يفهم الجميع الوظيفة الأساسية لجدار الحماية - لحماية شبكتك من البرامج الضارة والوصول غير المصرح به. لكن التفاصيل الدقيقة لكيفية عمل جدران الحماية أقل شهرة.

ما هو جدار الحماية^(firewall) بالضبط ؟ كيف تعمل الأنواع المختلفة من جدران الحماية؟ وربما الأهم من ذلك - ما هو نوع جدار الحماية الأفضل؟

جدار الحماية 101

ببساطة^(Simply) ، جدار الحماية هو مجرد نقطة نهاية شبكة أخرى. ما يجعله مميزًا هو قدرته على اعتراض وفحص حركة المرور الواردة قبل دخولها إلى الشبكة الداخلية ، مما يمنع الجهات الخبيثة من الوصول.

التحقق من مصادقة كل اتصال ، وإخفاء عنوان IP الوجهة من المتسللين ، وحتى فحص محتويات كل حزمة بيانات - تقوم جدران الحماية بكل ذلك. يعمل جدار الحماية كنقطة تفتيش من نوع ما ، حيث يتحكم بعناية في نوع الاتصال المسموح به.

جدران الحماية لتصفية الحزم

تُعد جدران الحماية التي تعمل بفلترة الحزم من أبسط تقنيات جدران الحماية المتوفرة وأقلها كثافة في استخدام الموارد. على الرغم من أنها غير مفضلة هذه الأيام ، إلا أنها كانت العنصر الأساسي في حماية الشبكة في أجهزة الكمبيوتر القديمة.

يعمل جدار حماية تصفية الحزم على مستوى الحزمة ، ويقوم بمسح كل حزمة واردة من موجه الشبكة. لكنه لا يفحص فعليًا محتويات حزم البيانات - فقط رؤوسها. يسمح هذا لجدار الحماية بالتحقق من البيانات الوصفية مثل عناوين المصدر والوجهة وأرقام المنافذ وما إلى ذلك.

كما قد تظن ، هذا النوع من جدار الحماية ليس فعالاً للغاية. كل ما يمكن لجدار حماية تصفية الحزم القيام به هو تقليل حركة مرور الشبكة غير الضرورية وفقًا لقائمة التحكم في الوصول. نظرًا لعدم فحص محتويات الحزمة نفسها ، لا يزال بإمكان البرامج الضارة الوصول إليها.

بوابات مستوى الدائرة

طريقة أخرى فعالة من حيث الموارد للتحقق من شرعية اتصالات الشبكة هي بوابة على مستوى الدائرة. بدلاً من التحقق من رؤوس حزم البيانات الفردية ، تتحقق بوابة على مستوى الدائرة من الجلسة نفسها.

مرة أخرى ، لا يمر جدار الحماية مثل هذا عبر محتويات الإرسال نفسه ، مما يجعله عرضة لمجموعة من الهجمات الضارة. ومع ذلك ، فإن التحقق من اتصالات بروتوكول التحكم^{(Transmission Control Protocol)} في الإرسال ( TCP ) من طبقة الجلسات في نموذج OSI يتطلب موارد قليلة جدًا ، ويمكنه بشكل فعال إيقاف اتصالات الشبكة غير المرغوب فيها.

هذا هو السبب في أن البوابات على مستوى الدائرة غالبًا ما تكون مدمجة في معظم حلول أمان الشبكات ، وخاصة جدران حماية البرامج. تساعد هذه البوابات أيضًا في إخفاء عنوان IP للمستخدم عن طريق إنشاء اتصالات افتراضية لكل جلسة.

جدران حماية التفتيش الدولة

يعد كل من جدار حماية تصفية الحزمة^{(Packet-Filtering Firewall)} وبوابة مستوى الدائرة^{(Circuit Level Gateway)} تطبيقات جدار حماية عديمة الحالة. هذا يعني أنهم يعملون وفقًا لقواعد ثابتة ، مما يحد من فعاليتهم. يتم التعامل مع كل حزمة (أو جلسة) بشكل منفصل ، مما يسمح بإجراء فحوصات أساسية للغاية فقط.

