cấu hình tường lửa sử dụng smooth wall

Nguyễn Quốc Hùng – Tài Liệu Tham Khảo Làm Firewall Mục lục Lời cảm ơn Lời nói đầu Chương 1: Mở đầu 1.1 Lý do chọn đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Mục đích 1.4 Nội dung đề tài Chương 2: Tìm hiểu về Firewall 2.1 Khái niệm tường lửa (Firewall) 2.1.1 Khái niệm Firewall 2.1.2 Đặc điểm của Firewall 2.1.3 Ưu điểm và hạn chế 2.2 Các loại Firewall và cơ chế hoạt động 2.2.1 Bộ lọc gói (Packet Filtering) 2.2.2 Cổng ứng dụng (Application-Level Gateway ) 2.2.3 Cổng vòng (Circuit-Level Gateway) 2.3 Những mô hình cơ bản của Firewall 2.3.1 Dual-Homed Host 2.3.2 Kiến trúc Screened Host 2.3.3 Kiến trúc Screened Subnet Host 2.3.4 Sử dụng nhiều Bastion Host 2.3.5 Kiến trúc ghép chung Router trong và Router ngoài 2.4 Hệ thống Proxy 2.4.1 Tác dụng và chức năng 2.4.2 Sự kết nối thông qua Proxy (Proxying) 2.4.3 Các dạng Proxy Chương 3: Tìm hiểu Smoothwall Express 3.1 Giới thiệu 3.2 Cài đặt SmoothWall Express 3.2.1 Cấu hình yêu cầu 3.2.2 Các bước cài đặt Đề Tài :Tìm hiểu và xây dựng hệ thống Firewall sử dụng Smoothwall Nguyễn Quốc Hùng – Tài Liệu Tham Khảo Làm Firewall 3.2.3 Truy câp SmoothWall Express 3.3 Quản trị SmoothWall Express 3.3.1 Tổng quan SmoothWall Express 3.3.2 Kiểm soát Network Traffic 3.3.3 Làm việc với VPN 3.3.4 Sử dụng SmoothWall Express Tools 3.3.5 Sử dụng SmoothWall Express Services 3.3.6 Quản lý Sử dụng SmoothWall Express 3.3.7 Thông tin và bản ghi Chương 4: Thực nghiệm 4.1 Mô tả, yêu cầu 4.2 Các bước cấu hình 4.3 Cấu hình các luật 4.4 Kiểm tra Chương 5: Kết luận 5.1 Kết quả đạt được 5.2 Ưu điểm, khuyết điểm 5.3 Hướng phát triển 5.4 Khó khăn Tài liệu tham khảo Lời cảm ơn Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy ………………… đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình chỉ bảo, truyền đạt kinh nghiệm giúp nhóm hoàn thành đề tài Trong suốt quá trình thực hiện đề tài, nhóm đã nhận được rất nhiều sự hỗ trợ, giúp đỡ từ phía nhà trường và các thầy cô Cuối cùng, nhóm xin cảm ơn tất cả các bạn trong lớp đã giúp nhóm trong những buổi trao đổi về các ý tưởng cũng như công nghệ để phát triển đề tài Đề Tài :Tìm hiểu và xây dựng hệ thống Firewall sử dụng Smoothwall Nguyễn Quốc Hùng – Tài Liệu Tham Khảo Làm Firewall Lời nói đầu Trong vai trò là người quản trị hệ thống hay một chuyên gia thiết kế mạng thì vấn đề an ninh cho mạng máy tính luôn đặt lên hàng đầu. Tường lửa chính là phương thức giúp chúng ta thực hiện việc này một cách tối ưu nhất. Nó ngăn chặn các truy nhập bất hợp pháp từ bên ngoài, và lọc các gói tin ra vào mạng nội bộ. Ngày nay có rất nhiều công cụ tường lửa thương mại cũng như miễn phí và Smoothwall là một trong những tường lửa miễn phí được đánh giá rất cao từ cộng đồng người sử dụng. Tuy miễn phí nhưng Smoothwall mang đầy đủ tính năng của một tường lửa thương mại. Đề Tài :Tìm hiểu và xây dựng hệ thống Firewall sử dụng Smoothwall Nguyễn Quốc Hùng – Tài Liệu Tham Khảo Làm Firewall Mục tiêu của đề tài là tìm hiểu về hệ thống tường lửa và phát triển ứng dụng sử dụng phấn mềm mã nguồn mở Smoothwall. Cho đến nay phần mềm này chưa được ứng dụng rộng rãi tại Việt Nam. Chính vì thế nhóm muốn tìm hiểu về phân mềm để góp phần phát triển phần mềm mã nguồn mở tại Việt Nam. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Lý do chọn đề tài Chúng ta đang sống trong một thời đại mới, thời đại phát triển rực rỡ của công nghệ thông tin. Sự ra đời của các mạng máy tính và những dịch vụ của nó đã mang lại cho con người rất nhiều những lợi ích to lớn, góp phần thúc đẩy nền kinh tế phát triển mạnh mẽ, đơn giản hóa những thủ tục lưu trữ, xử lý, trao chuyển thông tin phức tạp, liên lạc và kết nối giữa những vị trí, khoảng cách rất lớn một cách nhanh chóng, hiệu quả … Và mạng máy tính đã trở thành yếu tố không thể thiếu đối với sự phát triển của nền kinh tế, chính trị cũng như văn hóa, tư tưởng của bất kỳ quốc Đề Tài :Tìm hiểu và xây dựng hệ thống Firewall sử dụng Smoothwall Nguyễn Quốc Hùng – Tài Liệu Tham Khảo Làm Firewall gia hay châu lục nào. Con người đã không còn bị giới hạn bởi những khoảng cách về địa lý, có đầy đủ quyền năng hơn để sáng tạo những giá trị mới vô giá về vật chất và tinh thần, thỏa mãn những khát vọng lớn lao của chính họ và của toàn nhân loại. Cũng chính vì vậy, nếu không có mạng máy tính, hoặc mạng máy tính không thể hoạt động như ý muốn thì hậu quả sẽ rất nghiêm trọng. Và vấn đề an toàn cho mạng máy tính cũng phải được đặt lên hàng đầu khi thiết kế, lắp đặt và sử dụng Trong quá trình làm tiểu luận tốt nghiệp, được sự đồng ý, hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn ………………… , cùng với sự giúp đỡ của bạn bè, nhóm đã có thêm nhiều điều kiện để tìm hiểu về mạng máy tính, về vấn đề an toàn trong mạng máy tính và phần mềm tường lửa Smoothwall. Đó cũng là đề tài mà chúng em muốn nghiên cứu và trình bày trong tiểu luận tốt nghiệp này. 1.2 Mục tiêu đề tài Mục tiêu nghiên cứu của đề tài này bao gồm các điểm sau: - Tìm hiểu Firewall - Tìm hiểu phần mềm mã nguồn mở Smoothwall - Cài đặt và sử dụng hệ thống tường lửa SmoothWall 1.3 Mục đích Hiểu biết về hệ thống Firewall và có khả năng triển khai một hệ thống Firewall sử dụng phần mềm Smoothwall 1.4 Nội dung đề tài Để hoàn thành mục tiêu, nhóm tập trung nghiên cứu các nội dung chính sau đây: - Tìm hiểu về hệ thống Firewall: đặc điểm, các thành phần, nguyên lý hoạt động và các mô hình firewall cơ bản - Tìm hiểu phần mềm Smoothwall: các chức năng và cách cấu hình - Triển khai Smoothwall trên máy ảo để thực nghiệm Đề Tài :Tìm hiểu và xây dựng hệ thống Firewall sử dụng Smoothwall Nguyễn Quốc Hùng – Tài Liệu Tham Khảo Làm Firewall CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ FIREWALL 2.1 Khái niệm tường lửa (Firewall) Để bảo vệ một máy tính hay cho cả một mạng nội bộ (Intranet), người ta sử dụng tường lửa (Firewall). Chức năng của tường lửa là ngăn chặn các truy nhập trái phép (theo danh sách truy nhập đã xác định trước) và thậm chí có thể lọc các gói tin không muốn gửi đi hoặc nhận vào vì một lý do nào đó. Phương thức bảo vệ này được dùng nhiều trong môi trường liên mạng Internet 2.4.1 Khái niệm