù)據(jù)中涵蓋的內(nèi)容，與防火墻制定的邏輯策略不相符，則予以通過；如若內(nèi)容相符合，那么則需要攔截這一數(shù)據(jù)包。在實際傳輸過程中，數(shù)據(jù)包會分解為多個小數(shù)據(jù)包，其在目的、地址等方面都有所不同，可通過不同的路徑進行傳輸，但最終所有數(shù)據(jù)包都要到達同一個地點，其仍然要經(jīng)過防火墻檢測后，才能判斷是否可以通過。如若數(shù)據(jù)在傳輸過程中，出現(xiàn)丟失、地址變化等問題，便不會再使用這些數(shù)據(jù)包。基于此，包過濾防火墻在實際應(yīng)用過程中有著一定的優(yōu)勢，但與此同時其也有著一定的缺點，即并不是所有有效用戶認證都支持包過濾網(wǎng)關(guān)，而且防火墻的邏輯規(guī)則表變化較快，具有一定的復(fù)雜性，容易存在結(jié)構(gòu)漏洞。而且這種防火墻通常是利用一個獨立部件來開展保護工作，一旦這個部件損壞，防訪問策略是防火墻技術(shù)的核心，其關(guān)系著網(wǎng)絡(luò)安全管理的最終效果，是通過縝密安排網(wǎng)絡(luò)配置，優(yōu)化計算機信息統(tǒng)計工程，來形成有效的防護體系?？芍苯永梅阑饓夹g(shù)，根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)的實際運行狀態(tài)，來規(guī)劃訪問策略，為計算機網(wǎng)絡(luò)運行提供可靠的保障。在計算機網(wǎng)絡(luò)運行過程中，防火墻技術(shù)劃分計算機相關(guān)信息，使之形成不同的單位，然后分別對其開啟訪問保護工作，全面了解計算機網(wǎng)絡(luò)地址，一方面要掌握端口地址，另一方面要把控目的地址?；谟嬎銠C網(wǎng)絡(luò)運行特點，來合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)安全防護措施，針對不同的安全問題，實施相對應(yīng)的保護手段，做到實事求是，一切從實際出發(fā)，科學調(diào)整訪問策略[6]。安全技術(shù)訪問過程中，策略表形成后需進行有效調(diào)節(jié)，利用策略表來約束防火墻技術(shù)的應(yīng)用，使之保護行為發(fā)揮有效作用，從而提升防火墻技術(shù)應(yīng)用效率，取得較好的應(yīng)用成果。結(jié)論綜上所述，防火墻技術(shù)可以有效地保障計算機網(wǎng)絡(luò)的安全，但在防御網(wǎng)絡(luò)安全威脅的過程中，防火墻技術(shù)也面臨著一些問題，如應(yīng)用層安全性不足、網(wǎng)絡(luò)安全威脅復(fù)雜等。通過不斷完善技術(shù)和方案，與其他網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)相結(jié)合，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全方位的安全保障。同時，防火墻技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全配置、日志監(jiān)控、訪問策略和各類應(yīng)用中具有廣泛的應(yīng)用前景。參考文獻[1]程宗明.計算機網(wǎng)絡(luò)安全中的防火墻技術(shù)應(yīng)用[J