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

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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。