防火墻(Firewall)是在一個(gè)可信的網(wǎng)絡(luò)和不可信的網(wǎng)絡(luò)之間建立安全屏障的軟件或硬件產(chǎn)品。Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核具有包過濾能力，系統(tǒng)管理員通過管理工具設(shè)置一組規(guī)則即可建立一個(gè)基于Linux的防火墻，用這組規(guī)則過濾被主機(jī)接收、發(fā)送的包或主機(jī)從一個(gè)網(wǎng)卡轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)卡的包，用一臺(tái)閑置的PC就可以替代昂貴的專門防火墻硬件，對于某些中小企業(yè)或部門級用戶，很值得參考。

　　一、防火墻的類型和設(shè)計(jì)策略

在構(gòu)造防火墻時(shí)，常采用兩種方式，包過濾和應(yīng)用代理服務(wù)。包過濾是指建立包過濾規(guī)則，根據(jù)這些規(guī)則及IP包頭的信息，在網(wǎng)絡(luò)層判定允許或拒絕包的通過。如允許或禁止FTP的使用，但不能禁止FTP特定的功能（例如Get和Put的使用）。應(yīng)用代理服務(wù)是由位于內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)之間的代理服務(wù)器完成的，它工作在應(yīng)用層，代理用戶進(jìn)、出網(wǎng)的各種服務(wù)請求，如FTP和Telenet等。

目前，防火墻一般采用雙宿主機(jī)（Dual-homedFirewall）、屏蔽主機(jī)(ScreenedHostFirewall)和屏蔽子網(wǎng)(ScreenedSubnetFirewall)等結(jié)構(gòu)。雙宿主機(jī)結(jié)構(gòu)是指承擔(dān)代理服務(wù)任務(wù)的計(jì)算機(jī)至少有2個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口連接到內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)之間。屏蔽主機(jī)結(jié)構(gòu)是指承擔(dān)代理服務(wù)任務(wù)的計(jì)算機(jī)僅僅與內(nèi)部網(wǎng)的主機(jī)相連。屏蔽子網(wǎng)結(jié)構(gòu)是把額外的安全層添加到屏蔽主機(jī)的結(jié)構(gòu)中，即添加了周邊網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步把內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)隔開。

防火墻規(guī)則用來定義哪些數(shù)據(jù)包或服務(wù)允許/拒絕通過，主要有2種策略。一種是先允許任何接入，然后指明拒絕的項(xiàng);另一種是先拒絕任何接入，然后指明允許的項(xiàng)。一般地，我們會(huì)采用第2種策略。因?yàn)閺倪壿嫷挠^點(diǎn)看，在防火墻中指定一個(gè)較小的規(guī)則列表允許通過防火墻，比指定一個(gè)較大的列表不允許通過防火墻更容易實(shí)現(xiàn)。從Internet的發(fā)展來看，新的協(xié)議和服務(wù)不斷出現(xiàn)，在允許這些協(xié)議和服務(wù)通過防火墻之前，有時(shí)間審查安全漏洞。

　　二、基于Linux操作系統(tǒng)防火墻的實(shí)現(xiàn)

基于Linux操作系統(tǒng)的防火墻是利用其內(nèi)核具有的包過濾能力建立的包過濾防火墻和包過濾與代理服務(wù)組成的復(fù)合型防火墻。下面，讓我們來看看怎樣配置一個(gè)雙宿主機(jī)的基于Linux的防火墻。

由于Linux的內(nèi)核各有不同，提供的包過濾的設(shè)置辦法也不一樣。IpFwadm是基于Unix中的ipfw，它只適用于Linux2.0.36以前的內(nèi)核；對于Linux2.2以后的版本，使用的是Ipchains。IpFwadm和Ipchains的工作方式很相似。用它們配置的4個(gè)鏈中，有3個(gè)在Linux內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行定義，分別是：進(jìn)入鏈（InputChains）、外出鏈（OutputChains）和轉(zhuǎn)發(fā)鏈（ForwardChains），另外還有一個(gè)用戶自定義的鏈（UserDefinedChains）。進(jìn)入鏈定義了流入包的過濾規(guī)則，外出鏈定義了流出包的過濾規(guī)則，轉(zhuǎn)發(fā)鏈定義了轉(zhuǎn)發(fā)包的過濾規(guī)則。

