Міжмережевий екран: що це, як він працює і як вибрати найкращий для вашої мережі. У цій статті можна дізнатися, що таке мережевий екран, як він з’явився та розвивався, які типи та функції міжмережевих екранів існують та як вибрати його для своєї мережі.
Вступ
У сучасному цифровому світі ми постійно підключаємось до різних мереж, таких як інтернет, корпоративні мережі чи домашні мережі. Але як ми можемо бути впевнені, що наші дані та пристрої захищені від шкідливих атак чи небажаного доступу? Для цього існує спеціальний інструмент мережної безпеки, який називається міжмережевим екраном.
Мета цієї статті – розповісти, що таке міжмережевий екран (англ. Firewall), як він працює, які типи міжмережевих екранів існують і чому він важливий для нашої конфіденційності та безпеки в мережі. Ми також розглянемо кілька прикладів використання міжмережевих екранів та дамо рекомендації щодо вибору та використання міжмережевих екранів.
Визначення мережевого екрану
Міжмережевий екран – це система мережної безпеки, яка контролює вхідний та вихідний мережевий трафік на основі заданих правил безпеки. Мережевий екран встановлює бар’єр між довіреною мережею та недовіреною мережею, такою як інтернет.
Призначення міжмережевого екрану – фільтрувати добрий від поганого, або довірений від недовіреного трафіку. Термін походить від концепції фізичних стін, які є бар’єрами для уповільнення поширення вогню до прибуття пожежників. За аналогією, мережові екрани призначені для керування мережевим трафіком – зазвичай з метою уповільнити поширення мережевих загроз.
Історія розвитку мережевих екранів
Перші міжмережні екрани з’явилися наприкінці 1980-х років у відповідь на кількість кібератак, що зростає, на комп’ютерні системи. Вони були засновані на принципі проксі-сервера, який виступав посередником між двома мережами для певного додатка. Проксі-сервери могли надавати додаткові функції, такі як кешування вмісту та безпека, запобігаючи прямим підключенням ззовні мережі. Однак це також могло впливати на пропускну здатність та підтримку додатків.
На початку 1990-х років було розроблено новий тип міжмережевих екранів, який називався міжмережевим екраном зі станом (stateful firewall). Цей тип мережевого екрану дозволяв або блокував трафік на основі стану, порту та протоколу. Він відстежував усю активність від відкриття з’єднання до його закриття. Рішення щодо фільтрації приймалися на основі правил, визначених адміністратором, а також контексту, який стосувався використання інформації з попередніх з’єднань та пакетів, що належать одному й тому ж з’єднанню.
Наприкінці 1990-х років і на початку 2000-х років з’явилися міжмережеві екрани з уніфікованим управлінням загрозами (UTM). Ці пристрої об’єднували функції міжмережевого екрану зі станом з вторгненням і антивірусом. Вони також могли включати додаткові послуги та хмарне управління. UTM фокусувалися на простоті та зручності використання.
В даний час більшість компаній використовують міжмережні екрани наступного покоління (NGFW), щоб блокувати сучасні загрози, такі як просунуте шкідливе програмне забезпечення та атаки на рівні додатків. За визначенням, міжмережевий екран наступного покоління має включати:
- Інтелектуальний контроль доступу на основі стану
- Інтегровану систему запобігання вторгненням (IPS)
- Поінформованість та контроль додатків, щоб бачити та блокувати ризиковані додатки
- Шляхи оновлення, щоб включати майбутні інформаційні потоки
- Методи для вирішення проблем безпеки, що еволюціонують
- Фільтрування URL на основі геолокації та репутації
Крім цих можливостей, NGFW може робити більше. Міжмережні екрани, орієнтовані на загрози, включають всі можливості традиційного NGFW, а також надають просунуте виявлення та усунення загроз.
Як працює міжмережевий екран
Міжмережевий екран вирішує, який трафік може проходити і який трафік вважається небезпечним. По суті він працює шляхом фільтрації хорошого від поганого або довіреного від недовіреного. Однак, перш ніж ми перейдемо до деталей, корисно зрозуміти структуру мережевих мереж.
