Межсетевой экран: что это, как он работает и как выбрать лучший для вашей cети

Введение

В современном цифровом мире мы постоянно подключаемся к различным сетям, таким как интернет, корпоративные интранеты или домашние сети. Но как мы можем быть уверены, что наши данные и устройства защищены от вредоносных атак или нежелательного доступа? Для этого существует специальный инструмент сетевой безопасности, который называется межсетевой экран.

Цель этой статьи - рассказать, что такое межсетевой экран (англ. Firewall), как он работает, какие типы межсетевых экранов существуют и почему он важен для нашей конфиденциальности и безопасности в сети. Мы также рассмотрим несколько примеров использования межсетевых экранов и дадим рекомендации по выбору и использованию межсетевых экранов.

Определение межсетевого экрана

Межсетевой экран — это система сетевой безопасности, которая контролирует входящий и исходящий сетевой трафик на основе заданных правил безопасности. Межсетевой экран устанавливает барьер между доверенной сетью и недоверенной сетью, такой как интернет.

Назначение межсетевого экрана - фильтровать хороший от плохого, или доверенный от недоверенного трафика. Термин происходит от концепции физических стен, которые служат барьерами для замедления распространения огня до прибытия пожарных. По аналогии, межсетевые экраны предназначены для управления сетевым трафиком - обычно с целью замедлить распространение сетевых угроз.

История развития межсетевых экранов

Первые межсетевые экраны появились в конце 1980-х годов в ответ на растущее количество кибератак на компьютерные системы. Они были основаны на принципе прокси-сервера, который выступал в качестве посредника между двумя сетями для определенного приложения. Прокси-серверы могли предоставлять дополнительные функции, такие как кэширование содержимого и безопасность, предотвращая прямые подключения извне сети. Однако это также могло влиять на пропускную способность и поддержку приложений.

В начале 1990-х годов был разработан новый тип межсетевых экранов, который назывался межсетевой экран с состоянием (stateful firewall). Этот тип межсетевого экрана позволял или блокировал трафик на основе состояния, порта и протокола. Он отслеживал всю активность от открытия соединения до его закрытия. Решения по фильтрации принимались на основе правил, определенных администратором, а также контекста, который относился к использованию информации из предыдущих соединений и пакетов, принадлежащих одному и тому же соединению.

В конце 1990-х годов и начале 2000-х годов появились межсетевые экраны с унифицированным управлением угрозами (UTM). Эти устройства объединяли в себе функции межсетевого экрана с состоянием с вторжением и антивирусом. Они также могли включать дополнительные сервисы и облачное управление. UTM фокусировались на простоте и удобстве использования.

В настоящее время большинство компаний используют межсетевые экраны следующего поколения (NGFW), чтобы блокировать современные угрозы, такие как продвинутое вредоносное ПО и атаки на уровне приложений. По определению Gartner, Inc., межсетевой экран следующего поколения должен включать:

Интеллектуальный контроль доступа на основе состояния
Интегрированную систему предотвращения вторжений (IPS)
Осведомленность и контроль приложений, чтобы видеть и блокировать рискованные приложения
Пути обновления, чтобы включать будущие информационные потоки
Методы для решения эволюционирующих проблем безопасности
Фильтрацию URL на основе геолокации и репутации

Помимо этих возможностей, NGFW могут делать больше. Межсетевые экраны, ориентированные на угрозы, включают в себя все возможности традиционного NGFW, а также предоставляют продвинутое обнаружение и устранение угроз.

Как работает межсетевой экран

Межсетевой экран решает, какой сетевой трафик разрешен проходить и какой трафик считается опасным. По сути, он работает путем фильтрации хорошего от плохого или доверенного от недоверенного. Однако, прежде чем мы перейдем к деталям, полезно понять структуру сетевых сетей.

Межсетевые экраны предназначены для защиты частных сетей и устройств конечных точек в них, называемых сетевыми хостами. Сетевые хосты — это устройства, которые “общаются” с другими хостами в сети. Они отправляют и получают между внутренними сетями, а также исходящие и входящие между внешними сетями. Компьютеры и другие конечные устройства используют сети для доступа к интернету и друг к другу. Однако интернет разделен на подсети или “подсети” для безопасности и конфиденциальности. Основные сегменты подсетей следующие:

Внешние общедоступные сети обычно относятся к общедоступному/глобальному интернету или различным экстранетам.
Внутренние частные сети определяют домашнюю сеть, корпоративные интранеты и другие “закрытые” сети.
Периметральные сети описывают граничные сети, состоящие из бастионных хостов - компьютерных хостов, посвященных усиленной безопасности, которые готовы выдержать внешнюю атаку. В качестве защищенного буфера между внутренними и внешними сетями они также могут использоваться для размещения любых внешнеориентированных служб, предоставляемых внутренней сетью (например, серверов для веб, почты, FTP, VoIP и т. д.). Они более безопасны, чем внешние сети, но менее безопасны, чем внутренние.

