Linux 安全技术和防火墙

目录

1 安全技术

2 防火墙

2.1 防火墙的分类

2.1.1 包过滤防火墙

2.1.2 应用层防火墙

3 Linux 防火墙的基本认识

3.1  iptables & netfilter

3.2 四表五链 

4 iptables

4.2 数据包的常见控制类型

4.3 实际操作

4.3.1 加新的防火墙规则

4.3.2 查看规则表

4.3.3删除、清空、替换规则

4.3.4 设置默认策略

5 通用匹配


1 安全技术

  • 入侵检测系统(Intrusion Detection Systems):特点是不阻断任何网络访问,量化、定位来自内外网络的威胁情况,主要以提供报警和事后监督为主,提供有针对性的指导措施和安全决策依据,类 似于监控系统一般采用旁路部署(默默的看着你)方式。

  • 入侵防御系统(Intrusion Prevention System):以透明模式工作,分析数据包的内容如:溢出攻击、拒绝服务攻击、木马、蠕虫、系统漏洞等进行准确的分析判断,在判定为攻击行为后立即予以 阻断,主动而有效的保护网络的安全,一般采用在线部署方式。(必经之路)

  • 防火墙( FireWall ):隔离功能,工作在网络或主机边缘,对进出网络或主机的数据包基于一定的规则检查,并在匹配某规则时由规则定义的行为进行处理的一组功能的组件,基本上的实现都是默 认情况下关闭所有的通过型访问,只开放允许访问的策略,会将希望外网访问的主机放在DMZ (demilitarized zone)网络中

防水墙
广泛意义上的防水墙:防水墙(Waterwall),与防火墙相对,是一种防止内部信息泄漏的安全产品。   网络、外设接口、存储介质和打印机构成信息泄漏的全部途径。防水墙针对这四种泄密途径,在事前、事  中、事后进行全面防护。其与防病毒产品、外部安全产品一起构成完整的网络安全体系。

2 防火墙

Linux系统的防火墙:IP信息包过滤系统,它实际上由两个组件netfilter和 iptables组成。

主要工作在网络层,针对IP数据包。体现在对包内的IP地址、端口、协议等信息的处理上。

2.1 防火墙的分类

按保护范围划分:

  • 主机防火墙:服务范围为当前一台主机

  • 网络防火墙:服务范围为防火墙一侧的局域网

按实现方式划分:

  • 硬件防火墙:在专用硬件级别实现部分功能的防火墙;另一个部分功能基于软件实现,如:华为, 山石hillstone,天融信,启明星辰,绿盟,深信服, PaloAlto , fortinet, Cisco, Checkpoint, NetScreen(Juniper2004年40亿美元收购)等

  • 软件防火墙:运行于通用硬件平台之上的防火墙的应用软件,Windows 防火墙 ISA --> Forefront

按网络协议划分:

  • 网络层防火墙:OSI模型下四层,又称为包过滤防火墙

  • 应用层防火墙/代理服务器:proxy 代理网关,OSI模型七层

2.1.1 包过滤防火墙

网络层对数据包进行选择,选择的依据是系统内设置的过滤逻辑,被称为访问控制列表(ACL),通过检查数据流中每个数据的源地址,目的地址,所用端口号和协议状态等因素,或他们的组合来确定是否 允许该数据包通过

优点对用户来说透明,处理速度快且易于维护

缺点无法检查应用层数据,如病毒等

2.1.2 应用层防火墙

应用层防火墙/代理服务型防火墙,也称为代理服务器(Proxy Server)

将所有跨越防火墙的网络通信链路分为两段

内外网用户的访问都是通过代理服务器上的“链接”来实现优点:在应用层对数据进行检查,比较安全

缺点:增加防火墙的负载

提示:现实生产环境中所使用的防火墙一般都是二者结合体,即先检查网络数据,通过之后再送到应用 层去检查

3 Linux 防火墙的基本认识

3.1  iptables & netfilter

iptables

  • 位于/sbin/iptables
  • 用来管理防火墙规则的工具称为Linux防火墙的“用户态”
  • 它使插入、修改和删除数据包过滤表中的规则变得容易

netfilter

  • 位于Linux内核中的包过滤功能体系
  • CentOS7默认的管理防火墙规则的工具(Firewalld)
  • 称为Linux防火墙的“内核态”(内核空间)
  • 是内核的一部分,由一些数据包过滤表组成,这些表包含内核用来控制数据包过滤处理的规则集。

3.2 四表五链 

四表

raw表确定是否对该数据包进行状态跟踪。包含两个规则链,OUTPUT、PREROUTING
mangle表

修改数据包内容,用来做流量整形,给数据包设置标记。包含五个规则链,INPUT、 OUTPUT、 FORWARD、 PREROUTING、 POSTROUTING

nat表负责网络地址转换,用来修改数据包中的源、目标IP地址或端口。包含三个规则链,OUTPUT、 PREROUTING、 POSTROUTING
filter表负责过滤数据包,确定是否放行该数据包(过滤)。包含三个规则链,INPUT、 FORWARD、 OUTPUT

五链

INPUT处理入站数据包,匹配目标IP为本机的数据包。
OUTPUT处理出站数据包,一般不在此链上做配置。
FORWARD处理转发数据包,匹配流经本机的数据包。
PREROUTING链在进行路由选择前处理数据包,用来修改目的地址,用来做DNAT。相当于把内网服务器的IP和端口映射到路由器的外网IP和端口上。
POSTROUTING链在进行路由选择后处理数据包,用来修改源地址,用来做SNAT。相当于内网通过路由器NAT转换功能实现内网主机通过一个公网IP地址上网。

  • 规则表之间的顺序

       raw->mangle>nat->filter

  • 规则链之间的顺序
  1. 入站: PREROUTING>INPUT
  2. 出站: OUTPUT>POSTROUTING
  3. 转发: PREROUTING>FQRWARD>POSTROUTING
  • 规则链内的匹配顺序
  1. 按顺序依次检查,匹配即停止 (LOG策略例外)
  2. 若找不到相匹配的规则,则按该链的默认策略处理

  • 三种报文流向
  1. 流入本机:PREROUTING --> INPUT-->用户空间进程

  2. 流出本机:用户空间进程 -->OUTPUT--> POSTROUTING

  3. 转发:PREROUTING --> FORWARD --> POSTROUTING

4 iptables

Linux 的防火墙体系主要工作在网络层,针对 TCP/IP 数据包实施过滤和限制,属于典型的包过滤防火墙(或称为网络层防火墙)。Linux 系统的防火墙体系基于内核编码实现, 具有非常稳定的性能和高效率,也因此获得广泛的应用。

centos7默认使用firewalld防火墙,没有安装iptables,若想使用iptables防火墙,必须先关闭firewalld防火墙,再安装iptables

 

iptables防火墙的配置方法:

1、使用iptables命令行。
2、使用system-config-firewall centso7不能使用 centos 6可以使用

命令格式:

iptables  [-t 表名]  管理选项   [链名]   [匹配条件]   [-j 控制类型]-t   nat  filter    如果不指定  默认是filter

其中,表名、链名用来指定 iptables 命令所操作的表和链,未指定表名时将默认使用 filter 表;

管理选项:表示iptables规则的操作方式,如插入、增加、删除、查看等;
匹配条件:用来指定要处理的数据包的特征,不符合指定条件的数据包将不会处理;
控制类型指的是数据包的处理方式,如允许、拒绝、丢弃等。 

**注意事项**:
不指定表名时,默认指filter表
不指定链名时,默认指表内的所有链
除非设置链的默认策略,否则必须指定匹配条件
选项、链名、控制类型使用大写字母,其余均为小写

4.2 数据包的常见控制类型

对于防火墙,数据包的控制类型非常关键,直接关系到数据包的放行、封堵及做相应的日志记录等。在 iptables 防火墙体系中,最常用的几种控制类型如下

- ACCEPT允许数据包通过
- DROP直接丢弃数据包,不给出任何回 应信息
- REJECT拒绝数据包通过,必要时会给数据发送端一个响应信息
- LOG在/var/log/messages 文件中记录日志信息,然后将数据包传递给下一条规则
- SNAT修改数据包的源地址
- DNAT修改数据包的目的地址
- MASQUERADE伪装成一个非固定公网IP地址

防火墙规则的“匹配即停止”对于 LOG 操作来说是一个特例,因为 LOG 只是一种辅助 动作,并没有真正处理数据包。

添加、查看、删除规则等基本操作

注:需要大写

-A在指定链末尾追加一条 iptables -A INPUT (操作)
-I在指定链中插入一条新的,未指定序号默认作为第一条 iptables -I INPUT (操作)
-P指定默认规则 iptables -P OUTPUT ACCEPT (操作)
-D删除 iptables -t nat -D INPUT 2 (操作)
-p服务名称 icmp tcp
-R修改、替换某一条规则 iptables -t nat -R INPUT (操作)
-L查看 iptables -t nat -L (查看)
-n所有字段以数字形式显示(比如任意ip地址是0.0.0.0而不是anywhere,比如显示协议端口号而不是服务名) iptables -L -n,iptables -nL,iptables -vnL (查看)
-v查看时显示更详细信息,常跟-L一起使用 (查看)
--line-number规则带编号 iptables -t nat -L -n --line-number /iptables -t nat -L --line-number
-F清除链中所有规则 iptables -F (操作)
-N新加自定义链
-X清空自定义链的规则,不影响其他链 iptables -X
-Z清空链的计数器(匹配到的数据包的大小和总和)iptables -Z
-S看链的所有规则或者某个链的规则/某个具体规则后面跟编号

列出(fliter)表中的所有链  iptables -L

4.3 实际操作

4.3.1 加新的防火墙规则

添加新的防火墙规则时,使用管理选项“-A”、“-I”,前者用来追加规则,后者用来插入规则。

iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j REJECT   ## 不允许任何主机ping本主机

测试 

4.3.2 查看规则表

查看已有的防火墙规则时,使用管理选项“-L”,结合“--line-numbers”

格式

iptables   [-t表名]   -n   -L    [链名]     |[-- line-numbers]

 使用数字形式(fliter)表所有链 显示输出结果 iptables -nL 

4.3.3删除、清空、替换规则

替换:
iptables -A INPUT -s 192.168.91.101 -j DROP
iptables -R INPUT 1 -s 192.168.91.101 -j ACCEPT iptables -D INPUT 5
iptables -L INPUT --line-numbers
iptables -t filter -D INPUT -p icmp - j REJECT


清空指定链或表中的所有防火墙规则,使用管理选项“-F”

 清空表中所有链 iptables -t filter  -F

4.注意:
1.若规则列表中有多条相同的规则时,按内容匹配只删除的序号最小的一条
2.按号码匹配删除时,确保规则号码小于等于已有规则数,否则报错
3.按内容匹配删数时,确保规则存在,否则报错

4.3.4 设置默认策略

ptables 的各条链中,默认策略是规则匹配的最后一个环节——当找不到任何一条能够匹配数据包的规则时,则执行默认策略。默认策略的控制类型为 ACCEPT(允许)、DROP(丢弃)两种。例如,执行以下操作可以将 filter 表中 FORWARD 链的默认策略设为丢弃, OUTPUT 链的默认策略设为允许。

格式

iptables [-t表名] -P <链名> <控制类型>

iptables -P INPUT DROP      输入后没显示  
清除所有规则之后生效,因为下面只剩下DROP  添加远程端口22iptables -P FORWARD DROP
#--般在生产环境中设置网络型防火墙、主机型防火墙时都要设置默认规则为DROP,并设置白名单
iptables -t filter -P FORWARD DROP## 将 FORWARD 链的默认策略设置为 DROP,即丢弃所有转发的数据包。

iptables -P OUTPUT ACCEPT## 将 OUTPUT 链的默认策略设置为 ACCEPT,即允许所有的出站数据包通过。

5 通用匹配

直接使用,不依赖于其他条件或扩展,包括网络协议、IP地址、网络接口等条件。

  • 协议匹配:-p 协议名
  • 地址匹配:-s 源地址、-d 目的地址   可以是IP、网段、域名、空(任何地址)
  • 接口匹配:-i 入站网卡、-o出站网卡
iptables  -A   INPUT   -s 192.168.30.200   -j  DROP   
## 将来自 IP 地址为 192.168.52.120 的源地址的入站数据包丢弃。

 测试

 192.168.30.200 ping 不通本机(192.168.30.105)

iptables -t filter -A INPUT ! -p icmp -j ACCEPT  
##允许除 ICMP 协议以外的所有入站数据包通过。

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