Báo cáo đề tài môn truyền thông và an ninh thông tin
Trang 1Báo cáo đề tài môn
Truyền thông & An ninh thông tin
Tên đề tài: Configuring
Trang 2Nội dung trình bày
Trang 3Tổng quan về Firewall
Nhóm 14 - Lớp MMT02
1
A Tổng quan về Firewall
B Phân loại Firewall
C Xây dựng Firewall Rule
D Các mô hình Firewall phổ biến
Trang 4Tổng quan về Firewall
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Tưởng lửa là một thiết bị hoặc một loạt các thiết bị (bao gồm phần cứng và phần mềm) hoạt động trong môi trường mạng được thiết kế để kiểm soát (cho phép hoặc hủy bỏ) các truy cập trong mạng dựa trên các quy tắc được tạo (rule) và
mô hình kết nối
Khái niệm:
Trang 5Tổng quan về Firewall
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Nhiệm vụ cơ bản của firewall là kiểm soát các truy cập và lưu thông dữ liệu giữa các vùng mạng khác nhau.
Mục đích của tường lửa là cung cấp các kết nối có kiểm soát dựa trên các thông tin về địa chỉ nguồn, địa chỉ đích, port, protocol, service và loại kết nối.
Các vùng mạng thường có firewall ngăn cách là: Internet, intranet, Extranet, DMZ.
Công nghệ tường lửa xuất hiện vào năm 1988 khi các hệ thống lọc gói tin cơ bản được phát triển.
Trang 6Chức năng của Firewall:
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Firewall cho phép hoặc không cho phép những dịch vụ
bên trong truy cập ra một tài nguyên nào đó bên ngoài.
Firewall cho phép hoặc ngăn những dịch vụ truy cập từ
bên ngoài vào một vùng mạng hoặc một tài nguyên nào
Firewall kiểm soát việc truy cập của người dùng và những
dữ liệu mà người dùng nhận từ mạng bên ngoài.
Firewall có thể chống lại những đợt tấn công của hacker.
Trang 7Sự phát triển của Firewall:
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Packet
Filter
ApplicationProxy
StatefulInspection
Bộ lọc gói tin
Proxy
Tường lưa có trạng thái/phi trạng thái
Trang 8Các thành phần của Firewall:
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Một Firewall chuẩn sẽ
gồm các thành phần sau:
Bộ lọc gói tin (Packet
Filter): Dữ liệu truyền trên
mạng luôn được chia nhỏ
thông tin header trên mỗi
packet (IP nguồn, IP đích,
port đích Giao thức, dịch
vụ).
Trang 9Các thành phần của Firewall:
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Proxy Server: Là một firewall
được thiết kế để kiểm soát các
loại dịch vụ, giao thức cho phép
truy cập vào hệ thống mạng Nó
hoạt động dựa trên cách thức
gọi là Proxy Server, là bộ các
chương trình cài trên gateway
cho từng ứng dụng, việc truy
cập từ mạng nội bộ ra bên
ngoài và ngược lại đều thông
qua Proxy Server này thay cho
Server/Client thực sự cần phải
giao tiếp Proxy Server cũng có
vai trò như một bộ lọc tin, ngăn
chặn các truy cập không móng
muốn vào client thực sự Proxy
Sever cũng giúp tăng tốc độ
truy cập do có lưu thông tin
Trang 10phiên truyền dữ liệu là phù
hợp, CLG giúp che dấu
client, hệ thống mạng mà
nó cần bảo vệ CLG không
lọc các gói tin.
Trang 11Phân loại Firewall
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Phân loại theo phạm vi:
Tường lửa cá nhân (Personal Firewall): Thường là ứng dụng lọc
dữ liệu ra vào trong một máy tính đơn
Tường lửa mạng (Network Firewall): Chạy trên các thiết bị
mạng hoặc máy tính chuyên dụng đặt tại vùng biên giữa các khu vực mạng
Phân loại theo tầng giao thức:
Tường lửa tầng mạng, còn được gọi là Packet Filter Firewall
Tưởng lửa tầng ứng dụng, được gọi là Application/Proxy
Gateway Firewall
Trang 12Phân loại Firewall
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Phân loại theo khả năng theo giõi:
Tường lửa có trạng thái (Stateful Firewal): Là tường
lửa theo dõi trạng thái của các kết nối mạng (giao thức TCP/UDP) đi qua nó, bao gồm IP nguồn, IP đích, port TCP/UDP nguồn, port TCP/UDP đích, data, protocol) tường lửa này được lập trình để biết được gói tin hợp lệ được phép đi qua hoặc sẽ bị hủy bỏ nếu nó là gói tin không hợp lệ.