Firewall Firewall là một cơ chế bảo vệ mạng tin tưởng intranet với các mạng không tin tưởng thường là internet. Firewall bao gồm các cơ cấu nhằm: • Ngăn chặn truy nhập bất hợp pháp. • Kiểm soát thông tin trao đổi từ trong ra và từ Internet vào hệ thống cục bộ. • Ghi nhận và theo dõi thông tin mạng Trên thực tế, Firewall được thể hiện rất khác nhau: bằng phần mềm hoặc phần cứng chuyên dùng, sử dụng một máy tính hoặc một mạng các máy tính. 2.4.2 Đặc điểm Thông tin giao lưu được theo hai chiều Đề Tài :Tìm hiểu và xây dựng hệ thống Firewall sử dụng Smoothwall Nguyễn Quốc Hùng – Tài Liệu Tham Khảo Làm Firewall Chỉ có những thông tin thỏa mãn nhu cầu bảo vể mới được đi qua Bước đầu tiên trong việc cấu hình Firewall là thiết lập các chích sách: • Những dịch vụ nào cần ngăn chặn • Những host nào cần phục vụ • Mỗi nhóm cần truy nhập những dịch vụ nào • Mỗi dịch vụ sẽ được bảo vệ như thế nào 2.4.3 Ưu điểm và hạn chế Ưu điểm: • Ngăn chặn thông tin từ bên ngoài (Internet) vào trong mạng được bảo vệ, trong khi cho phép người sử dụng hợp pháp truy nhập tự do mạng bên ngoài • Firewall còn là một điểm quan trọng trong chính sách kiểm soát truy nhập. Nó là “cửa khẩu” duy nhất nối mạng được bảo vệ với bên ngoài, do đó có thể ghi nhận mọi cuộc trao đổi thông tin, điểm xuất phát và đích, thời gian, … Firewall có thể phục vụ như một công cụ theo dõi các cuộc tấn công với ý đồ xấu từ bên ngoài nhằm dự báo khả năng bị tấn công trước khi cuộc tấn công xẩy ra. Hạn chế: • Firewall không thể đọc hiểu từng loại thông tin và phân tích nội dung của nó. Firewall chỉ có thể ngăn chặn sự xâm nhập của những nguồn thông tin đã xác định trước • Firewall không thể ngăn chặn một cuộc tấn công nếu cuộc tấn công này không “đi qua” nó, như là sự dò rỉ thông tin do dữ liệu bị sao chép bất hợp pháp lên đĩa mềm. • Firewall cũng không thể chống lại các cuộc tấn công bằng dữ liệu (data– drivent attack). Khi có một số chương trình được chuyển theo thư điện tử, vượt qua Firewall vào trong mạng được bảo vệ và bắt đầu hoạt động ở đây. • Firewall không thể làm nhiệm vụ rà quét virus trên các dữ liệu được chuyển qua nó, do tốc độ làm việc, sự xuất hiện liên tục của các virus mới và do có rất nhiều cách để mã hóa dữ liệu, thoát khỏi khả năng kiểm soát của Firewall (một Ví Dụ là các virus máy tính) • Tuy nhiên, Firewall vẫn là giải pháp hữu hiệu được áp dụng rộng rãi. 2.2 Các thành loại Firewall và cơ chế hoạt động Một Firewall chuẩn bao gồm một hay nhiều các loại sau đây: • Bộ lọc gói (Packet–Filter) • Cổng ứng dụng (Application–level Gateway hay Proxy Server) • Cổng vòng (Circuite level Gateway) Đề Tài :Tìm hiểu và xây dựng hệ thống Firewall sử dụng Smoothwall Nguyễn Quốc Hùng – Tài Liệu Tham Khảo Làm Firewall 2.4.1 Bộ lọc gói (Packet Filtering) Nguyên lý hoạt động Hình 1: Sơ đồ làm việc của Packet Filtering Khi nói đến việc lưu thông dữ liệu giữa các mạng với nhau thông qua Firewall thì điều đó có nghĩa rằng Firewall hoạt động chặt chẽ với giao thức TCI/IP. Vì giao thức này làm việc theo thuật toán chia nhỏ các dữ liệu nhận được