基于計算機(jī)防火墻防護(hù)技術(shù)探究分析

李輝

摘要：隨著通信互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機(jī)防火墻在病毒攻克防御能力上有了重新的突破。其中包括：硬件結(jié)構(gòu)、OS層結(jié)構(gòu)以及安全層結(jié)構(gòu)，使其保證了終端系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全性。文章在此進(jìn)行了詳細(xì)分析，以便于提供可參考性的依據(jù)。關(guān)鍵詞：計算機(jī)；防火墻；安全應(yīng)用；層次結(jié)構(gòu)

原有計算機(jī)防火墻存有一定的缺陷，不能識別數(shù)據(jù)信息有效代碼，最終導(dǎo)致不明信令代碼的入侵，攻克計算機(jī)防護(hù)系統(tǒng)。但現(xiàn)有模式中，采用多層加密方式，保證了傳輸數(shù)據(jù)的完整性。

1計算機(jī)防火墻的分類

計算機(jī)防火墻的類型有：數(shù)據(jù)包過濾防火墻以及網(wǎng)絡(luò)地址翻譯防火墻，數(shù)據(jù)包防火墻是根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)信息的目的地址、源地址、端口號以及遵循的協(xié)議類型來進(jìn)行識別。例如：若傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息頭部含有31傳輸端口號，0-16為源端口，16-31為目的端口，具體數(shù)據(jù)報頭結(jié)構(gòu)如圖1所示，當(dāng)數(shù)據(jù)在傳輸過程中，數(shù)據(jù)包防火墻會根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)包的類型進(jìn)行檢測。這種防火墻的優(yōu)點(diǎn)便是不用更改終端設(shè)備的傳輸代碼，形成一個環(huán)形鏈鎖反應(yīng)，將最終的傳輸數(shù)據(jù)信息以報告的形式發(fā)送至終端設(shè)備。其次這種防火墻能夠與Pc之間建立直接邏輯聯(lián)系，當(dāng)數(shù)據(jù)包滿足邏輯關(guān)系時，才能被防火墻有效的識別。

網(wǎng)絡(luò)地址翻譯防火墻是將網(wǎng)絡(luò)中的IP轉(zhuǎn)化為互聯(lián)網(wǎng)中的IP，使其提高IP利用率，這種方案設(shè)計解決了LAN內(nèi)IP地址的申請問題。并且這種防火墻翻譯技術(shù)與其他防火墻技術(shù)相比，其終端具有隱蔽性的特點(diǎn)，主機(jī)終端與附屬Pc形成響應(yīng)，當(dāng)主機(jī)終端發(fā)出應(yīng)答模式，附屬設(shè)備接收后并發(fā)出應(yīng)答，這樣該兩主機(jī)的數(shù)據(jù)才能對接，這種配置模式可以保證私有IP地訪問INT，而這種靜態(tài)配置命令需要在路由器全局配置模式下進(jìn)行，其中配置路由器R1地址轉(zhuǎn)換的命令代碼如下：

Router111（config）#ip nat inside source static192.168.32.6

Router111（config）#ip nat inside source static192.168.42.6

Router111（config）#int f0/0

Router111（config-if）#ip nat in

Router111（config-if）#ip nat inside

Router111（config）#int fI/0

Router111（config-if）#ip nat out

Router111（config-if）#ip nat outside

這種配置命令能夠?qū)崿F(xiàn)路由器R1靜態(tài)地址之間的轉(zhuǎn)換，防止外部IP入侵檢測系統(tǒng)，破壞數(shù)據(jù)的完整性。數(shù)據(jù)報頭結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2計算機(jī)防火墻的應(yīng)用原理

計算機(jī)防火墻在應(yīng)用原理上將TopsecOS構(gòu)架分為3層，第1層是硬件結(jié)構(gòu)、第2層為OS層結(jié)構(gòu)、第3層為安全層結(jié)構(gòu)，其中MIPS主要用于硬件結(jié)構(gòu)中，完成信息指令和數(shù)據(jù)代碼的識別。該架構(gòu)還擁有64位編碼指令集，能夠?qū)⒕幋a的數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)庫，完成高級語言優(yōu)化處理功能。其次還帶有30個寄存器，完成MIPS32與MIPS64信息的轉(zhuǎn)換。OS層主要完成計算機(jī)防火墻信息加密處理，從而生成密鑰，完成PC至防火墻信息之間的識別。在RSA算法中，利用p/q兩個不對等大素數(shù)完成信息的加密與解密。加密采用的是私有密鑰：d=e-1{mod（p-1）（q-1）形式，解密采用的是m=cd（mod n），并且保證c=cd（mod n），其中m為明文，c為密文。安全結(jié)構(gòu)層是將信源代碼進(jìn)行有序的還原，安全結(jié)構(gòu)層是在交換設(shè)備內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)源代碼的還原。數(shù)據(jù)在傳輸過程中，首先從信源設(shè)備發(fā)出，然后在傳輸設(shè)備內(nèi)進(jìn)行加密，交換設(shè)備內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)代碼的解密以及封裝，最后將解密后的數(shù)據(jù)信息傳輸至終端設(shè)備內(nèi)。但是病毒往往破壞數(shù)據(jù)報頭結(jié)構(gòu)，造成傳輸數(shù)據(jù)片段缺失，而無法回復(fù)原有的數(shù)據(jù)模塊。在結(jié)構(gòu)層中，數(shù)據(jù)報頭中的源端口中存有一定的數(shù)據(jù)信息，當(dāng)數(shù)據(jù)片段發(fā)生缺失時，只要找到數(shù)據(jù)報頭的源端口，便可恢復(fù)發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，這種結(jié)構(gòu)在計算機(jī)防火墻中早已應(yīng)用，并取得了一定的成效。

