Что делает межсетевой экран
Обычно у компании есть внутренняя сеть: серверы, компьютеры сотрудников, маршрутизаторы. В этой сети хранится конфиденциальная информация: корпоративная тайна, персональные данные, данные сотрудников. Внутренняя сеть соединяется с глобальным интернетом, и это опасно — злоумышленники могут использовать такое соединение, чтобы похитить данные.
Для защиты устанавливают межсетевые экраны — программы или устройства, которые охраняют границы корпоративной сети. Расскажем, как они работают и зачем выбирать экраны, сертифицированные ФСТЭК.
Межсетевой экран следующего поколения (NGFW)
Next-generation firewall (NGFW) – файрвол следующего поколения. Его ключевая особенность в том, что он может производить фильтрацию не только на уровне протоколов и портов, но и на уровне приложений и их функций. Это позволяет успешнее отражать атаки и блокировать вредоносную активность.
Также, в отличие от межсетевого экрана типа Unified threat management, у NGFW есть более детальная настройка политик безопасности и решения для крупного бизнеса.
Типы межсетевых экранов
МЭ делятся на два основных типа: аппаратные и программные.
Межсетевой экран нового поколения (NGFW)
В связи с постоянным развитием и ростом технологического и профессионального уровня злоумышленников, возникла необходимость в создании новых типов межсетевых экранов, способных противостоять современным угрозам. Таким решением стал МСЭ нового поколения Next-Generation Firewall (NGFW).
Файерволы этого типа выполняют все основные функции, характерные для обычных межсетевых экранов. В том числе они обеспечивают фильтрацию пакетов, поддерживают VPN, осуществляют инспектирование трафика, преобразование портов и сетевых адресов. Они способны выполнять фильтрацию уже не просто на уровне протоколов и портов, а на уровне протоколов приложений и их функций. Это дает возможность значительно эффективней блокировать атаки и вредоносную активность.
Экраны типа NGFW должны поддерживать следующие ключевые функции:
- защита сети от постоянных атак со стороны систем, зараженных вредоносным ПО;
- все функции, характерные для первого поколения МСЭ;
- распознавание типов приложений на основе IPS;
- функции инспекции трафика, в том числе приложений;
- настраиваемый точный контроль трафика на уровне приложений;
- инспекция трафика, шифрование которого выполняется посредством SSL;
- поддержка базы описаний приложений и угроз с постоянными обновлениями.
Такая функциональность позволяет поддерживать высокую степень защищенности сети от воздействия сложных современных угроз и вредоносного ПО.
Что такое межсетевой экран и как он работает
Сначала разберемся с терминами. Межсетевой экран, МЭ, сетевой экран, файрвол, Firewall, брандмауэр — все это названия одного и того же инструмента. Главная задача файрвола — защита от несанкционированного доступа из внешней сети. Например, он может стоять между сетью компании и интернетом и следить, чтобы злоумышленники не попали в защищенную корпоративную сеть. Либо он может защищать от доступа из сети только отдельно взятый компьютер или устройство (в этой роли его чаще называют просто сетевым, а не межсетевым экраном).
Межсетевой экран может быть отдельной программой, а может входить в состав какого-либо приложения. Многие современные антивирусные программы включают в себя МЭ как компонент, защищающий компьютер. Иногда МЭ выполнен в виде ПАК (программно-аппаратного комплекса, то есть «железки»).
Для защиты брандмауэр следит за параметрами входящего и исходящего трафика. Классические брандмауэры, так называемые пакетные фильтры, оценивают трафик по параметрам сетевого уровня и принимают решение о том, пропускать или не пропускать каждый IP-пакет, по его свойствам, например:
- IP-адрес и порт источника IP-пакета (узла сети, от которого пакет пришел);
- IP-адрес и порт узла назначения IP-пакета (узла сети, от которого пакет пришел);
- протокол транспортного уровня (UDP, TCP и так далее);
- время передачи пакета.
Кроме того, МЭ умеют учитывать контекст передачи трафика. Например, часто МЭ настроен так, что трафик, который инициирован из внешней сети, блокируется, но если трафик из внешней сети является ответом на запрос из внутренней сети, то он будет пропущен.
Помимо пакетных фильтров, которые фильтруют трафик на основании свойств IP-пакетов, то есть на сетевом уровне модели OSI, к МЭ также относят:
- шлюзы сеансового уровня, которые фильтруют трафик, проверяя выполнение правил сетевого соединения, действующих на сеансовом уровне модели OSI;
- посредники прикладного уровня, в том числе Web Application Firewall (файрвол веб-приложений), которые учитывают «смысл» передаваемого трафика уже в контексте работы приложений.
