Межсетевые экраны (файерволы) стали неотъемлемой частью IT-инфраструктуры современных компаний. Они выполняют критически важные функции по защите корпоративных сетей от кибератак. В этой статье мы подробно рассмотрим различные технологии межсетевых экранов и дадим практические советы по их применению для обеспечения безопасности бизнеса.
История появления межсетевых экранов
Первые технические решения, выполняющие функции фильтрации сетевого трафика, появились еще в конце 1980-х годов. Это были маршрутизаторы, которые могли инспектировать заголовки пакетов и выполнять примитивную фильтрацию на основе правил. С развитием сетевых технологий маршрутизаторы получили возможность анализировать данные не только сетевого, но и транспортного уровня. Таким образом, первые маршрутизаторы можно считать прародителями современных межсетевых экранов.
В отличие от них, первые программные решения для фильтрации трафика появились гораздо позже - только в 1990-х годах. Например, хорошо известный сегодня проект iptables для Linux был основан в 1998 году. Это объясняется тем, что долгое время основной угрозой для пользователей ПК были вирусы, с которыми успешно справлялись антивирусные программы. Однако в конце 90-х вирусы стали активно использовать отсутствие защиты от сетевых атак на компьютерах, что вызвало резкий рост интереса к межсетевым экранам.
Принцип работы межсетевых экранов
Основным принципом работы любого межсетевого экрана является фильтрация трафика в соответствии с набором заданных администратором правил. Этот набор правил называется ruleset. Каждое отдельное правило определяет, что делать с конкретным типом трафика - пропускать его дальше, блокировать или отклонять.
Порядок правил имеет большое значение для производительности межсетевого экрана. Рекомендуется располагать сначала правила для наиболее часто встречающихся типов трафика. Это позволяет сократить время обработки каждого пакета.
Существует два основных принципа обработки трафика в межсетевых экранах:
- Разрешать только явно определенный трафик
- Запрещать только явно определенный трафик
Первый принцип обеспечивает более высокую защищенность, но требует больших усилий администратора по описанию разрешенных типов трафика. Второй подход проще в настройке, но менее безопасен.
Основные типы межсетевых экранов
Существует несколько основных типов межсетевых экранов, которые различаются по уровню сетевой модели OSI, на котором они функционируют. Рассмотрим их подробнее.
Пакетные фильтры
Пакетные фильтры работают на сетевом уровне, анализируя заголовки пакетов и фильтруя их на основе параметров вроде IP-адресов, портов, флагов TCP. Этот тип реализован практически во всех маршрутизаторах и является самым распространенным.
Шлюзы сеансового уровня
Шлюзы сеансового уровня отслеживают состояние TCP-соединений и фильтруют трафик в зависимости от текущей фазы конкретной сессии связи. Это позволяет блокировать пакеты, не принадлежащие установленным соединениям.
Межсетевые экраны прикладного уровня
Данный тип экранов способен анализировать протоколы прикладного уровня и выявлять в трафике аномалии на основе контекста. Например, запрещать конкретные команды в протоколах или блокировать подозрительные файлы.
Каждый из этих типов межсетевых экранов обладает своими преимуществами и недостатками. Грамотный подбор и комбинация разных решений позволяет эффективно защищать корпоративную сеть от современных киберугроз.
В последние годы также получили распространение так называемые инспекторы состояния, которые сочетают в себе возможности анализа трафика как на сетевом, так и на прикладном уровне. Это позволяет добиться высокой производительности фильтрации в сочетании с глубоким контекстным анализом.
Как выбрать межсетевой экран для компании
При выборе межсетевого экрана для защиты корпоративной сети стоит учитывать масштабы и специфику бизнеса, а также имеющийся бюджет на ИБ. Для небольших компаний оптимальным решением часто является программный межсетевой экран, установленный на отдельном сервере или рабочей станции.
Крупные предприятия для обеспечения высокой производительности фильтрации трафика обычно выбирают аппаратный межсетевой экран в виде отдельного устройства. Аппаратный экран специально оптимизирован для быстрой обработки огромных объемов сетевых данных.
Оптимальная конфигурация защиты часто включает комбинацию аппаратного периметрального экрана на внешнем контуре сети и программных экранов между различными внутренними сегментами.
Ограничения технологий межсетевых экранов
Современные межсетевые экраны не лишены определенных ограничений, о которых стоит помнить при их применении для защиты корпоративных систем.
Одной из главных проблем является невозможность анализа шифрованного TLS-трафика. Многие вредоносные программы используют шифрование данных, чтобы скрыть свою активность от экранов.
Еще одна сложность - это неспособность распознавать новые и малоизвестные сетевые протоколы. Часто требуется доработка правил на экране при внедрении новых технологий и сервисов.
Тенденции развития межсетевых экранов
Чтобы преодолеть подобные ограничения, производители активно развивают межсетевые экраны нового поколения.
Одним из ключевых направлений является интеграция с системами предотвращения вторжений для расширения возможностей анализа трафика и выявления аномалий.
Еще один важный тренд - переход к облачным платформам управления межсетевыми экранами, что позволяет масштабировать защиту и упростить ее администрирование.
Рекомендации по применению межсетевых экранов
Для эффективного использования межсетевых экранов в интересах безопасности бизнеса рекомендуется:
- Тщательно продумать правила фильтрации исходя из потребностей компании
- Регулярно обновлять ПО экранов и следить за появлением новых угроз
- Анализировать журналы блокированного трафика на предмет аномалий
Следование этим простым рекомендациям позволит существенно повысить уровень защиты корпоративных систем и данных с помощью современных межсетевых экранов.
Интеграция межсетевых экранов с системами обнаружения вторжений
Одним из перспективных направлений развития межсетевых экранов является их интеграция с системами обнаружения и предотвращения вторжений (IDS/IPS). Это позволяет расширить возможности анализа сетевого трафика и выявления вредоносной активности.
Системы IPS обладают базами сигнатур известных атак и аномалий. Они могут обнаруживать вторжения, которые межсетевой экран пропускает из-за ограниченности правил фильтрации.
При интеграции решений межсетевой экран получает данные от IPS о подозрительном трафике и может динамически корректировать правила фильтрации для его блокировки.
Межсетевые экраны нового поколения с поддержкой машинного обучения
Активно развивается применение технологий машинного обучения в межсетевых экранах нового поколения. Использование нейросетей позволяет экранам самостоятельно выявлять неизвестные ранее типы вредоносной активности по характерным признакам трафика.
В отличие от традиционных подходов, основанных на сигнатурах угроз, машинное обучение способно распознавать даже новейшие виды атак, не описанные в базах экрана.
Развитие облачных платформ управления межсетевыми экранами
Современные облачные платформы управления межсетевыми экранами открывают новые возможности для защиты распределенных корпоративных сетей.
Облачное решение позволяет централизованно настраивать политики безопасности и отслеживать состояние защиты во всех подразделениях компании из единой консоли.
Кроме того, облако существенно упрощает масштабирование системы экранов при изменении топологии сети и добавлении новых офисов.
Риск-ориентированный подход к настройке межсетевых экранов
Для повышения эффективности защиты рекомендуется применять риск-ориентированный подход при настройке правил на межсетевых экранах.
Это предполагает более жесткую фильтрацию трафика на сегментах сети с наиболее ценными и уязвимыми информационными активами.
Такой подход оптимизирует использование возможностей экранов исходя из приоритетов бизнеса и профиля киберугроз.
Мониторинг эффективности межсетевых экранов
Для поддержания высокого уровня защищенности крайне важно организовать непрерывный мониторинг эффективности работы межсетевых экранов.
Это включает регулярный анализ логов заблокированного и разрешенного трафика, оценку скорости обработки пакетов, мониторинг использования аппаратных ресурсов экранов.
Полученные метрики позволяют своевременно настраивать конфигурацию, предотвращать перегрузки и выявлять слабые места в защите периметра сети.
Тестирование межсетевых экранов на проникновение
Тестирование на проникновение (pentest) межсетевых экранов рекомендуется проводить регулярно для выявления уязвимостей в конфигурации фильтрации.
Это позволяет «пощупать» экран извне реальными инструментами взломщика и найти пробелы в правилах, которые затем устраняются для повышения уровня защиты.
Резервирование критически важных межсетевых экранов
Для предотвращения сбоев, которые могут привести к нарушению защиты периметра сети, важно организовать резервирование критически важных межсетевых экранов.
Это подразумевает развертывание нескольких экранов с идентичными правилами фильтрации и реализацию механизмов автоматического переключения между ними.
Обучение персонала для эффективного применения межсетевых экранов
Не стоит забывать, что технологии сами по себе не гарантируют безопасность. Ключевым фактором являются знания и навыки персонала.
Регулярное обучение сотрудников, отвечающих за настройку и эксплуатацию межсетевых экранов, позволит максимально эффективно использовать их возможности для защиты корпоративных систем.
Особенности построения комбинированной системы защиты периметра на основе разнородных межсетевых экранов
Для максимально надежной защиты крупных распределенных сетей часто применяется комбинированное решение из аппаратных и программных межсетевых экранов различных типов.
При этом важно грамотно распределить зоны ответственности и избежать конфликтов в правилах фильтрации на разных уровнях. Необходимо четко определить роли каждого компонента в общей системе защиты.
Размещение межсетевых экранов в корпоративной сети
Аппаратные высокопроизводительные экраны обычно размещаются на внешнем и внутренних магистральных периметрах для фильтрации трафика между сегментами.
Программные экраны целесообразно устанавливать непосредственно на серверах, узлах управления и других критически важных хостах.
Разграничение зон ответственности разных экранов
Глобальная фильтрация на внешнем периметре выполняется аппаратными экранами. Внутренние программные экраны дополняют защиту с учетом особенностей конкретных сегментов и серверов.
Избежание конфликтов правил фильтрации
Очень важно избегать противоречащих друг другу правил на разных экранах, которые могут создать лазейки для атак. Необходима централизованная координация при изменении конфигураций.
Аудит конфигураций межсетевой защиты периметра
Рекомендуется периодически проводить аудит текущих конфигураций всех задействованных в системе защиты межсетевых экранов с привлечением внешних специалистов.
Это позволит выявить уязвимости, которые могут быть следствием ошибок в правилах фильтрации, неучтенных зависимостей между разными компонентами защиты периметра.
