什麼是周邊防火牆?

周界防火牆是一種過濾流量的安全裝置,可作為內部網路與不受信任的外部網路之間的屏障。

它會根據 IP 位址、網域名稱、協定、連接埠和流量內容等條件,套用一組規則來控制存取。透過允許或拒絕流量,周邊防火牆可保護網路免受未經授權的存取和網路威脅。

 

周邊防火牆如何運作?

周界防火牆圖:LAN 中連接至網際網路的電腦,受到周邊防火牆的保護。

周界防火牆是公司內部網路與外部不信任網路(如網際網路)之間的過濾器。它會仔細檢查所有入站和出站的網路封包,並根據預先建立的安全規則允許或封鎖它們。邊界防火牆通常透過檢查封包標頭(包括來源和目的地 IP 位址、連接埠號碼和協定類型)來做出此決定。

在企業環境中,邊界防火牆通常會使用複雜的演算法來分析作用中連線的狀態。它使用狀態檢測追蹤網路連線的狀態,例如它們是新的、已建立的,或是與現有連線有關,並據此做出存取決策。此方法可確保傳入的封包是正在進行的對話的一部分,而不是未經請求就嘗試存取網路。

現代的周邊防火牆也可以執行更深入的檢查,包括檢查封包的有效負載,以找出已知的威脅或異常。深度封包檢測 (DPI) 對於識別和緩解複雜的網路威脅非常重要,否則可能會繞過基本的安全檢查。

 

周邊防火牆類型

封包過濾防火牆

封包過濾防火牆示意圖,顯示本機網路電腦在存取網際網路前透過防火牆連線。

封包過濾防火牆 在網路層運作,管理跨網路的資料封包移動。這些裝置會強制執行一套預先定義的標準,以審查封包的特性,例如來源和目的地 IP 位址、使用中的連接埠、以及通訊協定。當資料包的屬性符合這些規則時,防火牆會准許通過;否則,防火牆會拒絕進入。

狀態檢測防火牆

狀態檢驗防火牆程序:用戶端透過網際網路將資料傳送至 FW,在傳送至伺服器之前使用狀態表和檢查引擎。

狀態檢測防火牆 在監控作用中的網路連線方面扮演著重要的角色。它們會仔細檢查流入和流出網絡的資料封包的上下文,只允許已識別的安全封包。這些防火牆在網路和傳輸層(開放系統互連 (OSI) 模型的第 3 層和第 4 層)發揮功能,著重於透過瞭解流量的當前狀態和流量流的上下文來過濾流量。與簡單的封包過濾相比,這種安全方法透過考慮更廣泛的網路流量背景,提供更全面的防禦。

狀態檢測防火牆的核心功能是封包檢查程序。它會仔細檢查每個封包的細節,看看它們是否符合既定的安全連接模式。如果封包對應的是已知的安全連線,則可以通過;如果不是,則需經過額外的檢查以確定其合法性。

代理防火牆

代理防火牆 (FW) 程序:網際網路流量在通過代理 FW 到「信任」的內部網路之前,會被標示為「不受信任」。

代理防火牆 是應用程式層網路安全的重要防線。它的主要作用是充當中介,仔細檢查內部系統和外部伺服器之間傳遞的訊息。此程序有助於保護網路資源免受潛在的網路威脅。

代理防火牆超越了標準防火牆的功能,標準防火牆通常不會對應用程式通訊協定流量進行解密或深入檢查。相反,代理防火牆會徹底檢查傳入和傳出的流量,尋找網路攻擊或惡意軟體滲透的跡象。其設計的關鍵在於其 IP 位址,可防止外部網路與安全的內部網路有任何直接接觸。

內部網路中的電腦使用代理伺服器作為通往網際網路的入口。當使用者尋求存取外部資源時,代理防火牆會擷取要求,並根據既定的安全準則進行評估。如果請求符合安全標準,防火牆會代表使用者連線到資源,確保只有安全且允許的連線。

新一代防火牆 (NGFW)

NGFW 流程顯示網際網路到防火牆的安全服務與記錄。根據規則允許或拒絕存取資源。

NGFW 或新一代防火牆代表了網路安全技術的進步。它透過整合額外的功能來擴充傳統狀態防火牆的功能。這些功能通常包括應用程式感知(允許 NGFW 在應用程式層級偵測和控制流量),以及整合式入侵偵測系統 (IDS) 和入侵防御系統 (IPS),用於識別和阻止複雜的威脅。