từ các ứng dụng trên mạng, hay nói chính xác hơn là các dịch vụ chạy trên các giao thức (Telnet, SMTP, DNS, SMNP, NFS ) thành các gói dữ liệu (data pakets) rồi gán cho các paket này những địa chỉ để có thể nhận dạng, tái lập lại ở đích cần gửi đến, do đó các loại Firewall cũng lien quan rất nhiều đến các Packet và những con số địa chỉ của chúng. Bộ lọc gói cho phép hay từ chối mỗi Packet mà nó nhận được. Nó kiểm tra toàn bộ đoạn dữ liệu để quyết định xem đoạn dữ liệu đó có thoả mãn một trong số các luật lệ của lọc gói hay không. Các luật lệ lọc gói này là dựa trên các thông tin ở đầu mỗi Packet (Packet Header), dùng để cho phép truyền các Packet đó ở trên mạng .Đó là: • Địa chỉ IP nơi xuất phát ( IP Source address) • Địa chỉ IP nơi nhận (IP Destination address) • Những thủ tục truyền tin (TCP, UDP, ICMP, IP tunnel) • Cổng TCP/UDP nơi xuất phát (TCP/UDP source port) Đề Tài :Tìm hiểu và xây dựng hệ thống Firewall sử dụng Smoothwall Nguyễn Quốc Hùng – Tài Liệu Tham Khảo Làm Firewall • Cổng TCP/UDP nơi nhận (TCP/UDP destination port) • Dạng thông báo ICMP (ICMP message type) • Giao diện Packet đến (Incomming interface of Packet) • Giao diện Packet đi (Outcomming interface of Packet) Nếu luật lệ lọc gói được thoả mãn thì Packet được chuyển qua Firewall nếu không Packet sẽ bị bỏ đi. Nhờ vậy mà Firewall có thể ngăn cản được các kết nối vào các máy chủ hoặc mạng nào đó được xác định, hoặc khoá việc truy cập vào hệ thống mạng nội bộ từ những địa chỉ không cho phép. Hơn nữa, việc kiểm soát các cổng làm cho Firewall có khả năng chỉ cho phép một số loại kết nối nhất định vào các loại máy chủ nào đó, hoặc chỉ có những dịch vụ nào đó (Telnet, SMTP, FTP ) được phép mới chạy được trên hệ thống mạng cục bộ. Ưu điểm Đa số các hệ thống Firewall đều sử dụng bộ lọc gói. Một trong những ưu điểm của phương pháp dùng bộ lọc gói là chi phí thấp vì cơ chế lọc gói đã được bao gồm trong mỗi phần mềm Router. Ngoài ra, bộ lọc gói là trong suốt đối với người sử dụng và các ứng dụng, vì vậy nó không yêu cầu sự huấn luyện đặc biệt nào cả. Hạn chế Việc định nghĩa các chế độ lọc gói là một việc khá phức tạp; nó đòi hỏi người quản trị mạng cần có hiểu biết chi tiết về các dịch vụ Internet, các dạng Packet Header, và các giá trị cụ thể mà họ có thể nhận trên mỗi trường. Khi đòi hỏi vể sự lọc càng lớn, các luật lệ về lọc càng trở nên dài và phức tạp, rất khó để quản lý và điều khiển. Do làm việc dựa trên Header của các Packet, rõ ràng là bộ lọc gói không kiểm soát được nội dung thông tin của Packet. Các Packet chuyển qua vẫn có thể mang theo những hành động với ý đồ ăn cắp thông tin hay phá hoại của kẻ xấu. 2.4.2 Cổng ứng dụng (Application-Level Gateway ) Nguyên lý hoạt động Đây là một loại Firewall được thiết kế để tăng cường chức năng kiểm soát các loại dịch vụ, giao thức được cho phép truy cập vào hệ thống mạng. Cơ chế hoạt động của nó dựa trên cách thức gọi là Proxy Service (dịch vụ đại diện). Proxy Đề Tài :Tìm hiểu và xây dựng hệ thống Firewall sử dụng Smoothwall Nguyễn Quốc Hùng – Tài Liệu Tham Khảo Làm