3計算機(jī)防護(hù)墻存在的問題

計算機(jī)防火墻雖然具有一定的抵御能力，但是由于計算機(jī)病毒結(jié)構(gòu)的多變，一些文件夾中會隱藏或者嵌套著病毒代碼，導(dǎo)致防火墻不能有效的進(jìn)行識別。例如：防火墻在對傳輸代碼進(jìn)行識別時，防火墻識別的代碼指令為100…101，但由于病毒代碼的串改，導(dǎo)致傳輸?shù)拇a變?yōu)?00…111，防火墻識別了代碼中的前三位和后兩位，最終使病毒入侵至計算機(jī)服務(wù)器內(nèi)，導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。防火墻對于OA系統(tǒng)內(nèi)的病毒并不能有效的抑制，一般防火墻不但能夠攔截病毒，并且殺死計算機(jī)入侵的病毒。但是當(dāng)病毒入侵NOA內(nèi)，有些防火墻的抵御能力以及殺毒能力不能正常發(fā)揮作用。對于Web中的數(shù)據(jù)流量防火墻也不能進(jìn)行有效的識別，防火墻對于SSL加密的數(shù)據(jù)信息是可見的，但是對于數(shù)據(jù)信息的解密防火墻目前無法破解，這便導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)黑客借助SSL數(shù)據(jù)流量的加密性，攻擊用戶客戶端。其次便是防火墻無法屏蔽過長的URL，防火墻供應(yīng)商在防火墻軟件上說明該殺毒程序能夠有效阻止緩存的溢出。

計算機(jī)防火墻網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)也存有一定的缺陷，其中包括物理層以及網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)層存在的問題主要是網(wǎng)絡(luò)通信線路的破壞與物理數(shù)據(jù)竊聽網(wǎng)絡(luò)防火墻傳輸線路遭到破壞時，數(shù)據(jù)便有可能遭受到外界的攻擊，使其數(shù)據(jù)包丟失。網(wǎng)絡(luò)層存在的缺陷主要從2個層面進(jìn)行分析，一種是防火墻安全配置問題，另一種是網(wǎng)絡(luò)用戶安全意識的缺失。一般企業(yè)內(nèi)部采用的都是局域網(wǎng)通透防火墻，這種防火墻能夠?qū)P地址進(jìn)行過濾。企業(yè)只需要將內(nèi)部PC的IP錄入至終端數(shù)據(jù)庫，防火墻便會通過IP篩選的方式將外界不明代碼進(jìn)行過濾，防止黑客對防火墻的任意攻擊。但這種過濾方式會對FTP服務(wù)器以及Web服務(wù)器造成數(shù)據(jù)代碼信息的丟失，在篩選過程中會減少數(shù)據(jù)字符串的信息量，當(dāng)過濾掉大量IP時，字符串的信息便會大量減少，使其出現(xiàn)數(shù)據(jù)到達(dá)終端數(shù)據(jù)庫的信息大量減少。網(wǎng)絡(luò)用戶安全意識的缺失也是造成計算機(jī)防火墻出現(xiàn)問題的主要原因，用戶隨意登錄不明網(wǎng)站時，防火墻便會進(jìn)行防火攔截，終止惡意代碼的入侵，但有時阻止程序會發(fā)生中斷，使其黑客病毒入侵至終端系統(tǒng)，造成大量數(shù)據(jù)信息的丟失。

4計算機(jī)防火墻的發(fā)展應(yīng)用

計算機(jī)防火墻現(xiàn)已逐步應(yīng)用于各個區(qū)域，其中包括：軍事行業(yè)、療衛(wèi)生行業(yè)、機(jī)械制造業(yè)以及IT互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，軍事網(wǎng)絡(luò)防火墻的應(yīng)用能夠抵御外來病毒的入侵，保護(hù)國家軍事機(jī)密文件。軍事網(wǎng)絡(luò)防火墻屬于特殊防火墻，一般不與外網(wǎng)相連，外部的黑客無法攻入，使其保證了數(shù)據(jù)信息的完整性。醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)計算機(jī)防火墻的設(shè)立，保證醫(yī)藥管理人員能夠安全登錄后臺操作系統(tǒng)，查看醫(yī)院現(xiàn)有的藥品種類，以及完成藥品的歸類等。機(jī)械制造業(yè)計算機(jī)防火墻的設(shè)立，能夠有效抑制黑客對設(shè)備參數(shù)的更改。原有制造業(yè)沒有對其進(jìn)行防護(hù)，導(dǎo)致黑客攻入計算機(jī)終端系統(tǒng)，調(diào)整車床加工參數(shù)，使其生產(chǎn)出的設(shè)備不能滿足實(shí)際的需求。其次便是IT互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)計算機(jī)防火墻的設(shè)立，IT行業(yè)獨(dú)自建立企業(yè)內(nèi)部的安全防護(hù)網(wǎng)，保證企業(yè)專屬數(shù)據(jù)信息的有效性。計算機(jī)防火墻現(xiàn)已在各個終端系統(tǒng)都有所應(yīng)用，其實(shí)保證數(shù)據(jù)信息的安全性。

5結(jié)語

通過對計算機(jī)防火墻防護(hù)技術(shù)和安全應(yīng)用分析，使得學(xué)者對此有了更為深刻的認(rèn)知。防火墻的建立不但保證了終端系統(tǒng)的安全性，并且對于整個運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)的安全性也起到了一定的保障，使其促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展。