فایروال چیست؟ بررسی انواع فایروال، کاربردها، مزایا و معایب
در دنیای شبکه‌های کامپیوتری، حفظ امنیت می‌تواند کار دشواری باشد. بسیاری از ما داده‌های بسیار مهمی را در کامپیوترها و فضای ابری نگهداری می‌کنیم و اطلاعات مهمی را رد و بدل می‌کنیم. فایروال‌ها در جهت حفظ امنیت ساخته شده‌اند و وظیفه آنها نظارت بر جریان اطلاعات بین رایانه یا شبکه شما و اینترنت است. فایروال‌ها دسترسی غیرمجاز را مسدود می‌کنند و در عین حال به داده‌های ایمن اجازه عبور می‌دهند. در نتیجه، بخش مهمی از دنیای دیجیتالی ما هستند. در این مقاله می‌خواهیم به بررسی فایروال، انواع آن، کاربردها، مزایا و معایب این فناوری بپردازیم. با ادامه این مطلب ما را همراهی کنید.
فایروال چیست؟
فایروال یک فناوری امنیتی برای شبکه است. این فناوری می‌تواند هم سخت‌افزاری باشد و هم نرم‌افزاری. فایروال بر ترافیک ورودی و خروجی نظارت می‌کند و بر اساس مجموعه‌ای از قوانین امنیتی تعریف شده، آن ترافیک خاص را می‌پذیرد، رد می‌کند یا حذف می‌کند. پس با توجه به این تعریف یک فایروال کارهای زیر را انجام می‌دهد:
- پذیرش: به ترافیک‌های مجاز اجازه عبور می‌دهد.
- رد کردن: ترافیک را مسدود می‌کند و با اروری این مسدود شدن را اعلام می‌کند.
- دراپ کردن: ترافیک را بدون ارور یا پاسخ مسدود می‌کند.
تاریخچه فایروال
قبل از فایروال‌ها، امنیت شبکه توسط فهرست‌های کنترل دسترسی (ACL) موجود در روترها تأمین می‌شد. ACLها قوانینی هستند که تعیین می‌کنند آیا شبکه می‌تواند به یک آدرس IP خاص دسترسی داشته باشد یا خیر. نقطه ضعف ACLها این است که نمی‌توانند ماهیت پکتی را که دارند بلاک می‌کنند، مشخص کنند. همچنین، ACLها نمی‌توانند به تنهایی تهدیدات را از شبکه دور نگه دارند.
با توجه به این موارد، نیاز به یک فناوری بود که بتواند این محدودیت‌ها را حذف کند و آن فناوری «فایروال» نام دارد. دیگر اتصال به اینترنت برای سازمان‌ها اختیاری نیست. درست است که دسترسی به اینترنت مزایایی را برای سازمان‌های مختلف فراهم می‌کند؛ اما شبکه داخلی آنها را در برابر دنیایی خارجی قرار می‌دهد که می‌تواند پر از تهدیدات بزرگ و کوچک باشد. در نتیجه، فایروال می‌تواند یاری‌رسان باشد و شبکه داخلی سازمان‌ها را در برابر ترافیک غیرمجاز ایمن‌سازی کند.
کارکرد فایروال چگونه است؟
فایروال، ترافیک شبکه را با توجه به مجموعه‌ای از قوانین از قبل تعریف شده مدیریت می‌کند. به عنوان مثال، ممکن است در یک شرکت، قانون چنین باشد که کارمندان بخش انسانی اجازه دسترسی به داده‌های بخش فنی را نداشته باشند. در عین حال، قانون دیگری باشد که به مدیر سیستم اجازه دهد به داده‌های هر دو بخش منابع انسانی و فنی دسترسی داشته باشد. در نتیجه، بر اساس ضرورت و سیاست‌های امنیتی سازمان می‌توان قوانینی را برای فایروال تعریف کرد. قوانین می‌تواند هم برای بخش خروجی و هم برای بخش ورودی تعریف شود.
