新计算机网络安全教程 教学课件 梁亚声 ch4 防火墙技术
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ch4 防火墙技术
第四章
防火墙技术
构建堡垒主机应注意以下几点： （1）选择合适的操作系统。它需要可靠性好、支持性好、 可配置性好。 （2）堡垒主机的安装位置。堡垒主机应该安装在不传输 保密信息的网络上，最好它处于一个独立网络中，如 DMZ（非军事区）。 （3）堡垒主机提供的服务。堡垒主机需要提供内部网络 访问Internet的服务，内部主机可以通过堡垒主机访问 Internet，同时内部网络也需要向Internet提供服务。 （4）保护系统日志。作为一个安全性举足轻重的诸暨， 堡垒主机必须有完善的日志系统，而且必须对系统日志 进行保护。 （5）进行监测和备份。
第四章
防火墙技术
4.2防火墙的体系结构
目前，防火墙的体系结构一般有以下几种： （1）双重宿主主机体系结构；
（2）屏蔽主机体系结构；
（3）屏蔽子网体系结构。
第四章
防火墙技术
4.2.1 双重宿主主机体系结构
围绕具有双重宿主的主机计算机而构筑；
计算机至少有两个网络接口；
计算机充当与这些接口相连的网络之间的路
第四章
防火墙技术
代理的工作方式
第四章
防火墙技术
代理防火墙工作于应用层； 针对特定的应用层协议； 代理服务器（Proxy Server）作为内部网 络客户端的服务器，拦截住所有请求，也向 客户端转发响应； 代理客户机（Proxy Client）负责代表内 部客户端向外部服务器发出请求，当然也向 代理服务器转发响应；
第四章
防火墙技术
状态检测技术的特点
状态检测防火墙结合了包过滤防火墙 和代理服务器防火墙的长处，克服了两者 的不足，能够根据协议、端口，以及源地 址、目的地址的具体情况决定数据包是否 允许通过。
计算机网络安全教程第13章简明教程PPT课件
3、扫描存活主机开放的端口
确定目标IP地址范围后，攻击者需要了解目标网络中有哪些存活 主机。目标网络中不同段会有不同的主机处于开机状态。 通常攻击者在白天扫描活动的机器，然后深夜再次查找，这样能 大致区分个人计算机和服务器，因为服务器始终都处于运行状态，而 个人计算机通常只在白天开机。 ping命令是用来测试目标主机的存活状态的基本方法。如果目标 主机上安装了防火墙，并设置不响应ping命令发出的连通性测试数据 包，则需要使用其它办法来判断目标主机是否在网络中。 为了提高扫描效率，通常使用专用的扫描工具软件来进行扫描， 并且这类工具会提供类似ping命令等多种方式来对设定的IP地址段进 行扫描。 针对目标网络中的存活主机，需要进一步了解其运行状况。首先 要掌握的就是目标主机上开放了哪些端口。根据开放的端口来判断是 否有相应的漏洞可利用，或根据端口上开放的服务来分析目标系统的 运行状况。
计算机网络安全教程
二、口令安全
1、口令破解
典型的口令破解有以下几种方法： ●暴力破解。就是利用程序自动排列字符和数字的组合，并利用 这个排列去尝试登录系统的过程。从理论上来说，这种方式能破解任 何系统的口令，但实际中这种方式往往是效率最低的。 ●字典破解。将一些网络用户所经常、习惯使用的口令，以及曾 经通过各种手段所获取的其它系统的口令，集中在一个文本文件中。 破解程序读取这个“字典”文件，针对目标系统自动逐一进行测试登 录。也就是说，只有当目标用户的口令存在于其字典文件中，才会被 这种方式找到。 ●掩码破解。所谓掩码口令是假设我们已经知道口令的某一位或 几位，此时候可以对该位设置掩码，将口令的其它各位使用字符、数 字的各种组合，通过不断尝试来猜测口令。