من ناحية أخرى ، يتتبع جدار حماية الفحص^{(Inspection Firewall)}  الدقيق حالة الاتصال ، جنبًا إلى جنب مع تفاصيل كل حزمة يتم إرسالها عبره. من خلال مراقبة مصافحة TCP طوال مدة الاتصال ، يمكن لجدار حماية فحص الحالة تجميع جدول يحتوي على عناوين IP وأرقام منافذ المصدر والوجهة ومطابقة الحزم الواردة مع مجموعة القواعد الديناميكية هذه.

بفضل هذا ، من الصعب التسلل إلى حزم البيانات الضارة بعد جدار حماية فحص مفعم بالحالة. على الجانب الآخر ، فإن هذا النوع من جدار الحماية له تكلفة باهظة للموارد ، مما يؤدي إلى إبطاء الأداء وخلق فرصة للمتسللين لاستخدام هجمات رفض الخدمة^{(Denial-of-Service)} الموزعة ( DDoS ) ضد النظام.

وكيل جدران الحماية

تعمل جدران ^(Better)الحماية الوكيل^{(Proxy Firewalls)} ، المعروفة باسم بوابات مستوى التطبيق^{(Application Level Gateways)} ، في الطبقة الأمامية لنموذج OSI - طبقة التطبيق. باعتبارها الطبقة الأخيرة التي تفصل المستخدم عن الشبكة ، تتيح هذه الطبقة الفحص الأكثر شمولاً وتكلفة لحزم البيانات ، على حساب الأداء.

على غرار العبّارات على مستوى الدائرة^{(Circuit-Level Gateways)} ، تعمل جدران الحماية الوكيل^{(Proxy Firewalls)} عن طريق التوسط بين المضيف والعميل ، مما يؤدي إلى تشويش عناوين IP الداخلية لمنافذ الوجهة. بالإضافة إلى ذلك ، تقوم البوابات على مستوى التطبيق بإجراء فحص عميق للحزمة لضمان عدم وصول أي حركة مرور ضارة.

وبينما تعمل كل هذه الإجراءات على تعزيز أمان الشبكة بشكل كبير ، فإنها تؤدي أيضًا إلى إبطاء حركة المرور الواردة. يتأثر أداء الشبكة^(Network) بسبب عمليات الفحص كثيفة الاستخدام للموارد التي يتم إجراؤها بواسطة جدار حماية ذي حالة مثل هذا ، مما يجعلها غير مناسبة للتطبيقات الحساسة للأداء. 

جدران الحماية NAT

في العديد من إعدادات الحوسبة ، يتمثل المحور الرئيسي للأمن السيبراني في ضمان وجود شبكة خاصة ، وإخفاء عناوين IP الفردية لأجهزة العميل من كل من المتسللين ومقدمي الخدمات. كما رأينا بالفعل ، يمكن تحقيق ذلك باستخدام جدار حماية وكيل^(Proxy) أو بوابة على مستوى الدائرة.

هناك طريقة أبسط بكثير لإخفاء عناوين IP وهي استخدام جدار حماية ^(Firewall)ترجمة عنوان الشبكة^{(Network Address Translation)} ( NAT ) . لا تتطلب جدران حماية NAT^(NAT) العديد من موارد النظام لتعمل ، مما يجعلها وسيلة الانتقال بين الخوادم والشبكة الداخلية.

جدران حماية تطبيقات الويب

فقط جدران حماية الشبكة^{(Network Firewalls)} التي تعمل في طبقة التطبيق هي القادرة على إجراء مسح عميق لحزم البيانات ، مثل جدار حماية الوكيل^{(Proxy Firewall)} ، أو جدار حماية تطبيق الويب^{(Web Application Firewall)} ( WAF ).

يعمل WAF^(WAF) من داخل الشبكة أو المضيف ، ويمر عبر جميع البيانات المرسلة بواسطة تطبيقات الويب المختلفة ، مع التأكد من عدم وصول أي رمز ضار. يتخصص هذا النوع من بنية جدار الحماية في فحص الحزم ويوفر أمانًا أفضل من جدران الحماية السطحية.

جدران الحماية السحابية

لا تتسع جدران الحماية التقليدية ، سواء كانت جدران الحماية للأجهزة أو البرامج ، بشكل جيد. يجب تثبيتها مع وضع احتياجات النظام في الاعتبار ، إما التركيز على أداء حركة المرور العالية أو أمان حركة مرور الشبكة المنخفض.

