دیوار آتش مبتنی بر سیستم عامل لینوکس

موضوع : دیوار آتش مبتنی بر سیستم عامل لینوکس

توضیح: این فایل به صورت ورد و آماده ی پرینت می باشد

پيشگفتار:
اين قابليت كه بتوان يك كامپيوتر را در هر كجا به كامپيوتري ديگر در جايي ديگر متصل كرد، به منزلة يك سكة دو رو است؛ براي اشخاصي كه در منزل هستند گردش در اينترنت بسيار لذت بخش است در حالي كه براي مديران امنيت در سازمان ها، يك كابوس وحشتناك به حساب مي‎آيد.
«ديوار آتش» پياده سازي مدرني از روش قديمي حصارهاي امنيتي است: خندقي عميق دور تا دور قلعه حفر مي كردند. اين الگو همه را مجبور مي‌كند تا براي ورود يا خروج از قلعه، از يك پل متحرك و واحد بگذرند و بتوان همه را توسط پليس حراست بازرسي كرد. در دنياي شبكه هاي كامپيوتري، همين راهكار ممكن خواهد بود: يك سازمان مي‎تواند هر تعداد شبكة محلي داشته باشد كه به صورت دلخواه به هم متصل شده اند، اما تمام ترافيك ورودي يا خروجي سازمان صرفاً از طريق يك پل متحرك (همان ديوار آتش) ميسر است.
مطالب اين پايان نامه در دو فصل تنظيم شده است. فصل اول به معرفي ديوارهاي آتش مي پردازد. در اين فصل، مطالبي از قبيل اثرات مثبت و منفي ديوار آتش، تواناييها و ناتواناييهاي آن، نحوة عملكرد ديوارهاي آتش، انواع ديوار آتش، معماري هاي ديوار آتش و نحوة انتخاب، پياده سازي و آزمايش يك ديوار آتش بررسي مي‎شوند. اين فصل،‌ يك ديد جامع در مورد نحوة انتخاب ديوار آتش منطبق با سياست امنيتي سازمان مي‎دهد. فصل دوم به پياده سازي نرم افزاري يك ديوار آتش فيلتر كنندة بسته با استفاده از ابزار ارائه شده در سيستم عامل لينوكس، يعني iptables مي پردازد. در اين فصل، مطالبي از قبيل نحوة پيكربندي سيستم مبتني بر لينوكس به عنوان يك مسيرياب، جداول و زنجيرها، قوانين و تطبيق ها و اهداف، پيكربندي iptables، مشخصات فيلترسازي، تعميم ها، مشخصات هدف، تركيب NAT با فيلترسازي بسته و نحوة ذخيره و بازيابي دستورات iptables بررسي مي‎شوند. اين فصل، نحوة نوشتن قوانين ديوار آتش فيلتر كنندة بسته را به منظور كنترل مناسب ترافيك ورودي يا خروجي توضيح مي‎دهد.
     
چكيده:
    تأمين امنيت شبكه، بخش حساسي از وظايف هر مدير شبكه محسوب مي‎شود. از آنجاييكه ممكن است محافظت هاي متفاوتي موردنياز باشد، لذا مكانيزم هاي گوناگوني هم براي تأمين امنيت در شبكه وجود دارد. يكي از اين مكانيزم ها استفاده از ديوار آتش مي‎باشد. مدير شبكه بايد درك بالايي از انواع ديوار آتش، نقاط قوت و ضعف هر نوع، حملات تهديد كنندة هر نوع، معماري هاي ديوار آتش، تأثيرات آن بر شبكه و كاربران، سياست امنيتي سازمان و همچنين نيازهاي فني پياده سازي داشته باشد تا بتواند راه حل مناسب را انتخاب و به درستي پياده سازي نمايد و سپس آنرا مورد آزمايش قرار دهد. در همين راستا، سيستم عامل «Linux» براي پياده سازي نرم افزاري ديوار آتش فيلتر كنندة بسته، ابزاري را به نام «iptables» در اختيار كاربر قرار مي‎دهد تا با استفاده از دستورات اين ابزار بتواند قوانين و فيلترهاي موردنياز را براي كنترل مطلوب دسترسي، خواه از داخل شبكه به خارج و خواه بالعكس، پيكربندي نمايد.
 







