Mọi người đều hiểu chức năng cơ bản của tường lửa - để bảo vệ mạng của bạn khỏi phần mềm độc hại và truy cập trái phép. Nhưng các chi tiết cụ thể chính xác về cách hoạt động của tường lửa thì ít được biết đến hơn.

Chính xác thì tường lửa^(firewall) là gì? Các loại tường lửa khác nhau hoạt động như thế nào? Và có lẽ quan trọng nhất - loại tường lửa nào là tốt nhất?

Tường lửa 101

Nói^(Simply) một cách đơn giản, tường lửa chỉ là một điểm cuối mạng khác. Điều khiến nó trở nên đặc biệt là khả năng chặn và quét lưu lượng đến trước khi nó xâm nhập vào mạng nội bộ, ngăn chặn các tác nhân độc hại truy cập.

Xác minh tính xác thực của từng kết nối, ẩn IP đích khỏi tin tặc và thậm chí quét nội dung của từng gói dữ liệu - tường lửa làm tất cả. Tường lửa đóng vai trò như một trạm kiểm soát, kiểm soát cẩn thận loại giao tiếp được cho vào.

Tường lửa lọc gói

Tường lửa lọc gói là công nghệ tường lửa đơn giản nhất và tốn ít tài nguyên nhất hiện có. Mặc dù ngày nay nó không còn được ưa chuộng nhưng chúng vẫn là yếu tố bảo vệ mạng trong các máy tính cũ.

Tường lửa lọc gói hoạt động ở mức gói, quét từng gói đến từ bộ định tuyến mạng. Nhưng nó không thực sự quét nội dung của các gói dữ liệu - chỉ là tiêu đề của chúng. Điều này cho phép tường lửa xác minh siêu dữ liệu như địa chỉ nguồn và đích, số cổng , v.v.

Như bạn có thể nghi ngờ, loại tường lửa này không hiệu quả lắm. Tất cả những gì tường lửa lọc gói có thể làm là cắt giảm lưu lượng mạng không cần thiết theo danh sách kiểm soát truy cập. Vì bản thân nội dung của gói không được kiểm tra, phần mềm độc hại vẫn có thể xâm nhập.

Cổng cấp mạch

Một cách hiệu quả về tài nguyên khác để xác minh tính hợp pháp của các kết nối mạng là cổng cấp mạch. Thay vì kiểm tra tiêu đề của các gói dữ liệu riêng lẻ, một cổng cấp mạch xác minh chính phiên.

Một lần nữa, tường lửa như thế này không tự đi qua nội dung của quá trình truyền tải, khiến nó dễ bị tấn công bởi một loạt các cuộc tấn công độc hại. Nói như vậy, việc xác minh các kết nối Giao thức điều khiển truyền^{(Transmission Control Protocol)} ( TCP ) từ lớp phiên của mô hình OSI chiếm rất ít tài nguyên và có thể tắt các kết nối mạng không mong muốn một cách hiệu quả.

Đây là lý do tại sao các cổng cấp mạch thường được tích hợp trong hầu hết các giải pháp an ninh mạng, đặc biệt là tường lửa phần mềm. Các cổng này cũng giúp che giấu địa chỉ IP của người dùng bằng cách tạo các kết nối ảo cho mỗi phiên.

Tường lửa kiểm tra trạng thái

Cả Tường lửa Lọc Gói^{(Packet-Filtering Firewall)} và Cổng Cấp Mạch^{(Circuit Level Gateway)} đều là những triển khai tường lửa không trạng thái. Điều này có nghĩa là chúng hoạt động trên bộ quy tắc tĩnh, hạn chế hiệu quả của chúng. Mỗi gói (hoặc phiên) được xử lý riêng biệt, điều này chỉ cho phép thực hiện các kiểm tra rất cơ bản.

 Mặt khác, Tường lửa kiểm tra^{(Inspection Firewall)} trạng thái theo dõi trạng thái của kết nối, cùng với các chi tiết của mọi gói được truyền qua nó. Bằng cách giám sát bắt tay TCP trong suốt thời gian kết nối, tường lửa kiểm tra trạng thái có thể biên dịch một bảng chứa địa chỉ IP và số cổng của nguồn và đích và khớp các gói đến với bộ quy tắc động này.