قوانینی که برای این دو بخش تعیین می‌شود می‌تواند کاملاً متفاوت باشد. معمولاً به بخش اعظمی از ترافیک خروجی که از خود سرور سرچشمه می‌گیرد، اجازه عبور داده می‌شود. با این حال، برای حفظ امنیت بیشتر و جلوگیری از ارتباطات ناخواسته، تنظیم یک قانون محکم برای ترافیک خروجی همیشه توصیه می‌شود. با ترافیک ورودی متفاوت رفتار می‌شود. بیشتر ترافیکی که به فایروال می‌رسد یکی از این سه پروتکل لایه انتقال یعنی TCP، UDP یا ICMP را شامل می‌شود. همه این موارد دارای آدرس مبدأ و آدرس مقصد هستند. همچنین TCP و UDP دارای شماره پورت هستند. ICMP به جای شماره پورت از کد استفاده می‌کند که هدف آن پکت را مشخص می‌کند.
خط‌مشی پیش‌فرض: معمولاً تعیین کردن جز به جز قانون برای فایروال می‌تواند دشوار باشد. به همین دلیل، فایروال‌ها همیشه یک خط‌مشی پیش‌فرض دارند. خط‌مشی پیش‌فرض فقط شامل اقدامات اصلی یعنی پذیرش، رد یا دراپ کردن می‌شود. فرض کنید هیچ قانونی در مورد اتصال SSH به سرور در فایروال تعریف نشده باشد؛ بنابراین، در این زمینه از سیاست پیش‌فرض پیروی می‌کند. اگر خط‌مشی پیش‌فرض فایروال روی پذیرش تنظیم شده باشد، هر رایانه‌ای خارج از دفتر شما می‌تواند یک اتصال SSH به سرور برقرار کند. در نتیجه، می‌توانید خط‌مشی پیش‌فرض را به دراپ یا رد کردن تغییر دهید تا امنیت شبکه و سرور را ارتقا دهید.
پس با توجه به موارد توضیح داده شده می‌توان گفت:
- هر داده‌ای که وارد یک شبکه کامپیوتری می‌شود یا از آن خارج می‌گردد باید از فایروال عبور کند.
- هر پکتی که از فایروال عبور کند، ثبت می‌گردد و کاربران می‌توانند تمام فعالیت‌های شبکه را پیگیری کنند.
- هر داده‌ای که به طور ایمن از فایروال هدایت شود، به صورت دست نخورده باقی می‌ماند.
- از آنجایی که داده‌ها به طور ایمن در شکل پکت ذخیره می‌شوند، نمی‌توان آنها را تغییر داد.
- هر تلاشی برای دسترسی به سیستم‌عامل سازمان و… توسط فایروال بررسی می‌شود، به همین دلیل هم ترافیک منابع ناشناس یا ناخواسته را مسدود می‌کند.
فایروال چگونه امنیت شبکه را فراهم می‌کند؟
فایروال به عنوان یک مانع امنیتی برای شبکه عمل می‌کند و سطح حمله را به یک نقطه تماس محدود می‌کند. به جای اینکه هر دستگاه موجود در یک شبکه در معرض اینترنت قرار بگیرد، تمام ترافیک باید ابتدا از فایروال عبور کند. به این ترتیب، فایروال می‌تواند ترافیک غیرمجاز را، چه در حال ورود و چه در حال خروج، فیلتر و مسدود کند. علاوه بر این، فایروال‌ها هر گونه تلاش برای اتصال به شبکه را ثبت می‌کنند و این گونه می‌توان متوجه شد که یک شبکه چقدر در معرض خطر قرار دارد و چگونه باید امنیت آن را ارتقا داد.
کاربرد فایروال چیست؟
تا کنون توضیح دادیم که فایروال چه وظیفه‌ای دارد و از چه جهت می‌تواند کمک‌کننده باشد. با توجه به موارد توضیح داده شده، می‌توان گفت که کاربردهای فایروال شامل موارد زیر می‌شود:
- جلوگیری از نفوذ: فایروال‌ها می‌توانند اتصالات مشکوک را مسدود کنند و از استراق سمع و تهدیدهای دائمی پیشرفته (APT) جلوگیری کنند.
- مدیریت محتوا توسط والدین: والدین می‌توانند از فایروال‌ها برای جلوگیری از دسترسی فرزندان خود به محتوای نامناسب وب استفاده کنند.
- محدودیت‌های مرور وب در محل کار: کارفرمایان می‌توانند دسترسی به برخی خدمات و وب‌سایت‌ها مانند رسانه‌های اجتماعی را برای کارمندان خود محدود کنند.