這些鏈決定怎樣處理進(jìn)入和外出的IP包，即當(dāng)一個(gè)包從網(wǎng)卡上進(jìn)來的時(shí)候，內(nèi)核用進(jìn)入鏈的規(guī)則決定了這個(gè)包的流向;如果允許通過，內(nèi)核決定這個(gè)包下一步發(fā)往何處，如果是發(fā)往另一臺(tái)機(jī)器，內(nèi)核用轉(zhuǎn)發(fā)鏈的規(guī)則決定了這個(gè)包的流向;當(dāng)一個(gè)包發(fā)送出去之前，內(nèi)核用外出鏈的規(guī)則決定了這個(gè)包的流向。某個(gè)特定的鏈中的每條規(guī)則都是用來判定IP包的，如果這個(gè)包與第一條規(guī)則不匹配，則接著檢查下一條規(guī)則，當(dāng)找到一條匹配的規(guī)則后，規(guī)則指定包的目標(biāo)，目標(biāo)可能是用戶定義的鏈或者是Accept、Deny、Reject、Return、Masq和Redirect等。

其中，Accept指允許通過;Deny指拒絕;Reject指把收到的包丟棄，但給發(fā)送者產(chǎn)生一個(gè)ICMP回復(fù)；Return指停止規(guī)則處理，跳到鏈尾；Masq指對用戶定義鏈和外出鏈起作用，使內(nèi)核偽裝此包;Redirect只對進(jìn)入鏈和用戶定義鏈起作用，使內(nèi)核把此包改送到本地端口。為了讓Masq和Redirect起作用，在編譯內(nèi)核時(shí)，我們可以分別選擇Config_IP_Masquerading和Config_IP_Transparent_Proxy。

假設(shè)有一個(gè)局域網(wǎng)要連接到Internet上，公共網(wǎng)絡(luò)地址為202.101.2.25。內(nèi)部網(wǎng)的私有地址根據(jù)RFC1597中的規(guī)定，采用C類地址192.168.0.0～192.168.255.0。為了說明方便，我們以3臺(tái)計(jì)算機(jī)為例。實(shí)際上，最多可擴(kuò)充到254臺(tái)計(jì)算機(jī)。

具體操作步驟如下。

1、在一臺(tái)Linux主機(jī)上安裝2塊網(wǎng)卡ech0和ech1，給ech0網(wǎng)卡分配一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)的私有地址191.168.100.0，用來與Intranet相連;給ech1網(wǎng)卡分配一個(gè)公共網(wǎng)絡(luò)地址202.101.2.25，用來與Internet相連。

2、Linux主機(jī)上設(shè)置進(jìn)入、轉(zhuǎn)發(fā)、外出和用戶自定義鏈。本文采用先允許所有信息可流入和流出，還允許轉(zhuǎn)發(fā)包，但禁止一些危險(xiǎn)包，如IP欺騙包、廣播包和ICMP服務(wù)類型攻擊包等的設(shè)置策略。

具體設(shè)置如下。

(1)刷新所有規(guī)則

(2)設(shè)置初始規(guī)則

(3)設(shè)置本地環(huán)路規(guī)則

本地進(jìn)程之間的包允許通過。

(4)禁止IP欺騙

(5)禁止廣播包

(6)設(shè)置ech0轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則

(7)設(shè)置ech1轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則

將規(guī)則保存到/etc/rc.firewallrules文件中，用chmod賦予該文件執(zhí)行權(quán)限，在/etc/rc.d.rc.local中加入一行/etc/rc.firewallrules，這樣當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，這些規(guī)則就生效了。

通過以上各步驟的配置，我們可以建立一個(gè)基于Linux操作系統(tǒng)的包過濾防火墻。它具有配置簡單、安全性高和抵御能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，特別是可利用閑置的計(jì)算機(jī)和免費(fèi)的Linux操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)投入最小化、產(chǎn)出最大化的防火墻的構(gòu)建。另外，如果在包過濾的基礎(chǔ)上再加上代理服務(wù)器，如TISFirewallToolkit免費(fèi)軟件包，還可構(gòu)建更加安全的復(fù)合型防火墻。

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