На сегодняшний день МЭ как отдельно стоящий инструмент сетевой защиты не используется. С момента появления этой технологии появились дополнительные подходы по сканированию трафика, включая DPI, IPS/IDS, защиту anti-DDoS, антивирусы потокового сканирования и другие. Но фильтрация по параметрам трафика сетевого уровня была и остается важным базовым уровнем сетевой защиты, эдаким «домофоном» в мире корпоративных сетей.
Unified threat management, или универсальный шлюз безопасности
Такие межсетевые экраны включают в себя антивирус, брандмауэр, спамфильтр, VPN и систему IDS/IPS (системы обнаружения и предотвращения вторжений), контроль сеансов.
Основное преимущество данной технологии в том, что администратор работает не с парком различных устройств, а использует единое решение. Это удобно, так как производитель предусматривает централизованный интерфейс управления службами, политиками, правилами, а также дает возможность более «тонкой» настройки оборудования.
Архитектура UTM.
В UTM-устройство входят несколько видов процессоров:
- процессор общего назначения, или центральный процессор,
- процессор обработки данных,
- сетевой процессор,
- процессор обработки политик безопасности.
Процессор общего назначения похож на процессор, установленный в обычном ПК. Он выполняет основные операции на межсетевом экране. Остальные виды процессоров призваны снизить нагрузку на него.
Процессор данных отвечает за обработку подозрительного трафика и сравнения его с изученными угрозами. Он ускоряет вычисления, происходящие на уровне приложений, а также выполняет задачи антивируса и служб предотвращения вторжений.
Сетевой процессор предназначен для высокоскоростной обработки сетевых потоков. Основная задача заключается в анализе пакетов и блоков данных, трансляции сетевых адресов, маршрутизации сетевого трафика и его шифровании.
Процессор обработки политик безопасности отвечает за выполнение задач антивируса и служб предотвращения вторжений. Также он разгружает процессор общего назначения, обрабатывая сложные вычислительные задачи.
Программный межсетевой экран
Программный МЭ – это программное обеспечение, которое устанавливается на устройств, реальное или виртуальное.
Через такой межсетевой экран перенаправляется весь трафик внутрь рабочей сети. К программным относятся брандмауэр в Windows и iptables в Linux.
Программные МЭ, как правило, дешевле и могут устанавливаться не только на границах сети, но и на рабочих станциях пользователей. Из основных недостатков — более низкая пропускная способность и сложность настройки в ряде случаев.
Функции межсетевого экрана
Аппаратный межсетевой экран
Аппаратный МЭ – это, как правило, специальное оборудование, составляющие которого (процессоры, платы и т.п.) спроектированы специально для обработки трафика.
Работает они на специальном ПО — это необходимо для увеличения производительности оборудования. Примерами аппаратного межсетевого экрана выступают такие устройства, как Cisco ASA, FortiGate, Cisco FirePower, UserGate и другие.
Аппаратные МЭ более мощные по сравнению с программными, однако это влияет на стоимость решений. Нередко она в разы выше, чем у программных аналогов.
Заключение
В данной статье мы рассмотрели, что такое межсетевой экран, для чего он используется и каких видов бывает. В современном мире в аппаратной реализации чаще всего можно встретить межсетевые экраны нового поколения. Подобные решения можно арендовать в Selectel.
Внутрь корпоративной сети или на сервер с сайтом могут проникнуть злоумышленники — и украсть данные, удалить важную информацию или что-то сломать.
Чтобы этого не случилось, нужен специальный защитный инструмент. Он называется сетевым или межсетевым экраном, брандмауэром или файрволом. Расскажем, что такое межсетевой экран, как он работает, зачем нужен и каким может быть.
Что такое межсетевой экран
У межсетевых экранов бывают стандартные настройки — например, он может блокировать все входящие подключения или исходящие пакеты от определенных приложений. Для корпоративных целей экраны, как правило, настраивают дополнительно — задают протоколы, порты, разрешения для приложений. Обычно этим занимается системный администратор или специалист по информационной безопасности.
Классический межсетевой экран не изучает передаваемые данные, не ищет вредоносный код, ничего не шифрует и не расшифровывает. Он работает только с сетевыми параметрами соединения, а точнее — с признаками отдельных IP-пакетов, из которых состоит это соединение, такими как IP-адреса соединяющихся компьютеров и некоторые другие параметры.