Nhờ đó, rất khó để lẻn vào các gói dữ liệu độc hại qua tường lửa kiểm tra trạng thái. Mặt khác, loại tường lửa này có chi phí tài nguyên lớn hơn, làm chậm hiệu suất và tạo cơ hội cho tin tặc sử dụng các cuộc tấn công từ chối dịch vụ^{(Denial-of-Service)} phân tán ( DDoS ) chống lại hệ thống.

Tường lửa proxy

Còn^(Better) được gọi là Cổng cấp ứng dụng^{(Application Level Gateways)} , Tường lửa ủy^{(Proxy Firewalls)} quyền hoạt động ở lớp phía trước của mô hình OSI - lớp ứng dụng. Là lớp cuối cùng ngăn cách người dùng với mạng, lớp này cho phép kiểm tra các gói dữ liệu một cách kỹ lưỡng và tốn kém nhất, với cái giá phải trả là hiệu suất.

Tương tự như Cổng cấp độ mạch^{(Circuit-Level Gateways)} , Tường lửa ủy^{(Proxy Firewalls)} quyền hoạt động bằng cách can thiệp giữa máy chủ và máy khách, làm xáo trộn địa chỉ IP nội bộ của các cổng đích. Ngoài ra, các cổng cấp ứng dụng thực hiện kiểm tra gói tin sâu để đảm bảo không có lưu lượng độc hại nào có thể đi qua.

Và trong khi tất cả các biện pháp này tăng cường đáng kể tính bảo mật của mạng, nó cũng làm chậm lưu lượng truy cập đến. Hiệu suất mạng^(Network) bị ảnh hưởng do các cuộc kiểm tra tốn nhiều tài nguyên được thực hiện bởi một tường lửa trạng thái như thế này, khiến nó không phù hợp với các ứng dụng nhạy cảm với hiệu suất. 

Tường lửa NAT

Trong nhiều thiết lập máy tính, cốt lõi chính của an ninh mạng là đảm bảo một mạng riêng tư, che giấu các địa chỉ IP riêng lẻ của các thiết bị khách khỏi cả tin tặc và nhà cung cấp dịch vụ. Như chúng ta đã thấy, điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng tường lửa Proxy hoặc cổng cấp mạch.

Một phương pháp ẩn địa chỉ IP đơn giản hơn nhiều là sử dụng Tường lửa ^(Firewall)dịch địa chỉ mạng^{(Network Address Translation)} ( NAT ) . Tường lửa NAT^(NAT) không yêu cầu nhiều tài nguyên hệ thống để hoạt động, làm cho chúng trở thành điểm truy cập giữa các máy chủ và mạng nội bộ.

Tường lửa ứng dụng web

Chỉ Tường lửa mạng^{(Network Firewalls)} hoạt động ở lớp ứng dụng mới có thể thực hiện quét sâu các gói dữ liệu, chẳng hạn như Tường lửa ủy^{(Proxy Firewall)} quyền hoặc tốt hơn, Tường lửa ứng dụng web^{(Web Application Firewall)} ( WAF ).

Hoạt động từ bên trong mạng hoặc máy chủ, WAF đi qua tất cả dữ liệu được truyền bởi các ứng dụng web khác nhau, đảm bảo rằng không có mã độc hại nào lọt qua. Loại kiến ​​trúc tường lửa này chuyên kiểm tra gói tin và cung cấp bảo mật tốt hơn tường lửa mức bề mặt.

Tường lửa đám mây

Tường lửa truyền thống, cả tường lửa phần cứng cũng như phần mềm, không mở rộng quy mô tốt. Chúng phải được cài đặt với nhu cầu của hệ thống, tập trung vào hiệu suất lưu lượng cao hoặc bảo mật lưu lượng mạng thấp.

Nhưng Tường lửa trên đám mây^{(Cloud Firewalls)} linh hoạt hơn nhiều. Được triển khai từ đám mây như một máy chủ proxy, loại tường lửa này chặn lưu lượng mạng trước khi nó xâm nhập vào mạng nội bộ, cho phép từng phiên và xác minh từng gói dữ liệu trước khi cho phép nó vào.

