방화벽 (네트워킹)

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방화벽(영어: Firewall)이란 서로 다른 네트워크를 지나는 데이터를 허용하거나 거부하거나 검열, 수정하는 하드웨어나 소프트웨어 장치이다.

목차

[편집] 역할

방화벽의 기본적인 역할은 신뢰정도가 다른 네트워크 구간들 사이에 놓여서 낮은 신뢰정도를 갖는 네트워크에서부터 오는 이롭지 않은 트래픽이 높은 신뢰정도를 갖는 네트워크로 오지 못하게 막는 것이다. 흔히 방화벽 관리자의 입장에서 높은 신뢰도를 갖는 구간은 내부 네트워크 구간이라 하고, 낮은 신뢰도를 갖는 구간을 인터넷 구간 또는 외부 네트워크 구간이라고 한다. 이외에 외부에 서비스를 제공하는 서버들을 위한 DMZ구간이 있다. 다시 말하면 인터넷으로부터 내부 네트워크로의 침입을 막는, 동시에 내부 네트워크에서 인터넷과 자유롭게 통신할 수 있도록 하는 것이 역할이다.

대부분의 방화벽은 정책 기반의 방화벽으로 간단하게는 "외부에서 내부로의 모든 트래픽을 차단(또는 허용)"이라고 간단한 정책으로부터 "외부의 경쟁회사.com으로부터 내부서버 가짜정보.net으로 오는 길이 500바이트 이상의 http 트래픽을 허용하되 로그를 남긴다."라고 하는 다소 복잡한 정책까지 다양한 정도의 정책으로 네트워크 간의 트래픽을 제어한다.

[편집] 역사

[편집] 1세대 방화벽 : 패킷 필터

패킷 자체만을 보고 미리 설정된 정책에 의해서 허용 또는 거부를 결정하는 초창기 방화벽은 1세대 방화벽이라고 한다. 방화벽 내부에서 상태(state, 즉 세션)을 관리하지 않는 기본적인 형태의 방화벽이다. 이 방화벽은 특정한 IP를 허용 또는 거부하거나 특정한 포트를 허용 또는 거부하는 용도로 사용된다.

[편집] 2세대 방화벽 : 스테이트풀 인스펙션

패킷필터 방화벽은 매우 효율적이긴 하지만 다음의 몇가지 문제점을 가진다.

- 모든 패킷을 모든 정책에 해당되는지 검사하므로 정책이 많아질수록 처리 속도가 느려진다.
- 돌아오는 패킷을 허용하는 정책으로 인해 보안이 취약해질 수 있다.
- 파생 세션을 만드는 일부 프로토콜(FTP와 같은)을 지원하기 위해서 모든 포트를 다 열어야 될 수도 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서 고안된 것이 패킷 단위의 검사가 아닌 세션 단위의 검사를 하는 스테이트풀 검사이다.

기본적인 스테이트풀 검사는 다양한 파생 세션을 모두 처리하지 못 하는 경우가 있는데, FTP의 능동적/수동적 데이터 세션등 복잡한 파생세션을 별도의 정책 추가없이 모두 처리할 수 있는 확장된 스테이트풀 검사를 하는 방화벽도 있다.

[편집] 3세대 방화벽 : 어플리케이션 방화벽

초창기에 네트워크를 기반으로 하던 공격 패턴이 점차 발달하여 일상적인 트래픽과 같은 특성을 가지면서 시스템을 공격하는 형태로 발전하게 되었다. 패킷필터 기반의 방화벽으로는 이러한 공격을 방어하기 어려워지면서 패킷의 내용을 검사하고 더 나아가서는 어플리케이션에 어떤 영향을 미칠지를 분석하는 방화벽이 출현하기 시작한다. IPS, WAF, UTM등으로 불리는 네트워크 장비들이 어플리케이션 방화벽이라 할 수 있다.

[편집] 앞으로의 발전 방향

[편집] 분류

[편집] 기능과 구성에 따른 분류

[편집] 패킷필터

[편집] 프락시

[편집] 구현 방법에 따른 분류

[편집] 소프트웨어 방화벽

흔히 구해지는 CPU를 장착한 네트워크 장비(실제로는 PC와 같은 컴퓨터)에 순수하게 소프트웨어를 이용하여 방화벽 기능을 구현한 방화벽이다.

[편집] 하드웨어 방화벽

네트워크가 복잡해지고 트래픽이 증가하면서 방화벽이 설치되는 네트워크 관문을 통과하는 네트워크 트래픽의 양은 순수 소프트웨어 방식의 방화벽으로 처리할 수 있는 한계를 넘어서기 시작했다. 하드웨어의 발전 속도보다 네트워크 트래픽의 증가 속도가 더 빠르기 때문이다. 이에 대한 해결방법으로 사람들에 의해서 고안된 것이 ASIC등을 이용하여 방화벽의 초당 패킷처리 수를 늘리는 것이다.

[편집] NPU 기반의 방화벽

소프트웨어 기반의 방화벽은 속도를 늘리기 힘들고, 순수 하드웨어 기반의 방화벽은 유연성이 떨어지기 때문에 양쪽의 장점만을 취하는 방법이 발달하기 시작해다. 공통으로 사용되는 패킷처리 함수를 하드웨어로 구현하되 프로그래밍도 가능한 NPU가 그 중 하나이다.

[편집] 멀티코어 프로세서 기반의 방화벽

NPU 기반의 방화벽이 뛰어난 성능에 유연성을 겸비하였으나, 많은 경우 너무 프로그래밍하기가 어렵다. 따라서, 제품 개발에 소요되는 시간이 제품의 전체 생명주기의 많은 부분을 차지하게 되는 문제가 있다. 시장에서 흔하게 팔리고 있는 CPU와 같은 명령어를 가지고 있어서 개발자에게 익숙한 처리 단위(CPU의 코어)를 가지고 있어서 한번에 많은 양의 패킷을 처리할 수 있게 한 것이 멀티코어 프로세서 기반의 방화벽이다.