Межсетевой экран выступает в качестве барьера между двумя сетями, например, внутренней сетью компании и интернетом. Он защищает от:
Чаще всего межсетевой экран устанавливают на границе корпоративной сети и интернета. Но можно поставить его и внутри корпоративной сети, чтобы создать отдельную, особо защищенную сеть. Например, дополнительно фильтровать трафик к серверам с самыми секретными данными. Кроме того, экран может стоять на отдельном компьютере и защищать только его. В этом случае его иногда называют сетевым (а не межсетевым), однако по классификации ФСТЭК он также будет относиться к межсетевым экранам.
Ниже мы рассматриваем варианты МЭ, которые отражены в документации ФСТЭК — это классические серверные и десктопные экраны. Поэтому мы не рассматриваем все современные варианты МЭ: брандмауэры для смартфонов, средства фильтрации трафика для беспроводных соединений, а также современные устройства для более сложной фильтрации, чем по признакам сетевых соединений (IP-пакетов), такие как DPI.
Итак, переходим к вариантам межсетевых экранов, описанным в документации ФСТЭК.
NGFW с активной защитой от угроз
Дальнейшим развитием технологии стало появление NGFW с активной защитой от угроз. Этот тип файерволов можно назвать модернизированным вариантом обычного межсетевого экрана нового поколения. Он предназначен для эффективной защиты от угроз высокой степени сложности.
Функциональность МСЭ этого типа, наряду со всем возможности обычных NGFW, поддерживает:
- учет контекста, обнаружение на его основе ресурсов, создающих повышенные риски;
- автоматизацию функций безопасности для самостоятельной установки политик и управления работой системы, что повышает быстродействие и оперативность отражения сетевых атак;
- применение корреляции событий на ПК и в сети, что повышает эффективность обнаружения потенциально вредоносной активности (подозрительной и отвлекающей).
В файерволах типа NGFW с активной защитой от угроз значительно облегчено администрирование за счет внедрения унифицированных политик.
Правила МЭ
Сетевой трафик, проходящий через брандмауэр, сопоставляется с правилами, чтобы определить, пропускать его или нет.
Правило межсетевого экрана состоит из условия (IP-адрес, порт) и действия, которое необходимо применить к пакетами, подходящим под заданное условие. К действиям относятся команды разрешить (accept), отклонить (reject) и отбросить (drop). Эти условия указывают МЭ, что именно нужно совершить с трафиком:
Для лучшего понимания рассмотрим пример. Допустим, у нас есть три правила:
- Разрешить доступ всем IP-адресам, которые принадлежат отделу маркетинга, на 80-й порт.
- Разрешить доступ всем IP-адресам, которые принадлежат отделу системного администрирования.
- Отклонить доступ всем остальным.
Так выглядит правило разрешить доступ на 80-й порт всем сотрудникам отдела маркетинга на устройстве FortiGate.
Требования к межсетевым экранам
Межсетевые экраны бывают различных типов и классов защиты. Самые высокие, 1-й, 2-й и 3-й классы, применяются в организациях, работающих с гостайной. Для большинства государственных учреждений (школы, университеты, муниципалитеты и т.п.) достаточно 5-го класса. Подробнее о классах защиты межсетевых экранов можно прочитать на официальном сайте ФСТЭК России.
Для государственных организаций обязательным требованием является использование межсетевых экранов, имеющих сертификат ФСТЭК.
Если межсетевой экран покупает для своих нужд коммерческая организация, то она вольна выбирать из любых решений. На первое место выходят такие параметры как стоимость, производительность, функциональность и мощность защиты.
Небольшим организациям рынок предлагает купить межсетевые экраны в виде программы, устанавливаемой на один из компьютеров сети, который как раз и выполняет роль шлюза. Плюсы такого решения в низкой стоимости (не нужно покупать дополнительное оборудование) и простоте реализации. Минусов гораздо больше: это и ограниченное количество защищаемых компьютеров, и слабая производительность (если программа работает на маломощном компьютере). Такие решения подойдут небольшим фирмам, кафе, хостелам.
Более серьезные организации используют программно-аппаратные комплексы, или UTM-системы, обеспечивающие мощную комплексную защиту от сетевых угроз. Как правило, UTM-решение стоит в разы дороже, чем программный межсетевой экран, но оно производительнее и функциональнее, потому что работает на специально подготовленном "железе".
Ограниченность анализа межсетевого экрана
При использовании межсетевых экранов необходимо понимать, что их возможности по анализу трафика ограничены. Любой файервол способен анализировать только тот трафик, который он может четко идентифицировать и интерпретировать. Если МСЭ не распознает тип трафика, то он теряет свою эффективность, поскольку не может принять обоснованное решение по действиям в отношении такого трафика.
