防火墻技術在計算機網(wǎng)絡安全中的運用研究

楊 波

（隴南師范高等專科學校 甘肅 隴南 742500）

1 引言

在當代科學技術水平不斷發(fā)展的背景下，計算機網(wǎng)絡在社會生產(chǎn)、人們生活與學習中的應用越來越廣泛和深入，并逐漸改變了人們的生活與工作方式，推動了我國許多產(chǎn)業(yè)領域的轉型與發(fā)展，可見計算機網(wǎng)絡在現(xiàn)代社會發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用。然而，計算機網(wǎng)絡在發(fā)展過程中，其網(wǎng)絡安全問題也受到了各界人士的普遍關注，計算機網(wǎng)絡安全是確保網(wǎng)絡信息穩(wěn)定、完整傳輸，防范信息受到網(wǎng)絡黑客攻擊而泄露的主要防護措施。計算機在實際運行過程中，為了有效保證計算機網(wǎng)絡的安全性，一般可以通過多種方式來達成，而防火墻技術就是其中十分重要的一種。防火墻技術的運用能夠加強對數(shù)據(jù)信息的隔絕與保護，針對信息交互構建相應的防護屏障，將不明信息、高危信息等隔絕在計算機系統(tǒng)之外，從而提高計算機網(wǎng)絡的安全性[1]。防火墻技術擁有非常快的更新速率，可以很好滿足當下計算機網(wǎng)絡不斷發(fā)展的需求，有助于保障計算機網(wǎng)絡的安全性。本文重點分析了防火墻的類型以及原理，指出了防火墻技術在計算機網(wǎng)絡安全中的應用功能，具體闡述了計算機網(wǎng)絡安全中防火墻技術的應用途徑，為不斷提高計算機網(wǎng)絡安全性提供幫助。

2 防火墻技術概述

2.1 防火墻技術含義

防火墻技術一般指利用各種安全管理技術與相關軟硬件設施，在計算機網(wǎng)絡內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)之間建立一個相對獨立的防護屏障，確保使用者信息安全的保障性技術手段[2]。防火墻技術主要體現(xiàn)在計算機網(wǎng)絡內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)之間，對進出的各種信息進行分析與篩查，允許正常、安全的信息進入到計算機內(nèi)網(wǎng)中，而對不明信息、高危信息等實施攔截，保證進入到計算機內(nèi)網(wǎng)的信息具有較高的安全等級，從而發(fā)揮出自身的安全應用價值。通過防火墻技術的運用，一方面有助于強化網(wǎng)絡安全憑證，防止計算機系統(tǒng)中的信息產(chǎn)生泄露，另一方面也能夠實時監(jiān)測計算機網(wǎng)絡的訪問狀況與信息情況，有效提高了計算機網(wǎng)絡的安全性[3]。防火墻技術自身架構較為復雜，包含的類型也非常多，應用最為廣泛的防火墻類型是有IP協(xié)議的裝載。

2.2 防火墻技術種類與原理

依照防火墻對數(shù)據(jù)處理途徑的不同，可以將防火墻技術劃分為包過濾防火墻、代理服務防火墻等多種類型，各種類型防火墻的具體工作原理如下。

（1）包過濾防火墻。包過濾防火墻一般應用在網(wǎng)絡層和傳輸層之間，并將源地址、目標地址與端口等作為評估的主要依據(jù)。通常來說，可以將路由器當作是簡易的包過濾防火墻，擁有判別IP地址的能力[4]。在面對網(wǎng)絡級防火墻時，首當其沖的要構建相匹配的過濾標準，在實際使用時要核對出入數(shù)據(jù)信息與過濾標準是否一致，再依照核對結果給予通過或者拒絕的指令，如圖1為包過濾防火墻的工作原理示意圖。

圖1 包過濾防火墻的工作原理示意圖

（2）代理服務防火墻。代理服務防火墻能夠實現(xiàn)兩級銜接以及地址轉換，進而起到阻斷計算機內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的作用。代理服務能夠滿足更高協(xié)議的使用要求，相比較于包過濾防火墻，代理服務防火墻的安全性能更優(yōu)，其正常工作原理分為以下幾個步驟。首先，向代理服務器發(fā)送請求指令，同時檢測防火墻判定標準；其次，當代理服務器拒絕該請求時，則反饋ICMP信息，當信息發(fā)出成功后，代理服務器會改變源IP地址，同時創(chuàng)建數(shù)據(jù)包；緊接著代理服務器將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包傳輸?shù)接嬎銠C，當數(shù)據(jù)包進入到計算機內(nèi)網(wǎng)失敗后，代理服務器會刪除該數(shù)據(jù)包；最后，當數(shù)據(jù)包進入計算機內(nèi)網(wǎng)審核通過以后，代理服務器會將數(shù)據(jù)包傳輸?shù)接嬎銠C，同時標記數(shù)據(jù)包來源于外部計算機。

