На каких уровнях протоколов работают брандмауэры каковы их задачи на этих уровнях

Обновлено: 16.05.2024

Брандмауэр (Brandmauer) или Файрвол (Firewall) – это компьютерная программа, целью которой является защита компьютера от вирусов и хакерских атак. Брандмауэр отслеживает сетевой трафик, поступающий в операционную систему, и помогает остановить вредоносные программы, которые пытаются получить доступ к личной информации пользователя. Помимо этого, у терминов Брандмауэр и Файрвол есть еще и другое определение. Данными терминами принято назвать противопожарные капитальные стены, которые по идее должны защищать дома от пожаров в местах плотной застройки.

Что такое Брандмауэр (Файрвол) – значение, определение простыми словами.

Простыми словами, Брандмауэр (Фаервол) – это специальные защитные компьютерные программы, которые постоянно сканируют получаемые и отправляемые в интернет данные. Образно говоря, это виртуальные стены, которые защищают компьютер от опасностей интернета: вирусы, руткиты, шпионские программы, и тд. Хотя стоит отметить, что брандмауэр не является единственным или самым надежным источником защиты вашего компьютера. Как правило, для обеспечения наибольшей безопасности, брандмауэр (Файрвол), всегда работает в связке с антивирусом и анти-шпионским программным обеспечением.

В большинстве случаев, брандмауэр устанавливается непосредственно на рабочую машину (ПК), но иногда, как в случаях с различными офисами, где присутствует много компьютеров, файрвол ставится в виде физического устройства ( но об этом позже ). Пользователям операционной системы Windows, нет нужды устанавливать брандмауэр самостоятельно ( отдельно ), так как в ОС изначально присутствует собственный — Брандмауэр Windows .

Брандмауэр – как это работает, простыми словами.

Не вникая в сложные технические подробности, работу Брандмауэра можно описать следующим образом. Когда пользователь запускает программу, связанную с Интернетом, такую как браузер или компьютерная игра, компьютер подключается к удаленному веб-сайту и отправляет информацию о компьютерной системе пользователя. Однако перед тем как данные будут отправлены или получены они проходят через межсетевой экран ( файрвол ), где в зависимости от установленных параметров, данные будут пропущены или остановлены.

Образно говоря, в процессе своей работы, брандмауэр выступает своеобразным пограничником или таможенником, который следит за всем что вывозится и завозится на компьютер. Кроме того, в его обязанности входит проверка пакетов данных на соответствие необходимым параметрам. Таким образом, файрвол может помочь остановить работу уже установленного вредоносного ПО, такого как троянские кони и другие шпионские программы. Простыми словами, экран просто не будет передавать собранные этими программами данные в интернет. Но это, конечно же все в теории, так как подобные вредительские программы постоянно совершенствуются и учатся обманывать файрволы.

Что такое Аппаратный брандмауэр и способы защиты сети?

Аппаратный брандмауэр — это физическое устройство, которое соединяет компьютер или сеть с Интернетом, используя определенные усовершенствованные методы защиты от несанкционированного доступа. Проводные маршрутизаторы, широкополосные шлюзы и беспроводные маршрутизаторы включают в себя аппаратные брандмауэры, которые защищают каждый компьютер в сети. Аппаратные брандмауэры используют для защиты сети разные виды обеспечения безопасности: фильтрация пакетов, проверка пакетов с учетом состояния, трансляция сетевых адресов и шлюзы уровня приложения.

Брандмауэр фильтрации пакетов проверяет все пакеты данных, отправляемые в систему и из нее. Он пересылает данные на основе набора правил, определенных сетевым администратором. Этот аппаратный брандмауэр проверяет заголовок пакета и фильтрует пакеты на основе адреса источника, адресата и порта. Если пакет не соответствует правилам или соответствует критериям блокировки, ему не разрешается проходить через компьютер или сеть.

Динамическая фильтрация пакетов или проверка пакетов с учетом состояния, это более сложный метод защиты. Этот брандмауэр контролирует, откуда пришел пакет, чтобы выяснить, что с ним делать. Он проверяет, были ли данные отправлены в ответ на запрос для получения дополнительной информации или просто он появился сам по себе. Пакеты, которые не соответствуют заданному состоянию соединения, отклоняются.

