NYCU-LYX

9-Firewalls and Intrusion Prevention Systems

https://www.youtube.com/watch?v=NEtHcWE3Ki0&t=2s

9.1  The Need for Firewalls

9.2  Firewall Characteristics and Access Policy

Characteristics for Control Access

What to expect from a firewall:

Firewall limitations:

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9.3  Types of Firewalls

Packet Filtering Firewall

Filtering rules are based on information contained in a network packet:

Packet Filtering Example

To counter this threat, we can add an ACK flag field to each row. For rule 4, the field would indicate that the ACK flag must be set on the incoming packet.

1024以上的port大都是random source port

Packet Filtering: Pros and Cons

Packet Filtering: Possible Attacks

Traditional Packet Filtering: Weakness

Stateful Inspection Firewalls

狀態檢查防火牆 (stateful inspection firewall),又稱動態封包過濾,是一種防火牆技術,它通過跟踪活躍連接的狀態來確定哪些網路數據包可以通過防火牆。狀態檢查防火牆比僅僅檢查數據包頭部的傳統包過濾防火牆更具防禦性,因為它可以阻止許多常見的攻擊,例如 IP 地址欺騙和源路由攻擊。

狀態檢查防火牆的工作原理如下:

  1. 防火牆會跟踪每個連接的狀態,包括連接的源和目的 IP 地址、端口號和協議類型。
  2. 當防火牆收到一個數據包時,它會首先檢查該數據包是否符合已建立連接的狀態。
  3. 如果數據包符合已建立連接的狀態,則防火牆將允許該數據包通過。
  4. 如果數據包不符合已建立連接的狀態,則防火牆將拒絕該數據包。

狀態檢查防火牆可以提供以下優點:

狀態檢查防火牆也有一些缺點:

Application Proxy Firewall

應用層閘道 (Application-level Gateway, ALG),也稱為應用層代理 (Application-level proxy)、應用層網關 (Application gateway) 或應用層中繼 (Application proxy),是網路安全中的一項技術,用於增強防火牆或網路地址轉譯 (NAT) 的功能。它可以分析應用層的網路流量,並根據需要對其進行修改或控制。

Circuit-Level Proxy Firewall

電路層閘道是一種防火牆,它在會話層 (OSI 模型的第四層) 運作,監視 TCP 握手以確定請求的會話是否合法。但是,它不會檢查封包內的資料內容,只檢查封包來源。不過這種作法無法保證安全性,因為惡意程式仍可能隱藏在封包中。

電路層閘道具有以下特點:

電路層閘道也有一些缺點:

電路層閘道通常用於提供基本的防火牆保護,例如防止非法連接。它們也常用於提供較高的性能,例如在需要處理大量網路流量的環境中。

SOCKS: Circuit-level Gateway

9.4  Firewall Basing

bastion host

堡壘主機是一種專門用於保護網路安全的伺服器。它通常位於網路邊緣,用於隔離內部網路和外部網路。堡壘主機通常運行多種安全功能,例如防火牆、入侵防禦系統和應用程式閘道。

host-based firewall

主機型防火牆是一種安裝在個人電腦或伺服器上的防火牆軟體或硬體。它用於保護單一主機免受網路攻擊。主機型防火牆通常會根據連接的來源和目的地 IP 地址、端口號和協議類型來過濾網路流量。

personal firewall

個人防火牆是一種安裝在個人電腦上的防火牆軟體。它用於保護個人電腦免受網路攻擊。個人防火牆通常會根據連接的來源和目的地 IP 地址、端口號和協議類型來過濾網路流量。

堡壘主機提供了最強大的安全性,但也最昂貴和最複雜。

主機型防火牆提供中等的安全性,兼顧了成本和複雜性。

個人防火牆提供最低的安全性,但也最容易使用。

Bastion Host(堡壘主機)

堡壘主機是一種專門用於保護網路安全的伺服器。它通常位於網路邊緣,用於隔離內部網路和外部網路。堡壘主機通常運行多種安全功能,例如防火牆、入侵防禦系統和應用程式閘道。

Bastion Hosts: Common Characteristics

Host-Based (Server-base) Firewalls

Personal Firewall

9.5  Firewall Location and Configurations

DMZ Networks

Virtual Private Networks(VPN)

Distributed Firewalls

Summary of Firewall Locations and Topologies

9.6  Intrusion Prevention Systems

Host-Based IPS (HIPS)

The Role of HIPS

If HIPS is sophisticated enough, can we get rid of network-level devices?

Security Practice: Defense in Depth (DiD)

Network-Based IPS

Distributed or Hybrid IPS

Example: Unified Threat Management Appliance

Sidewinder G2 Security Appliance Attack Protections Summary – Transport Level Examples

Sidewinder G2 Security Appliance Attack Protections Summary – Application Level Examples

Sidewinder G2 Security Appliance Attack Protections Summary – Application Level Examples (Cont.)

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Snort Inline

9.7  Example: Unified Threat Management Products

9.8  Key Terms, Review Questions, and Problems