Tường lửa là lá chắn bảo vệ mạng máy tính và hệ thống đám mây khỏi các nguy cơ từ bên ngoài. Bài viết này mình sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về Firewall, cách hoạt động và các phân loại Firewall được sử dụng phổ biến nhất hiện nay.
Các điểm chính
- Khái niệm Firewall: Firewall là rào chắn bảo mật mạng, kiểm soát lưu lượng ra vào theo quy tắc, có thể là phần mềm/phần cứng.
- Vai trò của tường lửa: Ngăn chặn truy cập trái phép, bảo vệ khỏi phần mềm độc hại và quản lý quyền truy cập vào các tài nguyên mạng.
- Cách Firewall hoạt động: Phân tích gói tin theo quy tắc, theo dõi trạng thái kết nối, làm trung gian kiểm tra nội dung, hoặc kết hợp nhiều công nghệ tiên tiến.
- Các loại Firewall: Packet-filtering, Stateful inspection, Proxy, Next-generatio, Cứng, Mềm, Đám mây.
- Hướng dẫn sử dụng Firewall trên Windows: Hướng dẫn cách tắt và bật Firewall.
- Lựa chọn Firewall hiệu quả: Dành cho cá nhân, website/doanh nghiệp nhỏ, VPS/máy chủ.
- Một số câu hỏi thường gặp khi sử dụng Firewall.
Firewall là gì?
Firewall (tường lửa) là một hệ thống bảo mật mạng, hoạt động như một rào chắn giữa mạng nội bộ và mạng bên ngoài, giúp kiểm soát toàn bộ lưu lượng mạng ra vào dựa trên một bộ quy tắc bảo mật đã được định sẵn và bảo mật an toàn thông tin mạng. Tường lửa có thể là phần mềm, phần cứng hoặc kết hợp cả hai.
Mục tiêu chính của Firewall là:
- Ngăn chặn truy cập trái phép từ bên ngoài vào hệ thống của bạn.
- Kiểm soát dữ liệu đi ra từ mạng của bạn, ngăn chặn rò rỉ thông tin nhạy cảm.
- Bảo vệ hệ thống khỏi các mối đe dọa phổ biến trên mạng.
Vai trò của tường lửa
- Lá chắn bảo vệ mạng: Tường lửa hoạt động như một trạm kiểm soát tại ranh giới giữa mạng nội bộ và Internet. Nó phân tích mọi dữ liệu ra vào để đảm bảo chỉ những lưu lượng đáng tin cậy mới được phép đi qua.
- Ngăn chặn mối đe dọa: Tường lửa chặn đứng các truy cập trái phép, hacker và những lưu lượng mạng bất thường ngay từ ban đầu, giúp bảo vệ hệ thống trước nhiều loại mối đe dọa.
- Kiểm soát quyền truy cập: Bạn có thể dùng tường lửa để kiểm soát và quản lý những dịch vụ nào được phép hoạt động, cũng như ai được quyền sử dụng chúng trên mạng của mình.
- Hỗ trợ tuân thủ pháp lý: Đối với nhiều doanh nghiệp, việc triển khai tường lửa là yêu cầu bắt buộc để bảo vệ dữ liệu nhạy cảm của khách hàng, giúp họ tuân thủ các quy định về an ninh mạng.
Firewall hoạt động như thế nào?
Firewall hoạt động bằng cách phân tích các gói tin (packet), là những phần dữ liệu nhỏ cấu thành nên lưu lượng mạng. Firewall sẽ kiểm tra thông tin trong các gói tin này và đối chiếu với bộ quy tắc đã được thiết lập để quyết định cho phép hoặc từ chối gói tin đó đi qua. Có nhiều phương pháp và loại tường lửa khác nhau, mỗi loại có cách thức hoạt động riêng:
1. Packet Filtering: Đây là phương pháp cơ bản và lâu đời nhất, hoạt động ở lớp mạng (Layer 3). Firewall sẽ đọc thông tin trên phần đầu của mỗi gói tin, bao gồm địa chỉ IP nguồn, cổng và giao thức. Dựa vào bộ quy tắc đã được thiết lập, Firewall sẽ quyết định Allow hay Deny gói tin đó.
2. Stateful Inspection: Đây là phương pháp thông minh và phổ biến hơn rất nhiều hiện nay. Thay vì chỉ xét từng gói tin một cách riêng lẻ, Firewall loại này sẽ theo dõi và ghi nhớ trạng thái của các kết nối mạng đang diễn ra. Nếu một gói tin đến thuộc về một kết nối đã được xác thực là hợp lệ thì sẽ được thông qua mà không cần kiểm tra lại từ đầu.