Еще одним способом обеспечения безопасности является — маршрутизатор трансляции сетевых адресов (NAT). Он скрывает компьютер или сеть компьютеров от внешнего мира, представляя один общедоступный IP-адрес для доступа в Интернет. IP-адрес брандмауэра является единственным допустимым адресом в этом сценарии, и это единственный IP-адрес, представленный для всех компьютеров в сети. Каждому компьютеру на внутренней стороне сети присваивается свой IP-адрес, действительный только внутри сети. Этот вариант защиты очень эффективен, поскольку он представляет возможность использовать только один публичный IP-адрес для отправки и поступления пакетов информации. Что в свою очередь значительно минимизирует возможности по внедрению вредоносного ПО. Этот аппаратный брандмауэр обычно реализуется на отдельном компьютере в сети, который имеет единственную функцию работы в качестве прокси сервера. Он довольно сложный и считается одним из самых безопасных типов аппаратных брандмауэров.

Основные проблемы с брандмауэрами.

Существует несколько общих проблем, которые могут возникнуть в результате использования брандмауэра. Самой распространенной проблемой является то, что помимо вредоносных программ, брандмауэр часто блокирует нормальный, нужный нам трафик. Некоторые веб-сайты могут иметь ограниченный доступ или не открываться, потому что они были неправильно диагностированы. Довольно часто возникают проблемы с сетевыми играми, так как фаервол, часто распознает подобный трафик, как вредоносный и блокирует работу программ. Исходя из этого, следует отметить, что хоть брандмауэр штука весьма полезная, его нужно правильно настраивать, чтобы он не портил жизнь своими запретами.

Разница между брандмауэрами прикладного и сеансового уровня

В сегодняшних взаимосвязанных средах, концентрированных на приложениях, следующее поколение брандмауэров (брандмауэры прикладного уровня) требуется для того, чтобы снизить потенциальные возможности атак.

Экскурс из истории, в давние времена люди сначала использовали деревья и бревна, чтобы защищать свой домашний скот на территории деревни, многие потенциальные опасности, такие как львы или представители других племен, немного сдерживались этой защитой, но она не могла полностью препятствовать им. По мере развития технологии кочевники стали фермерами, были изобретены заборы из камня, такие каменные заборы были не только лучше деревянных, но их было труднее обойти или миновать. Со временем целые деревни стали располагаться в рамках крепостей, высокие ограды этих крепостей могли обеспечить безопасность домашнему скоту и населению.

В самом начале

То же самое можно сказать относительно брандмауэров; в начале были доступны только маршрутизаторы со списками доступа, так как это было все, что требовалось на тот момент. Управления сетью с помощью списков контроля доступа и некоторых основных фильтров было более чем достаточно для защиты от неавторизированных пользователей. Дело было именно так, поскольку маршрутизаторы лежали в основе каждой сети, и эти устройства использовались для маршрутизации трафика с и на такие WAN соединения, как филиалы и интернет.

Дело в том, что не многое изменилось касаемо маршрутизаторов, лишь небольшие модификации в способе фильтрации трафика, а организации, производившие эти устройства, концентрировались на повышении безопасности до того уровня, на котором эти устройства способны обеспечить эту безопасность. Что я хочу сказать? Забор, выстроенный из бревен, всегда будет забором из дерева, не таким надежным, как из камня.

Брандмауэры сеансового уровня также известны, как брандмауэры канального (Circuit) уровня или канальные шлюзы. Брандмауэры сеансового уровня имеют следующие характеристики; они работают на TCP уровне модели OSI. Обычно такие брандмауэры используют NAT (Network Address Translation – трансляция сетевых адресов) для защиты внутренней сети, и эти шлюзы имеют малую связь (или не имеют ее вообще) с прикладным уровнем, и поэтому не могут фильтровать более сложные подключения. Такие брандмауэры способны защищать трафик только на базе основных правил, таких как порт источника и пункта назначения.

Следующее поколение

По мере развития технологии возникла потребность в управлении исходящими сетями. Пользователи имели возможность выходить в интернет и пользовались слабостью бревенчатого забора, поскольку они могли обходить его, притворяясь овцой, на самом деле, будучи волком в овечьей шкуре.