لكن جدران الحماية السحابية^{(Cloud Firewalls)} أكثر مرونة بكثير. يتم نشر هذا النوع من جدار الحماية من السحابة كخادم وكيل ، ويعترض حركة مرور الشبكة قبل أن يدخل الشبكة الداخلية ، ويفوض كل جلسة ويتحقق من كل حزمة بيانات قبل السماح لها بالدخول.

أفضل جزء هو أن جدران الحماية هذه يمكن زيادتها وتقليصها حسب الحاجة ، والتكيف مع المستويات المختلفة لحركة المرور الواردة. يتم تقديمها كخدمة قائمة على السحابة ، ولا تتطلب أي أجهزة ويتم صيانتها بواسطة مزود الخدمة نفسه.

الجيل القادم من جدران الحماية

يمكن أن يكون مصطلح "الجيل القادم" مصطلحًا مضللًا. تحب جميع الصناعات القائمة على التكنولوجيا إلقاء مثل هذه الكلمات الطنانة ، ولكن ماذا يعني ذلك حقًا؟ ما نوع الميزات التي تؤهل جدار الحماية ليتم اعتباره من الجيل التالي؟

في الحقيقة ، لا يوجد تعريف صارم. بشكل عام ، يمكنك التفكير في الحلول التي تجمع بين أنواع مختلفة من جدران الحماية في نظام أمان واحد فعال ليكون جدار حماية من الجيل التالي^{(Next-Generation Firewall)} ( NGFW ). مثل هذا الجدار الناري قادر على فحص الحزمة بعمق مع تجاهل هجمات DDoS ، مما يوفر دفاعًا متعدد الطبقات ضد المتسللين.

غالبًا ما تجمع معظم جدران الحماية من الجيل التالي بين عدة حلول للشبكات ، مثل الشبكات الافتراضية الخاصة^(VPNs) وأنظمة منع التطفل^{(Intrusion Prevention Systems)} ( IPS ) وحتى برنامج مكافحة الفيروسات في حزمة واحدة قوية. تكمن الفكرة في تقديم حل كامل يعالج جميع أنواع نقاط الضعف في الشبكة ، مما يوفر أمانًا مطلقًا للشبكة. تحقيقًا لهذه الغاية ، يمكن لبعض NGFWs فك تشفير اتصالات طبقة مآخذ التوصيل الآمنة^{(Secure Socket Layer)} ( SSL ) أيضًا ، مما يسمح لهم بملاحظة الهجمات المشفرة أيضًا.

ما نوع ^(Type)جدار الحماية^(Firewall) الأفضل لحماية شبكتك^{(Your Network)} ؟

الشيء المتعلق بجدران الحماية هو أن الأنواع المختلفة من جدران الحماية تستخدم أساليب مختلفة لحماية الشبكة^{(protect a network)} .

أبسط جدران الحماية تقوم فقط بمصادقة الجلسات والحزم ، ولا تفعل شيئًا بالمحتويات. تدور جميع جدران حماية البوابة^(Gateway) حول إنشاء اتصالات افتراضية ومنع الوصول إلى عناوين IP الخاصة. تتعقب^(Stateful) جدران الحماية ذات الحالة الخاصة الاتصالات من خلال مصافحات TCP الخاصة بها ، وتقوم بإنشاء جدول حالة بالمعلومات.

ثم هناك جدران حماية من الجيل التالي^{(Next-Generation)} ، والتي تجمع بين جميع العمليات المذكورة أعلاه مع فحص عميق للحزم ومجموعة من ميزات حماية الشبكة الأخرى. من الواضح أن نقول إن NGFW ستوفر لنظامك أفضل أمان ممكن ، لكن هذا ليس دائمًا الإجابة الصحيحة.

اعتمادًا على مدى تعقيد شبكتك ونوع التطبيقات التي يتم تشغيلها ، قد تكون أنظمتك في وضع أفضل مع حل أبسط يحمي من الهجمات الأكثر شيوعًا بدلاً من ذلك. قد تكون أفضل فكرة هي مجرد استخدام خدمة جدار الحماية السحابي لجهة خارجية^{(third-party Cloud firewall)} ، وإلغاء التحميل الدقيق لجدار الحماية وصيانته لمزود الخدمة.