3 防火墻技術在計算機網(wǎng)絡中的功能與運用

3.1 功能

3.1.1 系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測功能

對計算機系統(tǒng)進行監(jiān)測是防火墻模塊保障計算機系統(tǒng)安全性的重要方式。計算機在具體使用時，防火墻模塊會依照系統(tǒng)中的相關參數(shù)對計算機網(wǎng)絡實時運行狀況、信息傳輸狀況以及系統(tǒng)異常狀況等進行全方位的監(jiān)護與管理，當監(jiān)測到計算機系統(tǒng)中有危險因素時，防火墻會立即采取措施，對危險信息、鏈接或者計算機軟件等實施攔截。另外，當計算機系統(tǒng)受到外部不良信息入侵時，防火墻模塊會在計算機系統(tǒng)中彈出相應的警示信息，同時將不明信息的名稱、類型、攔截實踐以及權限選擇等詳細顯示出來[5]，見圖2，一方面可以為使用者接來下的系統(tǒng)檢測工作提供便利，另一方面也能夠滿足用戶的個性化需求。

圖2 防火墻模塊提示的警示框

3.1.2 計算機內(nèi)網(wǎng)IP修改功能

外部不良信息在對計算機系統(tǒng)發(fā)動攻擊時，為了保障計算機系統(tǒng)的安全性，防火墻模塊會對計算機IP端口進行修改，產(chǎn)生一個“偽裝”端口，同時阻斷內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)之間的連接，防止不良信息對計算機網(wǎng)絡安全產(chǎn)生較大影響。

3.2 運用

3.2.1 在安全服務配置中的運用

在計算機網(wǎng)絡中，通過防火墻技術的運用可以構建獨立的安全服務隔離區(qū)，對存在安全威脅的計算機進行隔離，當計算機處于隔離狀態(tài)時，第三方用戶以及木馬病毒將無法查找到該計算機。基于安全配置可以促使選定的計算機位于獨立的局域網(wǎng)中，讓計算機成為內(nèi)網(wǎng)中的一部分，保證計算機系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、安全的工作。通過防火墻技術的運用，還能夠實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡的地址轉化。換言之，依托于防火墻技術，計算機在運用各種軟件時，會產(chǎn)生一個虛擬的IP地址，而不會將真實的IP地址顯示出來，有效保證了計算機系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)的安全性[6-7]。此外，當計算機局域網(wǎng)中設定了邊界路由器，還能夠更好地精簡虛擬和轉化的過程，進一步提高計算機內(nèi)網(wǎng)的安全等級。最后，當公共服務器包含在安全服務隔離區(qū)范圍內(nèi)，還能夠直接與邊界路由器建立聯(lián)系，跨過防火墻，依托于對拓撲結構的改進，能夠產(chǎn)生邊界路由器與防火墻兩層防護，大大強化了計算機網(wǎng)絡的安全性。

3.2.2 在日志監(jiān)控中的運用

防火墻技術在計算網(wǎng)絡安全中的運用，不單單只能夠被動地保障計算機安全，還可以自主衡量與分析隱藏的風險源。現(xiàn)階段，防火墻軟件一般都擁有相應的日志監(jiān)測體系，不僅對計算機使用中的各類狀況進行詳細的記錄，還可以實現(xiàn)對隱藏危險因素、已有危險攔截情況的記載，同時針對這些信息開展智能化判斷。計算機在今后使用過程中，一但產(chǎn)生較為相似的特征時，防火墻軟件能夠及時做出反應，對其進行攔截與屏蔽，從而保證計算機系統(tǒng)的安全性。另外，使用者在日常使用計算機時，應當要定時針對防火墻的自主攔截與日志監(jiān)控進行整理，將無用的日志信息處理掉，提高隱藏風險、已出現(xiàn)不良攻擊行為等信息記錄的占比，從而更好地發(fā)揮防火墻的運行效率與效果[8-9]。

3.2.3 在入侵檢測中的運用

入侵檢測是計算機日常運用中十分關鍵的一種功能，依托于動態(tài)化的檢測，計算機系統(tǒng)可以強化計算機安全防護系統(tǒng)的可靠性，解決現(xiàn)階段計算機無法全面排查與攔截內(nèi)部系統(tǒng)和外來信息的問題，將防火墻與專用殺毒軟件聯(lián)系起來，可以實現(xiàn)對計算機系統(tǒng)的全面監(jiān)測，對計算機網(wǎng)絡進行全面、深入的安全排查工作。一些計算機病毒與木馬程序會長時間地潛伏在計算機系統(tǒng)中，等待時機成熟后才會對計算機系統(tǒng)發(fā)動攻擊，利用主動檢測能夠很好地查找出隱藏的計算機病毒，有效改善計算機網(wǎng)絡的安全性。

4 結語

綜上所述，為了有效確保計算機運行中的網(wǎng)絡安全，應當要采取多種方式，尤其是防火墻技術，能夠在計算機內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)之間建立防護屏障，對不良信息、危險信息等進行隔絕。通過防火墻技術的運用，能夠在計算機網(wǎng)絡運行中進行實時監(jiān)控，明確不同信息的安全系數(shù)，為保障計算機網(wǎng)絡的安全性提供幫助。