- اینترنت کنترل شده ملی: دولت‌ها می‌توانند دسترسی به محتوای وب و خدمات خاصی را که با سیاست‌ها یا ارزش‌های ملی در تضاد هستند، مسدود کنند.
مزایای استفاده از فایروال
استفاده از فایروال مزایای زیادی دارد. از جمله:
- محافظت از شبکه در برابر دسترسی غیرمجاز و ناخواسته
- جلوگیری از نفوذ بدافزارها و سایر تهدیدها
- کنترل دسترسی به شبکه، سرور و برنامه‌ها
- نظارت بر فعالیت شبکه، ثبت و پیگیری تمام فعالیت‌ها
- ارتقای امنیت با تقسیم‌بندی شبکه به زیرشبکه‌های کوچک‌تر و کاهش سطح حمله
معایب استفاده از فایروال
در کنار مزایای ذکر شده، نقاط ضعفی هم وجود دارد که در ادامه به آنها اشاره می‌کنیم:
- پیچیدگی راه اندازه و نگهداری به خصوص برای شرکت‌های بزرگ
- دید محدود و عدم بررسی ترافیک فراتر از سطح شبکه
- القای احساس امنیت کاذب
- تأثیر زیاد بر عملکرد شبکه در صورت وجود تنظیمات بسیار زیاد
- هزینه زیاد تهیه و نگهداری در صورت وجود چندین شبکه (برای هر شبکه باید یک فایروال تهیه شود)
- پشتیبانی محدود از VPN
انواع فایروال با توجه به نسل
فایروال‌ها را می‌توان با توجه به نسل آنها دسته‌بندی کرد. در ادامه هر کدام از انواع فایروال را بررسی می‌کنیم.
فایروال فیلترینگ بسته
فایروال Packet filtering در جهت کنترل دسترسی به شبکه با نظارت بر بسته‌های خروجی و ورودی و اجازه عبور یا توقف آنها بر اساس آدرس IP مبدأ و مقصد، پروتکل‌ها و پورت‌ها استفاده می‌شود. این فایروال ترافیک را عمدتاً در ۳ لایه اول پروتکل انتقال تجزیه و تحلیل می‌کند.
علاوه بر این، هر پکت را به صورت مجزا بررسی می‌کند. نکته‌ای که در مورد فایروال فیلترینگ بسته وجود دارد این است که این فایروال توانایی تشخیص اینکه آیا یک بسته بخشی از یک جریان ترافیک موجود است یا خیر را ندارد. این فایروال بسته‌ها را بر اساس یک جدول فیلترینگ مدیریت می‌کند. در این جدول مشخص شده است که یک پکت می‌تواند عبور داده شود یا باید از ورود آن جلوگیری گردد.
فایروال پروکسی
فایروال پروکسی یکی از انواع اولیه فایروال‌ها است که به عنوان دروازه‌ای از یک شبکه به شبکه دیگر برای یک برنامه خاص عمل می‌کند. سرورهای پراکسی می‌توانند کارهای اضافه‌تری را انجام دهند. مثلاً می‌توانند با جلوگیری از اتصالات مستقیم خارج از شبکه، ذخیره محتوا و امنیت را مدیریت کنند. البته این ویژگی می‌تواند بر قابلیت‌های توان عملیاتی و برنامه‌هایی که پشتیبانی می‌شوند، اثر بگذارد.
فایروال بازرسی دولتی
فایروال بازرسی دولتی اکنون به عنوان یک فایروال سنتی در نظر گرفته می‌شود. این فایروال به ترافیک بر اساس وضعیت، پورت و پروتکل اجازه عبور می‌دهد یا آن را مسدود می‌کند. همچنین تمام فعالیت‌ها را از زمان برقراری ارتباط تا بسته شدن آن نظارت می‌کند. قوانین فیلترینگ بر اساس موارد زیر مشخص می‌شوند:
- تصمیمات مدیر و ادمین
- اطلاعات اتصالات قبلی و بسته‌های متعلق به یک اتصال
فایروال برنامه کاربردی وب (WAF)
WAF به عنوان واسطه‌ای برای شبکه‌های داخلی و خارجی عمل می‌کند. همچنین تمام درخواست‌های ارتباطی را از طرف شبکه داخلی مدیریت می‌کند. این فایروال می‌تواند سطح بالایی از امنیت را ارائه دهد. زیرا می‌تواند محتوای بسته‌ها را بررسی کند و داده‌های مخرب یا غیرمجاز را فیلتر کند. نکته منفی که در مورد این فایروال وجود دارد این است که بر سرورهای پروکسی اتکا دارند و همین امر می‌تواند منجر به تأخیر شود و عملکرد شبکه را تحت تأثیر قرار دهد.