8 Types of Firewalls Explained

Everyone undеrstands the basic function of a fіrewall – to protect your network from malware аnd unauthorized access. But the exact ѕpecifics of how firewalls work are lesser-known.

What exactly is a firewall? How do the different types of firewalls work? And perhaps most importantly – which type of firewall is best?

Firewall 101

Simply put, a firewall is just another network endpoint. What makes it special is its ability to intercept and scan incoming traffic before it enters the internal network, blocking malicious actors from gaining access.

Verifying the authentication of each connection, hiding the destination IP from hackers, and even scanning the contents of each data packet – firewalls do it all. A firewall serves as a checkpoint of sorts, carefully controlling the type of communication that’s let in.

Packet-Filtering Firewalls

Packet-filtering firewalls are the simplest and least resource-intensive firewall technology out there. While it’s out of favor these days, they were the staple of network protection in old computers.

A packet-filtering firewall operates at a packet level, scanning each incoming packet from the network router. But it doesn’t actually scan the contents of the data packets – just their headers. This allows the firewall to verify metadata like the source and destination addresses, port numbers, etc.

As you might suspect, this type of firewall isn’t very effective. All that a packet filtering firewall can do is to cut down on unnecessary network traffic according to the access control list. Since the packet’s contents themselves are not checked, malware can still get through.

Circuit Level Gateways

Another resource-efficient way of verifying the legitimacy of network connections is a circuit-level gateway. Instead of checking the headers of individual data packets, a circuit-level gateway verifies the session itself.

Once again, a firewall like this doesn’t go through the contents of the transmission itself, leaving it vulnerable to a host of malicious attacks. That being said, verifying Transmission Control Protocol (TCP) connections from the sessions layer of the OSI model takes very little resources, and can effectively shut down undesirable network connections.

This is why circuit-level gateways are often built into most network security solutions, especially software firewalls. These gateways also help mask the IP address of the user by creating virtual connections for every session.

Stateful Inspection Firewalls

Both Packet-Filtering Firewall and Circuit Level Gateway are stateless firewall implementations. This means that they operate on a static ruleset, limiting their effectiveness. Every packet (or session) is treated separately, which allows for only very basic checks to be carried out.

 A Stateful Inspection Firewall, on the other hand, keeps track of the state of the connection, along with the details of every packet transmitted through it. By monitoring the TCP handshake throughout the duration of the connection, a stateful inspection firewall is able to compile a table containing the IP addresses and port numbers of the source and the destination and match up incoming packets with this dynamic ruleset.

Thanks to this, it’s difficult to sneak in malicious data packets past a stateful inspection firewall. On the flip side, this kind of firewall has a heavier resource cost, slowing down performance and creating an opportunity for hackers to use Distributed Denial-of-Service (DDoS) attacks against the system.

Proxy Firewalls

Better known as Application Level Gateways, Proxy Firewalls operate at the front-facing layer of the OSI model – the application layer. As the final layer separating the user from the network, this layer allows for the most thorough and expensive checking of data packets, at the cost of performance.

Similar to Circuit-Level Gateways, Proxy Firewalls work by interceding between the host and the client, obfuscating internal IP addresses of the destination ports. In addition, application-level gateways perform a deep packet inspection to ensure no malicious traffic can get through.

And while all of these measures significantly boost the security of the network, it also slows down the incoming traffic. Network performance takes a hit due to the resource-intensive checks conducted by a stateful firewall like this, making it a poor fit for performance-sensitive applications. 

NAT Firewalls

In many computing setups, the key lynchpin of cybersecurity is to ensure a private network, concealing the individual IP addresses of client devices from both hackers and service providers. As we have already seen, this can be accomplished using a Proxy firewall or a Circuit-level gateway.

A much simpler method of hiding IP addresses is to use a Network Address Translation (NAT) Firewall. NAT firewalls do not require many system resources to function, making them the go-to between servers and the internal network.

Web Application Firewalls

Only Network Firewalls that operate at the application layer are able to perform deep scanning of data packets, like a Proxy Firewall, or better yet, a Web Application Firewall (WAF).

