CISCO PIX防火墻及網(wǎng)絡(luò)安全配置指南

隨著國(guó)際互連網(wǎng)的發(fā)展，一些企業(yè)建立了自己的INTRANET，并通過(guò)專線與INTERNET連通。為了保證企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的安全，防止非法入侵，需要使用專用的防火墻計(jì)算機(jī)。路由器防火墻只能作為過(guò)濾器，并不能把內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從入侵者眼前隱藏起來(lái)。只要允許外部網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)直接訪問(wèn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)，就存在著攻擊者可以損害內(nèi)部局域網(wǎng)上機(jī)器的安全性，并從那里攻擊其他計(jì)算機(jī)的可能性。 

大多數(shù)提供代理服務(wù)的專用防火墻機(jī)器是基于UNIX系統(tǒng)的，這些操作系統(tǒng)本身就有安全缺陷。CISCO提供了PIX (Private Internet eXchange，私有Internet交換)防火墻，它運(yùn)行自己定制的操作系統(tǒng)，事實(shí)證明，它可以有效地防止非法攻擊。PIX防火墻要求有一個(gè)路由器連接到外部網(wǎng)絡(luò)，如附圖所示。PIX有兩個(gè)ETHERNET接口，一個(gè)用于連接內(nèi)部局域網(wǎng)，另一個(gè)用于連接外部路由器。外部接口有一組外部地址，使用他們來(lái)與外部網(wǎng)絡(luò)通信。內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)則配置有一個(gè)適合內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)號(hào)方案的IP地址。PIX的主要工作是在內(nèi)部計(jì)算機(jī)需要與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信時(shí)，完成內(nèi)部和外部地址之間的映射。 

配置好PIX防火墻后，從外部世界看來(lái)，內(nèi)部計(jì)算機(jī)好象就是直接連接到PIX的外部接口似的。由于PIX的外部接口是Ethernet接口，所以，向主機(jī)傳送信息包需要用到MAC地址。為了使內(nèi)部主機(jī)在數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層上看起來(lái)都好象是連接在外部接口上的，PIX運(yùn)行了代理ARP，代理ARP給外部網(wǎng)絡(luò)層IP地址指定數(shù)據(jù)鏈路MAC地址，這就使得內(nèi)部計(jì)算機(jī)看起來(lái)像是在數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的外部接口上似的。大多數(shù)情況下，與外部網(wǎng)絡(luò)的通信是從內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中發(fā)出的。由于PIX是對(duì)信息包進(jìn)行操作，而不是在應(yīng)用過(guò)程級(jí)（代理服務(wù)器則采用這種方法），PIX既可以跟蹤UDP會(huì)話，也可以跟蹤TCP連接。當(dāng)一個(gè)計(jì)算機(jī)希望同外部計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信時(shí)，PIX記錄下內(nèi)部來(lái)源地址，然后從外部地址庫(kù)分配一個(gè)地址，并記錄下所進(jìn)行的轉(zhuǎn)換。這就是人們常說(shuō)的有界NAT（stateful NAT），這樣，PIX就能記住它在同誰(shuí)進(jìn)行交談，以及是哪個(gè)計(jì)算機(jī)首先發(fā)起的對(duì)話。只有已被確認(rèn)的來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò)的信息包才會(huì)運(yùn)行，并進(jìn)入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。 

不過(guò)，有時(shí)也需要允許外部計(jì)算機(jī)發(fā)起同指定的內(nèi)部計(jì)算機(jī)的通信。典型的服務(wù)包括電子郵件、WWW服務(wù)、以及FTP服務(wù)。PIX給一個(gè)內(nèi)部地址硬編碼一個(gè)外部地址，這個(gè)地址是不會(huì)過(guò)期的。在這種情況下，用到對(duì)目標(biāo)地址和端口號(hào)的普通過(guò)濾。除非侵入PIX本身，外部用戶仍然是無(wú)法了解內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的。在不了解內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的情況下，惡意用戶就無(wú)法從內(nèi)部主機(jī)向內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)實(shí)施攻擊。 

PIX另一個(gè)關(guān)鍵性的安全特性是對(duì)TCP信息包的序列編號(hào)進(jìn)行隨機(jī)化處理。由于IP地址電子欺騙的方法早已公布，所以，入侵者已經(jīng)有可能通過(guò)這種方法，控制住一個(gè)現(xiàn)成的TCP連接，然后向內(nèi)部局域網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)發(fā)送它們自己的信息。要想做到這一點(diǎn)，入侵者必須猜出正確的序列編號(hào)。在通常的TCP/IP中實(shí)現(xiàn)是很容易的，因?yàn)槊看纬跏蓟B接時(shí)，大都采用一個(gè)相同的編號(hào)來(lái)啟動(dòng)會(huì)話。而PIX則使用了一種數(shù)學(xué)算法來(lái)隨機(jī)化產(chǎn)生序列編號(hào)，這實(shí)際上使得攻擊者已經(jīng)不可能猜出連接所使用的序列編號(hào)了。

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