فایروال مدیریت تهدید یکپارچه (UTM)
فایروال‌های UTM قابلیت‌های زیادی دارند، از جمله وجود آنتی‌ویروس، فیلتر کردن محتوا، ایمیل، وب و… . با کمک این فایروال می‌توانید به شیوه ساده‌تری از شبکه شرکت، سازمان و… حفاظت کنید. در واقع تمامی این فعالیت‌ها را می‌توانید توسط یک پنل کنترل کنید.
این گونه همه چیز در یک پنل وجود دارد، تمامی تهدیدات امنیتی در یک محیط مدیریت می‌شود و نیازی نیست که چندین ابزار را برای برقراری امنیت بررسی کنید. با توجه به این موارد، در هزینه‌ها نیز صرفه‌جویی می‌شود.
فایروال نسل بعدی (NGFW)
فایروال‌های نسل بعدی قابلیت‌های بسیار زیادی دارند. فایروال‌های سنتی معمولاً وضعیت ترافیک ورودی و خروجی را بازرسی می‌کنند. در حالی که فایروال NGFW شامل ویژگی‌های اضافه‌تری مثل امکان مدیریت برنامه‌ها، سیستم جلوگیری از نفوذ (IPS)، فیلتر URL بر اساس موقعیت جغرافیایی و… می‌شود. با کمک این فایروال می‌توانید شبکه خود را بهتر مدیریت کنید و سیاست‌هایی یکپارچه در برابر حملات داشته باشید.
فایروال مبتنی بر هوش مصنوعی
فایروال‌های AI-powered از هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشینی (ML) برای افزایش حفاظت از تهدید و امنیت شبکه استفاده می‌کنند. همان طور که پیش‌تر توضیح دادیم، فایروال‌های سنتی از قوانین از پیش تعیین شده برای مسدود کردن و شناسایی تهدیدها استفاده می‌کنند.
در حالی که فایروال‌های مبتنی بر هوش مصنوعی در زمان واقعی به تجزیه و تحلیل ترافیک شبکه پویا، شناسایی الگوها و کمک به سازمان‌ها برای خودکارسازی مدیریت چرخه حیات خط‌مشی فایروال می‌پردازند، این فایروال‌ها به صورت مداوم از تهدیدات یاد می‌گیرند. به همین دلیل هم می‌توانند در برابر تهدیدات جدید خوب عمل کنند و از شبکه محافظت کنند.
فایروال مجازی
این فایروال ابزاری مجازی است. می‌توان آن را در یک محیط ابری خصوصی مبتنی بر Microsoft Hyper-V، KVM، OpenStack و Nutanix نصب کرد. فایروال مجازی همچنین می‌تواند در زیرساخت‌های ابری عمومی مانند خدمات وب آمازون (AWS)، Microsoft Azure، Google Cloud Platform (GCP)، زیرساخت ابری Oracle (OCI) مستقر گردد. با استفاده از این نوع فایروال می‌توانید برنامه‌ها و داده‌های خود را در محیط‌های چند ابری ایمن نگه دارید.
تفاوت فایروال سخت‌افزاری و نرم‌افزاری چیست؟
فایروال را با توجه به سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری بودن هم می‌توان دسته‌بندی کرد. فایروال‌های سخت‌افزاری شامل یک قطعه یا دستگاه می‌شوند که روی روتر قرار می‌گیرند. معمولاً این قطعه را در پشت روتر وصل می‌کنند. این فایروال‌ها ترافیک ورودی و خروجی را کنترل می‌کنند و جلوی عبور تهدیدات امنیتی را می‌گیرند. شما می‌توانید انواع فایروال‌های سخت‌افزاری را از فروشگاه تسکا خریداری کنید.