3. Tường lửa Proxy: Hoạt động ở lớp ứng dụng (Layer 7), loại tường lửa này đóng vai trò trung gian giữa người dùng và máy chủ. Proxy kiểm tra sâu nội dung của các gói tin, hiểu được các giao thức ứng dụng (như HTTP, FTP) để đưa ra quyết định chính xác, giúp bảo vệ chống lại các mối đe dọa tinh vi hơn.
4. Tường lửa thế hệ tiếp theo: Đây là loại tường lửa tiên tiến, kết hợp các chức năng của tường lửa truyền thống với các tính năng bảo mật hiện đại khác như hệ thống phòng chống xâm nhập (IPS), kiểm soát ứng dụng, diệt virus và phân tích sâu các gói tin (DPI).
Các loại Firewall phổ biến hiện nay
- Packet-filtering firewall (Tường lửa lọc gói tin)
- Stateful inspection firewall (Tường lửa kiểm tra trạng thái)
- Proxy firewall (Tường lửa proxy)
- Next-generation firewall (Tường lửa thế hệ mới)
- Firewall ứng dụng web (WAF)
- Firewall cứng (Hardware Firewall)
- Firewall mềm (Software Firewall)
- Firewall đám mây (Cloud Firewall)
Firewall có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau, nhưng đây là những loại chính bạn thường gặp:
Packet-filtering firewall (Tường lửa lọc gói tin)
Đây là loại tường lửa cơ bản nhất, hoạt động ở lớp mạng. Loại tường lửa này hoạt động dựa trên việc kiểm tra từng gói tin dữ liệu đi qua nó và so sánh với một bộ các quy tắc được định sẵn để quyết định cho phép hay từ chối.
- Ưu điểm: Do chỉ kiểm tra thông tin header của gói tin, packet-filtering firewall có khả năng xử lý lưu lượng rất nhanh chóng, ít gây ra độ trễ cho hệ thống. Thường đây là loại tường lửa cơ bản và rẻ nhất, dễ triển khai và quản lý ở mức độ cơ bản.
- Nhược điểm: Không có khả năng kiểm tra nội dung của gói tin, do đó có thể bỏ sót các mối đe dọa ẩn chứa bên trong, chẳng hạn như các tấn công tầng ứng dụng hoặc mã độc được ngụy trang.
Stateful inspection firewall (Tường lửa kiểm tra trạng thái)
Khác với packet-filtering firewall, loại tường lửa này không chỉ kiểm tra từng gói tin riêng lẻ mà còn theo dõi trạng thái của các kết nối mạng. Firewall kiểm tra trạng thái ghi nhớ thông tin về các kết nối hợp lệ và chỉ cho phép lưu lượng thuộc các kết nối đó đi qua, giúp tăng cường khả năng bảo vệ trước các mối đe dọa.
- Ưu điểm: Bảo mật tốt hơn nhiều so với lọc gói, tốc độ xử lý nhanh hơn proxy vì không cần thiết lập kết nối mới cho mỗi phiên.
- Nhược điểm: Mặc dù hiểu về trạng thái kết nối, loại tường lửa này vẫn không phân tích sâu nội dung của các ứng dụng, có thể bỏ lỡ các mối đe dọa trong tầng ứng dụng.
Proxy firewall (Tường lửa proxy)
Loại tường lửa này hoạt động ở lớp ứng dụng, giống như một cổng trung gian giữa người dùng và dịch vụ mà họ muốn truy cập. Thay vì cho phép kết nối trực tiếp, proxy firewall sẽ nhận yêu cầu từ người dùng và kiểm tra, sau đó tạo một kết nối mới đến máy chủ đích và chuyển tiếp dữ liệu.
- Ưu điểm: Cung cấp lớp bảo vệ mạnh mẽ cho các ứng dụng và dịch vụ cụ thể.
- Nhược điểm: Tường lửa loại này có thể gây ra tình trạng tắc nghẽn hiệu suất do bắt buộc mọi lưu lượng phải đi qua proxy, và đi kèm với đó là sự rắc rối trong việc cấu hình.
Next-generation firewall (Tường lửa thế hệ mới)
Đây là loại tường lửa tiên tiến nhất, tích hợp tất cả các chức năng của các loại tường lửa trước đó và bổ sung thêm nhiều công nghệ bảo mật hiện đại.
- Ưu điểm: Cung cấp khả năng phòng chống các mối đe dọa đa lớp và phức tạp nhất, bao gồm cả các tấn công tinh vi và chưa từng biết đến. Các chức năng bảo mật còn được tập trung vào một nền tảng, đơn giản hóa quản lý và giảm chi phí so với việc triển khai riêng lẻ từng giải pháp.