Tưởng lửa phi trạng thái (Stateless Firewall): Là
tường lửa không theo dõi trạng thái của các kết nối
mà chỉ dựa vào địa chỉ nguồn, địa chỉ đích, một số thông tin trên header để quyết định cho phép hay không cho phép gói tin đi qua.
Trang 13Một số loại Firewall phổ biến:
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Simple Packet Filtering Firewall:
Đây có thể coi là loại tường lửa căn bản nhất, nó kiểm tra từng gói tin ra vào hệ thống mạng, so sách các thông tin thu được (của gói tin đó) với các quy định (rule) đã được thiết lập sẵn, sau
đó quyết định xem gói tin là hợp lệ hay không hợp lệ Các thông tin được kiểm tra bao gồm:
Địa chỉ nguồn của gói tin, cũng có thể là địa chi của hệ thống
mà gói tin xuất phát từ đó
Địa chỉ đích, nơi mà gói tin được gởi đến, hoặc cũng có thể là địa chỉ đích của hệ thống nơi mà gói tin được gởi đến
Giao thức nào sẽ được dùng để giao tiếp giữa nơi gởi và nơi nhận Loại tường lửa này hoạt đông ở tầng 2 và 3 trong mô hình OSI
Trang 14Một số loại Firewall phổ biến:
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Stateful Packet Filtering Firewall:
Tường lửa này cũng có các tính năng và cách hoạt động giống với Simple Packet Filtering Firewall như là lọc gói tin dựa trên các rule đã được thiết lập, và nó còn giữ lại tất cả trạng thái của các kết nối đã được chấp nhận (Accepted Connection) trong bộ nhớ Khi một gói tin đến, firewall có thể xác định được gói tin đó
là của kết nối mới hoặc là của kết nối đã được thiết lập
Các trạng thái của các kết nối gồm LISTEN, SENT,
SYN-RECEIVED, ESTABLISHED, FIN-WAIT-1, FIN-WAIT-2, CLOSE-WAIT, CLOSING, LAST-ACK, TIME-WAIT, CLOSED
Trang 15Một số loại Firewall phổ biến:
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Application Lever Firewall:
Đây là một loại tường lửa phức tạp (còn được gọi là Application - Proxy Gateway), vì nó thực hiện nhiều sự kiểm tra các gói dữ liệu
từ tầng 2 đến tầng 7 (trong mô hình OSI) Application Lever Firewall kiểm soát và dẫn đường các gói tin giữa các vùng mạng (tin cậy và không tin cậy) theo các cơ chế đã được cấu hình trên
nó, kiểm soát các ứng dụng hoặc dịch vụ nào đang gởi hoặc nhận dữ liệu Tường lửa này cũng có chưc năng như là một Applicaton Proxy
Application Lever Firewall có thể thực hiện kiểm tra kĩ lưỡng một gói tin để đưa ra các quyết định chính xác về việc cho phép hoặc hủy bỏ một gói tin/kết nối
Application Lever Firewall có thể yêu cầu chứng thực giữa mỗi người dùng hoặc ứng dụng đang muốn truyền dữ liệu đi qua nó
Trang 16Firewall và mô hình OSI:
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Firewall hoạt động ở các tầng 2, 3, 4 và 7 trong mô hình OSI.
Layer 2: Là tầng thấp nhất mà Firewall có thể hoạt động, Firewall sẽ sử dụng địa chỉ nguồn, địa chỉ đích lấy ở tầng này cho việc kiểm soát các giao tiếp mạng
Layer 3: Tầng Network là tầng điều phối các traffic đến đúng nơi bằng các kĩ thuật switching và routing, bao gồm cả việc
xử lý lỗi Cũng giống như layer 2, firewall hoạt đông ở layer 3
để lấy các thông tin địa chỉ, port cho việc kiểm soát
Layer 4: Đây là tầng mà các giao thức truyền dẫn được đưa vào (TCP, UDP, ICMP ), Firewall có thể xem xét chi tiết các thông tin về giao thức và port (của gói tin) lấy ở tầng này cho công việc của nó
Layer 7: Các Application Firewall hoạt động tốt ở tầng này, chúng sử dụng các thông tin về tài khoản người dùng, thông tin chứng thực, giao thức, dịch vụ… để kiểm soát và áp đặt các chính sách đã định
Trang 17Xây dựng Firewall Rule:
Trang 18Xây dựng Firewall Rule:
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Các thông tin trong packet sẽ được tường lửa kiểm tra và so
sánh với các rule đã có để quyết định cho phép hay hủy bỏ một gói tin Chúng ta có thể tạo rule dựa trên các thông tin này
Ứng dụng đích
Thông tin chứng thực
Trang 19Một số mô hình Firewall phổ biến
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Firewall có thể được cấu hình thành nhiều các topology phù hợp với hệ thống mạng mà nó cần bảo vệ Có ba topology phổ biến thường được sử dụng trong các hệ thống mạng hiện đại, đó là:
Perimeter Firewall Topology:
Three - Legged (DMZ) Firewall Topology:
Chained (DMZ) Firewall Topology:
Trang 20Một số mô hình Firewall phổ biến
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Perimeter Firewall Topology: Đây là mô hình Firewall phổ
biến nhất, mô hình sẽ gồm một Firewall đặt nằm giữa các vùng mạng hoặc giữa các hệ thống tin cậy và không tin cậy:
Trang 21
Một số mô hình Firewall phổ biến
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Three Legged (DMZ) Firewall Topology: Mô hình này
thường được sử dụng khi chúng ta muốn công khai các nguồn tài nguyên ra các hệ thống mạng bên ngoài, khu vực mạng chứa các tài nguyên này được gọi là DMZ Cũng giống như mô hình Perimeter Firewall, mô hình này sử dụng một tường lửa nhưng có thêm một card mạng khác để kết nối với DMZ Tường lửa sẽ được cấu hình cho phép bên ngoài chỉ có thể truy cập đến những tài nguyên được chỉ định
Trang 22
Một số mô hình Firewall phổ biến
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Chained (DMZ) Firewall Topology: Mô hình này sử dụng 2
tường lửa để tạo DMZ nằm ở giữa hệ thống mạng nội bộ và bên ngoài Việc cấu hình cho 2 firewall này tương đối phức tạp,
nhưng nếu cấu hình đúng thì mô hình tường lửa này mang lại hiệu quả bảo mật rát cao
Mô hình này thường được áp dụng khi mạng nội bộ và bên ngoài muốn truy cập vào DMZ, sẽ có các rule ở mỗi tường lửa cho
từng truy cập từ bên trong và bên ngoài
Trang 23
Nhóm 14 - Lớp MMT02
2
A Khái niệm IPTable
B Cấu hình IPTable (demo)
Trang 24Khái niệm IPTable:
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Khái niệm IPTable:
IPTable là một loại tường lửa được phát triển bởi Netfilter Organiztion để tăng tính bảo mật trong các hệ điều hành Linux,
nó là một Packet-Filtering Firewall IPTables kiểm tra các packet vào và ra khỏi một Interface thông qua các rule được thiết lập sẵn Thông qua IPTables, chúng ta có thể dễ dàng hiểu được cơ chế hoạt động của một hệ thống Firewall nói chung
Chức năng của IPTable:
•Tích hợp tốt với kernel của Linux
•Có khả năng phân tích package hiệu quả
•Lọc package dựa vào MAC và một số cờ hiệu trong TCP Header
Cung cấp chi tiết các tùy chọn để ghi nhận sự kiện hệ thống
Cung cấp kỹ thuật NAT
Có khả năng ngăn chặn một số cơ chế tấn công theo kiểu DoS
Trang 25Khái niệm IPTable:
Nhóm 14 - Lớp MMT02
IPTables gồm có 3 bảng: FILTER, MANGLE, NAT và các CHAIN trong mỗi bảng, người quản trị sử dụng chúng để tạo ra các rule cho IPTables để kiểm soát các gói tin ra vào hệ thống, chức năng của chúng như sau:
MANGLE: Dùng chỉnh sửa QoS bit trong phần TCP Header của
Input Chain: Lọc những gói tin đi vào hệ thống
Output Chain: Lọc những gói tin đi ra khỏi hệ thống
NAT: Sửa địa chỉ gói tin gồm các chain được thiết lập sẵn:
•Pre-Routing: Sửa địa chỉ đích của gói tin trước khi nó được routing bởi bảng routing của hệ thống (destination NAT hay DNAT)
•Post-Routing: Ngược lại với Pre-routing, nó sửa địa chỉ nguồn của gói tin sau khi gói tin đã được routing bởi hệ thống (SNAT).
Trang 26Khái niệm IPTable:
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Targets và Jumps
IPTables Rule kiểm tra những gói IP và xác định nó sẽ được xử lý theo kiểu nào (target) Sau đây là một số build-in targets thường được sử dụng:
•ACCEPT: IPTables chấp nhận gói tin, đưa nó qua hệ thống mà không tiếp tục kiểm tra nó nữa
•DROP: IPTables loại bỏ gói tin, không tiếp tục xử lý nó nữa
•LOG: Thông tin của gói tin sẽ được ghi lại bởi syslog hệ thống, IPTables tiếp tục xử lý gói tin bằng những rules tiếp theo
•REJECT: Chức năng của nó cũng giống như DROP tuy nhiên nó
sẽ gửi một error message tới host đã gửi gói tin
•DNAT: Dùng để sửa lại địa chỉ đích của gói tin
•SNAT: Dùng để sửa lại địa chỉ nguồn của gói tin
•MASQUERADE: Cũng là một kiểu dùng để sửa địa chỉ nguồn của gói tin
Trang 27Khái niệm IPTable:
-j: Nhảy đến một kiểu xử lý (target) tương ứng như đã định
nghĩa ở trên nếu điều kiện so sánh thoả mãn
-a: Ghi nối tiếp rule vào đuôi một chain.
