计算机网络安全中的防火墙技术应用研究

马骏

【关键词】计算机安全 防火墙技术 网络安全 新型

随着科学技术的进步和社会的发展，计算机技术已经渗透到各个行业和人们的日常生活中。然而，在计算机普及的同时，人们面临着巨大的网络安全问题的挑战。防火墙技术能够有效避免网络安全中的各种侵犯，保障网络信息安全。

1 防火墙技术的分类

根据防火墙的保护原理和工作机制，可以把防火墙大致分为如下两类：分组过滤型、代理服务型。不同的防火墙类型具有不同的防护性能。

1.1 分级过滤型

分级过滤型防火墙也叫做包过滤路由器。在转发分组时，需要在网络层检查分组中的一些内容。分级过滤型防火墙的基本原理为：依据一定的网络安全策略，制定相应的分组过滤规则。在转发分组时，依据规则对分组进行过滤检查。其中，过滤检查的主要内容为IP地址、TCP/UDP端口号和协议状态等。

分组过滤有一定的规则，而不同的规则要有序排列，依次进行。分级过滤型防火墙具有过滤速度快、效率高的优点。除此之外，对于整个网络，仅使用一个过滤路由器即可。当然，分级过滤型防火墙具有难以克服的缺点，即对过滤的地址没有绝对的监控能力。同时，有些安全策略不完全可用，对某些数据包无法监测。因此，分级过滤型防火墙难以高效防范外界的网络安全攻击。

1.2 应用代理型防火墙

1.2.1 应用级网关

不同的用户对网络服务的要求不同，其选择的应用代理型防火墙的隔离作用不同，因而应用代理型防火墙的安全策略也不尽相同。应用代理型防火墙的代理服务本质上为程序，运行在防火墙主机上。而应用代理型防火墙本身相当于一个隔离点，位于计算机网络中的内部网与外部网之间，可以有效地检查内部网与外部网之间的流通信息。不仅如此，应用代理型防火墙自身还有处理信息的作用，当在内部网与外部网之间发现不良信息时，可以对其进行有效地隔离，使其不能在内部网与外部网之间进行流通。

1.2.2 电路级网关

电路级网关具有很好的灵活性和透明性。其工作原理是通过修改的客户端来工作，把TCP连接从可信任网络中继到非信任网络。

分级过滤型防火墙的安全策略不能监测所有的数据包，而应用代理型防火墙能够完全阻断内部网与外部网之间的直接通信。当内部网访问外部网时，需要先访问分级过滤型防火墙，再对防火墙对外部网进行直接访问。同理，当外部网需要访问内部网时，也必须通过防火墙来进行间接访问。同时，应用级网关可以对应用层、传输层和网络层的协议进行检查。

2 新型防火墙技术

如前所述，分组过滤型防火墙和代理服务型防火墙都有一定的缺陷和优点。迫于当前计算机技术的高速发展和对网络安全的苛刻要求，在整合里分组过滤型、代理服务型防火墙的优缺点，形成了新型的防火墙技术：状态检测型防火墙。状态检测型防火墙被称为第三代防火墙技术。状态检测防火墙在包过滤功能上进行改进，采用状态检测包过滤的技术进行工作。

TCP/IP协议的最底层是数据链路层。数据链路层可以对IP或者AEP的数据进行物理帧的封装与拆封。除此之外，数据链路层还具有其它功能，如：硬件寻址、管理等等，在状态检测型防火墙中，数据链路层增加了一些其它功能，如：监视数据。记录硬件地址和读写网卡等。这些功能优化了防火墙的作用。

IP层处在数据链路层的上层，可以进行分组传输和路由选择，处理各种网络安全工作，提供安全机制。而在新型的状态检测防火墙中，采用包過滤技术等来进行网络安全工作。

ICMP在状态检测防火墙中主要承担隐藏子网内主机信息的作用，同时，也可以进行部分控制。

总的来说，状态检测防火墙克服了分组过滤型、代理服务型防火墙的一些缺点，改进了一些功能，在其核心部位建立了状态连接表，根据状态连接表实现对会话的跟踪。不仅如此，状态检测还依据了会话状态的符合情况来检查数据包，对传输层具有完全的控制能力。

3 结束语

作为网络信息传输过程中的安全卫士，防火墙是连接内部网络与外部网络的中转站。为了有效地应对网络信息攻击，切实维护网络安全，必须不断地改进防火墙技术，以克服防火墙已有的弊端，应对新形势下的网络安全。状态检测型防火墙虽然在一定程度上优于分组过滤型、代理服务型防火墙。但是考虑到状态检测型防火墙依然存在一些问题，如在IP层，状态检测型防火墙舍弃了修改IP报头和增加安全机制的方法，而使用包过滤技术来提供安全机制。状态检测型防火墙忽略了前者在方法处理上的优点。因此，在使用新型防火墙技术的同时，不能忽略对其的优化发展。

参考文献

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