Phần tốt nhất là các bức tường lửa như vậy có thể được tăng và giảm dung lượng khi cần thiết, điều chỉnh theo các mức lưu lượng truy cập đến khác nhau. Được cung cấp như một dịch vụ dựa trên đám mây, nó không yêu cầu phần cứng và được duy trì bởi chính nhà cung cấp dịch vụ.

Tường lửa thế hệ tiếp theo

Thế hệ tiếp theo có thể là một thuật ngữ gây hiểu lầm. Tất cả các ngành dựa trên công nghệ đều thích tung ra những từ thông dụng như thế này, nhưng nó thực sự có nghĩa là gì? Loại tính năng nào đủ điều kiện để tường lửa được coi là thế hệ tiếp theo?

Trong sự thật, không có định nghĩa chặt chẽ. Nói chung, bạn có thể xem xét các giải pháp kết hợp các loại tường lửa khác nhau thành một hệ thống bảo mật hiệu quả duy nhất để trở thành Tường lửa thế hệ tiếp theo^{(Next-Generation Firewall)} ( NGFW ). Một bức tường lửa như vậy có khả năng kiểm tra gói tin sâu trong khi cũng loại bỏ các cuộc tấn công DDoS , cung cấp khả năng bảo vệ nhiều lớp chống lại tin tặc.

Hầu hết các tường lửa Thế hệ tiếp theo thường sẽ kết hợp nhiều giải pháp mạng, chẳng hạn như VPN^(VPNs) , Hệ thống ngăn chặn xâm nhập^{(Intrusion Prevention Systems)} ( IPS ) và thậm chí cả phần mềm chống vi-rút thành một gói mạnh mẽ. Ý tưởng là đưa ra một giải pháp hoàn chỉnh giải quyết tất cả các loại lỗ hổng mạng, mang lại sự an toàn tuyệt đối cho hệ thống mạng. Để đạt được mục tiêu này, một số NGFW^(NGFWs) cũng có thể giải mã thông tin liên lạc Lớp cổng bảo mật^{(Secure Socket Layer)} ( SSL ), cho phép chúng nhận thấy các cuộc tấn công được mã hóa.

Loại^(Type) tường lửa^(Firewall) nào là tốt nhất để bảo vệ mạng của bạn^{(Your Network)} ?

Vấn đề về tường lửa là các loại tường lửa khác nhau sử dụng các cách tiếp cận khác nhau để bảo vệ mạng^{(protect a network)} .

Tường lửa đơn giản nhất chỉ xác thực các phiên và gói, không làm gì với nội dung. Tường lửa Gateway^(Gateway) là tất cả về việc tạo kết nối ảo và ngăn truy cập vào các địa chỉ IP riêng. Tường^(Stateful) lửa trạng thái theo dõi các kết nối thông qua bắt tay TCP của chúng , xây dựng một bảng trạng thái với thông tin.

Sau đó, có tường lửa Thế hệ tiếp theo^{(Next-Generation)} , kết hợp tất cả các quy trình trên với việc kiểm tra gói tin sâu và một loạt các tính năng bảo vệ mạng khác. Rõ ràng là có thể nói rằng NGFW sẽ cung cấp cho hệ thống của bạn sự bảo mật tốt nhất có thể, nhưng đó không phải lúc nào cũng là câu trả lời đúng.

Tùy thuộc vào mức độ phức tạp của mạng của bạn và loại ứng dụng đang được chạy, hệ thống của bạn có thể tốt hơn với một giải pháp đơn giản hơn để bảo vệ chống lại các cuộc tấn công phổ biến nhất. Ý tưởng tốt nhất có thể là chỉ sử dụng dịch vụ tường lửa Đám mây của bên thứ ba^{(third-party Cloud firewall)} , giảm tải việc tinh chỉnh và duy trì tường lửa cho nhà cung cấp dịch vụ.