Firewall Service là các bộ code đặc biệt cài đặt trên cổng ra (gateway) cho từng ứng dụng. Nếu người quản trị mạng không cài đặt Proxy code cho một ứng dụng nào đó, dịch vụ tương ứng sẽ không được cung cấp và do đó không thể chuyển thông tin qua Firewall. Ngoài ra, Proxy code có thể được định cấu hình để hỗ trợ chỉ một số đặc điểm trong ứng dụng mà ngưòi quản trị mạng cho là chấp nhận được trong khi từ chối những đặc điểm khác. Một cổng ứng dụng thường được coi như là một pháo đài (Bastion Host), bởi vì nó được thiết kế đặt biệt để chống lại sự tấn công từ bên ngoài. Những biện pháp đảm bảo an ninh của một Bastion Host là: • Bastion Host luôn chạy các version an toàn (secure version) của các phần mềm hệ thống (Operating system). Các version an toàn này được thiết kế chuyên cho mục đích chống lại sự tấn công vào hệ điều hành (Operating System), cũng như là đảm bảo sự tích hợp Firewall. • Chỉ những dịch vụ mà người quản trị mạng cho là cần thiết mới được cài đặt trên Bastion Host, đơn giản chỉ vì nếu một dịch vụ không được cài đặt, nó không thể bị tấn công. Thông thường, chỉ một số giới hạn các ứng dụng cho các dịch vụ Telnet, DNS, FTP, SMTP và xác thực user là được cài đặt trên Bastion Host. • Bastion Host có thể yêu cầu nhiều mức độ xác thực khác nhau, Ví Dụ như user password hay smart card. Mỗi Proxy được đặt cấu hình để cho phép truy nhập chỉ một sồ các máy chủ nhất định. Điều này có nghĩa rằng bộ lệnh và đặc điểm thiết lập cho mỗi Proxy chỉ đúng với một số máy chủ trên toàn hệ thống. Mỗi Proxy duy trì một quyển nhật ký ghi chép lại toàn bộ chi tiết của giao thông qua nó, mỗi sự kết nối, khoảng thời gian kết nối. Nhật ký này rất có ích trong việc tìm theo dấu vết hay ngăn chặn kẻ phá hoại. Mỗi Proxy đều độc lập với các proxies khác trên Bastion Host. Điều này cho phép dễ dàng quá trình cài đặt một Proxy mới, hay tháo gỡ môt Proxy đang có vấn để. Ưu điểm Đề Tài :Tìm hiểu và xây dựng hệ thống Firewall sử dụng Smoothwall [...]... tường lửa kết nối bảo mật một mạng máy tính đến Internet Đề Tài :Tìm hiểu và xây dựng hệ thống Firewall sử dụng Smoothwall Nguyễn Quốc Hùng – Tài Liệu Tham Khảo Làm Firewall Hình 1: Mô hình mạng sử dụng Smoothwall 3.2 Cài đặt SmoothWall Express 3.2.1 Cấu hình yêu cầu Cấu hình tối thiểu đề nghị để cài đặt SmoothWall Express: Phần cứng Thông tin Vi xử lý Intel Pentium 200 Ram 128 Mb Đĩa cứng 2Gb còn trống,... Liệu Tham Khảo Làm Firewall CHƯƠNG 3: TÌM HIỂU SMOOTHWALL 3.1 Giới thiệu SmoothWall Express là một tường lửa mã nguồn mở hoạt động trên các bản phân phối của hệ điều hành GNU/Linux SmoothWall được cấu hình thông qua Web và không đòi hỏi người sử dụng phải biết về Linux để cài đặt và sử dụng SmoothWall Express cho phép bạn dễ dàng xây dựng một bức tường lửa kết nối bảo mật một mạng máy tính đến Internet... dựng hệ thống Firewall sử dụng Smoothwall Nguyễn Quốc Hùng – Tài Liệu Tham Khảo Làm Firewall chỉnh phù hợp với yêu cầu Chon Save để lưu h) Configuring Advanced Network Options Cấu hình để quản lý các gói tin ICMP và các tùy chọn mạng khác Để