- Nhược điểm: Thường có chi phí đầu tư ban đầu và chi phí duy trì cao hơn đáng kể so với các loại tường lửa cơ bản. Đồng thời, cần đội ngũ nhân viên có kiến thức chuyên môn cao để cấu hình, vận hành và tối ưu hóa hiệu quả hoạt động.
Firewall ứng dụng web (WAF)
Firewall ứng dụng web là một loại tường lửa chuyên biệt được thiết kế để bảo vệ các ứng dụng web khỏi các cuộc tấn công nhắm vào các lỗ hổng của ứng dụng. Khác với các firewall truyền thống chỉ hoạt động ở tầng mạng, WAF hoạt động ở tầng ứng dụng (Layer 7), nơi các ứng dụng web hoạt động.
- Ưu điểm: WAF giúp chống lại các cuộc tấn công phổ biến như SQL injection, XSS và CSRF bằng cách phân tích lưu lượng truy cập HTTP/HTTPS, đồng thời giúp tổ chức tuân thủ các tiêu chuẩn bảo mật và giảm thiểu rủi ro từ các lỗ hổng chưa được biết (zero-day).
- Nhược điểm: WAF có thể chặn các yêu cầu hợp lệ và làm ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng. Việc triển khai và cấu hình WAF cũng phức tạp và tốn kém, đòi hỏi kiến thức chuyên môn để điều chỉnh. Ngoài ra, WAF không phải là một giải pháp bảo mật toàn diện mà cần được kết hợp với các công cụ khác.
Firewall cứng (Hardware Firewall)
Firewall cứng là các thiết bị vật lý chuyên dụng được thiết kế để thực hiện chức năng tường lửa. Chúng thường được đặt ở biên mạng (gateway) giữa mạng nội bộ và Internet, đảm nhận việc kiểm soát lưu lượng cho toàn bộ mạng.
- Ưu điểm: Được xây dựng với phần cứng chuyên dụng, có khả năng xử lý lưu lượng lớn với độ trễ thấp, phù hợp cho các môi trường mạng doanh nghiệp cần hiệu suất cao. Bên cạnh đó, tường lửa này còn có quản lý tập trung cho toàn bộ mạng, giúp đơn giản hóa việc triển khai và giám sát.
- Nhược điểm: Là thiết bị vật lý, chi phí mua sắm ban đầu thường rất cao, không phù hợp với người dùng cá nhân hoặc doanh nghiệp nhỏ.
Firewall mềm (Software Firewall)
Firewall mềm là các chương trình phần mềm được cài đặt trực tiếp trên các máy tính cá nhân, máy chủ hoặc thiết bị mạng ảo.
- Ưu điểm: Chi phí thấp, có thể được cài đặt nhanh chóng và dễ dàng quản lý thông qua giao diện người dùng thân thiện, đồng thời tùy chỉnh theo nhu cầu cụ thể của từng thiết bị hoặc người dùng.
- Nhược điểm: Phụ thuộc vào tài nguyên của hệ thống mà Firewall được cài đặt, có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của máy tính chủ khi xử lý lưu lượng lớn.
Firewall đám mây (Cloud Firewall)
Firewall đám mây là dịch vụ tường lửa được cung cấp dưới dạng một dịch vụ bởi các nhà cung cấp dịch vụ đám mây, hosting hoặc VPS. Chúng được tích hợp sẵn vào hạ tầng đám mây, cung cấp khả năng bảo vệ cho các tài nguyên được lưu trữ trên đám mây.
- Ưu điểm: Không yêu cầu đầu tư vào phần cứng vật lý, thay vào đó là mô hình thanh toán theo sử dụng và dễ dàng điều chỉnh theo nhu cầu sử dụng, có thể mở rộng hoặc thu hẹp quy mô một cách nhanh chóng.
- Nhược điểm: Mặc dù tường lửa đám mây mạnh mẽ, nhưng toàn bộ hệ thống vẫn cần các biện pháp bảo mật bổ sung để bảo vệ dữ liệu trên đám mây.
Hướng dẫn sử dụng Firewall trên Windows
Cách bật tường lửa
Để kích hoạt tường lửa trên hệ thống Windows của bạn, hãy thực hiện theo các bước sau:
- Bước 1: Đầu tiên, bạn mở thanh tìm kiếm của Windows, nhập Windows Defender Firewall và nhấn Enter. Sau đó, chọn kết quả tìm kiếm có tên tương tự.
- Bước 2: Trong cửa sổ Windows Defender Firewall, bạn tìm và nhấp vào liên kết Turn Windows Defender Firewall on or off ở cột bên trái.