Мережні екрани призначені для захисту приватних мереж та пристроїв кінцевих точок у них, які називаються мережевими хостами. Мережеві хости — це пристрої, які спілкуються з іншими хостами в мережі. Вони відправляють та отримують між внутрішніми мережами, а також вихідні та вхідні між зовнішніми мережами. Комп’ютери та інші кінцеві пристрої використовують мережі для доступу до Інтернету та один до одного. Однак Інтернет розділений на підмережі або “підмережі” для безпеки та конфіденційності. Основні сегменти підмереж наступні:
- Зовнішні загальнодоступні мережі зазвичай належать до загальнодоступного/глобального інтернету або різних екстранетів.
- Внутрішні приватні мережі визначають домашню мережу, корпоративні інтранети та інші закриті мережі.
- Периметральні мережі описують граничні мережі, які з бастіонних хостів – комп’ютерних хостів, присвячених посиленої безпеки, готові витримати зовнішню атаку. Як захищений буфер між внутрішніми та зовнішніми мережами вони також можуть використовуватися для розміщення будь-яких зовнішньоорієнтованих служб, що надаються внутрішньою мережею (наприклад, серверів для веб, пошти, FTP, VoIP тощо). Вони безпечніші, ніж зовнішні мережі, але менш безпечні, ніж внутрішні.
Встановлення
Міжмережні екрани зазвичай встановлюються на межі між довіреною та недовіреною мережею, щоб створити “точку скрути”, через яку проходить весь трафік. Вони аналізують дані, що надсилаються комп’ютерною мережею, і приймають рішення на основі набору правил. Дані, що надсилаються по комп’ютерній мережі, збираються в пакет, який містить IP-адреси відправника та одержувача, номери портів та іншу інформацію. Перш ніж пакет досягне свого пункту призначення, він відправляється на міжмережевий екран для перевірки. Якщо міжмережевий екран визначає, що пакет дозволено, він відправляє їх у пункт призначення; інакше міжмережевий екран відкидає пакет.
Критерії, які міжмережевий екран використовує визначення того, дозволено пакет чи ні, називаються набором правил. Наприклад, правило міжмережевого екрану може говорити: відкинути весь вхідний трафік на порт 22, який зазвичай використовується для віддаленого входу в комп’ютери за допомогою SSH (безпечна оболонка). У цьому випадку, коли пакет прибуває з портом призначення 22, міжмережевий екран ігнорує і не доставляє його до IP-адреси джерела.
Типи міжмережевих екранів
Міжмережні екрани можуть бути різними за своєю структурою, функціональністю та місцем розміщення. Залежно від цих факторів ми можемо виділити такі типи міжмережевих екранів:
З урахуванням фільтрації пакетів
- Міжмережевий екран з урахуванням фільтрації пакетів. Це найпростіший і найшвидший тип міжмережевого екрану, який працює на мережному рівні моделі OSI і порівнює кожен пакет даних з набором правил, що базуються на IP-адресах, портах і протоколах. Якщо пакет відповідає правилу, він пропускається, якщо ні – блокується. Цей тип міжмережевого екрану не враховує контекст або стан з’єднання, тому він може бути схильний до атак типу IP-спуфінгу або фрагментації.
З урахуванням шлюзів рівня сеансу
- Міжмережевий екран з урахуванням шлюзів рівня сеансу. Цей тип міжмережевого екрану працює на рівні сеансу моделі OSI та моніторить TCP (Transmission Control Protocol) з’єднання між мережами. Він перевіряє, чи є з’єднання довіреним, виходячи з рукостискання TCP, і дозволяє або блокує трафік на основі цього. Він не аналізує вміст пакетів або програм, тому він може пропустити деякі види атак.
Зі станом (stateful firewall)
- Міжмережевий екран із станом (stateful firewall). Цей тип міжмережевого екрану є покращенням попередніх типів та працює на транспортному рівні моделі OSI. Він відстежує стан, порт і протокол кожного з’єднання і запам’ятовує інформацію про попередні пакети, що належать одному з’єднанню. Він також може перевіряти заголовки та вміст пакетів на відповідність правилам безпеки. Цей тип міжмережевого екрану ефективніший у блокуванні складних атак, таких як DoS (Denial of Service) або DDoS (Distributed Denial of Service).