فایروال‌های نرم‌افزاری همانند سایر اپلیکیشن‌ها روی دستگاه نصب می‌شوند. تقریباً تمامی کاربران عادی کامپیوتر چنین نرم‌افزاری را روی دستگاه خود دارند. حتی شرکت‌های بزرگ نیز به چنین فایروالی نیاز دارند و ممکن است یک سازمان تصمیم بگیرد به جای فایروال سخت‌افزاری از این نوع بهره ببرد. علاوه بر این، در بسیاری از بخش‌ها همانند محیط‌های ابری نمی‌توان از فایروال سخت‌افزاری استفاده کرد و فایروال‌های نرم‌افزاری گزینه بهتری هستند.
در زمان خرید فایروال باید به چه نکاتی توجه کنیم؟
در زمان خرید فایروال مهم است که چند فاکتور را در نظر بگیرید. در ادامه به بررسی این فاکتورها می‌پردازیم:
اندازه و پیچیدگی شبکه
همیشه برای پاسخ دادن به این بخش این سؤالات را در نظر داشته باشید:
چه تعداد دستگاه و کاربر به شبکه متصل خواهند شد؟
توپولوژی کلی شبکه (به عنوان مثال، ساده، پیچیده، چند سایتی) چیست؟
آیا شبکه شما در آینده نزدیک رشد قابل‌توجهی خواهد داشت؟
پاسخ این سؤالات مشخص می‌کند که نیاز شما چیست و فایروال تا چه اندازه‌ای باید توانایی و کشش داشته باشد.
توجه به الزامات امنیتی
در زمینه الزامات امنیتی باید موارد زیر را در نظر داشته باشید:
بیشتر نگران چه نوع تهدیدهایی هستید (به عنوان مثال، بدافزار، حملات DDoS، نفوذها)؟
آیا به ویژگی‌های پیشرفته‌ای مانند سیستم‌های پیشگیری از نفوذ (IPS)، قابلیت‌های VPN یا فیلتر در سطح برنامه نیاز دارید؟
چه سطحی از انطباق را باید رعایت کنید (به عنوان مثال، مقررات صنعتی، استانداردهای دولتی)؟
بودجه
بودجه نیز عامل تعیین‌کننده‌ای است. باید مشخص کنید که بودجه اولیه شما چقدر است و تا چه میزان می‌توانید برای نگهداری از تجهیزات هزینه کنید. تجهیزات فایروال به ویژه از نوع سخت‌افزاری نیاز به نگهداری مداوم دارند. فایروال‌های مجازی نیز چنین هستند؛ اما ممکن است قیمت خرید، مدیریت و نگهداری نوع سخت‌افزاری بیشتر باشد.
ادغام با سیستم‌های موجود
فایروالی که قرار است تهیه کنید چقدر می‌تواند با زیرساخت‌های امنیتی موجود شما (مانند آنتی‌ویروس، سیستم‌های تشخیص نفوذ) یکپارچه شود؟ آیا می‌توان آن را به راحتی با سایر دستگاه‌های شبکه ادغام کرد؟
با در نظر گرفتن این موارد می‌توانید بهترین گزینه را برای کسب و کار و… تهیه کنید. با این حال، در صورت داشتن هر گونه سؤال در این زمینه بهتر است با یک متخصص مشورت کنید. مشاورین تسکا می‌توانند در زمینه خرید و تهیه انواع فایروال به شما کمک کنند.
سخن نهایی
در این مقاله به بررسی انواع فایروال و کاربردهای آن پرداختیم. می‌توان به جرئت گفت که بدون فایروال نمی‌توانید امنیت دلخواه خود را داشته باشید. همه سازمان‌ها، شرکت‌ها، کسب و کارها و حتی سیستم‌های خانگی نیاز به فایروال دارند تا امنیت داده‌ها و اطلاعات خود را فراهم کنند. فرقی ندارد چه کسب و کاری دارید و شبکه شما چقدر بزرگ است، با کمک تسکا می‌توانید هر فایروالی را که می‌خواهید، تهیه کنید. در صورت داشتن هر گونه سوال می‌توانید با شماره پشتیبانی تسکا تماس حاصل کنید.