Межсетевые экраны обычно устанавливаются на границе между доверенной и недоверенной сетью, чтобы создать “точку затруднения”, через которую проходит весь трафик. Они анализируют данные, отправляемые по компьютерной сети, и принимают решения на основе набора правил. Данные, отправляемые по компьютерной сети, собираются в пакет, который содержит IP-адреса отправителя и получателя, номера портов и другую информацию. Прежде чем пакет достигнет своего пункта назначения, он отправляется на межсетевой экран для проверки. Если межсетевой экран определяет, что пакет разрешен, он отправляет его в пункт назначения; в противном случае межсетевой экран отбрасывает пакет.

Критерии, которые межсетевой экран использует для определения того, разрешен ли пакет или нет, называются набором правил. Например, правило межсетевого экрана может гласить: отбросить весь входящий трафик на порт 22, который обычно используется для удаленного входа в компьютеры с помощью SSH (безопасная оболочка). В этом случае, когда пакет прибывает с портом назначения 22, межсетевой экран игнорирует его и не доставляет его к IP-адресу источника.

Типы межсетевых экранов

Межсетевые экраны могут быть разными по своей структуре, функциональности и месту размещения. В зависимости от этих факторов мы можем выделить следующие типы межсетевых экранов:

Межсетевой экран на основе фильтрации пакетов. Это самый простой и быстрый тип межсетевого экрана, который работает на сетевом уровне модели OSI и сравнивает каждый пакет данных с набором правил, основанных на IP-адресах, портах и протоколах. Если пакет соответствует правилу, он пропускается, если нет - блокируется. Этот тип межсетевого экрана не учитывает контекст или состояние соединения, поэтому он может быть подвержен атакам типа IP-спуфинга или фрагментации.
Межсетевой экран на основе шлюзов уровня сеанса. Этот тип межсетевого экрана работает на уровне сеанса модели OSI и мониторит TCP (Transmission Control Protocol) соединения между сетями. Он проверяет, является ли соединение доверенным, исходя из рукопожатия TCP, и разрешает или блокирует трафик на основе этого. Он не анализирует содержимое пакетов или приложений, поэтому он может пропустить некоторые виды атак.
Межсетевой экран с состоянием (stateful firewall). Этот тип межсетевого экрана является улучшением предыдущих типов и работает на транспортном уровне модели OSI. Он отслеживает состояние, порт и протокол каждого соединения и запоминает информацию о предыдущих пакетах, принадлежащих одному и тому же соединению. Он также может проверять заголовки и содержимое пакетов на соответствие правилам безопасности. Этот тип межсетевого экрана более эффективен в блокировании сложных атак, таких как DoS (Denial of Service) или DDoS (Distributed Denial of Service).
Межсетевой экран с унифицированным управлением угрозами (UTM). Это устройство, которое объединяет в себе функции межсетевого экрана с состоянием с другими службами безопасности, такими как антивирус, IPS (Intrusion Prevention System), фильтрация URL (Uniform Resource Locator), VPN (Virtual Private Network) и облачное управление. UTM фокусируется на простоте и удобстве использования для малого и среднего бизнеса.
Межсетевой экран следующего поколения (NGFW). Это продвинутый тип межсетевого экрана, который включает в себя все возможности межсетевого экрана с состоянием, а также предоставляет дополнительные функции, такие как осведомленность и контроль приложений, интегрированную IPS, фильтрацию URL на основе геолокации и репутации, поддержку будущих информационных потоков и методы для решения эволюционирующих проблем безопасности. NGFW способен блокировать современные угрозы, такие как продвинутое вредоносное ПО и атаки на уровне приложений.
Межсетевой экран, ориентированный на угрозы. Это самый передовой тип межсетевого экрана, который включает в себя все возможности NGFW, а также предоставляет продвинутое обнаружение и устранение угроз. С помощью такого межсетевого экрана вы можете:
Межсетевой экран, ориентированный на угрозы. Это самый передовой тип межсетевого экрана, который включает в себя все возможности NGFW, а также предоставляет продвинутое обнаружение и устранение угроз. С помощью такого межсетевого экрана вы можете:
Обнаруживать и блокировать известные и неизвестные угрозы в режиме реального времени
Автоматически коррелировать события безопасности и сетевую активность
Использовать глобальную разведку по угрозам для обновления правил и политик
Изолировать зараженные системы и восстанавливать нормальную работу
Аппаратные и программные межсетевые экраны. Это разделение межсетевых экранов по способу реализации. Аппаратный межсетевой экран — это отдельное устройство, которое подключается к сети и фильтрует трафик между сетями. Программный межсетевой экран — это программа, которая устанавливается на компьютер или другое устройство и фильтрует трафик между устройством и сетью. Аппаратные межсетевые экраны обычно более мощные, надежные и защищенные, но также более дорогие и сложные в настройке и обслуживании. Программные межсетевые экраны обычно более дешевые, гибкие и легкие в использовании, но также более уязвимые, медленные и зависимые от ресурсов устройства.
Сетевые и персональные межсетевые экраны. Это разделение межсетевых экранов по месту размещения. Сетевой межсетевой экран — это межсетевой экран, который защищает всю сеть или ее часть от внешнего трафика. Он может быть аппаратным или программным, но обычно расположен на границе между сетями. Персональный межсетевой экран — это межсетевой экран, который защищает одно устройство от входящего и исходящего трафика. Он всегда программный и обычно встроен в операционную систему или антивирусное ПО.