-p: So sánh protocol gói tin.
-s: So sánh địa chỉ nguồn của gói tin.
-d: So sánh địa chỉ đích của gói tin.
-i: So sánh tên card mạng mà gói tin đi vào hệ thống qua đó.
-o: So sánh tên card mạng mà gói tin từ hệ thống đi ra qua đó.
-p tcp sport: Xác định port nguồn của gói tin TCP.
-p tcp dport: Xác định port đích của gói tin TCP.
-p udp sport: Xác định port nguồn của gói tin UDP.
-p udp dport: Xác định port đích của gói tin UDP.
Trang 28Khái niệm IPTable:
Nhóm 14 - Lớp MMT02
syn: Xác định gói tin có phải là một yêu cầu tạo một kết nối
TCP mới hay không
icmp-type: Xác định loại gói ICMP (reply hay
-m multiport port < port, port >: Xác định một loạt các giá
trị port (không phân biệt nguồn hay đích)
-m state < state >: Xác định trạng thái kết nối mà gói tin
thể hiện
ESTABLISHED: Gói tin thuộc một kết nối đã được thiết lập.
NEW: Gói tin thể hiện một yêu cầu kết nối.
RELATED: Gói tin thể hiện một yêu cầu kết nối thứ hai (có
liên quan đến kết nối thứ nhất, thường xuất hiện ở những
giao thức FPT hay ICMP)
INVALID : Thể hiện một gói tin không hợp lệ
Trang 29Một số Rule minh họa:
Nhóm 14 - Lớp MMT02
iptables -A INPUT -s 0/0 -i eth0 -d 192.168.1.1 -p TCP -j ACCEPT
Chấp nhận những gói tin từ mọi địa chỉ ip (-s 0/0) đi vào
từ eth0, gửi đến hệ thống có địa chỉ 192.168.1.1
iptables -A FORWARD -s 0/0 -i eth0 -d 192.168.1.58 -o
eth1 -p TCP \
sport 1024:65535 dport 80 -j ACCEPT
Cho phép những gói tin từ mọi địa chỉ ip đi vào từ eth0 đi ra
eth1 để đến hệ thống có địa chỉ 192.168.1.58, giá trị port
nguồn của các gói tin trong phạm vi 1024 đến 65535 và giá
trị port đích là 80
iptables -A INPUT -p icmp icmp-type echo-reply -j ACCEPT
Hệ thống được phép thực hiện lệnh ping ra
ngoài
Trang 30Một số Rule minh họa:
Nhóm 14 - Lớp MMT02
iptables -A FORWARD -s 0/0 -i eth0 -d 192.168.1.58 -o eth1 -p TCP \
sport 1024:65535 -m multiport dports 80,443 -j ACCEPT
iptables -A FORWARD -d 0/0 -o eth0 -s 192.168.1.58 -i eth1 -p TCP \
-m state state ESTABLISHED -j ACCEPT
Mở dịch vụ web trên hệ thống 192.168.1.58
chỉ cho phép những gói tin có giá trị port nguồn trong phạm vi
1024:65535, giá trị port đích 80, 443 (http, https) từ mọi địa chỉ IP
đi vào card mạng eth0 đi ra card mạng eth1 đến hệ thống
192.168.1.58
Cho phép hệ thống có địa chỉ 192.168.1.58 gửi (gửi trả lời) những gói tin TCP qua card mạng eth1 đi ra card mạng eth0
Trang 31Cấu hình trên Firewall ISA 2006
Nhóm 14 - Lớp MMT02
3
Trang 32Demo cấu hình trên tường lửa Microsoft ISA 2006
Nhóm 14 - Lớp MMT02
Demo cấu hình trên ISA 2006:
1.Demo cách sử dụng ISA, kích hoạt rule cho phép truy cập ra bên ngoài
2.Demo tạo rule cho phép truy vấn DNS để phân giải tên miền
3.Tạo Rule không cho truy cập vào một website bất kì
Demo cấu hình trên CentOS sử dụng IPTables:
1.Cấu hình NAT trên CentOS sử dụng IPTables
2.Cấu hình NAT Inbound trên CentOS sử dụng IPTable
Trang 33Hỏi & Đáp
Nhóm 14 - Lớp MMT02
5