NGFW 不僅在傳統的連接埠和通訊協定層級,也在應用程式流量層級執行安全政策。這樣就可以對網路的入口和出口點進行更仔細的控制。使用應用程式層級的洞察力,NGFW 可以防止可能繞過標準防火牆保護的潛在危險活動。

NGFW 功能包括結合來自網路外部的情報,以提供其防禦資訊。此情報有助於識別新出現的威脅,並加強防火牆對這些威脅的回應。與傳統防火牆不同的是,NGFW 可提升網路安全的深度與廣度,同時簡化管理。

防火牆類型的定義與說明

 

什麼是網路周界?

網路週邊元件
邊界路由器 定義私有網路的邊緣,標誌著向公共網際網路的過渡。它是組織權限內的最終路由器,並連結內部與外部網路。
週邊防火牆 它的位置就在邊界路由器之後,是對抗來襲危險的主要防禦機制。此元件可將嘗試滲入私人網路的有害流量篩選出來。
入侵偵測/防御系統 IDS 會監控網路中的惡意活動並發出警報,而 IPS 則會主動封鎖偵測到的威脅,以預防潛在的攻擊。
非軍事區 (DMZ) 充當私人網路與外部世界之間的安全緩衝區,通常容納網路和電子郵件伺服器等大眾可存取的服務,同時維持內部網路的安全性。

網路邊界定義組織內部網路的邊緣。它代表內部網路與外部網路(如網際網路)之間的分界。網路邊界是應用安全措施以保護網路完整性的地方。在周界防火牆的範圍內,網路周界至關重要,因為防火牆會在此過濾未經授權的存取和網路威脅。

隨著網路環境隨著雲運算和遠端存取而演進,網路周界的概念也隨之調整。儘管有這些改變,網路邊界在提供安全邊界上的基本角色仍是網路安全策略不可或缺的一環。它是對抗外來威脅的前線防線,各種安全元件協同合作,保護組織的數位資產。

 

周邊防火牆的優點

周界 FW 的優點:流量管理、攻擊減緩、合規性、違規預防、使用者隱私、效能、資源保護

交通管理

周界防火牆可調節網路流量,僅允許存取授權的資料封包。這可增強網路安全勢態,並防止未經授權的存取。

攻擊緩解

這些防火牆可阻擋各種網路威脅,包括病毒和入侵。透過阻擋可疑活動,周邊防火牆可在潛在攻擊危及網路完整性之前將其減緩。

合規性支援

實施週邊防火牆可執行安全政策並記錄網路流量,協助組織遵守資料保護法規。

資料外洩預防

周界防火牆對於防止資料外洩非常重要。它們是防止外部威脅試圖存取敏感資訊的第一道防線。

使用者隱私權保證

周界防火牆作為中介,可向外部實體隱藏內部網路細節,從而增強使用者隱私。

網路效能

周界防火牆可防止有害或不必要的流量造成網路擁塞,有助於維持網路效能。

資源保護

這些防火牆能夠保護網路資源,確保只有經過驗證的使用者和服務才能存取這些資源,從而防止剝削和停機。

什麼是防火牆?

 

週邊防火牆風險

周邊防火牆風險:有限的流量檢查、適應性和可見性;易受內部威脅影響

有限的交通檢查範圍

周界防火牆主要檢查入站和出站流量,稱為南北流量。網路內橫向移動的流量或東西向流量可能不受監控,有可能讓內部威脅未被偵測到。

易受內部威脅

雖然外圍防火牆能有效對抗外來威脅,但其本身無法防範來自組織內部的風險,例如內部威脅或內部系統遭入侵。

適應不斷變化的威脅

隨著網路威脅的演進,周邊防火牆可能難以適應。新的攻擊種類和策略,尤其是針對雲端服務和複雜基礎結構的攻擊,有時可以繞過傳統的防火牆防禦。

分散式環境中的有限可見性

隨著組織逐漸採用雲端服務和分散式架構,傳統的網路周界擴大,變得不那麼明確。這使得周邊防火牆更難提供全面的保護。這種轉變要求組織採用能在分散的網路環境中有效運作的安全控制。

