فایروال چیست و چگونه کار می کند

فایروال ها یکی از مهمترین ابزارهای مورد استفاده در امنیت شبکه و کامپیوتر شخصی هستند. به نحوی که تامین امنیت و پایداری شبکه های بزرگ، بدون فایروال ها امکانپذیر نخواهد بود! فایروال ها در دو نوع سخت افزاری و نرم افزاری موجود هستند که هر کدام ویژگی مخصوص خود را دارند. در ابتدا باید بدانیم فایروال چیست و چگونه کار می کند؟فایروال چیست و چگونه کار می کند؟فایروال ها ابزارهایی هستند به منظور جلوگیری از نفوذ و هک، دسترسی های غیرمجاز، حملات تکذیب سرویس و مانند آنها در سطح شبکه و یا کامپیوتر شخصی از آنها استفاده می شود. معمولا فایروال ها توسط رولهایی که برای آنها تعریف شده است عمل می کنند و هر آنچه که بر خلاف قوانین تعریف شده باشد عکس العمل در نظرگرفته شده برای آن بصورت خودکار صورت می گیرد. برای مثال اگر رمز عبور بیش از یک تعداد مشخص، بصورت اشتباه وارد شود دسترسی شخص که معمولا بصورت آی پی یا مک آدرس در نظر گرفته می شود بصورت موقت و یا دائم مسدود میشود. همانطور که گفته شد فایروال ها بصورت فایروال سخت افزاری و فایروال نرم افزاری وجود دارند. بنابه عملکرد متفاوت آنها میتوان از یک یا هر دو مدل آن استفاده نمود. معمولا استفاده از هر دو مدل پیشنهاد می شود چون عملکرد آنها در بستر شبکه بصورت متفاوتی صورت می گیرد. در اینجا قصد داریم هر کدام از آنها را بصورت مجزا توضیح دهیم.فایروال نرم افزاری چیست؟نرم افزاری هستند که بر روی سیستم عامل نصب می شوند. فایروال نرم افزاری توانایی کنترل ترافیک شبکه را در لایه های محدودی می تواند انجام دهد. به این معنی که قادر است بخشی از لایه های شبکه را کنترل کند که به سیستم عامل منتقل و مربوط می شود و قادر نیست ترافیک قبل از سیستم عامل را کنترل کند. فایروال هایی نظیر Windows, Comodo, CSF, Symantec, Internet Security, … همگی در این مجموعه قرار دارند. نکته قابل توجه در فایروال های نرم افزاری این است که می بایست عملکرد بسیار مناسبی در مقابل درخواست های نرم افزاری داشته باشد. این مورد علاوه بر ساختار نرم افزار به پیکربندی داخلی آن نیز مربوط است. زیرا در غیر اینصورت و عدم وجود ساختار و پیکربندی مناسب به راحتی میتوان آنرا با درخواست های متعدد کنار زد و در حالت Overload قرار داد.نحوه عملکرد و پیکربندی فایروال نرم افزاریفایروال نرم افزاری در مدل OSI و TCP/IP تنها در Application Layer قادر به کار خواهد بود. یعنی دقیقا زمانی که درخواست از شبکه بصورت نشست وارد سیستم می شود و تا لایه هفتم OSI ادامه می یابد. نحوه پیکربندی فایروال ها بسیار مهم است و اگر بصورت مناسبی انجام شود در بسیاری از مواقع می تواند کارساز باشد. با توجه به اینکه بخش قابل توجهی از درخواست ها در لایه های بالایی انجام می شود این فایروال نقش مهمی در تامین امنیت دارد.فایروال سخت افزاری چیست؟سخت افزارهایی هستند که در بستر شبکه و در مسیر روتر یا بر روی آن نصب می شوند. فایروال های سخت افزاری عملکرد بسیار مناسبی در لایه های ابتدایی داشته و در صورت داشتن کارایی لازم موجب می شوند ترافیک سالمی به سیستم ها و فایروال های نرم افزاری برسد. باید توجه داشت که فایروال سخت افزاری قادر نیست بصورت کامل جزئیات بسته های موجود در شبکه را بررسی کند. به همین جهت وجود و استفاده از ترکیب های سخت افزاری و نرم افزاری در سطح شبکه به منظور تامین امنیت شبکه ضروری به نظر می رسد.نحوه عملکرد و پیکربندی فایروال سخت افزاریفایروال سخت افزاری عملکرد بسیار مناسبی در لایه های انتقال و شبکه دارد. به اینصورت که با بهره گیری از ابزارهای سخت افزاری مناسب می توان تا حد بالایی از کیفیت و پایداری شبکه اطمینان حاصل کرد. البته در مواقعی ممکن است حمله های بزرگ تکذیب سرویس روی دهد که قدرتمندترین ابزارهای سخت افزاری نیز در مقابل آن ناتوانند.فایروال ویندوز یکی از ابزارهای امنینی پایه در این سیستم عامل است. توسط این نرم افزار می توان رولهای خروجی و ورودی به کامپیوتر را کنترل، مسدود و یا مجاز کرد. این ابزار کارایی مناسبی در سطح شبکه نمی تواند داشته باشد و تنها برای سیستم های شخصی قابل استفاده است. نرم افزارهای امنیتی دیگر نیز هستند که به همراه آنتی ویروس ارائه شده و با فعال شدن آنها، این ابزار ویندوز در حالت غیرفعال قرار می گیرد. دWeb application firewall چیست؟