cấu hình vào Networking > advanced Hình 14: Trang cấu hình advanced Các cấu hình cài đặt Setting Block ICMP ping Descriptions Khóa ping đến Smoothwall từ Internet... :Tìm hiểu và xây dựng hệ thống Firewall sử dụng Smoothwall Nguyễn Quốc Hùng – Tài Liệu Tham Khảo Làm Firewall Hình 6: Sơ đồ kiến trúc sử dụng 2 Bastion Host Với cách này thì tốc độ đáp ứng cho những người sử dụng bên trong (local user) một phần nào đó không bị ảnh hưởng (bị làm chậm đi) bởi hoạt động của những người sử dụng bên ngoài (external users) Cũng có thể sử dụng nhiều Bastion Host mà cung cấp... yêu cầu người sử dụng biết địa chỉ của Firewall, kế tiếp nó yêu cầu người sử dụng nhập vào hai địa chỉ cho mỗi sự kết nối: Địa chỉ của Firewall và địa chỉ của đích hướng đến Cuối cùng nó ngăn cản những ứng dụng hoặc những nguyên bản trên máy tính của người sử dụng điều đó tạo ra Đề Tài :Tìm hiểu và xây dựng hệ thống Firewall sử dụng Smoothwall Nguyễn Quốc Hùng – Tài Liệu Tham Khảo Làm Firewall sự kết... hiểu và xây dựng hệ thống Firewall sử dụng Smoothwall Nguyễn Quốc Hùng – Tài Liệu Tham Khảo Làm Firewall  Một hộp thoại vế chính sách bảo mật xuất hiện Hình 2: Hộp thoại về chích sách bảo mật Chọn chích sách phù hợp với yêu cầu của mạng rồi OK  Một menu cấu hình mạng xuất hiện Hình 3: Menu cấu hình mạng  Chọn Network configuration type rồi OK Hình 4: Hộp thoại cấu hình mạng GREEN: tương ứng với... khóa tất cả các traffic đến từ red interface Các traffic muốn được chấp nhận thì phải cấu hình các luật Để tạo một luật trong Smoothwall ta vào Networking > incoming Đề Tài :Tìm hiểu và xây dựng hệ thống Firewall sử dụng Smoothwall Nguyễn Quốc Hùng – Tài Liệu Tham Khảo Làm Firewall Hình 7: Trang cấu hình incoming Các cấu hình cài đặt Setting Descriptions Protocol Chọn UDP hay TCP External source IP Xác... Managing Access to Services Cấu hình để thiết lập một danh sách cho phép quản trị SmoothWall từ các máy tính bên ngoài thông qua địa chỉ IP hay potr trên mạng đỏ Để quản lý truy cập dịch vụ Networking > external access Đề Tài :Tìm hiểu và xây dựng hệ thống Firewall sử dụng Smoothwall Nguyễn Quốc Hùng – Tài Liệu Tham Khảo Làm Firewall Hình 10: Trang cấu hình external access Các cấu hình cài đặt Setting Protocol... người sử dụng, bởi vì chúng sẽ không biết như thế nào điều khiển những yêu cầu đặc biệt cho sự truyền thông với Proxy Dạng thay đổi Client • Phương Phương pháp kế tiếp sử dụng Proxy setup phải thêm vào những ứng dụng tại máy tính của người sử dụng Người sử dụng thực thi những ứng dụng đặc biệt đó với việc tạo ra sự kết nối thông qua Firewall Người sử dụng với ứng dụng đó hành động chỉ như những ứng dụng. .. cầu rồi OK  Sau khi cấu hình thông tin cho các card mạng, các hợp thoại về password xuất hiện  Đặt password cho root và admin Kết thúc quá trình cài đặt Đề Tài :Tìm hiểu và xây dựng hệ thống Firewall sử dụng Smoothwall Nguyễn Quốc Hùng – Tài Liệu Tham Khảo Làm Firewall Truy cập SmoothWall Sử dụng một trình duyệt Internet bất kỳ từ máy trạm truy cập vào địa chỉ của 3.2.3 Smoothwall, ví dụ: https://10.0.0.1:441