8 Types of Firewalls Explained

Everyone understands the basіc functіon of a firewall – to protect your netwоrk from malware and unauthorized access. But the exact specifics of how firewаlls work are lesser-known.

What exactly is a firewall? How do the different types of firewalls work? And perhaps most importantly – which type of firewall is best?

Firewall 101

Simply put, a firewall is just another network endpoint. What makes it special is its ability to intercept and scan incoming traffic before it enters the internal network, blocking malicious actors from gaining access.

Verifying the authentication of each connection, hiding the destination IP from hackers, and even scanning the contents of each data packet – firewalls do it all. A firewall serves as a checkpoint of sorts, carefully controlling the type of communication that’s let in.

Packet-Filtering Firewalls

Packet-filtering firewalls are the simplest and least resource-intensive firewall technology out there. While it’s out of favor these days, they were the staple of network protection in old computers.

A packet-filtering firewall operates at a packet level, scanning each incoming packet from the network router. But it doesn’t actually scan the contents of the data packets – just their headers. This allows the firewall to verify metadata like the source and destination addresses, port numbers, etc.

As you might suspect, this type of firewall isn’t very effective. All that a packet filtering firewall can do is to cut down on unnecessary network traffic according to the access control list. Since the packet’s contents themselves are not checked, malware can still get through.

Circuit Level Gateways

Another resource-efficient way of verifying the legitimacy of network connections is a circuit-level gateway. Instead of checking the headers of individual data packets, a circuit-level gateway verifies the session itself.

Once again, a firewall like this doesn’t go through the contents of the transmission itself, leaving it vulnerable to a host of malicious attacks. That being said, verifying Transmission Control Protocol (TCP) connections from the sessions layer of the OSI model takes very little resources, and can effectively shut down undesirable network connections.

This is why circuit-level gateways are often built into most network security solutions, especially software firewalls. These gateways also help mask the IP address of the user by creating virtual connections for every session.

Stateful Inspection Firewalls

Both Packet-Filtering Firewall and Circuit Level Gateway are stateless firewall implementations. This means that they operate on a static ruleset, limiting their effectiveness. Every packet (or session) is treated separately, which allows for only very basic checks to be carried out.

 A Stateful Inspection Firewall, on the other hand, keeps track of the state of the connection, along with the details of every packet transmitted through it. By monitoring the TCP handshake throughout the duration of the connection, a stateful inspection firewall is able to compile a table containing the IP addresses and port numbers of the source and the destination and match up incoming packets with this dynamic ruleset.

Thanks to this, it’s difficult to sneak in malicious data packets past a stateful inspection firewall. On the flip side, this kind of firewall has a heavier resource cost, slowing down performance and creating an opportunity for hackers to use Distributed Denial-of-Service (DDoS) attacks against the system.

Proxy Firewalls

Better known as Application Level Gateways, Proxy Firewalls operate at the front-facing layer of the OSI model – the application layer. As the final layer separating the user from the network, this layer allows for the most thorough and expensive checking of data packets, at the cost of performance.

Similar to Circuit-Level Gateways, Proxy Firewalls work by interceding between the host and the client, obfuscating internal IP addresses of the destination ports. In addition, application-level gateways perform a deep packet inspection to ensure no malicious traffic can get through.

And while all of these measures significantly boost the security of the network, it also slows down the incoming traffic. Network performance takes a hit due to the resource-intensive checks conducted by a stateful firewall like this, making it a poor fit for performance-sensitive applications. 

NAT Firewalls

In many computing setups, the key lynchpin of cybersecurity is to ensure a private network, concealing the individual IP addresses of client devices from both hackers and service providers. As we have already seen, this can be accomplished using a Proxy firewall or a Circuit-level gateway.

A much simpler method of hiding IP addresses is to use a Network Address Translation (NAT) Firewall. NAT firewalls do not require many system resources to function, making them the go-to between servers and the internal network.

Web Application Firewalls

Only Network Firewalls that operate at the application layer are able to perform deep scanning of data packets, like a Proxy Firewall, or better yet, a Web Application Firewall (WAF).