همانطور که از نام WAF پیداست این ابزار در سطح پروتکل های وب مورد استفاده قرار می گیرد. وب سرور، وب سرویس ها مانند ftp , mail و … می توانند توسط رولهای WAF تحت کنترل و نظارت امنیتی قرار بگیرند. از جمله WAF ها میتوان به Comodo , Owasp و … اشاره کرد. این ابزارها می توانند با فایروالها Integration شده و کارایی بالاتری داشته باشند.انواع فایروال‌ها از لحاظ سطح امنیت :وظیفه اصلی تمامی فایروال ها محافظت از سیستم در برابر نفوذ و دسترسی های غیر مجاز می باشد ، با توجه به اینکه روش انجام این کار توسط انواع مختلف متفاوت می باشد لذا سطح کارایی و امنیتی که ایحاد می کنند متفاوت خواهد بود از این نظر به 5 دسته کلی زیر تقسیم می شوند :فایروالهای مداری (Circuit Level Firewall)فایروالهای پروکسی سرور (Proxy Server)فایروالهای فیلترینگ بسته (Packet Filtering)فایروالهای ‫بررسی‌کننده‌ی وضعیت )Stateful inspection(فایروالهای شخصی (Personal Firewall)تاریخچه فایروالقبل از اینکه فایروال در اواخر دهه ۱۹۸۰ ایجاد شود، تنها فرم واقعی امنیت شبکه بوسیله (Access Control Lists (ACLs که روی روترها مقیم بودند ارائه می‌شد. ACL، تصمیم می‌گرفت کدام آدرس های IP اجازه دسترسی به شبکه را دارند و کدام‌ها ندارند.رشد اینترنت و در نتیجه آن، افزایش ارتباطات شبکه‌ای بدین معنی بود که این نوع فیلترینگ دیگر به اندازه کافی برای جلوگیری از ترافیک بد، کارا نیست. Digital Equipment Corporation یا DEC، اولین شرکتی بود که سیستمی مبتنی بر فیلترینگ بسته (Packet Filtering) را به عنوان فایروال معرفی کرد. این سیستمِ تقریبا ابتدایی، اولین نسل از چیزی بود که ما اکنون از آن به عنوان یک ویژگی امنیتی تکنیکی و پیچیده نام می‌بریم. بعدها Bill Cheswick و Steve Bellovin در AT&T Bell Labs مطالعه درباره فیلترینگ بسته را ادامه داده و یک مدل کاربردی برای آن ایجاد کردند.فایروال های مبتنی بر فیلترینگ بسته، بسته‌هایی را که بین کامپیوترهای درون اینترنت جابجا می‌شوند را بررسی می‌کنند. زمانی که بسته از Packet Filter Firewall عبور می‌کند، آدرس مبدا و مقصد، پروتکل و شماره پورت مقصد آن بر اساس مجموعه قوانین فایروال بررسی می‌شود. بسته هایی که اجازه عبور در شبکه را ندارند Drop می‌شوند یعنی به مقصدشان هدایت نمی‌شوند.برای مثال اگر فایروال برای بلاک کردن دسترسی Telnet پیکربندی شود، بسته‌هایی با مقصد پورت شماره ۲۳ مربوط به TCP را Drop خواهد کرد (۲۳ شماره پورتی است که سرویس Telnet دارد). اساساً Packet Filter Firewall در سه لایه اول مدل OSI یعنی لایه‌های فیزیکی، پیوند داده و شبکه کار می‌کند؛ اگر چه از لایه انتقال نیز برای احراز شماره پورت‌های مبدا و مقصد نیز استفاده می‌شود. زمانی که حمله به سرورهای وب گسترش یافت، نیاز به فایروال هایی که بتوانند سرورها و برنامه‌های روی آن‌ها را محافظت کنند بیشتر حس شد.تکنولوژی Application layer Firewall اولین بار در سال ۱۹۹۹ پدیدار شد که فایروال را برای بررسی و فیلتر کردن بسته ها در هر لایه‌ی از مدل OSI توانمند می‌کرد. مزیت اصلی فیلترینگ لایه کاربردی، توانایی در بلاک کردن محتوای خاص، مانند وب سایت های مشخص و مضر (Malware) است. کاربرد دیگر آن تشخیص این است که آیا برنامه‌ها و پروتکل‌های مشخص مانند HTTP ،FTP و DNS مورد سو استفاده قرار گرفته‌اند یا خیر. امروزه تکنولوژی فایروال در ابزارهای مختلفی قرار گرفته است. بیشتر روترهایی که داده‌ها را بین شبکه‌ها عبور می‌دهند مولفه‌های فایروال دارند. بیشتر سیستم عامل های کامپیوترهای خانگی نیز، فایروال هایی مبتنی بر نرم افزار دارند. همچنین فایروال های مبتنی بر سخت افزار عملیات اضافی مانند مسیریابی پایه ای در شبکه‌های داخلی که از آن‌ها محافظت می‌کنند را فراهم می‌کنند. شرکت‌های برتر تولید کننده فایروال و دستگاه‌های امنیتی به عنوان نمونه شامل موارد زیر است:Cisco, Mikrotik Juniper, Symantec, Kerio, Barracuda, BlueCoat, Infoblo …