Operating from within the network or the host, a WAF goes through all the data transmitted by various web applications, making sure that no malicious code gets through. This type of firewall architecture specializes in packet inspection and provides better security than surface-level firewalls.

Cloud Firewalls

Traditional firewalls, both hardware firewalls as well as software, don’t scale well. They have to be installed with the needs of the system in mind, either focusing on high-traffic performance or low network traffic security.

But Cloud Firewalls are far more flexible. Deployed from the cloud as a proxy server, this type of firewall intercepts network traffic before it enters the internal network, authorizing each session and verifying each data packet before letting it in.

The best part is that such firewalls can be scaled up and down in capacity as needed, adjusting to different levels of incoming traffic. Offered as a cloud-based service, it requires no hardware and is maintained by the service provider itself.

Next-Generation Firewalls

Next-Generation can be a misleading term. All tech-based industries love to throw buzzwords like this around, but what does it really mean? What type of features qualifies a firewall to be considered next-gen?

In truth, there is no strict definition. Generally, you can consider solutions that combine different types of firewalls into a single efficient security system to be a Next-Generation Firewall (NGFW). Such a firewall is capable of deep packet inspection while also shrugging off DDoS attacks, providing a multilayer defense against hackers.

Most Next-Generation firewalls will often combine multiple network solutions, such as VPNs, Intrusion Prevention Systems (IPS), and even an antivirus into one powerful package. The idea is to offer a complete solution that addresses all types of network vulnerabilities, giving absolute network security. To this end, some NGFWs can decrypt Secure Socket Layer (SSL) communications as well, allowing them to notice encrypted attacks as well.

Which Type of Firewall is the Best to Protect Your Network?

The thing about firewalls is that different types of firewalls use different approaches to protect a network.

The simplest firewalls just authenticate the sessions and packets, doing nothing with the contents. Gateway firewalls are all about creating virtual connections and preventing access to private IP addresses. Stateful firewalls keep track of connections through their TCP handshakes, building a state table with the information.

Then there are Next-Generation firewalls, which combine all of the above processes with deep packet inspection and a bevy of other network protection features. It is obvious to say that an NGFW would provide your system with the best security possible, but that isn’t always the right answer.

Depending on the complexity of your network and the type of applications being run, your systems might be better off with a simpler solution that safeguards against the most common attacks instead. The best idea might be to just use a third-party Cloud firewall service, offloading the fine-tuning and upkeep of the firewall to the service provider.

Related posts

• Internet and Social Networking Sites addiction

• لا يمكن الاتصال ب Xbox Live؛ Fix Xbox Live Networking issue في Windows 10

• Wireless Networking Tools مجانا ل Windows 10

• Cisco Packet Tracer Networking Simulation Tool وبدائلها المجانية

• كيفية تعطيل Networking في Windows Sandbox في Windows 10

• 8 طرق سهلة لاستكشاف أخطاء اتصال الشبكة وإصلاحها

• كيفية إصلاح فقدان الحزمة ومعرفة متى تكون مشكلة

• كيفية محاكاة اتصال إنترنت بطيء للاختبار

• محول الشبكة لا يعمل؟ 12 أشياء يجب تجربتها

• كيفية بدء تشغيل Windows 10 في Mode آمنة Networking

• هل يمكن الاتصال بجهاز التوجيه اللاسلكي ، ولكن ليس بالإنترنت؟

• كيفية الاتصال بسجل بعيد في Windows 7 و 10

• كيفية إضافة بحث DNS محلي إلى ملف Hosts

• يوضح HDG: ما المقصود بمنفذ الكمبيوتر وما هي الأغراض المستخدمة فيه؟

• ما هي السحابة وكيفية تحقيق أقصى استفادة منها

• مراجعة كتاب - شبكة منزلية لاسلكية للدمى

• وأوضح Peer إلى Peer Networking (P2P) وFile Sharing

• ما يجب فعله باستخدام جهاز توجيه قديم: 8 أفكار رائعة

• ما هو NAT وكيف يعمل ولماذا يتم استخدامه؟

• ما هو 192.168.0.1 ولماذا هو عنوان IP الافتراضي لمعظم أجهزة التوجيه؟