达到此目的的主要手段是使用traceroute命令，该命令可以知道 一个数据包在通过网络时的各段路径。利用这一信息，能判断主机是 否在相同的网络上。通常，连入Internet上的网络都会设置一个出口 路由器（或类似设备），并通过防火墙后的交换机连接其它入网计算 机。
计算机网络安全基础课件
防火墙分类
链路级代理类似于应用层代理，区别是不针对专门应用协议，而是针对TCP、UDP连接进行中继服务，一般具有身份认证、访问控制、日志等功能，最典型的是socks代理。优点：安全控制粒度适中，可以实现基于用户的控制在Windows环境下，通过截获winsock调用，基本上可以做到对应用透明，使用方便缺点：性能低
TCP
any
25
202.38.64.1
>1024
!SYN
包过滤防火墙
仅仅根据单个数据包判断的包过滤防火墙有很多弊端如：仅仅允许内部机器访问DNS 服务(UDP 53)
包过滤防火墙
序号
动作
协议
SRC
Sport
DST
Dport
SYN
1
ACP
UDP
内网
>1024
any
53
2
ACP
UDP
any
53
内网
>1024
包过滤防火墙
包过滤器规则包过滤器工作时依靠预先设定的规则来对数据包进行判断没有被明确允许的都被拒绝规则有先后顺序关系规则的例子Allow proto=icmp src=202.38.64.0/24Reject proto=tcp src=202.38.64.40 dst=202.38.64.2 dport=80Allow proto=tcp dst=202.38.64.2 dport=80
案例：政府网络
一般划分为3个安全等级不同的部分内部保密专用网络，传送保密信息业务网络，传送政府业务管理信息Internet连接网络，建设网站或对外访问保密网络要求跟其它部分物理隔离其它部分可以在保证安全性情况下互连
案例：证券交易网
网络安全第4讲防火墙课件
防火墙可以被配置成唯一的可被外部看见的主机，这样可以保护内部主机免受外部主机的进攻。应用层代理有能力支持可靠的用户认证并提供详细的注册信息。另外，用于应用层的过滤规则相对于包过滤防火墙来说更容易配置和测试。代理工作在客户机和真实服务器之间，完全控制会话，所以可以提供很详细的日志和安全审计功能。
应用层代理的最大缺点是要求用户改变自己的行为，或者在访问代理服务的每个系统上安装特殊的软件。比如，透过应用层代理Telnet访问要求用户通过两步而不是一步来建立连接。不过，特殊的端系统软件可以让用户在Telnet命令中指定目标主机而不是应用层代理来使应用层代理透明。 每个应用程序都必须有一个代理服务程序来进行安全控制，每一种应用升级时，一般代理服务程序也要升级。
防火墙的姿态
拒绝没有特别允许的任何事情允许没有特别拒绝的任何事情
机构的安全策略
防火墙不是独立的，是机构总体安全策略的一部分。安全策略必须建立在精心进行的安全分析、风险评估以及商业需求分析的基础上。成本因素。
二、防火墙种类
1、防火墙的种类2、包过滤防火墙3、NAT模式4、代理服务器5、全状态检查
3、NAT模式（2）
3、NAT模式（3）
4、代理服务
代理服务分类：代理服务可分为应用级代理与电路级代理：应用级代理针对每一个应用都有一个程序，它在应用协议中理解并解释命令。应用级代理的优点为它能解释应用协议从而获得更多的信息，缺点为只适用于单一协议。电路级代理是在客户和服务器之间不解释应用协议即建立回路。电路级代理的优点在于它能对各种不同的协议提供服务，缺点在于它对因代理而发生的情况几乎不加控制。
包过滤防火墙使得防火墙能够根据特定的服务允许或拒绝流动的数据，因为多数的服务收听者都在已知的TCP/UDP端口号上。例如，Telnet服务器在TCP的23号端口上监听远地连接，而SMTP服务器在TCP的25号端口上监听人连接。为了阻塞所有进入的Telnet连接，防火墙只需简单的丢弃所有TCP端口号等于23的数据包。为了将进来的Telnet连接限制到内部的数台机器上，防火墙必须拒绝所有TCP端口号等于23并且目标IP地址不等于允许主机的IP地址的数据包。