Возможности интерпретации данных ограничены в ряде случаев. Так, в протоколах IPsec, SSH, TLS, SRTP применяется криптография, что не позволяет интерпретировать трафик. Данные прикладного уровня шифруются протоколами S/MIME и OpenPGP. Это исключает возможность фильтрации трафика, на основании данных, которые содержатся на прикладном уровне. Туннельный трафик также накладывает ограничения на возможности анализа МСЭ, поскольку файервол может «не понимать» примененный механизм туннелирования данных.
В связи с этим при задании правил для межсетевого экрана важно четко задать ему порядок действий при приеме трафика, который он не может однозначно интерпретировать.
Чтобы сделать правильный выбор, сначала нужно ответить на вопрос: для чего нужен межсетевой экран? В общем смысле он позволяет контролировать и фильтровать проходящий через него сетевой трафик. Другими словами, межсетевые экраны защищают компьютеры (или компьютерные сети) от несанкционированного доступа, взлома хакерами извне, и блокируют подозрительные ресурсы. Для организации данная функция межсетевых экранов очень важна, поскольку злоумышленники могут проникнуть в сеть, зашифровать данные и потребовать за них выкуп.
Подобная схема вымогательства распространена среди хакеров, но она далеко не единственная. В любом случае если компьютеры не защищены, то проникновение в сеть организации не подразумевает ничего хорошего, и межсетевое экранирование решает проблему.
Современный межсетевой экран — это, как правило, не только защита, но и целый набор других полезных опций. Такое решение правильнее называть шлюзом безопасности. Наиболее важные функции:
- Блокировка ресурсов с неподобающим контентом. Особенно актуально в заведениях, где доступ в интернет могут получить дети. Подобную блокировку необходимо проводить не только по морально-этическим соображениям, но и по требованию закона № 436-ФЗ «О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию».
- Блокировка сайтов, отвлекающих сотрудников от работы. Если в организации стоит сетевой шлюз, то вместо Facebook они увидят такую картинку:
- Составление отчетов о том, на какие сайты ходил тот или иной сотрудник. Помогает руководителю понять, кто занимается делом, а кто на рабочем месте решает личные проблемы.
- Равномерное распределение трафика по пользователям. Особенно полезно для отелей, чтобы никто из постояльцев не смог «положить» интернет, скачивая фильмы или игры.
- SMS-идентификация новых пользователей в публичных Wi-Fi-сетях: в кафе, ресторанах и других заведениях. Это требование закона.
Типы межсетевых экранов
Для защиты локальных сетей от нежелательного трафика и несанкционированного доступа применяются различные виды межсетевых экранов. В зависимости от способа реализации, они могут быть программными или программно-аппаратными.
Программный Firewall — это специальный софт, который устанавливается на компьютер и обеспечивает защиту сети от внешних угроз. Это удобное и недорогое решение для частных ПК, а также для небольших локальных сетей — домашних или малого офиса. Они могут применяться на корпоративных компьютерах, используемых за пределами офиса.
Для защиты более крупных сетей используются программные комплексы, под которые приходится выделять специальный компьютер. При этом требования по техническим характеристикам к таким ПК являются довольно высокими. Использование мощных компьютеров только под решение задач МСЭ нельзя назвать рациональным. Да и производительность файервола часто оставляет желать лучшего.
Поэтому в крупных компаниях и организациях обычно применяют аппаратно-программные комплексы (security appliance). Это специальные устройства, которые, как правило, работают на основе операционных систем FreeBSD или Linux.
Функционал таких устройств строго ограничивается задачами межсетевого экрана, что делает их применение экономически оправданным. Также security appliance могут быть реализованы в виде специального модуля в штатном сетевом оборудовании — коммутаторе, маршрутизаторе и т. д.
Применение программно-аппаратных комплексов характеризуется следующими преимуществами:
- Повышенная производительность за счет того, что операционная система работает целенаправленно на выполнение одной функции.
- Простота в управлении. Контролировать работу security appliance можно через любой протокол, в том числе стандартный (SNMP, Telnet) или защищенный (SSH, SSL).
- Повышенная надежность защиты за счет высокой отказоустойчивости программно-аппаратных комплексов.
Помимо этого, межсетевые экраны классифицируют в зависимости от применяемой технологии фильтрации трафика. По этому признаку выделяют следующие основные виды МСЭ:
- прокси-сервер;
- межсетевой экран с контролем состояния сеансов;
- межсетевой экран UTM;
- межсетевой экран нового поколения (NGFW);
- NGFW с активной защитой от угроз.
