1、 药监局网络安全方案药监局网络安全方案 （一期工程）（一期工程） 药监局网络安全方案（一期工程） .1 1. 背景介绍 .3 1.1. 项目总述 .3 1.2. 网络环境总述 .3 1.3. 信息安全方案的组成 .3 1.3.1. 信息安全产品的选型原则 .3 1.3.2. 网络安全现状 .5 1.3.3. 典型的黑客攻击 .5 1.3.4. 网络与信息安全平台的任务 .7 1.3.5. 网络安全解决方案的组成 .7 1.3.6. 超高安全要求下的网络保护 .9 2. 安全架构分析与设计 .10 2.1. 网络整体结构 . 11 2.2. 集中管理和分级管理 .12 2.3. 药监局一期网络安
2、全系统管理中心网络 .13 2.4. 各省局的安全网络 .14 3. 可扩充性分析 .15 3.1. 扩充后的中央总局网络中心 .15 3.2. 扩充后的省局网络 .16 4. 产品选型 .17 4.1. 防火墙与入侵检测的选型 .17 4.1.1. 方正数码公司简介 .17 4.1.2. 产品概述 .17 4.1.3. 系统特点 .18 4.1.4. 方正方御防火墙功能说明 .22 5. 工程实施方案 .30 5.1. 测试及验收 .30 5.1.1. 测试及验收描述 .30 5.2. 系统初验 .30 5.2.1. 功能测试 .30 5.2.2. 性能测试 .31 6. 售后服务和技术支持
3、 .31 6.1. 售后服务内容 .31 6.2. 保修 .33 6.3. 保修方式 .33 6.4. 保修范围 33 6.5. 保修期的确认 .34 6.6. 培训安排 34 6.7. 全国服务网络 .35 6.8. 场地及环境准备 .36 6.8.1. 常规要求 .36 6.8.2. 机房电源、地线及同步要求 .36 6.8.3. 设备场地、通信 .36 6.8.4. 机房环境 .37 6.9. 验收清单 .38 6.9.1. 设备开箱验收清单 .38 6.9.2. 用户信息清单 .39 6.9.3. 用户验收清单 .40 7. 方案整体优势 .40 8. 方正方御防火墙荣誉证书 .41
4、1. 背景介绍背景介绍 1.1. 项目总述项目总述 目前，国家药品监督管理局和各省局（共 47 个）已建成或正在建设自己的局域 网络，并将通过专网平台实现互联互通，形成一个与 Internet 物理隔离的内部网络 环境。各单位办公自动化的应用参差不齐，应用系统及其平台各自有别。应用局限于 内部办公，各单位之间的公务交换。药监局网络安全一期项目建设目标是利用专用网 络平台建立总局和各省局的连接平台，实现电子公文“快速、准确、全面、可靠、安 全”的收集、传输、汇总、分析功能。 1.2. 网络环境总述网络环境总述 药监局一期网络安全系统是非涉密的内部业务工作处理网络，传输、处理、查询 工作中非涉密的
5、信息。该网由与政府有行文关系的各省近 47 个单位组成。在给地方 局域网出入口安装防火墙，关键部位需要双机热备。这些防火墙需要集中在总局数据 中心进行管理和审计。 1.3. 信息安全方案的组成信息安全方案的组成 1.3.1. 信息安全产品的选型原则信息安全产品的选型原则 药监局一期网络安全系统是一个要求高可靠性和安全性的网络系统，若干重要的 公文信息在网络传输过程中不可泄露，如果数据被黑客修改或者删除，那么就会严重 的影响政府的工作。所以，药监局一期网络安全系统安全产品的选型事关重大，要提 到国家战略的高度来衡量，否则一旦被黑客或者敌国攻入，其代价将是不能想象的。 药监局一期网络安全系统网络安
6、全系统方案必须遵循如下原则： 全局性原则：安全威胁来自最薄弱的环节，必须从全局出发规划安全 系统。药监局一期网络安全系统安全体系，遵循中心统一规划，各省局分别 实施的原则。 综合性原则：网络安全不单靠技术措施，必须结合管理，当前我国发 生的网络安全问题中，管理问题占相当大的比例，在各地方建立网络安全设 施体系的同时必须建立相应的制度和管理体系。 均衡性原则：安全措施的实施必须以根据安全级别和经费限度统一考 虑。网络中相同安全级别的保密强度要一致。 节约性原则：整体方案的设计应该尽可能的不改变原来网络的设备和 环境，以免资源的浪费和重复投资。 集中性原则：所有的防火墙产品要求在数据中心可以进行集
7、中管理， 这样才能保证在数据中心的服务器上可以掌握全局。 角色化原则：防火墙产品在管理上面不仅在数据中心可以完全控制 外，在地方还需要分配适当的角色使地方可以在自己的权利下修改和查看防 火墙策略和审计。 可靠性原则：由于药监局一期网络安全系统传输的数据都是比较重要 的公务数据，因此防火墙产品需要四证齐全，即公安部三所认证、国信安办 认证、军队认证和国家保密局认证。同时防火墙产品还需要支持双机热备功 能。 可扩充性原则：由于药监局一期网络安全系统建成以后还要二期和三 期工程，因此方案中必须考虑到可扩充性，以免造成浪费。 目前，很多公开的新闻表明美国国家安全局（NSA）有可能在许多美国大软件公 司
8、的产品中安装“后门” ，其中包括一些应用广泛的操作系统。为此德国军方前些时 候甚至规定在所有牵涉到机密的计算机里，不得使用美国的操作系统。作为信息安全 的保障，我们在安全产品选型时强烈建议使用国内自主开发的优秀的网络安全产品， 将安全风险降至最低。 在为各安全产品选型时，我们立足国内，同时保证所选产品的先进性及可靠性， 并要求通过国家各主要安全测评认证。 1.3.2. 网络安全现状网络安全现状 Internet 正在越来越多地融入到社会的各个方面。一方面，随着网络用户成分越 来越多样化，出于各种目的的网络入侵和攻击越来越频繁；另一方面，随着 Internet 和以电子商务为代表的网络应用的日益
9、发展，Internet 越来越深地渗透到各行各业的 关键要害领域。Internet 的安全包括其上的信息数据安全，日益成为与政府、军队、 企业、个人的利益休戚相关的“大事情” 。尤其对于政府和军队而言，如果网络安全 问题不能得到妥善的解决，将会对国家安全带来严重的威胁。 2000 年二月， 在三天的时间里， 黑客使美国数家顶级互联网站Yahoo!、 Amazon、 eBay、CNN 陷入瘫痪，造成了十几亿美元的损失，令美国上下如临大敌。黑客使用 了 DDoS（分布式拒绝服务）的攻击手段，用大量无用信息阻塞网站的服务器，使其 不能提供正常服务。在随后的不到一个月的时间里，又先后有微软、ZDNet
10、 和 E*TRADE 等著名网站遭受攻击。 国内网站也未能幸免于难，新浪、当当书店、EC123 等知名网站也先后受到黑客 攻击。国内第一家大型网上连锁商城 IT163 网站 3 月 6 日开始运营，然而仅四天，该 商城突遭网上黑客袭击，界面文件全部被删除，各种数据库遭到不同程度的破坏，致 使网站无法运作。 客观地说，没有任何一个网络能够免受安全的困扰，依据 Financial Times 曾做过 的统计，平均每 20 秒钟就有一个网络遭到入侵。仅在美国，每年由于网络安全问题 造成的经济损失就超过 100 亿美元。 1.3.3. 典型的黑客攻击典型的黑客攻击 黑客们进行网络攻击的目的各种各样，有
11、的是出于政治目的，有的是员工内部破 坏，还有的是出于好奇或者满足自己的虚荣心。随着 Internet 的高速发展，也出现了 有明确军事目的的军方黑客组织。 在典型的网络攻击中，黑客一般会采取如下的步骤： 自我隐藏自我隐藏，黑客使用通过 rsh 或 telnet 在以前攻克的主机上跳转、通过错误配置 的 proxy 主机跳转等各种技术来隐藏他们的 IP 地址，更高级一点的黑客，精通利用电 话交换侵入主机。 网络侦探和信息收集网络侦探和信息收集，在利用 Internet 开始对目标网络进行攻击前，典型的黑客 将会对网络的外部主机进行一些初步的探测。黑客通常在查找其他弱点之前首先试图 收集网络结构本
12、身的信息。通过查看上面查询来的结果列表，通常很容易建立一个主 机列表并且开始了解主机之间的联系。黑客在这个阶段使用一些简单的命令来获得外 部和内部主机的名称： 例如， 使用 nslookup 来执行 “ls ” ， finger 外部主机上的用户等。 确认信任的网络组成确认信任的网络组成，一般而言，网络中的主控主机都会受到良好的安全保护， 黑客对这些主机的入侵是通过网络中的主控主机的信任成分来开始攻击的，一个网络 信任成员往往是主控主机或者被认为是安全的主机。黑客通常通过检查运行 nfsd 或 mountd 的那些主机输出的 NFS 开始入侵，有时候一些重要目录（例如/etc，/home） 能
13、被一个信任主机 mount。 确认网络组成的弱点确认网络组成的弱点，如果一个黑客能建立你的外部和内部主机列表，他就可以 用扫描程序（如 ADMhack, mscan, nmap 等）来扫描一些特定的远程弱点。启动扫描 程序的主机系统管理员通常都不知道一个扫描器已经在他的主机上运行，因为ps 和netstat都被特洛伊化来隐藏扫描程序。 在对外部主机扫描之后， 黑客就会对主机是 否易受攻击或安全有一个正确的判断。 有效利用网络组成的弱点有效利用网络组成的弱点，当黑客确认了一些被信任的外部主机，并且同时确认 了一些在外部主机上的弱点，他们就要尝试攻克主机了。黑客将攻击一个被信任的外 部主机，用它作
14、为发动攻击内部网络的据点。要攻击大多数的网络组成，黑客就要使 用程序来远程攻击在外部主机上运行的易受攻击服务程序，这样的例子包括易受攻击 的 Sendmail,IMAP,POP3 和诸如 statd,mountd, pcnfsd 等 RPC 服务。 获得对有弱点的网络组成的访问权获得对有弱点的网络组成的访问权，在攻克了一个服务程序后，黑客就要开始清 除他在记录文件中所留下的痕迹，然后留下作后门的二进制文件，使其以后可以不被 发觉地访问该主机。 目前，黑客的主要攻击方式有： 欺骗：通过伪造 IP 地址或者盗用用户帐号等方法来获得对系统的非授权使用， 例如盗用拨号帐号。 窃听：利用以太网广播的特性
15、，使用监听程序来截获通过网络的数据包，对信息 进行过滤和分析后得到有用的信息，例如使用 sniffer 程序窃听用户密码。 数据窃取：在信息的共享和传递过程中，对信息进行非法的复制，例如，非法拷 贝网站数据库内重要的商业信息，盗取网站用户的个人信息等。 数据篡改：在信息的共享和传递过程中，对信息进行非法的修改，例如，删除系 统内的重要文件，破坏网站数据库等。 拒绝服务：使用大量无意义的服务请求来占用系统的网络带宽、CPU 处理能力和 IO能力， 造成系统瘫痪， 无法对外提供服务。 典型的例子就是2000年年初黑客对Yahoo 等大型网站的攻击。 黑客的攻击往往造成重要数据丢失、敏感信息被窃取、
16、主机资源被利用和网络瘫 痪等严重后果，如果是对军用和政府网络的攻击，还会对国家安全造成严重威胁。 1.3.4. 网络与信息安全平台的任务网络与信息安全平台的任务 网络与信息安全平台的任务就是创建一个完善的安全防护体系，对所有非法网络 行为，如越权访问、病毒传播、恶意破坏等等，做到事前预防、事中报警并阻止，事 后能有效的将系统恢复。 在上文对黑客行为的描述中，我们可以看出，网络上任何一个安全漏洞都会给黑 客以可乘之机。著名的木桶原理（木桶的容量由其最短的木板决定）在网络安全里尤 其适用。所以，我们的方案必须是一个完整的网络安全解决方案，对网络安全的每一 个环节，都要有仔细的考虑。 1.3.5.
17、网络安全解决方案的组成网络安全解决方案的组成 针对前文对黑客入侵的过程的描述，为了更为有效的保证网络安全，方正数码提 出了两个理念：立体安全防护体系立体安全防护体系和安全服务支持安全服务支持。首先网络的安全决不仅仅是一个 防火墙，它应是包括入侵测检（IDS） 、虚拟专用网（VPN）等功能在内的立体的安全 防护体系；其次真正的网络安全一定要配备完善的高质量的安全维护服务，以使安全 产品充分发挥出其真正的安全效力。 一个好的网络安全解决方案应该由如下几个部分组成： 防火墙防火墙：对网络攻击的阻隔对网络攻击的阻隔 防火墙是保证网络安全的重要屏障。防火墙根据网络流的来源和访问的目标，对 网络流进行限制
18、，允许合法网络流，并禁止非法网络流。防火墙最大的意义在网络边 界处提供统一的安全策略，有效的将复杂的网络安全问题简化，大大降低管理成本和 潜在风险。在应用防火墙技术时，正确的划分网络边界和制定完善的安全策略是至关 重要的。 发展到今天，好的防火墙往往集成了其他一些安全功能。比如方正方御防火墙在 很好的实现了防火墙功能的同时，也实现了下面所说的入侵检测功能； 入侵检测（入侵检测（IDS） ：对攻击试探的预警） ：对攻击试探的预警 当黑客试探攻击时，大多采用一些已知的攻击方法来试探。网络安全漏洞扫描器 是“先敌发现” ，未雨绸缪。而从另外一个角度考虑问题， “实时监测” ，发现黑客攻 击的企图，对
19、于网络安全来说也是非常有意义的。甚至由此派生出了 P2DR 理论。 入侵检测系统通过扫描网络流里的特征字段（网络入侵检测） ，或者探测系统的 异常行为（主机入侵检测） ，来发觉这类攻击的存在。一旦被发现，则报警并作出相 应处理，同时可以根据预定的措施自动反应，比如暂时封掉发起该扫描的 IP。 需要注意的是，入侵检测系统目前不能，以后也很难，精确的发现黑客的攻击痕 迹。事实上，黑客可以将一些广为人知的网络攻击进行一些较为复杂的变形，就能做 到没有入侵检测系统能够识别出来。所以，在应用入侵检测系统时，千万不要因为有 了入侵检测系统，就不对系统中的安全隐患进行及时补救。 安全审计管理安全审计管理 安
20、全审计系统必须实时监测网络上和用户系统中发生的各类与安全有关的事件， 如网络入侵、内部资料窃取、泄密行为、破坏行为、违规使用等，将这些情况真实记 录，并能对于严重的违规行为进行阻断。安全审计系统所做的记录如同飞机上的黑匣 子，在发生网络犯罪案件时能够提供宝贵的侦破和取证辅助数据，并具有防销毁和篡 改的特性。 安全审计跟踪机制的内容是在安全审计跟踪中记录有关安全的信息，而安全审计 管理的内容是分析和报告从安全审计跟踪中得来的信息。安全审计跟踪将考虑要选择 记录什么信息以及在什么条件下记录信息。 收集审计跟踪的信息，通过列举被记录的安全事件的类别（例如对安全要求的明 显违反或成功操作的完成） ，能
21、适应各种不同的需要。已知安全审计的存在可对某些 潜在的侵犯安全的攻击源起到威摄作用。 虚拟专用网（虚拟专用网（VPN） ：远程传输的安全） ：远程传输的安全 VPN 技术在把分散在各处的服务器群连成了一个整体， 形成了一个虚拟的专用网 络。通过 VPN 的加密通道，数据被加密后传输，保证了远程数据传输的安全性。使 用 VPN 可以象管理本地服务器一样去安全的管理远程的服务器。 VPN 带来的最大好处是确保安全性的同时，复用物理信道，降低使用成本。 防病毒以及特洛伊木马防病毒以及特洛伊木马 计算机病毒的危害不言而喻，计算机病毒发展到今天，已经和特洛伊木马结合起 来，成为黑客的又一利器。微软的原码
22、失窃案，据信，就是一黑客使用特洛伊木马所 为。 安全策略的实施保证安全策略的实施保证 网络安全知识的普及，网络安全策略的严格执行，是网络安全最重要的保障。 此外，信息备份是信息安全的最起码的要求。能减少恶意网络攻击或者意外灾害 带来的破坏性损失。 1.3.6. 超高安全要求下的网络保护超高安全要求下的网络保护 对于药监局一期网络安全系统数据中心安全而言，安全性需求就更加的高，属于 超高安全要求下的网络保护范围， 因此需要在这些地方使用2台防火墙进行双机热备， 以保证数据稳定传输。 1.3.6.1. 认证与授权认证与授权 认证与授权是一切网络安全的根基所在，尤其在网络安全管理、外部网络访问内 部
23、网络（包括拨号）时，要有非常严格的认证与授权机制，防止黑客假冒身份渗透进 内部网络。 对于内部访问，也要有完善的网络行为审计记录和权限限定，防止由内部人员发 起的攻击70%以上的攻击都是内部人员发起的。 我们建议药监局一期网络安全系统利用基于 X.509 证书的认证体系（目前最强的 认证体系）来进行认证。 方正方御防火墙管理也是用 X.509 证书进行认证的。 1.1.1.1. 网络隔离网络隔离 网络安全界的一个玩笑就是： 要想安全， 就不要插上网线。 这是一个简单的原理： 如果网络是隔离开的，那么网络攻击就失去了其存在的介质，皮之不存，毛将焉附。 但对于需要和外界沟通的实际应用系统来说，完全
24、的物理隔离是行不通的。 方正数码提出了安全数据通道安全数据通道网络隔离解决方案，在网络连通条件下，通过破坏 网络攻击得以进行的另外两个重要条件： 从外部网络向内部网络发起连接 将可执行指令传送到内部网络 从而确保药监局一期网络安全系统的安全。 1.1.1.2. 实施保证实施保证 药监局一期网络安全系统牵涉网点众多，网络结构复杂。要保护这样一个繁杂的 网络系统的网络安全，必须有完善的管理保证。安全系统要能够提供统一的集中的灵 活的管理机制，一方面要能让药监局一期网络安全系统网控中心的网管人员监控整体 网络安全状况，另外一方面，要能让地方网管人员灵活处理具体事务。 方正方御防火墙采用基于 Wind
25、ows GUI 的用户界面进行远程集中式管理， 配置管 理界面直观，易于操作。可以通过一个控制机对多台方正方御防火墙进行集中式的管 理。 方正方御防火墙符合国家最新防火墙安全标准，采用了三级权限机制，分为管理 员，策略员和审计员。管理员负责防火墙的开关及日常维护，策略员负责配置防火墙 的包过滤和入侵检测规则，审计员负责日志的管理和审计中的授权机制，这样他们共 同地负责起一个安全的管理平台。事实上，方御防火墙是通过该标准认证的第一个包 过滤防火墙。 另外，方正方御防火墙还提供了原标准中没有强制执行的实施域分组授权机制， 尤其适合于药监局一期网络安全系统这样的大型网络。 2. 安全架构分析与设计安
26、全架构分析与设计 逻辑上，药监局一期网络安全系统将划分为两个区域：数据中心、局域网用户。 其中每一个局域网节点划分为内部操作（控制）区、信息共享区两个网段，网段 之间设置安全隔离区。每一个网段必须能够构成一个独立的、完整的、安全的、可靠 的系统。 2.1. 网络整体结构网络整体结构 药监局一期网络安全系统需要涉及若干政府部门， 各地方的网络通过 Frame Relay 连接起来（一条 ISDN 作为备份线路） 。 网络整体结构如下图所示： 总局内部网络 连接地方省局 DMZ WWW服务器FTP服务器 Frame Relay ISDN(备份线路) 内部区 FTP服务器WWW服务器 Interne
27、t 中央总局 省局一 DMZ 2.2. 集中管理和分级管理集中管理和分级管理 由于药监局一期网络安全系统涉及的网络安全设备繁多，因此在管理上面需要既 能集中管理，又可以在本地进行审计管理，日志查询等操作。而用户的权限机制分配 必须通过网络管理中心统一分配和管理。 需要集中管理的网络设备包括防火墙设备。在药监局一期网络安全系统网络管理 中心需要对各省局的网络安全设备进行集中管理。 分析药监局一期网络安全系统的特点和需求，方正方御防火墙的集中管理功能和 权限管理机制完全可以满足这些需求。 方正方御防火墙采用基于 Windows GUI 的用户界面进行远程集中式管理， 配置管 理界面直观，易于操作。
28、可以通过一个控制机对多台方正方御防火墙进行集中式的管 理。 方正方御防火墙采用了三级权限机制，分为管理员，策略员和审计员。管理员负 责防火墙的开关及日常维护，策略员负责配置防火墙的包过滤和入侵检测规则，审计 员负责日志的管理和审计中的授权机制。这样他们共同的负责起一个安全的管理平 台。 药监局一期网络安全系统的集中管理图如下所示： Frame Relay/ ISDN 省局一 省局二 总局网络中心 网络控制机 2.3. 药监局一期网络安全系统药监局一期网络安全系统管理中心网络管理中心网络 药监局一期网络安全系统管理中心除了需要提供信息服务外，还需要对各区及 委、办、局的网络设备进行集中管理，因此
29、网络的安全性和可靠性尤其的重要。 内部区放置控制服务器、数据库服务器、文件服务器、Lotus 服务器和系统管理 服务器等设备，公开信息区放置对外的信息发布系统，包括 WEB 服务器、Mail 服务 器，FTP 服务器等设备等。 出于稳定性的考虑，防火墙使用双机热备的方式，以保证网络的不间断性。 药监局一期网络安全系统管理中心网络图如下： 总局内部网络 省局一省局二省局47 连接地方省局 DMZ WWW服务器FTP服务器 2.4. 各省局的安全网络各省局的安全网络 各省局的网络结构节点也同样划分为内部操作 （控制） 区、 公开信息区两个网段。 对于这些网络我们建议使用如下方案： Frame Re
30、layISDN(备份线路) 内部区 FTP服务器WWW服务器 Internet DMZ 中央总局 3. 可扩充性分析可扩充性分析 由于本方案只考虑了药监局一期的网络安全系统，因此在设计的时候还需要考虑 二期和三期工程的扩充性。 一期工程将在各省局 1516 个点进行实施，因此二期和三期工程将完全实施全 国 47 个点。 我们建议在二期和三期工程中考虑布置入侵检测系统、防病毒系统、VPN 系统和 进一步完善防火墙产品。 3.1. 扩充后的中央总局网络中心扩充后的中央总局网络中心 二期和三期工程中中央总局网络需要布置上入侵检测系统，如下图所示： 总局内部网络 省局一省局二省局47 连接地方省局 D
31、MZ WWW服务器FTP服务器 入侵检测 3.2. 扩充后的省局网络扩充后的省局网络 地方省局网络由于有连接到 Internet 部分，因此后期工程中必须考虑到这部分的 安全，因此扩充后的省局网络如下所示： Frame RelayISDN(备份线路) 内部区 FTP服务器WWW服务器 Internet DMZ 中央总局 入侵检测 4. 产品选型产品选型 4.1. 防火墙与入侵检测的选型防火墙与入侵检测的选型 我们采用方正最新型方正方御防火墙。方正方御防火墙是一个很优秀的防火墙， 同时它集成强大的入侵检测功能。方正方御防火墙是国内第一个通过公安部公共信息 网络安全监督局新防火墙认证标准的包过滤级
32、防火墙产品，同时通过了中国人民解放 军安全测评认证中心、中国国家信息安全测评认证中心和国家保密局的严格认证。 4.1.1. 方正数码公司简介方正数码公司简介 作为方正集团互联网战略的实施者，方正数码将自身定位于电子商务的“赋能 者” ，其业务涉及互联网与电子商务的技术研究应用与系统集成、网络市场营销服务、 空间信息应用、无线互联以及电子商务的咨询服务等方向，以帮助政府、行业、企业、 网站、电子商务的运营者在互联网时代健康成功的发展为己任。 要给电子商务运营者赋能，先要给安全赋能。方正数码首先推出的就是方正方御 互联网安全解决方案。方正方御是在经过一年多的大量投入和深入的研究后，提出的 一套基于
33、中国国情、全部自主开发、具有领先优势的解决方案。它是一套整体的集群 平台，可以解决互联网运营商最为关切的安全性、高可靠性、可扩展性和易于远程管 理的问题。目前这套方案已经得到国家有关部门的大力支持，被国家经贸委列为国家 创新计划项目之一。另外，还得到了国家”863”计划的支持。 在立身自主开发外，方正数码还与众多国际知名的安全公司保持着良好的合作关 系，并集成了国内外最优秀的公司安全产品，为国内 Internet 的安全建设保驾护航。 4.1.2. 产品概述产品概述 方御防火墙是方正方御中的主要安全产品之一。由于防火墙技术的针对性很强， 它已成为实现网络安全的重要保障之一。方御防火墙是通过对国
34、外防火墙产品的综合 分析，针对我们国家的具体应用环境，结合国内外防火墙领域里的最新发展，在面向 IDC 和中小企业的 FireBridge 防火墙的基础上， 提出的一种具有强大的信息分析功能、 高效包过滤功能、多种反电子欺骗手段、多种安全措施综合运用的安全可靠的专用防 火墙系统。 方正方御防火墙不仅仅是一个包过滤的防火墙，而且包括了大量的实用模块，可 以为用户提供多方面的服务。 方御防火墙保护如下模块： 包过滤防火墙 轻型/ 复杂IDS 双 向 NAT 流量控制 Proxy 双机热备 流量统计 审计功能 集中管理 4.1.3. 系统特点系统特点 一体化的硬件设计 方正方御防火墙采用了一体化的硬
35、件设 计，采用了自己的操作系统，无需其他操作 系统的支持， 这样能够发挥硬件的最大性能， 同时也提高了系统的安全性。 双机热备份 通过双机热备份，本系统提供可靠的容 错/热待机功能。备份防火墙服务器中存有主 防火墙服务器的设置镜像，当主防火墙因为 某些原因不能正常运作，备份服务器可以在 12 秒钟内取代主服务器运作，充分保证整个 网络系统运作的稳定性。 完善的访问控制 方正方御防火墙符合国家最新防火墙安 全标准，采用了三级权限机制，分为管理员， 策略员和审计员。管理员负责防火墙的开关 及日常维护，策略员负责配置防火墙的包过 滤和入侵检测规则，审计员负责日志的管理 和审计中的授权机制。这样他们共
36、同地负责 起一个安全的管理平台。 多种工作模式 方正方御防火墙可以工作在网桥路由两 种模式下，这样可以方便用户使用。使用在 网桥模式时在 IP 层透明， 使用路由模式时可 以作为三个区之间的路由器，同时提供内网 到外网、DMZ 到外网的网络地址转换。 防御 DOS，DDOS 攻击 普通的防火墙都是采用限制每一网络地 址单位时间内通过的 SYN 包数量来抵御 DDOS 攻击，但是通常网络攻击者都会随机 的伪造网络地址，因此这种方法防范的效果 非常差，不能从根本上抵御 DDOS 攻击。方 正方御防火墙修改了 TCP/IP 堆栈的算法， 使 得新的 syn 连接包可以正常通过，避免了由 于大量的攻击
37、 SYN 包造成网络的阻塞。 状态检测 方正方御防火墙可以根据数据包的地 址、协议和端口进行访问控制，同时还对任 何网络连接和会话的当前状态进行分析和监 控。传统的防火墙的包过滤只是根据规则表 进行匹配，而方正方御防火墙对每个连接， 作为一个数据流，通过规则表与连接表共同 配合来对网络状态进行控制。 代理服务 用户可以设置代理服务器端口来启动代 理服务器功能，而且通过设置使用代理服务 器用户帐号密码和访问控制来维护安全性。 代理服务的访问控制非常的完善，可以对时 间、协议、方法、地址、DNS 域、目的端口 和 URL 来进行控制。 用户完全可以通过设置 一定的条件来符合自己的要求。 双向网络地
38、址转换 系统支持动态、静态、双向的 NAT。当 用户需要从内部 IP 访问 Internet 时，NAT 系 统会从 IP 池里取出一个合法的 Internet IP， 为该用户建立映射。 如果需要在 Intranet 提供 让外部访问的服务（如 WWW、FTP 等） ， NAT 系统可以为 Intranet 里的服务器建立静 态映射，外部用户可以直接访问该服务器。 双 向 网 络 地 址 转 换 为 企 业 用 户 连 接 到 Internet 提供了良好的网络地址隐蔽，并且能 减少 IP 占用，替用户节省费用。 提供 DMZ 区 除了内部网络界面和外部网络界面，系 统还可以再增加一个网络界
39、面，让管理员灵 活应用。如建立 DMZ（军事独立区） ，在其 中放置公共应用服务器。 带宽管理和流量统计 方正方御防火墙系统使用流量统计与控 制策略，可方便的根据网段和主机等对流量 进行统计与控制管理。用户可以通过设置源 地址到目的地址单位在时间内允许通过的流 量以及协议和端口来进行带宽控制。 日志审计 审计功能是方正方御防火墙非常强大的 一个部分，目前国内防火墙的审计功能都非 常不完善，方正方御防火墙提供了大量的审 计内容和对审计内容的查询功能，由于日志 可能对一般用户比较难以理解，而我们将日 志记录分成了若干部分，而其中每一部分都 可以进行查询和管理，这样用户就能对防火 墙的情况有一个非常
40、透彻的了解。 入侵检测 方正方御防火墙入侵检测系统采用了可 扩展的检测库方法， 目前可以抵御 1000 多种 攻击方法，而且可以通过升级检测库的方法 来不断的抵御新的攻击方法。用户还可以自 定义攻击检测库来符合自己的要求。 自动报警和防范系统 方正方御防火墙一旦检测到有黑客进行 攻击， 会在第一时间内在控制机上进行报警， 而且同时会自动封禁掉攻击者的 IP 地址， 这 样可以做到防火墙的防范完全自动化，而不 象普通的防火墙那样需要人工干预。 基于 PKI 的授权认证 方正方御防火墙的授权认证是基于 PKI 基础之上，因此完全性极高。PKI 是一种新 的安全技术，它由公开密钥密码技术、数字 证书
41、、证书发放机构（CA）和关于公开密钥 的安全策略等基本成分共同组成的。 快速安装配置 方正方御防火墙的安装和配置非常方 便，管理员只要设定好网络设备的 IP 地址， 然后使用系统提供的一些典型配置模板，适 当的修改一些规则来符合要求。除此以外还 可以添加系统提供的一些子模板来实现一些 特定的功能。 图形管理界面 用户可以通过图形界面对防火墙进行配 置和管理。而且也可以通过图形界面来管理 审计内容，而不象有些防火墙是通过命令行 方式进行配置。 完全中国化的设计 方正方御防火墙是由方正数码自行设计 和制作的，充分考虑了中国国情，除了界面、 帮助文档、使用说明完全中文化外，还加入 了一些小型模板用户
42、给管理员配置防火墙。 集中管理 方正方御防火墙采用基于 Windows GUI 的用户界面进行远程集中式管理，配置管理 界面直观，易于操作。可以通过一个控制机 对多台方正方御防火墙进行集中式的管理。 4.1.4. 方正方御防火墙功能说明方正方御防火墙功能说明 4.1.4.1. 多种工作模式多种工作模式 方正方御防火墙可以工作在网桥和路由两种模式下： A：网桥模式：网桥模式：3 个端口构成一个以太网交换机，防火墙本身没有 IP 地址，在 IP 层透明。可以将任意三个物理网络连接起来构成一个互通的物理网络。当防火墙工作 在交换模式时，内网、DMZ 区和路由器的内部端口构成一个统一的交换式物理子网，
43、 内网和 DMZ 区还可以有自己的第二级路由器，这种模式不需要改变原有的网络拓扑结 构和各主机和设备的网络设置。 B： 路由模式：路由模式：防火墙本身构成 3 个网络间的路由器，3 个界面分别具有不同的 IP 地址。三个网络中的主机通过该路由进行通信。当防火墙工作在路由模式时，可以 作为三个区之间的路由器，同时提供内网到外网、DMZ 到外网的网络地址转换，也就 是说，内网和 DMZ 都可以使用保留地址，内网用户通过地址转换访问 Internet，同时 隔绝 Internet 对内网的访问，DMZ 区通过反向地址转换对 Internet 提供服务。 在没有安装方正方御防火墙的时候典型网络结构图如
44、下在没有安装方正方御防火墙的时候典型网络结构图如下: Internet 交 换机交 换机 交 换机交 换机 服务器服务器 路由 器路由 器用 户用 户 在安装了方正方御防火墙的时候网络结构图如下在安装了方正方御防火墙的时候网络结构图如下: Internet 路由 器路由 器 交 换机交 换机 用 户用 户 服务器服务器 服务器服务器 DMZ区区 内 部网内 部网 FireGate 4.1.4.2. 包过滤防火墙包过滤防火墙 方正方御防火墙包过滤的功能是对指定 IP 包进行包过滤，并且按照设定策略对 IP 包进行统计和日志记录，主要根据 IP 包的如下信息进行过滤： 源 IP 地址 目的 IP
45、地址 协议类型（IP、ICMP、TCP、UDP） 源 TCP/UDP 端口 目的 TCP/UDP 端口 ICMP 报文类型域和代码域 碎片包 其它标志位，如 SYN，ACK 位 源IP地址，目的地址，协议类型，源端口，目的端口 ICMP报文类型域和代码域，碎片包，其它标志位 InternetInternet HackerHacker UserUser WebWeb DataBaseDataBase 4.1.4.2.1. 高效的过滤高效的过滤 有些防火墙在安装上以后对 WEB 服务器的吞吐能力影响很大， 造成性能的降低。 由于方正方御防火墙采用了 3I（Intelligent IP Identi
46、fying）技术，能够实现快速匹配。 因此方正方御防火墙不会对性能造成任何影响。 方正方御防火墙优化了算法，使最大并发连接数可以达到 300,000 个以上，而一 般的防火墙的最大并发连接只可以达到几万个左右。 4.1.4.2.2. 碎片处理功能碎片处理功能 由于很多系统平台，包括一些路由器对 IP 碎片的处理存在问题，容易产生欺骗 和拒绝服务等攻击，方正方御防火墙能够识别出 IP 碎片并且进行控制，这样一来通 过禁止 IP 碎片通过方正方御防火墙，防止了这样的问题的产生。 4.1.4.2.3. 防防 SYN Flood 攻击攻击 一些 TCP/IP 栈的实现只能等待从有限数量的计算机发来的
47、ACK 消息， 因为他们 只有有限的内存缓冲区用于创建连接，如果这一缓冲区充满了虚假连接的初始信息， 该服务器就会对接下来的连接停止响应，直到缓冲区里的连接企图超时。典型的就是 Syn Flood 攻击,通过大量的虚假的 Syn 包使服务器速度变慢，甚至是死机。一般的防 火墙是通过限制每秒钟通过的 Syn 包数量来组织 Syn Flood 攻击，这种方法可以在一 定意义上阻止 Syn Flood 攻击，但是也有可能将正常的 Syn 包忽略掉，因此不是一种 非常好的方法。 方正方御防火墙使用了两种方式来反 Syn Flood 攻击，一种方法就是通过设置单 位时间内的 SYN 包数量来控制， 另外
48、一种方法修改了 TCP/IP 堆栈的算法， 使得新 Syn 包始终可以获得连接位。避免了由于大量的攻击 SYN 包造成网络的阻塞。 4.1.4.2.4. 强大的状态检测功能强大的状态检测功能 方正方御防火墙可以根据数据包的地址、协议和端口进行访问控制，同时还对任 何网络连接和会话的当前状态进行分析和监控。传统的防火墙的包过滤只是与规则表 进行匹配，而方正方御防火墙对每个连接，作为一个数据流，通过规则表与连接表共 1：没有安装方御防火墙 2：安装方御防火墙 同配合，在继承了传统包过滤系统对应用透明的特性外，还极大地提高了系统的性能 和安全性。 其他的防火墙大多采用传统的规则表的匹配方法，随着安全
49、规则的增加，势必会 使防火墙的性能大幅度的减少，造成网络拥塞。 应 用 层 物 理 层 链 路 层 网 络网 络 层层 传 输 层 会 话 层 表 示 层 新建新建 已建已建 相关相关 非法非法 状态检测状态检测 新建新建 已建已建 相关相关 非法非法 1号包 和1号相关的包 和1号不相关的包 服务 器 外部机器 4.1.4.3. IDS(入侵检测系统入侵检测系统) 4.1.4.3.1. 反端口扫描反端口扫描 一般黑客如果要对一个网站发动攻击，首先都要扫描目标服务器的端口，确定服 务器上开启的服务，然后做出相应的入侵方式。 方正方御防火墙入侵检测系统能够 在黑客扫描网站的时候就能检测到并报警，这样就能提前将黑客拒之于门外。方正方 御防火墙入侵检测系统在检测到有黑客扫描服务器端口的时候会立即在攻击者的视 野中消失，从而使黑客无法进行后面的攻击。方正方御防火墙入侵检测系统根据配置 文件监控任何和 TCP、UDP 端口的连接。 可以对全部端口同时进行监控，同时也可 以忽略指定的端口。这样就能满足不同的需求方式。 4.1.4.3.2. 可以防范可以防范 1500 余种攻击方式余种攻击方式 1. 检测多种 DoS 攻击 2. 检测多种 DDoS 攻击 3. 检测保护子网