计算机网络安全与防火墙技术 - 教案
教案计算机网络安全与防火墙技术教案一、引言1.1网络安全的重要性1.1.1数据泄露的风险1.1.2个人隐私保护的需求1.1.3企业信息安全的重要性1.1.4国家安全的关联性1.2防火墙技术的作用1.2.1防止未授权访问1.2.2监测和记录网络活动1.2.3保护内部网络资源1.2.4防止恶意软件和攻击1.3教案的目的和结构1.3.1提供网络安全基础知识1.3.2讲解防火墙技术原理1.3.3分析实际应用案例1.3.4促进学生的理解和应用能力二、知识点讲解2.1网络安全基础概念2.1.1网络安全的定义2.1.2常见网络安全威胁2.1.3网络安全防护措施2.2防火墙技术原理2.2.1防火墙的基本功能2.2.2防火墙的类型2.2.3防火墙的工作机制2.2.4防火墙的配置和管理2.3网络安全协议和标准2.3.1SSL/TLS协议2.3.2IPSec协议2.3.3安全电子邮件协议2.3.4网络安全标准与法规三、教学内容3.1网络安全威胁与防护3.1.1数据泄露防护3.1.2恶意软件防护3.1.3网络钓鱼防范3.1.4社交工程防御3.2防火墙技术实践3.2.1防火墙的选择与部署3.2.2防火墙策略的制定3.2.3防火墙日志分析3.2.4防火墙性能优化3.3.1企业网络安全架构3.3.2家庭网络安全设置3.3.3政府网络安全策略3.3.4移动网络安全挑战四、教学目标4.1知识与理解4.1.1了解网络安全的重要性4.1.2掌握防火墙技术的基本原理4.1.3理解网络安全协议的作用4.2技能与应用4.2.1能够配置和管理防火墙4.2.2能够分析和应对网络安全威胁4.2.3能够制定有效的网络安全策略4.3态度与价值观4.3.1培养对网络安全的重视4.3.2强调遵守网络安全法规的重要性4.3.3增强网络安全意识和责任感五、教学难点与重点5.1教学难点5.1.1网络安全协议的复杂性5.1.2防火墙配置的细节处理5.1.3网络安全策略的动态调整5.2教学重点5.2.1网络安全威胁的识别与防范5.2.2防火墙技术的实际应用5.2.3网络安全意识的培养六、教具与学具准备6.1教学辅助工具6.1.1多媒体设备：用于展示网络安全与防火墙技术的相关视频和PPT。
《防火墙》PPT课件
▪ 3〕防火墙过滤语言应该具有灵活性,支持多种过滤 属性,如源和目的IP地址、协议类型、源和目的 TCP/UDP端口以及入出接口等.
▪ 4〕防火墙应包含集中化的SMTP访问能力,以简化本 地与远程系统的SMTP连接,实现本地E-mail集中处 理,还应具备集中处理和过滤拔号访问的能力.
▪ 5〕安全操作系统是防火墙设备的一个组成部分,当 使用其他安全工具时,要保证防火墙主机的完整性,而 且安全操作系统应能整体安装.防火墙及操作系统应 该可更新,并能用简易的方法解决系统故障等.
▪ 〔1〕了解防火墙的基本性能
▪ 防火墙设备其基本性能一般应包括如下内容：
▪ 1〕防火墙能严格执行所配置的安全策略,并能 灵活改变所需的安全策略.
▪ 2〕防火墙除具备基本的鉴别功能外,还应支持多种 先进技术,如包过滤技术、加密技术、身份识别与验 证、信息的保密性保护、信息的完整性校验、系统 的访问控制机制和授权管理等技术.
动态包过滤则是利用状态表在所有通信层上对当前 数据包进行过滤处理,判断该数据包是否符合安全要 求.
▪ 包过滤的主要优点： 不用改动应用程序； 一个过滤路由器能 协助保护整个网络； 数据包过滤对用户 透明；过滤路由器 速度快、效率高.