Із уніфікованим управлінням загрозами (UTM)
- Міжмережевий екран із уніфікованим управлінням загрозами (UTM). Це пристрій, який поєднує функції міжмережевого екрану зі станом з іншими службами безпеки, такими як антивірус, IPS (Intrusion Prevention System), фільтрація URL (Uniform Resource Locator), VPN (Virtual Private Network) і хмарне управління. UTM фокусується на простоті та зручності використання для малого та середнього бізнесу.
Наступного покоління (NGFW)
- Міжмережевий екран наступного покоління (NGFW). Це просунутий тип міжмережевого екрану, який включає всі можливості міжмережевого екрану зі станом, а також надає додаткові функції, такі як обізнаність і контроль додатків, інтегровану IPS, фільтрацію URL на основі геолокації та репутації, підтримку майбутніх інформаційних потоків і методи для вирішення еволюціональних проблем безпеки. NGFW здатний блокувати сучасні загрози, такі як просунуте шкідливе програмне забезпечення та атаки на рівні додатків.
Орієнтований на загрози
- Міжмережевий екран, орієнтований на загрози. Це найпередовіший тип міжмережевого екрану, який включає всі можливості NGFW, а також надає просунуте виявлення і усунення загроз. За допомогою такого міжмережевого екрану ви можете:
- Виявляти та блокувати відомі та невідомі загрози в режимі реального часу
- Автоматично корелювати події безпеки та мережеву активність
- Використовувати глобальну розвідку щодо загроз для оновлення правил та політик
- Ізолювати заражені системи та відновлювати нормальну роботу
Апаратні та програмні міжмережеві екрани
- Апаратні та програмні міжмережеві екрани. Це поділ міжмережевих екранів за способом реалізації. Апаратний міжмережевий екран – це окремий пристрій, який підключається до мережі та фільтрує трафік між мережами. Програмний міжмережевий екран — це програма, яка встановлюється на комп’ютер або на інший пристрій і фільтрує трафік між пристроєм і мережею. Апаратні міжмережні екрани зазвичай більш потужні, надійні та захищені, але також дорожчі та складніші у налаштуванні та обслуговуванні. Програмні міжмережові екрани зазвичай більш дешеві, гнучкі та легкі у використанні, але також більш уразливі, повільні та залежні від ресурсів пристрою.
Мережеві та персональні міжмережеві екрани
- Мережеві та персональні міжмережеві екрани. Це розділення міжмережевих екранів за місцем розташування. Мережевий міжмережевий екран — це екран, який захищає всю мережу або її частину зовнішнього трафіку. Він може бути апаратним чи програмним, але зазвичай розташований на межі між мережами. Персональний міжмережевий екран — це міжмережевий екран, який захищає один пристрій від вхідного та вихідного трафіку. Він завжди програмний і зазвичай вбудований в операційну систему чи антивірусне ПЗ.
Важливість міжмережевих екранів у сучасному цифровому світі
Міжмережеві екрани відіграють ключову роль у забезпеченні безпеки інформації та конфіденційності в мережі. Вони надають такі переваги:
- Захист інформації та конфіденційності. Міжмережні екрани запобігають несанкціонованому доступу до ваших даних, файлів, паролів, особистої інформації та інших чутливих ресурсів. Вони також можуть шифрувати ваш трафік, щоб захистити його від перехоплення чи підробки.
- Превентивний захід проти кібератак. Міжмережеві екрани блокують більшість поширених видів атак, таких як сканування портів, підбір паролів, віддалене виконання коду, відмова в обслуговуванні та інші. Вони також можуть виявляти та ізолювати заражені системи, щоб запобігти поширенню шкідливого програмного забезпечення по мережі.
Приклади використання
Міжмережні екрани можуть бути використані у різних сценаріях для захисту різних типів мереж та пристроїв. Ось кілька прикладів:
- У корпоративній мережі. Корпоративні мережі зазвичай мають кілька підмереж для різних відділів, функцій або служб. Для захисту таких мереж від зовнішніх та внутрішніх загроз, необхідно використовувати міжмережові екрани різних типів та рівнів. Наприклад, можна використовувати апаратний NGFW на межі з інтернетом, програмний міжмережевий екран зі станом на кожному сервері та персональний міжмережевий екран на кожному робочому місці.
