計算機網絡防火墻技術研究和應用

劉晶

[摘要]在社會經濟不斷發展的前提下，信息技術獲得了前所未有的發展環境，計算機網絡達到了很大的普及率，幾乎涉及到人們生活的方方面面，這也就隨之帶來了很多的安全隱患，尤其是黑客的入侵，嚴重威脅但網民的財產及其隱私安全，給計算機安全帶來很大的影響。這就使得網絡防火墻的研究與應用必須更先進，更有效。本文就是闡述防火墻的技術分類，研究防火墻的優勢與缺點，給防火墻的研究帶來新的能量。

[關鍵詞]計算機網絡 防火墻 研究和應用

計算機技術的不斷發展，給我們帶來了前所未有的便捷，也帶來了改革發展的新力量，尤其是計算機在這些年的發展程度，在全世界范圍內都得到了普及。在計算機應用上，網絡資源和計算機技術的結合對我們生活造成了很大的變化。但是，在網絡技術的推動下我們的生活節奏加快的同時，也增加了我們以前所沒遇到的很多問題，包括對網絡資源的保護，以及個人信息的保障。這就讓我們對于網絡環境的凈化開始逐漸重視起來，在網絡資源沒有防護或者只是一部分防護的情況下，黑客的存在經常會造成我們信息和資源的丟失，所以我們必須加強網絡防火墻的建設力度必不可少。

一、網絡防火墻技術的分類

防火墻技術是我們使用網絡性的防護設備，起到一個保護資源的作用。但是卻只能抵擋外部的侵入而不能有效的抵擋內部的損傷的手段。但是隨著現代技術的發展，現代化的防火墻已經具有一定的內外皆備的特點，但是防火墻的作用依然是只能過濾掉自己認為不安全的信息，不能夠達到所有信息都檢索的缺點，所以我們需要建立更高程度的防火墻，就得先從可以過濾所有數據的能力著手，這也是我們現在需要大力發展的方向。下面是兩種我們最常見的兩種防火墻：

（一）包過濾性防火墻技術

包過濾性防火墻的技術的工作原理是建立在OSI網絡參考模型中的網絡層面和傳輸層面之中，這種防火墻技術是根據不同數據的源頭地址和終端口的數據安全性之來自行判斷是否可以通過防火墻的技術，只有符合條件的資源才可以傳輸過來，不符合義上安全條件的都被擋在外部，不能自行進入。

（二）應用代理型防火墻

應用代理型防火墻技術的原理是建立在OSl網絡層面的頂層，也就是我們說的應用層面，最顯著的特點就是全部阻截網絡通信留的數據，通過對所有應用貼上專門的編制代理程序，達到一種監督的作用。除了這兩種技術以外，還有很多的防火墻技術，具有突出特點的就是邊界防火墻和混合式防火墻技術等。

二、防火墻的工作原理

（一）包過濾性防火墻的工作原理

包過濾性防火墻的工作原理就是對許多規則作出一種組合形式，之后再讓用戶進行選擇和設置自己想要過濾掉的資源以及留下資源的程度。但是這也需要經驗老到的防火墻技術人員對防火墻進行操作以及對當前最新的被攻擊資源進行集中，然后再進行加載信息。比如信息的名稱、說明和協議等，包括著所有數據包進出防火墻的方法。對于IP包過濾性防火墻技術的工作原理就是根據IP數據包的各種信息，對其進行相應的過濾，如果這種IP包是攜帶著封裝的TCP或者是ICMP協議一起進入防火墻的，就需要對這種情況進行特殊處理，不能讓之隨意出入。應用層面的協議主要是RPC應用服務的過濾以及FTP過濾等，主要的工作過程就是，防火墻可以在不同文件的組成上面，判斷出該文件的初發地址、目的地址以及文件的保存時間和特點，然后再根據這些信息對其進行最后的檢測和掃描，確認該文件的安全性以及可使用性。

（二）應用代理型網絡防火墻的原理

應用代理型防火墻，顧名思義是在應用層面提供代理服務的一種防護手段。代理服務是在接收到用戶的連接請求是，向代理服務器發出與請求有關的代理訴求，之后在這樣的情況下，代理服務器根據服務器的要求，對用戶的請求做出一個回答。為了能夠更好的確定鏈接中的效率，在進行工作的時候需要維護代理服務器的數據信息和連接表，代理服務器還在一定情況下維護一個擴展代理字段的集合，達到一種更好的提供代理授權的效果。

三、兩種防火墻的優點和缺點

（一）包過濾性防火墻

優點：操作簡單。包過濾性防火墻可以通過一個過濾路由器就可以對整個網絡系統完成保護作用，數據包在過濾的過程當中完全對用戶透明，保證了用戶的安全性，而且這種方式的工作效率比較高，過濾速度相當快，可以很大程度上解決用戶的速度需要。

缺點：不能徹底的防御因為地址欺騙的問題，內有一個只能的識別黑客的攻擊，完全不支持應用層面的協議。

（二）應用代理型防火墻

優點：代理型防火墻最大的優點就是網關可以直接隔開內網和外網的聯系，用戶對外網進行使用的時候自動轉換成防火墻對外網的訪問，然后防火墻自動判定之后再轉給用戶，使得安全性大大的提高。而且代理型防火墻所有的通信數據都是通過應用層的代理軟件完成防護，用用不可以直接和服務器建立連接，對于數據包的檢測性非常好。

缺點：代理型防火墻因為其工作性質，導致速度比較慢，對于用戶是完全屏蔽的，對不同的需要需要用不同的服務器來完成，適應能力比較弱。

四、防火墻的研究開發

在防火墻的研究與開發中，需要對數據層安裝一定程度的監聽功能以及讀卡能力，著重研究對于上層數據進行物理幀的拆封和密封，保證數據的安全性。對于有時候會出現很極端的情況，防火墻需要修改IP地址的報頭才能解決問題，這對于IP層的處理來說是非常復雜的一個環節，而且需要進行大量的安全性工作，所以一般情況下是不可以使用修改IP報頭的方法，只能是包過濾性防火墻和ICMP的相關功能結合。隨著技術的不斷發展，包過濾性防火墻必須室友路由器的支持才能完成，而現在的IP層面遇到的對打的問題是IP地址的騙術，并且在許多的上層結構存在著相當多的IP地址欺騙問題，這就需要我們進一步來研發更準確更方便的防火墻來解決問題，讓我們能夠減少網絡的安全隱患。

五、小結

隨著計算機的普及度提升，我們對于計算機的依賴不斷的增加，這也是推動網絡防火墻更準確更有效控制網絡問題的動力，讓我們能更有安全的環境下進行計算機的操作。