▪ 包过滤的主要缺点： 不能彻底防止地址 欺骗；某些应用协 议不适合于数据包 过滤；正常的数据 包过滤路由器无法 执行某些安全策略； 数据包工具存在很 多局限性.
▪ 1〕网络内部和外部之间的所有数据流必须经过防火 墙；
▪ 2〕只有符合安全策略的数据流才能通过防火墙； ▪ 3〕防火墙自身具有高可靠性,应对渗透免疫.
▪ 防火墙是提供信息安全服
务、实现网络和信息安全
的基础设施之一,一般安装 在被保护区域的边界处,如
▪ 4〕防火墙应包含集中化的SMTP访问能力,以简化本 地与远程系统的SMTP连接,实现本地E-mail集中处 理,还应具备集中处理和过滤拔号访问的能力.
▪ 5〕安全操作系统是防火墙设备的一个组成部分,当 使用其他安全工具时,要保证防火墙主机的完整性,而 且安全操作系统应能整体安装.防火墙及操作系统应 该可更新,并能用简易的方法解决系统故障等.
▪ 〔1〕了解防火墙的基本性能
▪ 防火墙设备其基本性能一般应包括如下内容：
▪ 1〕防火墙能严格执行所配置的安全策略,并能 灵活改变所需的安全策略.
▪ 2〕防火墙除具备基本的鉴别功能外,还应支持多种 先进技术,如包过滤技术、加密技术、身份识别与验 证、信息的保密性保护、信息的完整性校验、系统 的访问控制机制和授权管理等技术.
动态包过滤则是利用状态表在所有通信层上对当前 数据包进行过滤处理,判断该数据包是否符合安全要 求.
▪ 包过滤的主要优点： 不用改动应用程序； 一个过滤路由器能 协助保护整个网络； 数据包过滤对用户 透明；过滤路由器 速度快、效率高.
▪ 包过滤的主要缺点： 不能彻底防止地址 欺骗；某些应用协 议不适合于数据包 过滤；正常的数据 包过滤路由器无法 执行某些安全策略； 数据包工具存在很 多局限性.
▪ 1〕网络内部和外部之间的所有数据流必须经过防火 墙；
▪ 2〕只有符合安全策略的数据流才能通过防火墙； ▪ 3〕防火墙自身具有高可靠性,应对渗透免疫.
▪ 防火墙是提供信息安全服
务、实现网络和信息安全
的基础设施之一,一般安装 在被保护区域的边界处,如
第1讲防火墙基础及防火墙技术精品PPT课件
典型的防火墙结构
Internet
路由器
防火墙
202.100.X.X 192.169.X.X
192.168.X.X
DMZ区 Web服务器 多媒体服务器
FTP服务器
数据库 应用 工作站 工作站 内部网络 服务器 服务器
1.3节 防火墙的发展历程
• 防火墙的优缺点 • 什么是防火墙 • 防火墙基本功能 • 防火墙的发展历程 • 防火墙的技术
防火墙的基本结构
Internet
5、其他的防火墙结构
外部路由器
DMZ
堡垒主机的一个网络 接口接到非军事区， 另一个网络接口接到 内部网络，过滤路由 器的一端接到因特网 ，另一端接到非军事 区
内部网络
一个堡垒主机和一个非军事区
堡垒主机
防火墙的基本结构
6、 两个堡垒主机和 两个非军事区 外部DMZ
外部路由器 Internet
• 防火墙不能防范不经由防火墙的攻击
如果允许从受保护网内部不受限制的向外拨号，一些用户可以形成与Internet 的直接的连接，从而绕过防火墙，造成一个潜在的后门攻击渠道。
• 防火墙不能防范感染了病毒的软件或文件的传输
• 防火墙不能防范数据驱动式攻击
当有些表面看来无害的数据邮寄或复制到内部主机上并被执行时，可能会发生 数据驱动式的攻击。
防火墙技术的发展历程
• 第一阶段:基于路由器的防火墙 • 第二阶段:用户化的防火墙工具套 • 第三阶段:建立在通用操作系统上的防火墙 • 第四阶段:具有安全操作系统的防火墙
防火墙技术的发展
1、 基于路由器的防火墙（1）
第一代防火墙的特点：
• 利用路由器的访问控制列表(ACL)来实现 对分组的过滤。
计算机网络安全教程第04章简明教程PPT课件
计算机网络安全教程