Это означало, что пользователи с легкостью могли миновать безопасность устройств пятого уровня используя telneting подключение к порту, который был открыт в исходящем направлении, но не был портом telnet (с порта 23 подключались через telnet к порту 80). Маршрутизатор со списком доступа позволял пользователям подключаться к порту, хотя это не был порт telnet, а был порт для другой службы. Это означало, что маршрутизатор не осматривал пакет (овцу), когда он выходил за ограду. Маршрутизатор лишь осуществлял простую проверку, думая так, если это выглядит как овца и покидает загон, чтобы погулять в поле, то ее можно пропустить. Поэтому волки могли преспокойно разгуливать среди овец. Такая технология применялась в обоих направлениях и в 90-ых была основой всех брандмауэров.

В конце 90-ых широко распространенные прокси серверы появились на сцене. Они заключали в себе базовую технологию межсетевой защиты. Эти ‘прокси брандмауэры’ могли перехватывать трафик между источником местом назначения, субъектом и объектом, а поскольку ‘прокси брандмауэр’ расположен посередине, он имеет возможность осматривать пакеты в соответствии с предопределенным сводом правил, которые имеют больший компонент строгости.

Подробнее о технологии

Брандмауэры сеансового уровня работают на пятом уровне модели OSI. Ранее такой защиты было достаточно для сетей 90-ых годов, но по мере того, как атакующие пользователи развились до прикладного уровня, а также по мере роста интернета и развития содержащегося там кода, брандмауэры сеансового уровня более не являются адекватными мерами защиты. В результате без брандмауэров с механизмом защиты прикладного уровня появляется возможность неправильной работы и уязвимости операционной системы, подверженной воздействию интернета, поскольку все, что может предложить брандмауэр сеансового уровня, это таблицу маршрутизации и списки контроля доступа в качестве базового уровня защиты.

Небольшие улучшения в брандмауэрах сеансового уровня позволяют им осматривать трафик на более глубоком уровне на наличие общих протоколов, но эти меры легко миновать, используя такие инструменты, как metasploit и backtrack. В сегодняшней интерактивной среде единственной возможностью является установка брандмауэра прикладного уровня, который делает нечто большее, чем осматривает ACL и порт источника и пункта назначения. Более глубокий осмотр пакетов, полноценное управление подключениями и фильтрация на прикладном уровне является жизненно важным компонентом при взаимодействии с современными приложениями. По этим причинам, организации, которые серьезно относятся к безопасности, даже не будут рассматривать альтернативу использования брандмауэров сеансового уровня (маршрутизаторов со списками доступа) вместо брандмауэров прикладного уровня.

Третье поколение брандмауэров известно как брандмауэры прикладного уровня или прокси брандмауэры, эти брандмауэры способны передавать и принимать трафик в обоих направлениях, тем самым защищая субъект и объект от необходимости вступать в непосредственный контакт друг с другом. Модули доступа (proxy) являются посредниками в соединениях и, таким образом, способны фильтровать и управлять доступом и содержимым с/к объекту/субъекту. Этого можно добиться различными способами с помощью интеграции в уже существующие директории, например LDAP для доступа пользователей или групп пользователей.

Брандмауэр прикладного уровня также способен эмулировать сервер, который он подключает к интернету, поэтому пользователь-посетитель получает гораздо более защищенное подключение. Дело в том, что когда пользователь посещает публичный сервер, он на самом деле посещает публичный порт брандмауэра седьмого уровня, а запрос проверяется и затем анализируется базой правил для дальнейшей обработки. Когда этот запрос проходит базу правил и отвечает определенному правилу, он передается на сервер, но разница состоит в том, что это соединение может выделяться из улучшенного КЭШа, улучшая тем самым производительность и безопасность подключения.

Вышеприведенная схема отображает модель OSI, уровень 5 – это сеансовый уровень, а уровень 7 – это прикладной уровень. Уровень, расположенный над прикладным уровнем считается восьмым уровнем, на нем обычно располагаются пользователи и политики.

Краткий обзор OSI

Если говорить простым языком, модель OSI представляет собой уровневую модель сетевой архитектуры. Эта модель управляет тем, как две взаимосвязанные системы взаимодействуют.

Верхний уровень (прикладной) – это обычно уровень, на котором работают ‘брандмауэры на базе proxy’. Брандмауэры прикладного уровня представляют собой брандмауэры третьего поколения, которые могут сканировать все нижерасположенные уровни. Если сравнивать с брандмауэрами сеансового или канального уровня, то брандмауэры прикладного уровня включают функции брандмауэров сеансового уровня, а также многие улучшенные возможности, такие как обратимый proxy для безопасной публикации веб сайтов.

