Bài thu hoạch môn An ninh mạng - Đề tài: “Tìm hiểu về tường lửa” - GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang

Nội dung text: Bài thu hoạch môn An ninh mạng - Đề tài: “Tìm hiểu về tường lửa” - GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang

1. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA” MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 3 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ FIREWALL 4 1. Khái niệm 4 2. Chức năng 4 3. Phân loại 4 3.1 Firewall cứng 4 3.2 Firewall mềm 5 4. Nguyên lý hoạt động của Firewall 5 5. Ứng dụng của Firewall 6 5.1 FireWall bảo vệ cái gì ? 6 5.2 FireWall bảo vệ chống lại cái gì ? 6 CHƯƠNG II: NHỮNG THIẾT KẾ CƠ BẢN CỦA FIREWALL 8 1. Dual-homed Host 8 2. Kiến trúc Screened Host 8 3. Kiến trúc Screened Subnet Host 9 4. Sử dụng nhiều Bastion Host 10 5. Kiến trúc ghép chung Router trong và Router ngoài 10 6. Kiến trúc ghép chung Bastion Host và Router ngoài 11 CHƯƠNG III: CÁC THÀNH PHẦN VÀ CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA FIREWALL 12 1.Bộ lọc gói (Packet Filtering) 12 1.1. Nguyên lý hoạt động 12 1.2. Ưu điểm và hạn chế của hệ thống Firewall sử dụng bộ lọc Packet 12 2. Cổng ứng dụng (Application-Level Gateway) 13 2.1. Nguyên lý hoạt động 13 2.2 Ưu điểm và hạn chế 13 3. Cổng vòng (Circuit-level gateway) 14 CHƯƠNG IV: GIẢI PHÁP TƯỜNG LỬA CHO DOANH NGHIỆP 15 1. Giới thiệu 15 2. Giải pháp firewall cho doanh nghiệp nhỏ 15 2.1 ISA Server Enterprise 2000, ISA Server Enterprise 2004 15 2.2 Sonicwall PRO 2040 15 GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 1
2. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA” 3. THIẾT LẬP MỘT FIREWALL CHO DOANH NGHIỆP 16 4. CÀI ĐẶT VÀ CẤU HÌNH FIREWALL 17 4.1. Tìm hiểu về phần mềm ISA Server 2004 Firewall 17 4.2. Cài đặt ISA Server 18 CHƯƠNG V - KẾT LUẬN 19 1. Kết luận 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO 20 1. Tài liệu tham khảo 20 GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 2
3. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA” LỜI NÓI ĐẦU An toàn thông tin là nhu cầu rất quan trọng đối với cá nhân cũng như đối với xã hội và các quốc gia trên thế giới. Mạng máy tính an toàn thông tin được tiến hành thông qua các phương pháp vật lý và hành chính. Từ khi ra đời cho đến nay mạng máy tính đã đem lại hiệu quả vô cùng to lớn trong tất cả các lĩnh vực của đời sống. Bên cạnh đó người sử dụng phải đối mặt với các hiểm họa do thông tin trên mạng của họ bị tấn công. An toàn thông tin trên mạng máy tính bao gồm các phương pháp nhằm bảo vệ thông tin được lưu giữ và truyền trên mạng. An toàn thông tin trên mạng máy tính là một lĩnh vực đang được quan tâm đặc biệt đồng thời cũng là một công việc hết sức khó khăn và phức tạp. Thực tế đã chứng tỏ rằng có một tình trạng rất đáng lo ngại khi bị tấn công thông tin trong quá trình xử lý, truyền và lưu giữ thông tin. Những tác động bất hợp pháp lên thông tin với mục đích làm tổn thất, sai lạc, lấy cắp các tệp lưu giữ tin, sao chép các thông tin mật, giả mạo người được phép sử dụng thông tin trong các mạng máy tính. Tường lửa không chỉ là một dạng phần mềm (như tường lửa trên Windows), mà nó còn có thể là phần cứng chuyên dụng trong các mạng doanh nghiệp. Các tường lửa là phần cứng này giúp máy tính của các công ty có thể phân tích dữ liệu ra để đảm bảo rằng malware không thể thâm nhập vào mạng, kiểm soát hoạt động trên máy tính mà nhân viên của họ đang sử dụng. Nó cũng có thể lọc dữ liệu để chỉ cho phép một máy tính chỉ có thể lướt web, vô hiệu hóa việc truy cập vào các loại dữ liệu khác. Với sự hướng dẫn tận tình của Thầy Trương Minh Nhật Quang nhóm em đã hoàn thành bài báo cáo này. Tuy đã cố gắng hết sức tìm hiểu, phân tích nhưng chắc rằng không tránh khỏi những thiếu sót. Nhóm em rất mong nhận được sự thông cảm và góp ý của quý Thầy cô và các bạn. Nhóm em xin chân thành cảm ơn! GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 3
4. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA” CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ FIREWALL 1. Khái niệm Thuật ngữ Firewall có nguồn gốc từ một kỹ thuật thiết kế trong xây dựng để ngăn chặn, hạn chế hỏa hoạn. Trong công nghệ thông tin, Firewall là một kỹ thuật được tích hợp vào hệ thống mạng để chống sự truy cập trái phép, nhằm bảo vệ các nguồn thông tin nội bộ và hạn chế sự xâm nhâp không mong muốn vào hệ thống. Firewall được miêu tả như là hệ phòng thủ bao quanh với các “chốt” để kiểm soát tất cả các luồng lưu thông nhập xuất. Có thể theo dõi và khóa truy cập tại các chốt này. Các mạng riêng nối với Internet thường bị đe dọa bởi những kẻ tấn công. Để bảo vệ dữ liệu bên trong người ta thường dùng Firewall. Firewall có cách nào đó để cho phép người dùng hợp lệ đi qua và chặn lại những người dùng không hợp lệ. Firewall có thể là thiết bị phần cứng hoặc chương trình phần mềm chạy trên host bảo đảm hoặc kết hợp cả hai. Trong mọi trường hợp, nó phải có ít nhất hai giao tiếp mạng, một cho mạng mà nó bảo vệ, một cho mạng bên ngoài. Firewall có thể là gateway hoặc điểm nối liền giữa hai mạng, thường là một mạng riêng và một mạng công cộng như là Internet. Các firewall đầu tiên là các router đơn giản. 2. Chức năng Chức năng chính của Firewall là kiểm soát luồng thông tin từ giữa Intranet và Internet. Thiết lập cơ chế điều khiển dòng thông tin giữa mạng bên trong (Intranet) và mạng Internet. Cụ thể là: o Cho phép hoặc cấm những dịch vụ truy nhập ra ngoài (từ Intranet ra Internet). o Cho phép hoặc cấm những dịch vụ phép truy nhập vào trong (từ Internet vào Intranet). o Theo dõi luồng dữ liệu mạng giữa Internet và Intranet. o Kiểm soát địa chỉ truy nhập, cấm địa chỉ truy nhập. o Kiểm soát người sử dụng và việc truy nhập của người sử dụng. o Kiểm soát nội dung thông tin thông tin lưu chuyển trên mạng. 3. Phân loại 3.1 Firewall cứng Tường lửa phần cứng là một lựa chọn hợp lý nếu bạn đang dùng các phiên bản Windows trước đây. Nhiều điểm truy cập (access point) không dây sử dụng cho các mạng gia đình đều được đóng gói dưới dạng tổng hợp tất cả-trong-một, tích hợp các tường lửa phần cứng với các broadband router. Việc dùng một tường lửa cho hệ thống mạng của bạn có thể đơn giản như việc thêm một máy trả lời điện thoại vào đường dây điện thoại của bạn. Bạn chỉ cần đặt tường lửa vào kết nối Ethernet giữa modem cáp/DSL và máy tính của bạn. (Đúng với hầu hết các loại tưởng lửa). GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 4
5. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA” Đặc điểm của Firewall cứng: o Không được linh hoạt như Firewall mềm: (Không thể thêm chức năng, thêm quy tắc như firewall mềm). o Có thể quản lý tập trung. o Đơn giản, dễ lắp đặt, cấu hình, quản lý. o Firewall cứng hoạt động ở tầng thấp hơn Firewall mềm (Tầng Network và tầng Transport). o Firewall cứng không thể kiểm tra được nột dung của gói tin. Ví dụ Firewall cứng: NAT (Network Address Translate). 3.2 Firewall mềm Có rất nhiều nhà cung cấp Tường lửa phần mềm mà bạn có thể sử dụng nếu bạn dùng các phiên bản Windows trước đây. Các nhà cung cấp cũng có các loại tường lửa khác có thể sử dụng trên Windows XP. Dưới đây là danh sách một số nhà cung cấp: o Internet Security Systems (ISS): BlackICE PC Protection. o Network Associates: McAfee Personal Firewall. o Symantec: Norton Personal Firewall. o Tiny Software: Tiny Personal Firewall. o Zone Labs: ZoneAlarm. Đặc điểm của Firewall mềm: Tính linh hoạt cao như là có thể thêm, bớt các quy tắc, các chức năng. Firewall mềm hoạt động ở tầng cao hơn Firewall cứng (tầng ứng dụng) Firewal mềm có thể kiểm tra được nội dung của gói tin (thông qua các từ khóa). Ví dụ về Firewall mềm: Zone Alarm, Norton Firewall 4. Nguyên lý hoạt động của Firewall Firewall hoạt động chặt chẽ với giao thức TCP/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 packets) rồi gán cho các packet này những địa chỉ có thể nhận dạng, tái lập lại ở đích cần gửi đến, do đó các loại Firewall cũng liên quan rất nhiều đến các packet và những con số địa chỉ của chúng. Bộ lọc packet 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 thỏa mãn một trong số các luật lệ của lọc packet hay không. Các luật lệ lọc packet này là dựa trên các thông tin ở đầu mỗi packet (header), dùng để cho phép truyền các packet đó ở trên mạng. Bao gồm: o Địa chỉ IP nơi xuất phát (Source) o Địa chỉ IP nơi nhận ( Destination) o Những thủ tục truyền tin (TCP, UDP, ICMP, IP tunnel ) GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 5
6. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA” o Cổng TCP/UDP nơi xuất phát o Cổng TCP/UDP nơi nhận o Dạng thông báo ICMP o Giao diện packet đến o Giao diện packet đi Nếu packet thỏa các luật lệ đã được thiết lập trước của Firewall thì packet đó được chuyển qua, nếu không thỏa thì sẽ bị loại bỏ. Việc kiểm soát các cổng làm cho Firewall có khả năng chỉ cho phép một số loại kết nối nhất định được phép mới vào được hệ thống mạng cục bộ. Cũng nên lưu ý là do việc kiểm tra dựa trên header của các packet nên bộ lọc không kiểm soát được nội dụng 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. Trong các phần sau chúng ta sẽ cùng tìm hiểu các kỹ thuật để vượt tường lửa. 5. Ứng dụng của Firewall Nếu máy tính của bạn không được bảo vệ, khi bạn kết nối Internet, tất cả các giao thông ra vào mạng đều được cho phép, vì thế hacker, trojan, virus có thể truy cập và lấy cắp thông tin cá nhân cuả bạn trên máy tính. Chúng có thể cài đặt các đoạn mã để tấn công file dữ liệu trên máy tính. Chúng có thể sử dụng máy tính cuả bạn để tấn công một máy tính của gia đình hoặc doanh nghiệp khác kết nối Internet. Một firewall có thể giúp bạn thoát khỏi gói tin hiểm độc trước khi nó đến hệ thống của bạn. 5.1 FireWall bảo vệ cái gì ? Nhiệm vụ cơ bản của FireWall là bảo vệ những vấn đề sau : o Dữ liệu: Những thông tin cần được bảo vệ do những yêu cầu về tính bảo mât, tính toàn vẹn và tính kịp thời. o Tài nguyên hệ thống. o Danh tiếng của công ty sở hữu các thông tin cần bảo vệ. 5.2 FireWall bảo vệ chống lại cái gì ? FireWall là hệ thống bảo vệ chống lại những sự tấn công từ bên ngoài. Tấn công trực tiếp: o Cách thứ nhất là dùng phương pháp dò mật khẩu trực tiếp. Thông qua các chương trình dò tìm mật khẩu với một số thông tin về người sử dụng như ngày sinh, tuổi, địa chỉ v.v và kết hợp với thư viện do người dùng tạo ra, kẻ tấn công có thể dò được mật khẩu của bạn. Trong một số trường hợp khả năng thành công có thể lên tới 30%. Ví dụ như chương trình dò tìm mật khẩu chạy trên hệ điều hành Unix có tên là . GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 6
7. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA” o Cách thứ hai là sử dụng lỗi của các chương trình ứng dụng và bản thân hệ điều hành đã được sử dụng từ những vụ tấn công đầu tiên và vẫn được để chiếm quyền truy cập (có được quyền của người quản trị hệ thống). Nghe trộm: Có thể biết được tên, mật khẩu, các thông tin chuyền qua mạng thông qua các chương trình cho phép đưa vỉ giao tiếp mạng (NIC) vào chế độ nhận toàn bộ các thông tin lưu truyền qua mạng. Giả mạo địa chỉ IP: Là Hacker thường dùng cách này để mạo danh là máy tính hợp pháp nhằm chiếm quyền điều khiển trình duyệt web trên máy tính bị tấn công. Vô hiệu hoá các chức năng của hệ thống (deny service): Đây là kiểu tấn công nhằm làm tê liệt toàn bộ hệ thống không cho nó thực hiện các chức năng mà nó được thiết kế. Kiểu tấn công này không thể ngăn chặn được do những phương tiện tổ chức tấn công cũng chính là các phương tiện để làm việc và truy nhập thông tin trên mạng. Lỗi người quản trị hệ thống: Yếu tố con người với những tính cách chủ quan và không hiểu rõ tầm quan trọng của việc bảo mật hệ thống nên dễ dàng để lộ các thông tin quan trọng cho hacker. Ngày nay, trình độ của các hacker ngày càng giỏi hơn, trong khi đó các hệ thống mạng vẫn còn chậm chạp trong việc xử lý các lỗ hổng của mình. Điều này đòi hỏi người quản trị mạng phải có kiến thức tốt về bảo mật mạng để có thể giữ vững an toàn cho thông tin của hệ thống. Đối với người dùng cá nhân, họ không thể biết hết các thủ thuật để tự xây dựng cho mình một Firewall, nhưng cũng nên hiểu rõ tầm quan trọng của bảo mật thông tin cho mỗi cá nhân, qua đó tự tìm hiểu để biết một số cách phòng tránh những sự tấn công đơn giản của các hacker. Vấn đề là ý thức, khi đã có ý thức để phòng tránh thì khả năng an toàn sẽ cao hơn. GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 7
8. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA” CHƯƠNG II: NHỮNG THIẾT KẾ CƠ BẢN CỦA FIREWALL 1. Dual-homed Host Firewall kiến trúc kiểu Dual-homed host được xây dựng dựa trên máy tính dual-homed host. Một máy tính được gọi là dual-homed host nếu nó có ít nhất hai network interface, có nghĩa là máy đó có gắn hai card mạng giao tiếp với hai mạng khác nhau, do đó máy tính này đóng vai trò là router mềm. Kiến trúc dual - homed host rất đơn giản, máy dual - homed host ở giữa, một bên được nối với internet và bên còn lại nới với mạng nội bộ (mạng cần được bảo vệ). Gồm có các đặc điểm sau: o Phải disable chức năng routing của dual-homed host để cấm hòan toàn lưu thông IP từ ngòai vào. o Các hệ thống bên trong và bên ngoài dual-homed host chỉ có thể liên lạc với dual-homed host mà chúng không liên lạc trực tiếp được với nhau. o Dual-homed host cung cấp dịch vụ thông qua proxy server hoặc login trực tiếp vào dual-homed host. 2. Kiến trúc Screened Host Trong kiến trúc này chức năng bảo mật chính được cung cấp bởi chức năng packet filtering tại screening router. Packet filtering trên screening router được setup sao cho bastion host là máy duy nhất trong internal network mà các host trên internet có thể mở kết nối đến.Packet filtering cũng cho phép bastion host mở các kết nối(hợp pháp) ra bên ngoài(external network). Thường Packet filtering thực hiện các công việc như sau : oCho phép các internal hosts mở kết nối đến các host trên internet đối với một số dịch vụ được phép. oCấm tất cả kết nối từ các internal hosts . Khi hacker đã tấn công được vào bastion host thì không còn một rào chắn nào cho các internal hosts. GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 8
9. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA” 3. Kiến trúc Screened Subnet Host Thêm môt perimeter network để cô lập internal network với internet. Như vậy dù hacker đã tấn công được vào bastion host vẫn còn một rào chắn nữa phải vượt qua là interior router. Các lưu thông trong internal network được bảo vệ an toàn cho dù bastion đã bị“chiếm”. Các dịch vụ nào ít tin cậy và có khảnăng dễ bị tấn công thì nên để ở perimeter network. Bastion host là điểm liên lạc cho các kết nối từ ngoài vào như: SMTP; FTP, DNS. Còn đối với việc truy cập các dịch vụ từ internal clients đến các server trên internet thì được điều khiển như sau : o Set up packet filtering trên cả hai exterior và interior router để cho phép internal clients truy cập các servers bên ngoài một cách trực tiếp. o Set up proxy server trên bastion host để cho phép internal clients truy cập các servers bên ngoài một cách gián tiếp. GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 9
10. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA” 4. Sử dụng nhiều Bastion Host Với mô hình này thì tốc độ đáp ứng cho những người sử dụng bên trong (local user) một phần nào đó không bị ảnh hưởng bởi những hoạt động của người sử dụng bên ngoài mạng (external user). 5. Kiến trúc ghép chung Router trong và Router ngoài Router phải cho phép áp dụng các luật cho dòng packet đi vô và đi ra trên mỗi interface. Do ghép chung router trong và router ngoài nên kiến trúc này làm giảm đi lớp bảo vệ mạng bên trong, có thể nói kiến trúc ghép chung router trong và router ngoài nằm ở giữa kiến trúc Screened host và Screened Subnet host. GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 10
11. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA” 6. Kiến trúc ghép chung Bastion Host và Router ngoài Kiến trúc này chỉ sử dụng cho mạng chỉ có một đường nối dùng giao thức SLIP hoặc PPP ra internet. Kiểu ghép chung Bastion host và router ngoài (Exterior router) này gần giống với Screened Subnet Host. Nó cho tốc độ đáp ứng thường thấp nhưng mà vẫn có thể chấp nhận được do tốt độ đường truyền thấp, chức năng lọc của router ngoài ít, chức năng lọc gói chủ yếu là router trong. GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 11
12. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA” CHƯƠNG III: CÁC THÀNH PHẦN VÀ CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA FIREWALL 1. Bộ lọc gói (Packet Filtering) 1.1 Nguyên lý hoạt động 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 liên quan rất nhiều đến các packet và những con số địa chỉ của chúng. Bộ lọc packet 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 packet hay không. Các luật lệ lọc packet 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: o Địa chỉ IP nơi xuất phát (Source) o Địa chỉ IP nơi nhận ( Destination) o Những thủ tục truyền tin (TCP, UDP, ICMP, IP tunnel ) o Cổng TCP/UDP nơi xuất phát o Cổng TCP/UDP nơi nhận o Dạng thông báo ICMP o Giao diện packet đến o Giao diện packet đi Nếu luật lệ lọc packet 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. 1.2 Ưu điểm và hạn chế của hệ thống Firewall sử dụng bộ lọc Packet Ưu điểm: o Chi phí thấp vì cơ chế lọc packet đã được bao gồm trong mỗi phần mềm router. o Ngoài ra, bộ lọc packet 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: o Việc định nghĩa các chế độ lọc package là một việc khá phức tạp, đòi hỏi người quản trị mạng cần có hiểu biết chi tiết vể các dịch vụ Internet, các dạng packet header, và các giá trị cụ thể có thể nhận trên mỗi trường. Khi đòi hỏi vể sự lọc càng lớn, các luật lệ vể lọc càng trở nên dài và phức tạp, rất khó để quản lý và điều khiển. GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 12
13. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA” o Do làm việc dựa trên header của các packet, rõ ràng là bộ lọc packet 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. Cổng ứng dụng (Application-Level Gateway) 2.1 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. Proxy service là các bộ code đặc biệt cài đặt trên 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 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: o 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 Operating System, cũng như là đảm bảo sự tích hợp firewall. o 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. o Bastion host có thể yêu cầu nhiều mức độ xác thực khác nhau, ví dụ như user password hay smart card. o 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. o 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. o 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. 2.2 Ưu điểm và hạn chế Ưu điểm: o Cho phép người quản trị mạng hoàn toàn điều khiển được từng dịch vụ trên mạng, bởi vì ứng dụng proxy hạn chế bộ lệnh và quyết định những máy chủ nào có thể truy nhập được bởi các dịch vụ. o Cho phép người quản trị mạng hoàn toàn điều khiển được những dịch vụ nào cho phép, bởi vì sự vắng mặt của các proxy cho các dịch vụ tương ứng có nghĩa là các dịch vụ ấy bị khoá. o Cổng ứng dụng cho phép kiểm tra độ xác thực rất tốt, và nó có nhật ký ghi chép lại thông tin về truy nhập hệ thống. GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 13
14. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA” o Luật lệ lọc filltering cho cổng ứng dụng là dễ dàng cấu hình và kiểm tra hơn so với bộ lọc packet. Hạn chế: Yêu cầu các users thay đổi thao tác, hoặc thay đổi phần mềm đã cài đặt trên máy client cho truy nhập vào các dịch vụ proxy. Chẳng hạn, Telnet truy nhập qua cổng ứng dụng đòi hỏi hai bước để nối với máy chủ chứ không phải là một bước thôi. Tuy nhiên, cũng đã có một số phần mềm client cho phép ứng dụng trên cổng ứng dụng là trong suốt, bằng cách cho phép user chỉ ra máy đích chứ không phải cổng ứng dụng trên lệnh Telnet. 3. Cổng vòng (Circuit-level gateway) Cổng vòng là một chức năng đặc biệt có thể thực hiện được bởi một cổng ứng dụng. Cổng vòng đơn giản chỉ chuyển tiếp (relay) các kết nối TCP mà không thực hiện bất kỳ một hành động xử lý hay lọc packet nào. GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 14
15. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA” CHƯƠNG IV: GIẢI PHÁP TƯỜNG LỬA CHO DOANH NGHIỆP 1. Giới thiệu Ngày nay việc sử dụng internet đã phổ biến gần như toàn bộ trong các doanh nghiệp. Đối với những ai chịu trách nhiệm quản lý hệ thống mạng máy tính cho tổ chức - doanh nghiệp trong môi trường kinh doanh hiện nay thì có lẽ bảo mật - an toàn dữ liệu là vấn đề hàng đầu trong mọi tình huống. Một trong những công cụ hiệu quả nhất và cũng thông dụng nhất là sử dụng tường lửa (fire wall) nhằm kiểm soát sự truy cập từ bên ngoài vào mạng nội bộ và các giao dịch ra/vào mạng. Tuy nhiên, đầu tư cho một tường lửa khá tốn kém, nhất là đối với các tổ chức - doanh nghiệp vừa và nhỏ. Trong trường hợp này, có lẽ giải pháp một thiết bị có thể xử lý mọi chức năng an toàn là hợp lý nhất. Thiết bị bảo mật 'Tất cả trong một' này phải đáp ứng yêu cầu về bảo mật - an toàn dữ liệu của tổ chức - doanh nghiệp một cách hiệu quả nhất mà không cần đến nhiều tầng thiết bị đắt tiền và phức tạp, cộng thêm một nhân viên chuyên trách. Điều này quả thật rất cần thiết trong tình trạng Internet hiện nay đầy rẫy các mối đe dọa như sâu máy tính, chương trình phá hoại và ăn cắp thông tin, lỗ hổng bảo mật của các hệ điều hành và ứng dụng. 2. Giải pháp firewall cho doanh nghiệp nhỏ 2.1 ISA Server Enterprise 2000, ISA Server Enterprise 2004 Đây là một phần mềm có các chức năng chính là : o Bảo vệ mạng chống các cuộc tấn công từ Internet. o Cho phép các Client bên trong mạng nội bộ truy cập các dịch vụ ngoài Internet, có kiểm soát. Mô hình triển khai ISA Server giữa Internal Network và Internet 2.2 Sonicwall PRO 2040 Firewall dành cho doanh nghiệp loại vừa này có thể đáp ứng mọi yêu cầu, dễ dàng nhận ra ngay điều này khi lấy thiết bị ra khỏi hộp, có thể đặt nó trên bàn, trên kệ tủ, hoặc lắp vào rack 1U đều được cả. SonicWALL Pro 2040 kết hợp hệ điều hành mở rộng SonicOS thế hệ mới của SonicWALL và một kiến trúc phần cứng có khả năng chịu tải tốt, miễn là cấu hình đúng, tất nhiên là không đơn giản. Khi sử dụng, người dùng phải cài đặt OS mở rộng của SonicWALL mới khai thác được nhiều tính năng cao cấp như kết nối đến nhiều ISP để dự phòng, cân bằng tải với các Pro 2040 khác, thiết lập NAT dựa theo chính sách và kết nối WAN dự phòng. GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 15
16. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA” Mặc dù có thể vận hành Pro 2040 mà không cần hệ điều hành SonicOS Enhanced, nhưng phải cài hệ điều hành này thì mới có thể kích hoạt cổng giao tiếp thứ tư của thiết bị. Cổng này có chức năng của một cổng WAN, LAN, hay DMZ, hoặc nối sang một thiết bị Pro 2040 khác để dự phòng. SonicWall không hề thua kém các đối thủ, nó cũng tích hợp chức năng phòng chống virus và lọc nội dung. Pro 2040 hoàn toàn làm vừa lòng, chẳng hạn, nó được trang bị một bộ xử lý chỉ làm mỗi nhiệm vụ mã hóa cho nên hiệu suất chẳng có gì khác biệt khi dùng chế độ mã hóa AES-256 hay 3DES. Hàng loạt cuộc tấn công giả lập cũng như ngăn chặn virus khi thử đều bị ngăn cản bởi Firewall này. 3. THIẾT LẬP MỘT FIREWALL CHO DOANH NGHIỆP Lựa chọn các giải pháp Firewall phần cứng hoặc Firewall phần mềm để xây dưng một Firewall cho doanh nghiệp. Việc thiết lập Firewall dựa vào các yếu tố sau: Trước hết cần xác định tài nguyên cần bảo vệ: o Máy trạm. o Máy chủ. o Các thiết bị mạng: Bộ định tuyến (Router), Getway, Repeater o Các máy chủ đầu cuối. o Các chương trình phần mềm. o Cáp mạng. o Thông tin lưu trữ trong các tệp dữ liệu. Nghiên cứu các vấn đề sau: o Bảo vệ tài nguyên đó khỏi bị ai phá hoại. o Xác suất của nguy cơ đe doạ. o Mức độ quan trọng của nguồn tài nguyên. o Các biện pháp có thể thực hiện để bảo vệ tài nguyên với thời gian nhanh nhất, đỡ tốn kém nhất. o Kiểm tra chính sách an ninh mạng định kì. Nhận dạng các mối đe doạ: o Truy nhập trái phép: Nói chung việc sử dụng bất cứ tài nguyên nào mà không được sự cho phép trước đều bị coi là truy cập trái phép. o Nguy cơ để lộ thông tin: Việc để lộ thông tin cũng là một mối đe doạ. Cần phải xác định rõ các giá trị hay độ nhạy cảm của thông tin lưu trữ trên máy. Ở mức hệ thống việc để lọt mật khẩu truy nhập hệ thống có thể tạo thuận lợi cho việc truy nhập trái phép trong tương lai. o Từ chối dịch vụ: Các mạng dùng để kết nối các nguồn tài nguyên có giá trị như các máy tính và các cơ sở dữ liệu cung cấp các dịch vụ mà một cơ quan dựa vào. Nếu các dịch vụ này không sẵn sàng sẽ dẫn đến ảnh hưởng công việc kinh doanh của đơn vị. Rất khó có thể đoán trước được hình thức từ chối dịch vụ, dưới đây liệt kê một số ví dụ về từ chối dịch vụ:  Hệ thống máy bị dừng vì một gói tin của kẻ phá hoại.  Mạng bị dừng vì bị tràn lưu lượng. GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 16
17. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA”  Các thiết bị bảo vệ mạng bị phá hỏng. o Các điểm truy nhập: Điểm truy nhập mà ở đó những người sử dụng trái phép đi vào hệ thống. Nếu ta có càng nhiều điểm truy nhập thì càng làm tăng nguy cơ cho mạng. o Các hệ thống có cấu hình không đúng: Những kẻ đột nhập vào mạng chúng thường cố gắng phá hoại các máy chủ trên mạng. Các máy tính chủ đóng vai trò như các Server của Telnet là các mục tiêu rất phổ biến. Nếu máy tính chủ không được cấu hình một cách đúng đắn thì hệ thống sẽ rất dễ bị phá hoại. o Virus: Khi độ phức tạp của phần mềm tăng lên thì độ phức tạp của Virus trong bất kì hệ thông nào cũng tăng. Có lẽ sẽ không có phần mềm nào mà không bị nhiễm Virus. Các Virus an toàn được biết đến một cách rộng rãi cũng là các phương pháp phổ biến để truy nhập trái phép. Nếu việc cài đặt hệ thống là mở và được biết đến một cách rộng rãi thì kẻ đột nhập có thể sử dụng những điểm yếu của chương trình chạy ở chế độ ưu tiên để truy nhập hệ thống ở chế độ đặc quyền. o Các mối đe doạ từ bên ngoài: Những người trong cuộc thường truy nhập trực tiếp phần mềm máy tính mạng nhiều hơn so với phần cứng. Nếu như một người trong cuộc quyết định phá hoại thì người đó tạo ra mối đe doạ đáng kể cho an toàn của mạng. Nếu người đó tiếp cận dễ dàng với hệ thống thì hệ thống càng dễ bị phá hoại hơn. Người phá hoại có thể dễ dàng chạy bộ giải mã giao thức và nắm bắt phần mềm để phân tích lưu lượng của giao thức. Hầu hết các ứng dụng TCP/IP (Telnet, FTP) chỉ có cơ chế xác minh rất yếu trong đó mật khẩu được chuyển đi dưới dạng văn bản rõ nghĩa. An toàn vật lý: Nếu bản thân máy tính không được an toàn về mặt vật lý thì các cơ chế an toàn phần mềm có thể dễ dàng bị bỏ qua. Trong trường hợp các máy trạm DOS, WINDOWS đều không có cơ chế bảo vệ phần mềm. Đối với hệ điều hành Unix không có người quản lý thì các ổ đĩa vật lý có thể bị đánh tráo, hoặc nếu ta để hệ thống này trong chế độ đặc quyền thì máy trạm coi như bị bỏ ngỏ. Nói cách khác kẻ đột nhập có thể tạm dừng máy tính này lại và đưa nó trở lại chế độ ưu đãi rồi sau đó lấy các chương trình Trojan-hores vào hoặc có thể thực hiện các hành động khác nhằm làm cho hệ thống trở nên rộng mở cho các vụ tấn công trong tương lai. 4. CÀI ĐẶT VÀ CẤU HÌNH FIREWALL Sau đây sẽ tiến hành cài đặt một Firewall cho doanh nghiệp bằng phần mềm ISA Server 2004 Firewall 4.1 Tìm hiểu về phần mềm ISA Server 2004 Firewall Trong số những sản phẩm tường lửa (firewall) trên thị trường hiện nay thì ISA Server 2004 của Microsoft được nhiều người yêu thích do khả năng bảo vệ hệ thống mạnh mẽ cùng với cơ chế quản lý linh hoạt. ISA Server 2004 Firewall có hai phiên bản Standard và Enterprise phục vụ cho những môi trường khác nhau. ISA Server 2004 Standard đáp ứng nhu cầu bảo vệ và chia sẻ băng thông cho các công ty có quy mô trung bình. Với phiên bản này có thể xây dựng Firewall để kiểm soát các luồng dữ liệu vào và ra hệ thống mạng nội bộ của công ty, kiểm soát quá trình truy cập của người dùng theo giao thức, thời gian và nội dung nhằm ngăn chặn việc kết nối vào những trang web có nội dung không thích hợp. Bên cạnh đó còn có thể triển khai hệ thống VPN Site to Site hay Remote Access hỗ trợ cho việc truy cập từ xa, hoặc trao đổi dữ liệu giữa các văn phòng chi nhánh. Đối với các công ty có những hệ thống máy chủ quan trọng như Mail Server, Web Server cần được bảo vệ chặt chẽ trong GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 17
18. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA” một môi trường riêng biệt thì ISA 2004 cho phép triển khai các vùng DMZ (thuật ngữ chỉ vùng phi quân sự) ngăn ngừa sự tương tác trực tiếp giữa người bên trong và bên ngoài hệ thống. Ngoài các tính năng bảo mật thông tin trên, ISA 2004 còn có hệ thống đệm (cache) giúp kết nối Internet nhanh hơn do thông tin trang web có thể được lưu sẵn trên RAM hay đĩa cứng, giúp tiết kiệm đáng kể băng thông hệ thống. Chính vì lý do đó mà sản phẩm Firewall này có tên gọi là Internet Security & Aceleration (bảo mật và tăng tốc Internet). ISA Server 2004 Enterprise được sử dụng trong các mô hình mạng lớn, đáp ứng nhiều yêu cầu truy xuất của người dùng bên trong và ngoài hệ thống. Ngoài những tính năng đã có trên ISA Server 2004 Standard, bản Enterprise còn cho phép thiết lập hệ thống mảng các ISA Server cùng sử dụng một chính sách, điều này giúp dễ dàng quản lý và cung cấp tính năng Load Balancing (cân bằng tải) 4.2 Cài đặt ISA Server Yêu cầu cài đặt: ISA 2004 phải được cài đặt trên nền phần cứng và phần mềm như sau: Phần cứng tối thiểu: - CPU: 500MHz. - RAM: 256MB. - Hard Disk: phân vùng NTFS, >=150MB dung lượng còn trống. - Máy có 2 card mạng. Phần mềm: - Windows 2000 server, SP4. - Windows 2003 server. Sau khi đã thiết lập đầy đủ các thông tin cần thiết, tiến hành cài đặt ISA Server 2004 Standard trên máy tính dùng làm Firewall. Bước 1: Chạy file setup và click vào Install ISA Server 2004 Bước 2: Trong hộp thoại Microsoft ISA Server 2004 - Installation Wizard, ta click Next. Bước 3: Sau đó ta chọn I accept the terms in the license agreement và sau đó click Next. Bước 4: Ta điền đầy đủ thông tin và số serial vào rồi click Next. Bước 5: Ta chọn cài đặt chế độ Custom rồi click Next. Bước 6: Mặc định chỉ có hai dịch vụ Firewall Services và ISA Server Management, ta chọn thêm Firewall Client Installation Share. Rồi click Next. Bước 7: Ta sẽ click vào Add Bước 8: Ta sẽ cung cấp dãy địa chỉ IP chứa các máy tính trong mạng nội bộ (From, To). Lưu ý, dãy địa chỉ này phải chứa IP của giao tiếp mạng Inside. Rồi click Add. Sau đó OK. Bước 9: Trong hộp thoại Internal Network ta click Next. Bước 10: Ta chọn Allow computers running earlier version of Firewall Client software to connect. Rồi chọn Next. Bước 11: Trong hộp thoại Services ta click Next. Bước 12: Trong hộp thoại Ready to Install the Program ta click Install. Sau đó quá trình cài đặt sẽ bắt đầu. Xong thì ta bấm Finish để hoàn tất. GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 18
19. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA” CHƯƠNG V - KẾT LUẬN 1. Kết luận Tường lửa ngày nay đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ mạng của một tổ chức nào đó tránh được danh sách gần như vô tận các tấn công đến từ Internet. Sự lựa chọn tường lửa cũng thường quyết định cách các vị trí từ xa kết nối với các hệ thống trung tâm để truy cập vào các tài nguyên cần thiết hoặc để thực hiện các nhiệm vụ quan trọng dễ dàng như thế nào. Tường lửa là "bức tường" nằm giữa một mạng (như là Internet) và máy tính (hoặc mạng nội bộ) mà nó bảo vệ. Mục đích an ninh chính của nó dành cho người dùng cá nhân là khóa các Tuy nhiên, tường lửa còn có thể làm nhiều hơn thế. Do nằm giữa 2 mạng (internet và mạng nội bộ), tường lửa có thể phân tích tất cả các lưu lượng vào và ra khỏi mạng và quyết định sẽ làm gì với dữ liệu vào ra đó. Tường lửa cũng có nhiều quy tắc để dựa vào đó cung cấp quyền truy cập dữ liệu vào mạng. Tường lửa không chỉ là một dạng phần mềm (như tường lửa trên Windows), mà nó còn có thể là phần cứng chuyên dụng trong các mạng doanh nghiệp. Các tường lửa là phần cứng này giúp máy tính của các công ty có thể phân tích dữ liệu ra để đảm bảo rằng malware không thể thâm nhập vào mạng, kiểm soát hoạt động trên máy tính mà nhân viên của họ đang sử dụng. Nó cũng có thể lọc dữ liệu để chỉ cho phép một máy tính chỉ có thể lướt web, vô hiệu hóa việc truy cập vào các loại dữ liệu khác. GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 19
20. Môn AN NINH MẠNG Đề tài “TÌM HIỂU VỀ TƯỜNG LỬA” TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Tài liệu tham khảo [1] [2] [3] [4] mo-su-dung-smoothwall-7436/ [5] [6] [7] GVHD: Ts.Trương Minh Nhật Quang Trang 20