第4章 操作系统安全基础
重点内容：
Windows操作系统 Linux操作系统 Unix系统安全基础 操作系统漏洞 操作系统入侵检测
ห้องสมุดไป่ตู้
计算机网络安全教程
一、Windows操作系统
1、Windows操作系统简介
Windows目前是在个人计算机上使用的最为广泛的操 作系统。 Windows 9X以其大众化的友好界面及支持的众多应用 程序赢得了广大个人计算机用户的青睐。 Windows NT是微软公司第一个真正意义上的网络操作 系统，它已经由NT 3.0，4.0发展到了NT 5.0，即俗称的 Windows 2000，并逐步占据了广大的网络操作系统市场。 之后推出的Windows XP，Vista，以及最新的WIN7， 进一步的稳固了微软在个人计算机操作系统市场上的霸主 地位。
计算机网络安全教程
二、Windows NT/2000
2、WindowsNT安全漏洞及解决方案
Windows NT系统上的重大安全漏洞，主要集中体现在两个方面： NT服务器和工作站的安全漏洞 关于浏览器和NT系统的严重安全漏洞。 一些知名的网站，如，专门公布操作系统的安全漏洞，在 中就描述了几十个关于Windows NT系统的安全漏洞名称、解释、 以及降低风险的一些建议。
计算机网络安全教程
一、Windows操作系统
Windows 95/98/ME安全体系结构：
2、Windows安全体系结构
登录机制 Windows 98系统登录方式有三种：Windows登录、Microsoft网络用户登 录和Microsoft友好登录。 Windows登录：是指仅登录到本地Windows，不访问网络的登录方式，如果 以前保存过个人设置，登录时会自动恢复。
第4章 操作系统安全基础
重点内容：
Windows操作系统 Linux操作系统 Unix系统安全基础 操作系统漏洞 操作系统入侵检测
ห้องสมุดไป่ตู้
计算机网络安全教程
一、Windows操作系统
1、Windows操作系统简介
Windows目前是在个人计算机上使用的最为广泛的操 作系统。 Windows 9X以其大众化的友好界面及支持的众多应用 程序赢得了广大个人计算机用户的青睐。 Windows NT是微软公司第一个真正意义上的网络操作 系统，它已经由NT 3.0，4.0发展到了NT 5.0，即俗称的 Windows 2000，并逐步占据了广大的网络操作系统市场。 之后推出的Windows XP，Vista，以及最新的WIN7， 进一步的稳固了微软在个人计算机操作系统市场上的霸主 地位。
计算机网络安全教程
二、Windows NT/2000
2、WindowsNT安全漏洞及解决方案
Windows NT系统上的重大安全漏洞，主要集中体现在两个方面： NT服务器和工作站的安全漏洞 关于浏览器和NT系统的严重安全漏洞。 一些知名的网站，如，专门公布操作系统的安全漏洞，在 中就描述了几十个关于Windows NT系统的安全漏洞名称、解释、 以及降低风险的一些建议。
计算机网络安全教程
一、Windows操作系统
Windows 95/98/ME安全体系结构：
2、Windows安全体系结构
登录机制 Windows 98系统登录方式有三种：Windows登录、Microsoft网络用户登 录和Microsoft友好登录。 Windows登录：是指仅登录到本地Windows，不访问网络的登录方式，如果 以前保存过个人设置，登录时会自动恢复。
《计算机安全与防护》课件
《计算机安全与防护》课件一、教学内容本节课的教学内容来自于《计算机安全与防护》教材的第四章，主要内容包括计算机病毒的识别与防治、个人信息保护以及网络安全意识培养。
二、教学目标1. 让学生了解计算机病毒的基本概念，掌握预防和清除计算机病毒的方法。