В будущем

Сегодняшние атаки уже настолько развиты, что большинство брандмауэров сеансового уровня не могут остановить даже основные атаки приложений. В силу этих причин старые брандмауэры пятого уровня необходимо дополнять или заменять более надежными ‘брандмауэрами прикладного уровня’. PCI DSS позволяет использовать этот тип брандмауэров для защиты информации кредитных карт.

Резюме

Всяко-разное

Уже довольно давно я использую для оплаты различные услуг терминалы приема платежей. Недавно пришлось пообщаться по вопросу установки такого терминала в одной из наших точек. Нашли хорошую фирму, которая без проблем организовала нам установку терминала на нашей территории.

На сегодняшний день даже корректно настроенная антивирусная программа с самыми свежими вирусными базами не в силах полностью защитить компьютер от угроз извне. Отчасти из-за того, что при разработке глобальной сети Интернет требованиям безопасности не уделялось достаточного внимания, а основной упор делался на удобство обмена информацией. Незащищен и стек протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), который по своей природе не отвечает современным требованиям безопасности. Разумеется, профессиональные хакеры не упускают возможность использовать такие уязвимости. Именно для защиты от разрушительных действий и для предотвращения кражи информации с компьютеров и предназначены брандмауэры.

Понятием брандмауэр (firewall)

В английском "firewall" имеет исходное значение "противопожарная стена", которая должна была защищать здание от распространения огня. Точно такое же значение имеет и немецкое слово "brandmauer". В русском языке не появилось однословного аналога этому термину, наиболее укоренившийся аналог "firewall" на русском - это "сетевой экран" (вариант - межсетевой).

Причины использования брандмауэра

Брандмауэр должен блокировать разные виды нежелательных проникновений внутрь вашего компьютера через компьютерную сеть. Сейчас брандмауэр - необходимый элемент сетевой безопасности, в т. ч. безопасности пользователя, подключившегося к сети интернет Для того, чтобы фильтровать и контролировать сетевой трафик.

Большая часть функций брандмауэра дублирует функции межсетевого экрана, однако персональный брандмауэр так же может обеспечивать дополнительные возможности:

- Контроль за приложениями, использующими порты. В отличие от обычных межсетевых экранов, персональный брандмауэр может определять не только используемый протокол и адреса, но и точное название приложения, запрашивающего соединение (или пытающегося слушать на каком-то порту). В частности, возможен контроль за неизменностью приложения (в случае изменения приложения вирусами или троянами, устанавливающимися в качестве плагинов, сетевая активность приложения блокируется).

- Назначение раздельных правил разным пользователям без дополнительной сетевой авторизации.

- Режим смешанной фильтрации, при которой проверяются различные параметры на различных уровнях сетевых протоколов — от второго (проверка на фальсификацию MAC-адреса) до 4 (фильтрация портов), и даже вышестоящих уровней (фильтрация содержимого веб - сайтов, проверка почты, отсеивание спама).

[ Источник: Понятия брандмауэров : Реферат.

Соответствие категорий брандмауэров уровням модели OSI

Возможности брандмауэров и степень их интеллектуальности зависят от того, на каком уровне эталонной модели OSI они функционируют. Чем выше уровень OSI, на основе которой построен брандмауэр, тем выше обеспечиваемый им уровень защиты.

Модель OSI (Open System Interconnection) включает семь уровней сетевой архитектуры. Первый, самый нижний уровень — физический. За ним следуют канальный, сетевой, транспортный, сеансовый уровни, уровень представления и прикладной уровень, или уровень приложений.

Для того чтобы обеспечивать фильтрацию трафика, брандмауэр должен работать как минимум на третьем уровне модели OSI, то есть на сетевом уровне. На этом уровне происходит маршрутизация пакетов на основе преобразования MAC-адресов в сетевые адреса. С точки зрения протокола TCP/IP этот уровень соответствует уровню IP (Internet Protocol). Получая информацию сетевого уровня, брандмауэры способны определить адрес источника и получателя пакета и проверить, допустима ли передача трафика между данными адресатами. Однако информации сетевого уровня недостаточно для анализа содержимого пакета. Брандмауэры, функционирующие на транспортном уровне модели OSI, получают больше информации о пакетах и являются более интеллектуальными схемами защиты сетей. Если брандмауэры работают на уровне приложений, им доступна полная информация о сетевых пакетах, поэтому такие брандмауэры обеспечивают наиболее надежную сетевую защиту.