Operating from within the network or the host, a WAF goes through all the data transmitted by various web applications, making sure that no malicious code gets through. This type of firewall architecture specializes in packet inspection and provides better security than surface-level firewalls.

Cloud Firewalls

Traditional firewalls, both hardware firewalls as well as software, don’t scale well. They have to be installed with the needs of the system in mind, either focusing on high-traffic performance or low network traffic security.

But Cloud Firewalls are far more flexible. Deployed from the cloud as a proxy server, this type of firewall intercepts network traffic before it enters the internal network, authorizing each session and verifying each data packet before letting it in.

The best part is that such firewalls can be scaled up and down in capacity as needed, adjusting to different levels of incoming traffic. Offered as a cloud-based service, it requires no hardware and is maintained by the service provider itself.

Next-Generation Firewalls

Next-Generation can be a misleading term. All tech-based industries love to throw buzzwords like this around, but what does it really mean? What type of features qualifies a firewall to be considered next-gen?

In truth, there is no strict definition. Generally, you can consider solutions that combine different types of firewalls into a single efficient security system to be a Next-Generation Firewall (NGFW). Such a firewall is capable of deep packet inspection while also shrugging off DDoS attacks, providing a multilayer defense against hackers.

Most Next-Generation firewalls will often combine multiple network solutions, such as VPNs, Intrusion Prevention Systems (IPS), and even an antivirus into one powerful package. The idea is to offer a complete solution that addresses all types of network vulnerabilities, giving absolute network security. To this end, some NGFWs can decrypt Secure Socket Layer (SSL) communications as well, allowing them to notice encrypted attacks as well.

Which Type of Firewall is the Best to Protect Your Network?

The thing about firewalls is that different types of firewalls use different approaches to protect a network.

The simplest firewalls just authenticate the sessions and packets, doing nothing with the contents. Gateway firewalls are all about creating virtual connections and preventing access to private IP addresses. Stateful firewalls keep track of connections through their TCP handshakes, building a state table with the information.

Then there are Next-Generation firewalls, which combine all of the above processes with deep packet inspection and a bevy of other network protection features. It is obvious to say that an NGFW would provide your system with the best security possible, but that isn’t always the right answer.

Depending on the complexity of your network and the type of applications being run, your systems might be better off with a simpler solution that safeguards against the most common attacks instead. The best idea might be to just use a third-party Cloud firewall service, offloading the fine-tuning and upkeep of the firewall to the service provider.

Related posts

• Internet and Social Networking Sites addiction

• Không thể kết nối với Xbox Live; Fix Xbox Live Networking issue Trong Windows 10

• Miễn phí Wireless Networking Tools Đối Windows 10

• Cisco Packet Tracer Networking Simulation Tool và lựa chọn thay thế miễn phí của nó

• Cách vô hiệu hóa Networking bằng Windows Sandbox trong Windows 10

• 5 cách để bảo mật WiFi của bạn

• Cách sử dụng Xbox Networking trong Windows 10, để kiểm tra kết nối của bạn với Xbox Live

• HDG Giải thích: RFID là gì và nó có thể được sử dụng để làm gì?

• Mã hóa WiFi tốt nhất cho tốc độ và lý do

• CDN là gì & Tại sao lại cần thiết nếu bạn sở hữu miền?

• Cách kết nối với Cơ quan đăng ký từ xa trong Windows 7 và 10

• NAT là gì, nó hoạt động như thế nào và tại sao nó được sử dụng?

• 8 Best Social Networking Sites cho Graphic Designers để giới thiệu Danh mục đầu tư của họ

• Cách ước tính yêu cầu băng thông cho trang web hoặc mạng doanh nghiệp

• Buộc Windows 7 sử dụng kết nối có dây qua không dây

• Đánh giá sách - Mạng gia đình không dây cho người giả

• Cách bảo vệ theo dõi nâng cao của Firefox ngăn chặn các trang web theo dõi bạn

• HDG Giải thích: Tên miền trỏ hướng là gì và Ưu điểm của nó là gì?

• Cách tránh và giải quyết tình trạng ngừng hoạt động DNS

• HDG Giải thích: Cổng máy tính là gì và chúng được sử dụng để làm gì?