Важность межсетевых экранов в современном цифровом мире

Межсетевые экраны играют ключевую роль в обеспечении безопасности информации и конфиденциальности в сети. Они предоставляют следующие преимущества:

Защита информации и конфиденциальности. Межсетевые экраны предотвращают несанкционированный доступ к вашим данным, файлам, паролям, личной информации и другим чувствительным ресурсам. Они также могут шифровать ваш трафик, чтобы защитить его от перехвата или подделки.
Превентивная мера против кибератак. Межсетевые экраны блокируют большинство распространенных видов атак, таких как сканирование портов, подбор паролей, удаленное выполнение кода, отказ в обслуживании и другие. Они также могут обнаруживать и изолировать зараженные системы, чтобы предотвратить распространение вредоносного ПО по сети.

Примеры использования межсетевых экранов

Межсетевые экраны могут быть использованы в различных сценариях для защиты разных типов сетей и устройств. Вот несколько примеров:

В корпоративной сети. Корпоративные сети обычно имеют несколько подсетей для разных отделов, функций или служб. Для защиты таких сетей от внешних и внутренних угроз, необходимо использовать межсетевые экраны разных типов и уровней. Например, можно использовать аппаратный NGFW на границе с интернетом, программный межсетевой экран с состоянием на каждом сервере и персональный межсетевой экран на каждом рабочем месте.
В домашних сетях. Домашние сети также нуждаются в защите от взлома, шпионажа и вредоносного ПО. Для этого можно использовать аппаратный межсетевой экран, встроенный в маршрутизатор или модем, который подключает домашнюю сеть к интернету. Также можно использовать программный межсетевой экран на каждом компьютере, планшете или смартфоне, который подключается к домашней сети.
В облачных сервисах. Облачные сервисы предоставляют пользователям и организациям доступ к различным ресурсам и приложениям через интернет. Для защиты таких сервисов от несанкционированного доступа и атак, необходимо использовать межсетевые экраны, специально разработанные для облачной среды. Например, можно использовать веб-приложение межсетевой экран (WAF), который защищает веб-приложения от атак на уровне приложений, таких как SQL-инъекции или XSS (Cross-Site Scripting). Также можно использовать межсетевой экран как сервис (FWaaS), который предоставляет межсетевой экран в виде облачного сервиса, который можно легко настраивать и масштабировать.

Заключение

В этой статье мы рассказали, что такое межсетевой экран, как он работает, какие типы межсетевых экранов существуют и почему он важен для нашей конфиденциальности и безопасности в сети. Мы также рассмотрели несколько примеров использования межсетевых экранов и дали рекомендации по выбору и использованию межсетевых экранов.

Межсетевой экран — это необходимый инструмент сетевой безопасности, который защищает наши данные, устройства и приложения от несанкционированного доступа, вредоносного ПО и других угроз. Однако межсетевой экран не является панацеей от всех проблем безопасности, и его нужно сочетать с другими мерами защиты, такими как антивирус, VPN, IPS, WAF и другие.

Выбирая и используя межсетевой экран, мы должны учитывать наши специфические нужды и обстоятельства, а также соблюдать стандарты и лучшие практики безопасности. Только тогда мы сможем обеспечить надежную защиту нашей сети и нашего бизнеса.