- Bước 3: Tại đây, bạn sẽ thấy các tùy chọn cho mạng cá nhân (Private) và mạng công cộng (Public). Chọn Turn on Windows Defender Firewall cho cả hai trường hợp. Sau đó, nhấp vào nút OK để lưu thay đổi. Ngay lập tức, Firewall sẽ được kích hoạt và bảo vệ máy tính của bạn.
Cách tắt tường lửa
Nếu bạn cần tạm thời vô hiệu hóa tường lửa trên Windows, vui lòng làm theo các bước sau:
- Bước 1: Đầu tiên, bạn nhấn tổ hợp phím Windows + S để mở thanh tìm kiếm, nhập Windows Security và chọn ứng dụng tương ứng từ kết quả hiển thị.
- Bước 2: Trong cửa sổ Windows Security, bạn tìm và nhấp vào mục Firewall & network protection.
- Bước 3: Bạn sẽ thấy các cấu hình cho mạng Private Network và Public Network. Chọn mạng mà bạn đang sử dụng. Sau đó, tìm tùy chọn “Windows Defender Firewall” và gạt nút sang vị trí Off (Tắt). Thao tác này sẽ ngay lập tức vô hiệu hóa Firewall cho mạng đã chọn.
Cách lựa chọn Firewall hiệu quả
Việc lựa chọn và sử dụng Firewall không hề phức tạp. Dưới đây là một vài lời khuyên thực tế cho từng đối tượng:
Đối với người dùng cá nhân
Hành động đơn giản nhưng hiệu quả nhất là luôn bật Firewall có sẵn trên hệ điều hành của bạn. Cả Windows và macOS đều có Firewall tích hợp rất tốt. Bạn hãy vào phần cài đặt bảo mật và đảm bảo Firewall luôn ở trạng thái On.
Đối với chủ website và doanh nghiệp nhỏ
Để bảo mật website, bạn nên sử dụng WAF (Web Application Firewall). WAF giúp chống lại các cuộc tấn công nhắm trực tiếp vào ứng dụng web như SQL Injection hay Cross-Site Scripting. Đối với máy chủ, việc cấu hình Firewall là bắt buộc. Các công cụ phổ biến và hiệu quả là UFW trên Ubuntu hoặc firewalld trên CentOS.
Đối với người dùng VPS, máy chủ
Bảo mật VPS, máy chủ bắt đầu ngay từ khi bạn chọn nhà cung cấp. Khi thuê VPS, máy chủ, bạn nên xem xét kỹ các lớp bảo mật mà nhà cung cấp tích hợp sẵn để tiết kiệm thời gian cấu hình và giảm thiểu rủi ro ngay từ đầu.
Bạn có thể tham khảo sử dụng thêm Firewall Anti DDoS của Vietnix cho dịch vụ VPS, máy chủ của mình. Đây là dịch vụ tường lửa chuyên dụng được phát triển độc quyền, được thiết kế dựa trên đặc điểm các cuộc tấn công tại Việt Nam, mang lại khả năng phòng thủ đa lớp theo chiều sâu và bảo vệ hệ thống trước các cuộc tấn công từ chối dịch vụ phân tán.
Câu hỏi thường gặp
Tại sao phải tắt tạm thời tường lửa khi chia sẻ tài nguyên?
Việc tắt tạm thời tường lửa khi chia sẻ tài nguyên là để tránh chặn nhầm các kết nối hợp lệ trong mạng nội bộ, giúp quá trình chia sẻ diễn ra thuận lợi hơn. Nhưng cần chú ý đảm bảo an toàn bằng cách bật lại tường lửa ngay sau khi hoàn tất chia sẻ.
Tường lửa liên quan đến việc gì trong an toàn thông tin?
Tường lửa là một thành phần thiết yếu trong hệ thống an toàn thông tin, đóng vai trò như một rào cản bảo vệ chống lại các truy cập trái phép và các nguy cơ tấn công mạng, đảm bảo mạng nội bộ và thiết bị cá nhân được an toàn và bảo mật.
Layer 7 Firewall là gì?
Layer 7 Firewall là công cụ bảo mật chuyên sâu, đa lớp cho ứng dụng, giúp doanh nghiệp bảo vệ các dịch vụ mạng của mình khỏi các nguy cơ tấn công phức tạp và đảm bảo an toàn thông tin ở mức độ ứng dụng.
Kết luận
Hy vọng qua bài viết này, bạn đã có cái nhìn tổng quan về firewall và vai trò không thể thiếu của firewall trong việc bảo mật mạng. Việc hiểu rõ và sử dụng firewall hiệu quả sẽ giúp bạn xây dựng một lớp phòng thủ vững chắc cho hệ thống của mình. Để tìm hiểu thêm về các kiến thức bảo mật và quản trị hệ thống khác, bạn có thể tìm đọc những bài viết liên quan dưới đây.