Рассмотрим более подробно эти виды файерволов, их функции и возможности.
Кому и зачем нужен межсетевой экран, сертифицированный ФСТЭК
Если компания хранит персональные данные, то, согласно 152-ФЗ, она обязана обеспечить им защиту. Чтобы защищать данные в соответствии с требованиями закона, компании нужно использовать средства защиты, сертифицированные ФСТЭК. Такой сертификат подтверждает, что программа или устройство действительно надежно защищает данные. ФСТЭК сертифицирует в том числе межсетевые экраны — как программные, так и аппаратные.
То есть, если вы храните в базах данных информацию о своих сотрудниках или клиентах, вы работаете с персональными данными, а значит, обязаны обеспечить им защиту. Иногда это подразумевает, что нужно задействовать сертифицированный ФСТЭК межсетевой экран.
Сертификат ФСТЭК также может подтвердить, что МЭ подходит для защиты государственной тайны. Так что компании, которые хранят такие сведения, тоже обязаны использовать только сертифицированные межсетевые экраны.
Если вы не храните гостайну или персональные данные, необязательно устанавливать именно сертифицированный ФСТЭК межсетевой экран. Но если вы заботитесь о секретности ваших данных, при выборе экрана имеет смысл обратить внимание на сертификат — он подтвердит, что выбранный МЭ действительно надежный.
Что такое МСЭ?
Эта аббревиатура расшифровывается как «межсетевой экран». Несмотря на то что мы не пишем «Меж Сетевой Экран», в сокращенном варианте прижилось именно трехбуквенное обозначение. Иногда употребляют такие понятия, как файрвол (от английского firewall) или брандмауэр, но подразумевают почти всегда межсетевой экран. Даже в Википедии запрос «файрвол» перебрасывает на статью про МСЭ.
Для чего нужен межсетевой экран и как он работает
Главная задача МЭ – это фильтрация трафика между зонами сети. Он может использоваться для разграничения прав доступа в сеть, защиты от сканирования сети компании, проведения сетевых атак. Проще говоря, межсетевой экран – это одно из устройств, при помощи которого обеспечивается сетевая безопасность компании.
Межсетевой экран UTM
Межсетевые экраны типа UTM (Unified threat management) стали дальнейшим развитием технологии, необходимость в котором возникла в связи с ростом изощренности и разнообразия сетевых атак. Впервые внедрение таких МСЭ началось в 2004 году.
Основным плюсом систем UTM является эффективное сочетание функций:
- контент-фильтра;
- службы IPS — защита от сетевых атак;
- антивирусной защиты.
Это повышает эффективность и удобство управления сетевой защитой за счет необходимости администрирования только одного устройства вместо нескольких.
Экран UTM может быть реализован в виде программного или программно-аппаратного комплекса. Во втором случае предусматривается использование не только центрального процессора, но и дополнительных процессоров, выполняющих специальные функции. Так, процессор контента обеспечивает ускоренную обработку сетевых пакетов и архивированных файлов, вызывающих подозрение. Сетевой процессор обрабатывает сетевые потоки с высокой производительностью. Кроме того, он обрабатывает TCP-сегменты, выполняет шифрование и транслирует сетевые адреса. Процессор безопасности повышает производительность службы IPS, службы защиты от потери данных, службы антивируса.
Программные компоненты устройства обеспечивают создание многоуровневого межсетевого экрана, поддерживают фильтрацию URL, кластеризацию. Есть функции антиспама, повышения безопасности серфинга и другие возможности.
Виды межсетевых экранов по классификации ФСТЭК
Для сертификации межсетевого экрана ФСТЭК определяет его профиль защиты. Профиль нужно знать, чтобы понять, в какой конкретно системе, с какими целями и для защиты каких данных можно использовать этот экран.
К каждому профилю есть конкретные технические требования, а сам профиль зависит от двух параметров: типа МЭ и его класса защиты.
Типы межсетевых экранов по ФСТЭК:
Классы защиты межсетевых экранов по ФСТЭК:
- 6 класс — самый низший, подходит для работы с персональными данными 3 и 4 уровня защищенности. Про уровни защищенности персональных данных мы рассказывали в статье об ИСПДн.
- 5 класс — подходит для работы с данными 2 уровня защищенности.
- 4 класс — подходит для работы с данными 1 уровня защищенности.
- 1, 2 и 3 класс — необходим для работы с гостайной.
