防火墻是網(wǎng)絡(luò)安全的第一道屏障，所占市場(chǎng)最大，安全技術(shù)也比較成熟。硬件防火墻產(chǎn)品的架構(gòu)主要分為三類：以 X86 為代表的通用處理器架構(gòu)、 AISC （專用集成電路）架構(gòu)以及新近的 NP （ Net Processor ）架構(gòu)。

防火墻的功能

從防火墻的功能來(lái)說(shuō)，主要包含以下幾個(gè)方面：訪問(wèn)控制，如應(yīng)用 ACL 進(jìn)行訪問(wèn)控制、 NAT; VPN ；路由、認(rèn)證和加密、日志記錄、管理、攻擊防范等。

為了滿足多樣化的組網(wǎng)需求，降低用戶對(duì)其它專用設(shè)備的需求，減少用戶建網(wǎng)成本，防火墻上也常常把其它網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合進(jìn)來(lái)，例如支持 DHCP server 、 DHCP replay 、動(dòng)態(tài)路由，支持撥號(hào)、 PPPOE 等特性；支持廣域網(wǎng)口；支持透明模式 ( 橋模式 ) ；支持內(nèi)容過(guò)濾 ( 如 URL 過(guò)濾 ) 、防病毒和 IDS 等功能。

狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)

狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)要監(jiān)視每個(gè)連接發(fā)起到結(jié)束的全過(guò)程，對(duì)于部分協(xié)議，如 FTP 、 H.323 等協(xié)議，是有狀態(tài)的協(xié)議，防火墻必須對(duì)這些協(xié)議進(jìn)行分析，以便知道什么時(shí)候，從哪個(gè)方向允許特定的連接進(jìn)入和關(guān)閉。

狀態(tài)防火墻可以對(duì)特定的協(xié)議進(jìn)行解碼，因此安全性也比較好。有的防火墻可以對(duì) FTP 、 SMTP 等有害命令進(jìn)行檢測(cè)和過(guò)濾，但因?yàn)樵趹?yīng)用層解碼分析，處理速度比較慢，為此，有的防火墻采用自適應(yīng)方式，因此處理速度很快。

狀態(tài)防火墻還有一個(gè)特色是，當(dāng)檢測(cè)到 SYN FLOOD 攻擊時(shí)，會(huì)啟動(dòng)代理。此時(shí)，如果是偽造源 IP 的會(huì)話，因?yàn)椴荒芡瓿扇龑游帐郑�攻擊�?bào)文就無(wú)法到達(dá)服務(wù)器，但正常訪問(wèn)的報(bào)文仍然可達(dá)。

技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)防火墻的發(fā)展趨勢(shì)是朝高速、多功能化、更安全的方向發(fā)展。

從國(guó)內(nèi)外歷次測(cè)試的結(jié)果都可以看出，目前防火墻一個(gè)很大的局限性是速度不夠。應(yīng)用 ASIC 、 FPGA 和網(wǎng)絡(luò)處理器是實(shí)現(xiàn)高速防火墻的主要方法，其中以采用網(wǎng)絡(luò)處理器最優(yōu)，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)處理器采用微碼編程，可以根據(jù)需要隨時(shí)升級(jí)，甚至可以支持 IPV6 ，而采用其它方法就不那么靈活。

實(shí)現(xiàn)高速防火墻，算法也是一個(gè)關(guān)鍵，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)處理器中集成了很多硬件協(xié)處理單元，因此比較容易實(shí)現(xiàn)高速。對(duì)于采用純 CPU 的防火墻，就必須有算法支撐，例如 ACL 算法。目前有的應(yīng)用環(huán)境，動(dòng)輒應(yīng)用數(shù)百乃至數(shù)萬(wàn)條規(guī)則，沒(méi)有算法支撐，對(duì)于狀態(tài)防火墻，建立會(huì)話的速度會(huì)十分緩慢。

受現(xiàn)有技術(shù)的限制，目前還沒(méi)有有效的對(duì)應(yīng)用層進(jìn)行高速檢測(cè)的方法，也沒(méi)有哪款芯片能做到這一點(diǎn)。因此，防火墻不適宜于集成內(nèi)容過(guò)濾、防病毒和 IDS 功能 ( 傳輸層以下的 IDS 除外，這些檢測(cè)對(duì) CPU 消耗小 ) 。對(duì)于 IDS ，目前最常用的方式還是把網(wǎng)絡(luò)上的流量鏡像到 IDS 設(shè)備中處理，這樣可以避免流量較大時(shí)造成網(wǎng)絡(luò)堵塞。此外，應(yīng)用層漏洞很多，攻擊特征庫(kù)需要頻繁升級(jí)，對(duì)于處在網(wǎng)絡(luò)出口關(guān)鍵位置的防火墻，如此頻繁地升級(jí)也是不現(xiàn)實(shí)的。

多功能也是防火墻的發(fā)展方向之一，鑒于目前路由器和防火墻價(jià)格都比較高，組網(wǎng)環(huán)境也越來(lái)越復(fù)雜，一般用戶總希望防火墻可以支持更多的功能，滿足組網(wǎng)和節(jié)省投資的需要。例如，防火墻支持廣域網(wǎng)口，并不影響安全性，但在某些情況下卻可以為用戶節(jié)省一臺(tái)路由器；支持部分路由器協(xié)議，如路由、撥號(hào)等，可以更好地滿足組網(wǎng)需要；支持 IPSEC VPN ，可以利用因特網(wǎng)組建安全的專用通道，既安全又節(jié)省了專線投資。

未來(lái)防火墻的操作系統(tǒng)會(huì)更安全。隨著算法和芯片技術(shù)的發(fā)展，防火墻會(huì)更多地參與應(yīng)用層分析，為應(yīng)用提供更安全的保障。