- У домашніх мережах. Домашні мережі також потребують захисту від злому, шпигунства та шкідливого ПЗ. Для цього можна використовувати апаратний міжмережевий екран, вбудований у маршрутизатор або модем, який підключає домашню мережу до Інтернету. Також можна використовувати програмний міжмережевий екран на кожному комп’ютері, планшеті чи смартфоні, який підключається до домашньої мережі.
- У хмарних сервісах. Хмарні сервіси надають користувачам та організаціям доступ до різних ресурсів та програм через інтернет. Для захисту таких сервісів від несанкціонованого доступу та атак необхідно використовувати міжмережові екрани, спеціально розроблені для хмарного середовища. Наприклад, можна використовувати веб-додаток міжмережевий екран UKEY (WAF), який захищає веб-програми від атак на рівні програм, таких як SQL-ін’єкції або XSS (Cross-Site Scripting). Також можна використовувати міжмережевий екран як сервіс (FWaaS), який надає міжмережевий екран у вигляді хмарного сервісу, який можна легко налаштовувати та масштабувати.
Рекомендації щодо вибору та використання міжмережевих екранів
При виборі та використанні міжмережевих екранів необхідно враховувати такі фактори:
- Підбір під специфічні потреби та обставини. Немає єдиного рішення, яке підходить всім випадкам. Залежно від типу, розміру та цілей вашої мережі або пристрою, вам може знадобитися різний тип або комбінація міжмережевих екранів. Наприклад, для захисту корпоративної мережі можна використовувати апаратний NGFW на межы з інтернетом і програмний міжмережевий екран на кожному сервері та робочому місці. Для захисту домашнього комп’ютера можна використовувати програмний міжмережевий екран з антивірусом та VPN.
- Оновлення та налаштування міжмережевих екранів. Для забезпечення максимальної безпеки вашого міжмережевого екрана необхідно регулярно оновлювати його програмне забезпечення або прошивку, а також налаштовувати його правила та політики відповідно до умов і загроз, що змінюються. Ви також повинні перевіряти журнали та звіти міжмережевого екрана, щоб відстежувати мережну активність та виявляти аномалії чи порушення.
- Дотримання стандартів та кращих практик безпеки. Залежно від вашої галузі або регіону, ви можете бути зобов’язані дотримуватись певних стандартів або регулювань безпеки даних, таких як PCI DSS (Payment Card Industry Data Security Standard), HIPAA (Health Insurance Portability and Accountability Act) або GDPR (General Data Protection Regulation) ). Для цього вам необхідно вибирати та використовувати міжмережеві екрани, які відповідають цим вимогам. Крім того, ви повинні слідувати кращим практикам безпеки, таким як:
- Посилення та правильне налаштування міжмережевого екрану
- Планування розгортання міжмережевого екрану
- Захист міжмережевого екрану
- Захист облікових записів користувачів
- Обмеження доступу до зон по схваленому трафіку
- Забезпечення відповідності політиці та використанню міжмережевого екрану
- Тестування для перевірки політики та визначення ризиків
- Аудит програмного забезпечення або прошивки та журналів
Висновок
У цій статті ми розповіли, що таке міжмережевий екран, як він працює, які типи міжмережевих екранів існують і чому він важливий для нашої конфіденційності та безпеки у мережі. Ми також розглянули кілька прикладів використання міжмережевих екранів і надали рекомендації щодо вибору та використання міжмережевих екранів.
Міжмережевий екран – це необхідний інструмент мережної безпеки, який захищає наші дані, пристрої та програми від несанкціонованого доступу, шкідливого програмного забезпечення та інших загроз. Проте міжмережевий екран не є панацеєю від усіх проблем безпеки, і його потрібно поєднувати з іншими заходами захисту, такими як антивірус, VPN, IPS, WAF та інші.
Вибираючи та використовуючи міжмережевий екран, ми повинні враховувати наші специфічні потреби та обставини, а також дотримуватись стандартів та кращих практик безпеки. Тільки тоді ми зможемо забезпечити надійний захист нашої мережі та нашого бізнесу.