2. 培养学生保护个人信息的安全意识，学会使用安全软件保护自己的电脑。
3. 提高学生网络安全意识，预防网络欺诈和网络攻击。
三、教学难点与重点重点：计算机病毒的识别与防治，个人信息保护方法，网络安全意识培养。
难点：计算机病毒的清除，安全软件的使用，网络安全的防范。
四、教具与学具准备教具：电脑、投影仪、黑板、粉笔。
学具：教材、笔记本、电脑。
五、教学过程1. 情景引入：讲述一位学生因为电脑病毒而导致的资料丢失的故事，引起学生对计算机安全的关注。
2. 知识讲解：介绍计算机病毒的基本概念，解析计算机病毒的传播途径和危害。
3. 实践操作：演示如何使用安全软件查杀病毒，教授学生如何预防和清除计算机病毒。
4. 案例分析：分析一些常见的网络安全案例，让学生了解网络安全的重要性。
5. 课堂讨论：讨论如何保护个人信息，引导学生建立网络安全意识。
六、板书设计板书《计算机安全与防护》板书内容：1. 计算机病毒的基本概念2. 预防和清除计算机病毒的方法3. 个人信息保护方法4. 网络安全意识培养七、作业设计1. 作业题目：列举三种常见的计算机病毒，并简要介绍它们的危害。
答案：略2. 作业题目：使用安全软件对电脑进行一次全面查杀，并记录查杀结果。
答案：略3. 作业题目：讨论如何保护个人信息，写一篇短文阐述自己的观点。
答案：略八、课后反思及拓展延伸本节课通过讲解、实践和讨论，使学生了解了计算机安全的重要性，掌握了预防和清除计算机病毒的方法，提高了个人信息保护意识和网络安全意识。
但在实践中，仍有一些学生对安全软件的使用不够熟练，需要在课后加强练习。
拓展延伸：让学生了解最新的网络安全动态，学会防范新型网络攻击。
第13章 计算机网络防火墙技术基础课件PPT
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基于通用操作系统的防火墙
是批量上市的专用软件防火墙产品 安装在通用操作系统之上 安全性依靠软件本身和操作系统本身的整 体安全
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▪ 基于安全操作系统的防火墙 ▪
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防火墙厂商具有操作系统的源代码，并可实现安全 内核 功能强大，安全性很高 易于使用和管理 是目前广泛应用的防火墙产品
防火墙的功能
• 特点：
• 网络内部和外部之间的所有数据流必须经过防火墙 • 只有符合安全策略的数据流才能通过防火墙 • 防火墙自身具有高可靠性，应对渗透免疫 • 防火墙是提供信息安全服务、实现网络和信息安全的基础设施之一，一般
安装在被保护区域的边界处
防火墙概念
Host A Host B 安全域1
两个安全域之间通 信流的唯一通道
• 第一点是访问控制越来越精确。从最初的简单访问控制，到基于会话的访问控制，再到下一代 防火墙上基于应用、用户和内容来做访问控制，都是为了实现更有效更精确地访问控制。
• 第二点是防护能力越来越强。从早期的隔离功能，到逐渐增加了入侵检测、防病毒、URL过滤、 应用程序控制、邮件过滤等功能，防护手段越来越多，防护的范围也越来越广。
防火墙NAT
防火墙小功结能原理
防火墙的安全区域
Trust –允许组合多个物理接口/端口在这个区域组合不同的网络子网的多个接
口，管理全部为一个集合。组合所有LAN 网络在本区域。到和从本区域默认流 量为阻断和继承最高安全的区域。然而，流量之间端口属于这个区域将会被允许。
DMZ (非军事区域) - 本区域通常用来接入公用服务器。 基于设备的使用 和网络的设计， Surf-NGSA允许组合多个物理接口/端口在本区域。
Default Gateway=199.16 8.1.8