Профессиональные брандмауэры захватывают каждый входящий пакет, прежде чем он будет передан адресату и принят его операционной системой. Благодаря этому очень сложно получить контроль над компьютером, защищенным таким брандмауэром.

Все брандмауэры можно условно разделить на четыре категории в соответствии с теми уровнями модели OSI, на которых они работают:

Что такое Брандмауэр (Файрвол) – значение, определение простыми словами.

Брандмауэр – как это работает, простыми словами.

Что такое Аппаратный брандмауэр и способы защиты сети?

Основные проблемы с брандмауэрами.

Так необходимая нам Всемирная глобальная сеть далеко не безопасное место. Через интернет мошенники активно распространяют откровенно вредоносные либо зараженные, с виду безобидные программы. Каждый из нас может нарваться на такой неприятный сюрприз, следствием которого является утечка личной информации и снятие средств с банковских счетов, злоумышленное шифрование данных, повреждение системных файлов и нарушение работы компьютера. Барьером для всех вышеперечисленных угроз выступает брандмауэр Windows, о котором мы подробно расскажем в нашей статье.

Функции брандмауэра Windows

В отличие от обычных браузерных или самостоятельных фаерволов, препятствующих проникновению вирусов извне в систему, брандмауэр работает в обе стороны. Он запрещает установленным на ПК программам обращаться к Сети без полученного на то разрешения от администратора или при отсутствии сертификатов безопасности. Проще говоря, если программа подозрительна и требует неоправданно больших полномочий ‒ она будет блокирована.

Данный защитный инструмент включен во все современные версии Windows, начиная с XP Service Pack 2. Помимо программ, брандмауэр проверяет запущенные службы и останавливает их при обнаружении опасной активности. Отдельным плюсом является то, что опытный пользователь может самостоятельно устанавливать правила проверки для определенного перечня IP-адресов, портов, сетевых профилей.

Включаем брандмауэр в Windows 7, 8, 10

После установки или восстановления Виндоус ее брандмауэр запущен по умолчанию. Поводом для его ручного отключения должна быть веская причина, например, выскакивающая ошибка 0х80070422, сообщающая о сбое защиты и конфликте служб.

Самостоятельно отключить (или запустить) брандмауэр в Windows 7, 8 и 10 можно двумя способами: через командную строку или панель управления.

Сначала рассмотрим первый вариант, как наиболее простой.

Теперь разберем вариант №2.

Включение производится в обратном порядке. После всех действий желательно перезагрузить компьютер.

Разрешаем запуск программ через брандмауэр

Работа межсетевого экрана не всегда корректна, и он может заблокировать вполне безобидную программу, требующую доступ к Сети. Такое часто случается при установке и первом запуске клиента онлайн-игры или загрузчика. В настройках можно самостоятельно добавить программу в исключения брандмауэра, но только если вы уверены в ее источнике.

Делается это следующим образом:

Переходим в меню исключения брандмауэра по пути, описанному выше, и кликаем по отмеченной ссылке.

После подтверждения этих изменений перезагружать компьютер необязательно.

Настройка брандмауэра в режиме повышенной безопасности

Теперь стоит упомянуть альтернативный способ настройки брандмауэра, позволяющий, кроме всего прочего, открывать порты и устанавливать политику безопасности. В нем есть инструмент для создания новых правил ‒ алгоритмов действия межсетевого экрана при работе с некоторыми приложениями.

Чтобы попасть в расширенные настройки:

Решаем проблемы с брандмауэром

Проблема устраняется путем включения брандмауэра стандартным способом или через службы центра обновления и брандмауэра Windows.

После всех манипуляций перезагружаем компьютер и анализируем результат.

Если брандмауэр не запускается ни обычным способом, ни через консоль служб, то проблема может крыться в заражении компьютера вирусами. Воспользуйтесь антивирусной программой (например, Dr.Web CureIt!) и сделайте полную проверку компьютера. Также мы рекомендуем воспользоваться службой поддержки Microsoft по ссылке, где эта проблема уже описывалась.

Вдобавок к вышесказанному

Читайте также: