安全技术与防火墙系统
一.安全技术
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 防火墙的保护范围划分
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
3linux防火墙的基本认识
2.3.1 Netfilter
Linux防火墙是由Netfilter组件提供的，Netfilter工作在内核空间，集成在linux内核中
Netfilter 是Linux 2.4.x之后新一代的Linux防火墙机制，是linux内核的一个子系统。Netfilter采用模块化设计，具有良好的可扩充性，提供扩展各种网络服务的结构化底层框架。Netfilter与IP协议栈是无缝契合，并允许对数据报进行过滤、地址转换、处理等操作
linux真正的防火墙其实就是netfilter
4防火墙工具介绍
4.1 iptables
由软件包iptables提供的命令行工具，工作在用户空间，用来编写规则，写好的规则被送往netfilter，告诉内核如何去处理信息包
[root@centos7 ~]# iptables --version
iptables v1.4.214.2 firewalld
从CentOS 7 版开始引入了新的前端管理工具
软件包：
firewalld
firewalld-config
管理工具：
firewall-cmd 命令行工具
firewall-config 图形工作
4.3 nftables
此软件是CentOS 8 新特性,Nftables最初在法国巴黎的Netfilter Workshop 2008上发表，然后由长期的
netfilter核心团队成员和项目负责人Patrick McHardy于2009年3月发布。它在2013年末合并到Linux内
核中，自2014年以来已在内核3.13中可用。
它重用了netfilter框架的许多部分，例如连接跟踪和NAT功能。它还保留了命名法和基本iptables设计的
几个部分，例如表，链和规则。就像iptables一样，表充当链的容器，并且链包含单独的规则，这些规
则可以执行操作，例如丢弃数据包，移至下一个规则或跳至新链。
从用户的角度来看，nftables添加了一个名为nft的新工具，该工具替代了iptables，arptables和
ebtables中的所有其他工具。从体系结构的角度来看，它还替换了内核中处理数据包过滤规则集运行时
评估的那些部分。
4.4 netfilter 中的四表五链
由信息过滤表（table）组成，包含控制IP包处理的规则集（rules），规则被分组放在链（chain）上
提示：从 Linux kernel 4.2 版以后，Netfilter 在prerouting 前加了一个 ingress 勾子函数。可以使用这
个新的入口挂钩来过滤来自第2层的流量，这个新挂钩比预路由要早，基本上是 tc 命令（流量控制工
具）的替代品。
三种报文流向
流入本机：PREROUTING --> INPUT-->用户空间进程(访问我的服务)
流出本机：用户空间进程 -->OUTPUT--> POSTROUTING（穿过我）
转发：PREROUTING --> FORWARD --> POSTROUTING（分摊流量）
链chain：
内置链：每个内置链对应于一个钩子函数
自定义链：用于对内置链进行扩展或补充，可实现更灵活的规则组织管理机制；只有Hook钩子调
用自定义链时，才生效。
5种规则链：
规则的作用：对数据包进行过滤或处理
链的作用：内容各种防火墙的规则
- INPUT:处理入站数据包
- OUTPUT：处理出站数据包
- FORWARD:处理出站数据包
- POSTROUTING:在进行路由选择后处理数据包
- PREROUTING：在进行路由选择前处理数据包
4种表：
表的作用：容纳各种规则链
表的划分依据：防火墙规则的作用相似
- raw表：确定是否对该数据包进行状态跟踪
- mangle：为数据包设置标记
- nat表：修改数据包中的源目的ip地址或端口
- filter表：确定是否放行该数据包（过滤）
他们之间的优先级： raw-->mangle-->nat-->filter
二.iptables
1iptables组成概述
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。
-netfilter/iptables关系： netfilter：
属于“内核态”又称内核空间（kernel space）的防火墙功能体系。linux 好多东西都是内核态 用户态，那我们运维人员关注的是用户态， 内核我们关注不是很多，内核基本是我们开发人员关心的事情是内核的一部分，由一些信息包过滤表组成，这些表包含内核用来控制信息包过滤处理的规则集。
iptables :
属于“用户态”(User Space， 又称为用户空间)的防火墙管理体系。是一种用来管理Linux防火墙的命令程序，它使插入、修改和删除数据包过滤表中的规则变得容易，通常位于/sbin/iptables目录下。 netfilter/iptables后期简称为iptables。iptables是基于内核的防火墙，其中内置了raw、mangle、 nat和filter四个规则表。表中所有规则配置后，立即生效，不需要重启服务。
2 实际操作
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
配置方式：
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
基本格式：iptables [-t 表名] 管理选项 [链名] [匹配条件] [-j 控制类型]
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
管理选项：
| 管理选项 | 用法示例 |
|---|---|
| -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） |
| -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 |
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 FORWARD ! -p icmp -j ACCEPT
iptables -A INPUT -s 192.168.91.101 -j DROP
iptables -I INPUT -i ens33 -s 192.168.91.0/24 -j DROP
iptables -I INPUT -p icmp -j DROP
iptables -A FORWARD ! -p icmp -j ACCEPT //感叹号”!”表示取反
数据包的常见控制类型
- 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。
iptables -I INPUT -p tcp --dport 22 -m state --state NEW -j LOG --log-prefix "sshnewlink: " 生成日志文件
tail -f /var/log/messages
Aug 15 10:01:20 localhost kernel: ftp new link: IN=ens33 OUT= MAC=00:0c:29:fe:e5:bf:00:0c:29:2a:d6:05:08:00 SRC=192.168.91.101 DST=192.168.91.100
- 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。
3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。
例如，若要在 filter 表 INPUT 链的末尾添加一条防火墙规则，可以执行以下操作（其中 “-p 协议名”作为匹配条件）。
iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j REJECT DROP //不允许任何主机ping本主机
4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”选项还可显示各条规则在链内的顺序号。例如，若要查看 filter 表 INPUT 链中的所有规则，并显示规则序号， 可以执行以下操作
iptables [-t表名] -n -L [链名] |[-- line-numbers]
或
iptables - [vn]L
#注意:不可以合写为-Ln
[root@localhost ~]#iptables -vnL --line-nu
5删除、清空、替换规则
替换：
iptables -A INPUT -s 192.168.223.100 -j DROP
iptables -R INPUT 1 -s 192.168.223.100 -j ACCEPT
删除： iptables -D INPUT 5 #后面需要带编号
iptables -L INPUT --line-numbers
iptables -t filter -D INPUT -p icmp - j REJECT
6隐含扩展
iptables 在使用-p选项指明了特定的协议时，无需再用-m选项指明扩展模块的扩展机制，不需要手动加载扩展模块
要求以特定的协议匹配作为前提，包括端口、TCP标记、ICMP类型等条件。 端口匹配: --sport 源端口、--dport 目的端口 #可以是个别端口、端口范围
[!] --source-port, --sport port[:port]：匹配报文源端口,可为端口连续范围
[!] --destination-port,--dport port[:port]：匹配报文目标端口,可为连续范围
[!] --tcp-flags mask comp
mask 需检查的标志位列表，用,分隔 , 例如 SYN,ACK,FIN,RST
comp 在mask列表中必须为1的标志位列表，无指定则必须为0，用,分隔tcp协议的扩展选项
--tcp-flags SYN,ACK,FIN,RST SYN 表示要检查的标志位为SYN,ACK,FIN,RST四个，其中SYN必须为1，余下的必须为0，第一次握手
--tcp-flags SYN,ACK,FIN,RST SYN,ACK 第二次握手
#错误包
--tcp-flags ALL ALL
--tcp_flags ALL NONE
--sport 1000 匹配源端口是1000的数据包
--sport 1000:3000 匹配源端口是1000-3000的数据包
--sport :3000 匹配源端口是3000及以下的数据包
--sport 1000: 匹配源端口是1000及以上的数据包
注意: --sport和--dport 必须配合-p <协议类型>使用
端口可以使用的范围 0-65535
[root@localhost ~]#iptables -A INPUT -p tcp --sport 10000:30000 -j REJECT
# input链 tcp协议 源端口 10000到30000 全部被拒
TCP标记匹配: --tcp-flags TCP标记：SYN,RST,ACK,SYN，FIN
[root@localhost ~]#iptables -I INPUT -i ens33 -p tcp --tcp-flags FIN,RST,ACK SYN -j ACCEPT
#丢弃SYN请求包，放行其他包
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