Типы и классы защиты не зависят друг от друга напрямую. Например, может существовать экран типа «А» с 6 классом защищенности или экран типа «В» с 1 классом.
Комбинация типа и класса защиты определяет профиль защиты каждого конкретного межсетевого экрана. И именно от профиля зависят технические требования к МЭ.
Получается, что профилей защиты всего 24. На сайте ФСТЭК выложены требования к 15 профилям — ко всем, кроме тех, что требуют 1, 2 и 3 уровня защиты. Эти профили — закрытая информация, так как они используются для хранения гостайны.
Пример: представим, что компании нужно установить межсетевой экран на компьютер сотрудника. Сотрудник работает с персональными данными 3 уровня защищенности — значит, ей нужен межсетевой экран 6 уровня защиты и типа «В», для установки на узел сети. Это экран с профилем ИТ.МЭ. В6.ПЗ. Получается, нужно искать межсетевой экран с сертификатом, соответствующим выбранному профилю. Профили более высокого уровня тоже подойдут — например, можно поставить и экран ИТ.МЭ. В4.ПЗ.
Если этой же компании понадобится межсетевой экран на границе сети, это будет уже экран типа «А» и того же 6 уровня защищенности — экран профиля ИТ.МЭ. А6.ПЗ.
В тексте определим базовое понятие межсетевого экрана и на примерах рассмотрим его функции и виды.
Использование прокси в качестве межсетевого экрана
Прокси-сервер контролирует трафик на последнем уровне стека TCP\IP, поэтому иногда его называют шлюзом приложений. Принцип работы заключается в фильтрации данных на основании полей заголовков, содержимого поля полезной нагрузки и их размеров (помимо этого, задаются дополнительные параметры фильтрации).
Прокси-серверы осуществляют фильтрацию одного или нескольких протоколов. Например, наиболее распространенным прокси-сервером является веб-прокси, предназначенный для обработки веб-трафика.
Такие серверы используются для следующих целей:
- обеспечение безопасности — например, для защиты вашего веб-сайта или пользователей от посещения сторонних сайтов,
- повышение производительности сети,
- ускорение доступа к некоторым ресурсам в интернете и др.
Поскольку прокси-серверы предназначены для определенных протоколов/портов, они, как правило, имеют более глубокие и сложные средства управления, чем общие правила безопасности межсетевого экрана.
Помимо веб-прокси, существуют такие прокси-серверы, как DNS, FTP, telnet, SSH, SSL, и другие протоколы.
Основной функцией классического брандмауэра является отслеживание и фильтрация трафика на сетевом и транспортном уровнях модели OSI. В отличие от него прокси-сервер устанавливает связь между клиентом и сервером, тем самым позволяя производить проверку на прикладном уровне, фильтровать запросы на подключение и так далее.
Чаще всего прокси-сервер является дополнением к стандартному межсетевому экрану, а межсетевые экраны нового поколения уже включают в себя все функции прокси-сервера.
Межсетевой экран с контролем состояния сеансов
Этот тип МСЭ уже давно стал одним из самых популярных. Принцип его работы предусматривает анализ состояния порта и протокола. На основании этого анализа файервол принимает решение о пропуске или блокировании трафика. При принятии решения межсетевой экран учитывает не только правила, заданные администратором, но и контекст, что значительно повышает эффективность работы (контекстом называют сведения, которые были получены из предыдущих соединений).
Что такое межсетевой экран
Межсетевой экран (МЭ, брандмауэр или Firewall) представляет собой программно-аппаратный или программный комплекс, который отслеживает сетевые пакеты, блокирует или разрешает их прохождение. В фильтрации трафика брандмауэр опирается на установленные параметры — чаще всего их называют правилами МЭ.
Современные межсетевые экраны располагаются на периферии сети, ограничивают транзит трафика, установку нежелательных соединений и подобные действия за счет средств фильтрации и аутентификации.
Принцип работы межсетевого экрана
Основные функции Next-generation firewall
Расскажем про основные функции безопасности для всех NGFW.
Deep Packet Inspection (DPI) – технология, выполняющая детальный анализ пакетов. В отличие от правил классического межсетевого экрана данная технология позволяет выполнять анализ пакета на верхних уровнях модели OSI. Помимо этого, DPI выполняет поведенческий анализ трафика, что позволяет распознавать приложения, которые не используют заранее известные заголовки и структуры данных.