 

周界防火牆 vs. 用戶端防火牆

周界防火牆 vs. 用戶端防火牆
參數 週邊防火牆 用戶端防火牆
安置 整合在網路的邊界或內部區段內 單獨安裝在不同的主機上
外形尺寸 實體硬體裝置 軟體型解決方案
效能 針對高吞吐量和低延遲進行了優化 取決於主機系統資源,穩健性可能較低
使用個案 主要在組織網路結構中使用 適用於個人運算裝置及較小型的企業網路內
網路分割 方便在周邊進行分割,控制 VLAN 之間的流量 提供微區隔,以每個主機為基礎管理流量
管理層 集中管理,通常透過專用的防火牆管理伺服器進行管理 如果有許多分散式主機,管理可能會更複雜
安全性 外部實體難以規避基於網路的防禦措施 如果主機完整性受到攻擊,惡意軟體可使本機防火牆失效

周界防火牆在網路邊緣工作,作為所有傳入和傳出流量的守門員。其作用是保護網路基礎架構,並防止未經授權的存取。周界防火牆透過管理和監控連接到外部網路(如網際網路)的存取點,保護網路內的多個系統。

另一方面,用戶端防火牆安裝在個別設備或主機上,並控制與這些特定機器之間的資料交換。與保護整個網路的周界防火牆不同,用戶端防火牆為個別系統提供局部保護。這表示即使裝置移動到受保護的網路周界之外,用戶端防火牆仍會保持作用,持續保護系統不受威脅。

這兩種防火牆之間的區別在部署和防護範圍方面意義重大。周邊防火牆是網路對抗外部威脅的第一道防線。用戶端防火牆提供第二層安全性,保護個別系統免受潛在的內部和外部弱點攻擊。在全面的網路安全策略中,每一項都扮演著重要的角色。

 

周界防火牆 vs. 資料中心防火牆

周界防火牆 vs. 資料中心防火牆
週邊防火牆 資料中心防火牆
建築 網路外緣的網路層保護 利用 5-tuple SDN 的狀態化、多租戶、網路層防火牆
交通路線 主要保障南北流量、進出網路的安全 確保虛擬網路內東西方向流量以及南北向流量的安全
目的 防禦外部攻擊 保護虛擬機器並為動態資料中心環境提供敏捷性
使用案例 外圍的一般網路安全 以彈性的資源分配保護虛擬化資料中心

周界防火牆部署在網路邊界,透過監控和過濾傳入和傳出的流量來控制對資源的存取。這些防火牆可阻止來自外部的未經授權存取,保護網路免受來自網路外部的各種攻擊。

相反,資料中心防火牆則專門保護資料中心環境的安全,而資料中心環境通常包括大量的虛擬機器 (VM)。它們可處理內部流量(也稱為東西流量),並可動態適應資料中心內的變更,例如虛擬機器遷移。鑑於現代虛擬化資料中心的動態性質,會經常重新配置虛擬資源,因此這種敏捷性至關重要。

兩者的主要差異在於其專門功能及其管理的流量類型。邊界防火牆主要關注南北流量 - 進出網路的資料 - 而資料中心防火牆則可對資料中心內的流量進行細粒度控制,即使虛擬環境發生變化,也能確保安全性。

 

周邊防火牆常見問題

內部防火牆保護網路內部流量的安全,而周邊防火牆則保護網路邊緣免受外部威脅。
沒有根本的差異;「外部防火牆」是守護網路邊界的週邊防火牆的另一種說法。
周邊防火牆和邊緣防火牆是同義詞,兩者都位於網路邊緣,用來過濾進入和離開的流量。
週邊網路也稱為非軍事區 (DMZ),可將面向外部的服務與內部網路隔離,以加強網路安全。
網頁應用程式防火牆 (WAF) 透過過濾和監控網頁應用程式與網際網路之間的 HTTP 流量,專門保護網頁應用程式。
是的,防火牆可以有外部(面對外部流量)和內部(保護內部網段)元件或配置。
弱點包括流量檢查範圍有限、易受內部威脅影響、不適應不斷演變的威脅、分散式環境中的可視性有限。
當周界安全無法跟上利用內部漏洞或繞過周界防禦的高級持續性威脅時,周界安全就會失敗。
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