فصل اول

 ديوارهاي آتش شبكه
 
فصل اول: ديوارهاي آتش شبكه
1-1 : مقدمه
امروزه با وجود طيف گستردة راه حل‌هاي ديوار آتش، انتخاب و پياده سازي ديوار آتش به فرايندي زمان گير مبدل شده است. روش جذاب در راه حل‌هاي ديوار آتشي كه به بازار عرضه شده اند، به همراه ادعاهاي نصب و مديريت آسان، ممكن است سازمانها را به سمتي سوق دهد كه بدون آنكه به طور كامل نياز به راه حل ديوار آتش را بررسي نمايند، تصميم به پياده سازي آن بگيرند. با اتخاذ تصميمات عجولانه، سازمانها اثراتي را كه يك راه حل ديوار آتش بر شبكة موجود و كاربران آنها مي‌گذارد، ناديده مي‌گيرند.
چه متغيرهايي بايد در هنگام تعيين نياز به يك ديوار آتش، مورد توجه قرار گيرند؟ سازمانهايي كه اتصال به اينترنت يا هر شبكة نامطمئن ديگر دارند، ممكن است نياز به پياده سازي يك راه حل ديوار آتش داشته باشند. به هر حال، اين سازمانها بايد اثراتي را كه يك ديوار آتش بر سرويسهاي شبكه، منابع و كاربران آن خواهد گذاشت مورد توجه قرار دهند و نحوة قرارگيري ديوار آتش براساس نيازهاي تجاري خاص آنها و زيربناي شبكه را در نظر بگيرند. سازمانها بايد نيازهاي ويژة خود را مشخص كنند، زيربناي فعلي شبكة خود را تجزيه و تحليل نمايند و از اطلاعات بدست آمده به عنوان مبنايي براي تصميمات خود استفاده كنند. در برخي موارد، ممكن است بعد از بررسي تمام متغيرها، دريابند كه يك راه حل ديوار آتش، ضروري نيست و يا پياده سازي آن غيرعملي است.
 
1-2 : يك ديوار آتش چيست؟
ديوارهاي آتش شبكه، سدي مابين شبكه‌ها به وجود مي‌آورند كه از ترافيك (traffic) ناخواسته يا بدون مجوز (unauthorized) جلوگيري مي‌كند.
تعريف: ديوار آتش شبكه، سيستم يا گروهي از سيستمهاست كه با استفاده از قوانين (rules) يا فيلترهاي از پيش پيكربندي شده، دسترسي مابين دوشبكه- يك شبكة مطمئن (Trusted) و يك شبكة نامطمئن (Untrusted)- را كنترل مي‌كند.
شكل 1-1: نمايش ديوار آتش شبكه
ممكن است ديوارهاي آتش، فقط از يك مسيرياب (router)، چندين مسيرياب، يك سيستم ميزبان يا چندين ميزبان اجرا كنندة نرم افزار ديوار آتش، دستگاههاي سخت افزاري مخصوصي كه براي تأمين سرويسهاي ديوار آتش طراحي شده اند، يا هر تركيبي از آنها تشكيل شده باشد. اين موارد از نظر طراحي، كاربردي بودن، معماري و هزينه متغير هستند. بنابراين، براي پياده سازي موفق يك راه حل ديوار آتش در يك سازمان، مهم است كه دريابيم كه هر راه حل ديوار آتشي چه كاري مي‌تواند انجام دهد و چه كاري نمي‌تواند انجام دهد. راه حلهاي ديوار آتش مي‌توانند هم اثرات مثبت بر شبكه بگذارند و هم اثرات منفي.
 