Intrusion Detection System/ Intrusion Prevention System (IDS/IPS) — система обнаружения и предотвращения вторжений. Межсетевой экран блокирует и фильтрует трафик, в то время как IPS/IDS обнаруживает вторжение и предупреждает системного администратора или предотвращает атаку в соответствии с конфигурацией.
Антивирус. Обеспечивает защиту от вирусов и шпионского ПО в реальном времени, определяет и нейтрализует вредонос на различных платформах
Фильтрация по URL, или веб-фильтр, — возможность блокировки доступа к сайтам или другим веб-приложениям по ключевому слову в адресе.
Инспектирование SSL. Позволяет межсетевому экрану нового поколения устанавливать SSL-сессию с клиентом и сервером. Благодаря этому существует возможность просматривать шифрованный трафик и применять к нему политики безопасности.
Антиспам — функция, которая позволяет защитить корпоративных пользователей от фишинговых и нежелательных писем
Application Control. Используется для ограничения доступа к приложениям, их функциям или к целым категориям приложений. Все это задействует функции отслеживания состояния приложений, запущенных пользователем, в режиме реального времени.
Web Application Firewall — совокупность правил и политик, направленных на предотвращение атак на веб-приложения
Аутентификация пользователей — возможность настраивать индивидуальные правила под каждого пользователя или группу.
Sandboxing. Метод, при котором файл автоматически помещается в изолированную среду для тестирования, или так называемую песочницу. В ней можно инициализировать выполнение подозрительной программы или переход по URL, который злоумышленник может прикрепить к письму. Песочница создает безопасное место для установки и выполнения программы, не подвергая опасности остальную часть системы.
Изолированная защита очень эффективна в работе с так называемыми угрозами нулевого дня. Это угрозы, которые ранее не были замечены или не соответствуют ни одному известному вредоносному ПО. Несмотря на то, что обычные фильтры электронной почты могут сканировать электронные письма для обнаружения вредоносных отправителей, типов файлов и URL-адресов, угрозы нулевого дня появляются постоянно. Традиционные средства фильтрации могут их пропустить.
Какие бывают межсетевые экраны по документации ФСТЭК
Межсетевые экраны бывают двух видов: аппаратные и программные. Они выполняют одинаковые функции, но работают немного по-разному:
- Программно-аппаратные комплексы (ПАК), или аппаратные МЭ — специальные устройства или компоненты роутеров, на которых установлено фильтрующее программное обеспечение. Все железо и ПО внутри этого устройства специализировано на фильтрации трафика и нескольких смежных задачах, дополнительные программы на аппаратный МЭ поставить нельзя. Это снижает уязвимость такого устройства к атакам и позволяет обеспечивать защищенность более высокого класса.
- Программные МЭ — программное обеспечение на сервере, которое занимается фильтрацией трафика. По сути, это то же ПО, что установлено в аппаратном МЭ, но оно устанавливается на сам сервер.
Аппаратные МЭ обычно стоят на границе сети, например, там, где внутренняя сеть подключается к интернету. Программные стоят на узлах самой внутренней сети, то есть защищают непосредственно компьютеры и серверы.
Аппаратные МЭ дороже, но надежнее, обеспечивают более серьезную защиту. Программные дешевле, но менее надежны — есть риск, что трафик от злоумышленника успеет навредить сети. Кроме того, программные межсетевые экраны часто настолько нагружают компьютер, на который установлены, что там ничего больше нельзя установить. Из-за этого для них иногда выделяют отдельный сервер — и этот сервер фактически играет роль аппаратного межсетевого экрана.
Межсетевой экран можно развернуть и на облачном сервере. Его можно расположить на границе логической локальной сети в облаке точно так же, как физический МЭ можно расположить на границе физической корпоративной сети. Такой МЭ будет фильтровать соединения на границе виртуальной частной сети.
Аренда межсетевого экрана
Типы межсетевых экранов
Межсетевые экраны делят на две группы — аппаратные и программные.
Аппаратный МЭ. Это оборудование, на который уже установлено ПО для экранирования. Этот прибор нужно купить, подключить к своей сети, настроить — и все будет работать. Считается, что такие МЭ удобнее и надежнее. Во-первых, их «железо» специально заточено под задачи фильтрации трафика. А во-вторых, на них уже никто не сможет поставить ничего лишнего, что могло бы создать конфликты, нехватку дискового пространства и другие проблемы. Это же позволяет именно аппаратным МЭ соответствовать более строгим требованиям по сертификации. Но стоят они дороже.
Программный МЭ. Это программное обеспечение, которое нужно установить на сервер. Это может быть железный или облачный сервер — главное, чтобы именно через него шел весь трафик внутрь вашей корпоративной сети.
