防火墙技术原理

防火墙的核心技术

1、 滤：的技术。工作在网络层，根据数据包头中的IP、端口、协议等确定是否数据包通过

2、 应用代理：另一种主要技术，工作在第7层应用层，通过编写应用代理程序，实现对应用层数据的检测和分析

3、 状态检测：工作在2－4层，控制方式与1同，处理的对象不是单个数据包，而是整个连接，通过规则表（管理人员和网络使用人员事先设定好的）和连接状态表，综合判断是否允许数据包通过。

4、 完全内容检测：需要很强的性能支撑，既有滤功能、也有应用代理的功能。工作在2-7层，不仅分析数据包头信息、状态信息，而且对应用层协议进行还原和内容分析，有效防范混合型安全威胁。

滤防火墙技术原理

1、 简单滤防火墙不检查数据区

2、 简单滤防火墙不建立连接状态表

3、 前后报文无关

4、 应用层控制很弱

防火墙可以当路由器用吗？

防火墙的核心目标

满足人类的安全需求，如同/警卫一样，站在***园林的门口，阻挡着哪些不坏好意的闯入者。对于受邀的客人，自然可以通过警卫的检查，可以自由出入。

有了防火墙的帮助，人类的安全需求得到了满足。防火墙实现的这个功能，称之为“安全”功能。

路由器衍生安全功能

路由器厂商比一般的用户更能嗅到用户的安全需求，所以很早就在路由器产品里开发出了“安全过滤”***功能、安全加密功能、甚至检测/防止系统IDS/IPS。

随着越来越多的功能模块的引入，路由器内部的流水线处理的任务越来越繁杂，这样势必会影响路由器的路由转发性能。

这些安全功能有“License”控制，用户要想使用必须购买License。

用户的购买习惯是，面对一个体积庞大的、看得见摸得着的黑箱子，很愿意掏钱包。而购买看不见摸不着的软件、License，用户往往很抠门。

针对这个消费习惯，厂商很快调整了开发产品的思路，将路由器里嵌入的安全功能，搬运到一个大黑箱子，并起一个很牛叉的名字“防火墙”。

防火墙

这个名字确实很强大，不仅可以镇得住IT甲方的采购，还可以唬得住粗懂IT技术的老板。

防火墙提供***的安全服务，设计之初硬件做了优化。安全加密、安全过滤、深度报文检测提供了专门的加速芯片，而传统的路由器更多依赖于CPU的软件处理，所以报文的安全处理效率更高。

过去，攻击者所面临的主要问题是网络带宽，由于较小的网络规模和较慢的网络速度的限制，攻击者无法发出过多的请求。虽然类似“Ping of Death”的攻击类型只需要较少量的包就可以摧毁一个没有打过补丁的操作系统，但大多数的DoS攻击还是需要相当大的带宽，而以个人为单位的黑hei客们很难消耗高带宽的资源。为了克服这个缺点，DoS攻击者开发了分布式的攻击。

木马成为黑hei客控制傀kui儡的工具，越来越多的计算机变成了肉鸡，被黑hei客所利用，并变成了他们的攻击工具。黑hei客们利用简单的工具集合许多的肉鸡来同时对同一个目标发动大量的攻击请求，这就是DiDoS(Distributed Denial of Service)攻击。随着互联网的蓬勃发展，越来越多的计算机不知不觉的被利用变成肉鸡，攻击逐渐变成一种产业。

提起DiDoS攻击，大家首先想到的一定是SYN Flood攻击，

开始的SYN Flood攻击类似于协议栈攻击，在当年的攻击类型中属于技术含量很高的“高大上”。当年由于系统的限制以及硬件资源性能的低下，cisco 下一代防火墙，称霸DiDoS攻击领域很久。它与别人的不同在于，你很难通过单个报文的特征或者简单的统计限流防御住它，因为它“太真实”、“太常用”。

SYN Flood具有强大的变异能力，在攻击发展潮流中一直没有被湮没，这完全是他自身的***所决定的：
1、单个报文看起来很“真实”，下一代防火墙价格，没有畸形。
2、攻击成本低，很小的开销就可以发动庞大的攻击。
2014年春节期间，某IDC的OSS系统分别于大年初二、初六、初七连续遭受三轮攻击，******长的一次攻击时间持续将近三个小时，华为下一代防火墙报价，攻击流量峰值接近160Gbit/s！事后，通过对目标和攻击类型分析，基本可以判断是有一个黑hei客***发起针对同一目标的攻击时间。经过对捕获的攻击数据包分析，发现黑hei客攻击手段主要采用SYN Flood。

2013年，某安全运营报告显示，DiDoS攻击呈现逐年上升趋势，其中SYN Flood攻击的发生频率在2013全年攻击统计中占31%。

可见，时至今日，SYN Flood还是如此的猖獗。下面我们一起看一下它的攻击原理。

TCP三次握手SYN flood是基于TCP协议栈发起的攻击，茂名下一代防火墙，在了解SYN flood攻击和防御原理之前，还是要从TCP连接建立的过程开始说起。在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，无论是哪一个方向另一方发送数据前，都必须先在双方之间建立一条连接通道，这就是传说中的TCP三次握手。

1、第di一次握手：客户端向服务器端发送一个SYN（Synchronize）报文，指明想要建立连接的服务器端口，以及序列号ISN。
2、第二次握手：服务器在收到客户端的SYN报文后，将返回一个SYN ACK的报文，表示客户端的请求被接受，同时在SYN ACK报文中将确认号设置为客户端的ISN号加1。 ACK即表示确认（Acknowledgment）。
3、第三次握手：客户端收到服务器的SYN-ACK包，向服务器发送ACK报文进行确认，ACK报文发送完毕，
三次握手建立成功。如果客户端在发送了SYN报文后出现了故障，那么服务器在发出SYN ACK应答报文后是无法收到客户端的ACK报文的，即第三次握手无法完成，这种情况下服务器端一般会重试，向客户端再次发送SYN ACK，并等待一段时间。如果一定时间内，还是得不到客户端的回应，则放弃这个未完成的连接。这也是TCP的重传机制。

SYN Flood攻击正是利用了TCP三次握手的这种机制。攻击者向服务器发送大量的SYN报文请求，当服务器回应SYN ACK报文时，不再继续回应ACK报文，导致服务器上建立大量的半连接，直至老化。这样，服务器的资源会被这些半连接耗尽，导致正常的请求无法回应。

防火墙针对SYN Flood攻击，一般会采用TCP代理和源探测两种方式进行防御。

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