فهرست مطالب
فهرست مطالب    3
فهرست شكل ها    9
فهرست جدول ها    11
چكيده (فارسي)    12
فصل اول: ديوارهاي آتش شبكه    13
1-1 : مقدمه    14
1-2 : يك ديوار آتش چيست؟    15
1-3 : ديوارهاي آتش چه كاري انجام مي دهند؟    16
1-3-1 : اثرات مثبت    16
1-3-2 : اثرات منفي    17
1-4 : ديوارهاي آتش، چه كارهايي را نمي توانند انجام دهند؟    18
1-5 : چگونه ديوارهاي آتش عمل مي‌كنند؟    20
1-6 : انواع ديوارهاي آتش    21
1-6-1 : فيلتر كردن بسته    22
1-6-1-1 : نقاط قوت    24
1-6-1-2 : نقاط ضعف    25
1-6-2 : بازرسي هوشمند بسته    28
1-6-2-1 : نقاط قوت    31
1-6-2-2 : نقاط ضعف    32
1-6-3 : دروازة برنامه هاي كاربردي و پراكسيها    32
1-6-3-1 : نقاط قوت    35
1-6-3-2 : نقاط ضعف    36
1-6-4 : پراكسيهاي قابل تطبيق    38
1-6-5 : دروازة سطح مداري    39
1-6-6 : وانمود كننده ها    40
1-6-6-1 : ترجمة آدرس شبكه    40
1-6-6-2 : ديوارهاي آتش شخصي    42
1-7 : جنبه هاي مهم ديوارهاي آتش كارآمد    42
1-8 : معماري ديوار آتش    43
1-8-1 : مسيرياب فيلتركنندة بسته    43
1-8-2 : ميزبان غربال شده يا ميزبان سنگر    44
1-8-3 : دروازة دو خانه اي    45
1-8-4 : زير شبكة غربال شده يا منطقة غيرنظامي    46
1-8-5 : دستگاه ديوار آتش    46
1-9 : انتخاب و پياده سازي يك راه حل ديوار آتش    48
1-9-1 : آيا شما نياز به يك ديوار آتش داريد؟    48
1-9-2 : ديوار آتش، چه چيزي را بايد كنترل يا محافظت كند؟    49
1-9-3 : يك ديوار آتش، چه تأثيري روي سازمان، شبكه و كاربران
           خواهد گذاشت؟    50
1-10 : سياست امنيتي     51
1-10-1 : موضوعات اجرايي    52
1-10-2 : موضوعات فني    53
1-11 : نيازهاي پياده سازي    54
1-11-1 : نيازهاي فني    54
1-11-2 : معماري    54
1-12 : تصميم گيري    55
1-13 : پياده سازي و آزمايش    56
1-13-1 : آزمايش، آزمايش، آزمايش!    57
1-14 : خلاصه     58
فصل دوم: پياده سازي ديوار آتش با استفاده از iptables    60
2-1 : مقدمه    61
2-2 : واژگان علمي مربوط به فيلترسازي بسته    62
2-3 : انتخاب يك ماشين براي ديوار آتش مبتني بر لينوكس    65
2-4 : به كار بردن IP Forwarding و Masquerading    65
2-5 : حسابداري بسته    70
2-6 : جداول و زنجيرها در يك ديوار آتش مبتني بر لينوكس    70
2-7 : قوانين    74
2-8 : تطبيق ها    75
2-9 : اهداف    75
2-10 : پيكربندي iptables    76
2-11 : استفاده از iptables    77
2-11-1 : مشخصات فيلترسازي    78
2-11-1-1 : تعيين نمودن آدرس IP مبدأ و مقصد    78
2-11-1-2 : تعيين نمودن معكوس    79
2-11-1-3 : تعيين نمودن پروتكل    79
2-11-1-4 : تعيين نمودن يك رابط    79
2-11-1-5 : تعيين نمودن قطعه ها    80
2-11-2 : تعميم هايي براي iptables (تطبيق هاي جديد)    82
2-11-2-1 : تعميم هاي TCP    82
2-11-2-2 : تعميم هاي UDP    86
2-11-2-3 : تعميم هاي ICMP    86
2-11-2-4 : تعميم هاي تطبيق ديگر    87   
2-11-3 : مشخصات هدف    92
2-11-3-1 : زنجيرهاي تعريف شده توسط كاربر    92
2-11-3-2 : هدف هاي تعميمي     92
2-11-4 : عمليات روي يك زنجير كامل    94   
2-11-4-1 : ايجاد يك زنجير جديد    94
2-11-4-2 : حذف يك زنجير     94
2-11-4-3 : خالي كردن يك زنجير     95
2-11-4-4 : فهرست گيري از يك زنجير     95
2-11-4-5 : صفر كردن شمارنده ها    95
2-11-4-6 : تنظيم نمودن سياست    95   
2-11-4-7 : تغيير دادن نام يك زنجير    96
2-12 : تركيب NAT  با فيلترسازي بسته    96
2-12-1 : ترجمة آدرس شبكه    96
2-12-2 : NAT مبدأ و Masquerading    98   
2-12-3 : NAT مقصد    99
2-13 : ذخيره نمودن و برگرداندن قوانين    101
2-14 : خلاصه    102
نتيجه گيري    105
پيشنهادات    105
 
فهرست شكل ها
فصل اول
شكل 1-1 : نمايش ديوار آتش شبكه    15
شكل 1-2 : مدل OSI    22
شكل 1-3 : ديوار آتش از نوع فيلتركنندة بسته    23
شكل 1-4 : لايه هاي OSI در فيلتر كردن بسته    23
شكل 1-5 : لايه هاي OSI در بازرسي هوشمند بسته    28
شكل 1-6 : ديوار آتش از نوع بازرسي هوشمند بسته    30
شكل 1-7 : لاية مدل OSI در دروازة برنامة كاربردي    33
شكل 1-8 : ديوار آتش از نوع دروازة برنامة كاربردي    34
شكل 1-9 : مسيرياب فيلتر كنندة بسته    44
شكل 1-10 : ديوار آتش ميزبان غربال شده يا ميزبان سنگر    45
شكل 1-11 : دروازة دو خانه اي    46
شكل 1-12 : زير شبكة غربال شده يا منطقة غيرنظامي    46
شكل 1-13 : دستگاه ديوار آتش    47
فصل دوم
 شكل 2-1 : يك سيستم مبتني بر لينوكس كه به عنوان يك مسيرياب به
       جلو برنده پيكربندي شده است.    67
شكل 2-2 : تغيير شكل شبكة 10.1.2.0 به عنوان آدرس 66.1.5.1    IP    69
شكل 2-3 : مسير حركت بستة شبكه براي filtering    72
شكل 2-4 : مسير حركت بستة شبكه براي Nat    73
شكل 2-5 : مسير حركت بستة شبكه براي mangling    73
 
فهرست جدول ها
فصل اول
فصل دوم
جدول 2-1 : جداول و زنجيرهاي پيش فرض    71
جدول 2-2 : توصيف زنجيرهاي پيش فرض    71
جدول 2-3 : هدف هاي پيش فرض    76
جدول 2-4 : حالت هاي رديابي ارتباط    91
جدول 2-5 : سطوح ثبت وقايع    93
جدول 2-6 : ماجول هاي كمكي NAT    97