Современные IT-системы часто строятся не на основе собственной сети, а на облачной платформе. В облаке создаются все нужные серверы и настраивается их взаимодействие. В том числе в облаке создаются аналоги внутренних корпоративных сетей, доступ в которые должен контролироваться с помощью МЭ. Поэтому на облачных платформах можно настроить и задействовать МЭ на границах сетей. Пример такой облачной платформы — VK Cloud Solutions (бывш. MCS). Подробнее про облачные платформы можно прочитать в нашей статье про IaaS.
Несанкционированный доступ к данным, хищения информации, нарушения в работе локальных сетей уже давно превратились в серьезные угрозы для бизнеса, деятельности общественных организаций и государственных органов.
Эффективным решением для защиты от этих угроз являются межсетевые экраны (МСЭ), или файерволы. Это программное обеспечение или аппаратно-программные продукты, предназначенные для блокировки нежелательного трафика.
Разрешение или запрет доступа межсетевым экраном осуществляется на основе заданных администратором параметров. В том числе могут использоваться следующие параметры и их комбинации:
- IP-адреса. При помощи Firewall можно предоставить или запретить получение пакетов с определенного адреса или задать перечень запрещенных и разрешенных IP-адресов.
- Доменные имена. Возможность установки запрета на пропуск трафика с определенных веб-сайтов.
- Порты. Задание перечня запрещенных и разрешенных портов позволяет регулировать доступ к определенным сервисам и приложениям. Например, заблокировав порт 80, можно запретить доступ пользователей к веб-сайтам.
- Протоколы. МСЭ может быть настроен таким образом, чтобы блокировать доступ трафика определенных протоколов.
Контроль состояния сеансов на уровне МЭ
Межсетевой экран с контролем состояния сеансов анализирует всю активность пользователей от начала и до конца — каждой установленной пользовательской сессии. На основе этих данных он определяет типичное и нетипичное поведение пользователя. Если поведение в рамках сессии показалась ему нетипичной, МЭ может заблокировать трафик.
Получается, решение об одобрении или блокировке входящего трафика принимается не только на основании заданных администратором правил, но и с учетом контекста — сведений, полученных из предыдущих сессий. Брандмауэры с отслеживанием состояния сеансов считаются гораздо более гибкими, чем классические межсетевые экраны.
Для чего нужен межсетевой экран
Главная задача межсетевого экрана — не пропускать трафик, которого быть не должно. Это базовая защита от сканирования сети организации, от доставки на компьютеры вредоносных программ, осуществления сетевых атак, а также от несанкционированного доступа к закрытой корпоративной информации.
Например, МЭ может:
Предотвратить проникновение в сеть «поддельного» трафика. Например, ваша компания обменивается данными с филиалом. IP-адрес вашего офиса и офиса филиала известны. К вам приходит трафик, который замаскирован под данные филиала, но отправлен с незнакомого IP. Межсетевой экран заметит это и не пропустит его внутрь вашей сети.
Защитить внутреннюю сеть от DDoS-атак, когда злоумышленники пытаются «уронить» сервисы компании, отправляя на них много запросов. Система, которая умеет узнавать такие атаки, формирует правило выявления трафика от атакующих узлов и передает его межсетевому экрану.
Межсетевой экран может быть установлен внутри корпоративной сети, например перед сетевым сегментом с особо секретными данными, чтобы допускать к нему запросы с компьютеров только определенных сотрудников. Это еще больше повышает сетевую безопасность.
Кроме того, если вы храните персональные данные, наличие межсетевого экрана обязательно по закону. Подробнее об этом мы рассказывали в статье про межсетевые экраны, сертифицированные ФСТЭК. Прочитайте, если работает с ПДн.
Прокси-сервер
С помощью прокси-сервера можно создать МСЭ на уровне приложения. Главным плюсом технологии является обеспечение прокси полной информации о приложениях. Также они поддерживают частичную информацию о текущем соединении.
Необходимо отметить, что в современных условиях proxy нельзя называть эффективным вариантом реализации файервола. Это связано со следующими минусами технологии:
- Технологические ограничения — шлюз ALG не позволяет обеспечивать proxy для протокола UDP.
- Необходимость использования отдельного прокси для каждого сервиса, что ограничивает количество доступных сервисов и возможность масштабирования.
- Недостаточная производительность межсетевого экрана.
Нужно учитывать и чувствительность прокси-серверов к сбоям в операционных системах и приложениях, а также к некорректным данным на нижних уровнях сетевых протоколов.
Читайте также: