Linux系统安全技术 防火墙iptables

一、Linux系统安全技术

        入侵检测系统（Intrusion Detection Systems）：特点是不阻断任何网络访问，量化、定位来自内外网络的威胁情况，主要以提供报警和事后监督为主，提供有针对性的指导措施和安全决策依据,类 似于监控系统一般采用旁路部署（默默的看着你）方式。

        入侵防御系统（Intrusion Prevention System）：以透明模式工作，分析数据包的内容如：溢出攻击、拒绝服务攻击、木马、蠕虫、系统漏洞等进行准确的分析判断，在判定为攻击行为后立即予以 阻断，主动而有效的保护网络的安全，一般采用在线部署方式。（必经之路）

        防火墙（ FireWall ）：隔离功能，工作在网络或主机边缘，对进出网络或主机的数据包基于一定的规则检查，并在匹配某规则时由规则定义的行为进行处理的一组功能的组件，基本上的实现都是默 认情况下关闭所有的通过型访问，只开放允许访问的策略,会将希望外网访问的主机放在DMZ (demilitarized zone)网络中.
        防水墙（Waterwall），与防火墙相对，是一种防止内部信息泄漏的安全产品。   网络、外设接口、存储介质和打印机构成信息泄漏的全部途径。防水墙针对这四种泄密途径，在事前、事  中、事后进行全面防护。其与防病毒产品、外部安全产品一起构成完整的网络安全体系。

策略是对文件后缀   .doc   .txt 进程名word.exe 进行封锁加密

二、防火墙的分类

2.1 按保护范围划分

• 主机防火墙：服务范围为当前一台主机

• 网络防火墙：服务范围为防火墙一侧的局域网

2.2 按实现方式划分

• 硬件防火墙：在专用硬件级别实现部分功能的防火墙；另一个部分功能基于软件实现，如：华为， 山石hillstone,天融信，启明星辰，绿盟，深信服, PaloAlto , fortinet, Cisco, Checkpoint， NetScreen(Juniper2004年40亿美元收购)等

• 软件防火墙：运行于通用硬件平台之上的防火墙的应用软件，Windows 防火墙 ISA --> Forefront

2.3 按网络协议划分

• 网络层防火墙：OSI模型下四层，又称为包过滤防火墙

• 应用层防火墙/代理服务器：proxy 代理网关，OSI模型七层

三、Linux的防火墙

 3.1 什么是iptables工具

        Linux系统的防火墙：IP信息包过滤系统，它实际上由两个组件 netfilter和 iptables 组成。

        主要工作在网络层，针对IP数据包。体现在对包内的IP地址、端口、协议等信息的处理上。

        iptables位于/sbin/iptables
        用来管理防火墙规则的工具称为Linux防火墙的“用户态”
        它使插入、修改和删除数据包过滤表中的规则变得容易
        netfilter/iptables后期简称为iptables。iptables是基于内核的防火墙，其中内置了raw、mangle、 nat和filter四个规则表。

        表中所有规则配置后，立即生效，不需要重启服务。

3.2 iptables防火墙默认规则表、链结构

iptables由五个表table和五个链chain以及一些规则组成：

数据包到达防火墙时，规则表之间的优先顺序:  raw > mangle > nat > filter

三、iptables的四表五链

3.1四表

raw表∶ 确定是否对该数据包进行状态跟踪

mangle表∶为数据包设置标记

nat表∶ 负责网络地址转换，用来修改数据包中的源、目标IP地址或端口

filter表;负责过滤数据包， 确定是否放行该数据包（过滤）

3.2.五链

NPUT∶ 处理入站数据包，匹配目标IP为本机的数据包。

OUTPUT∶处理出站数据包，一般不在此锌上，做配置。

FORWARD∶ 处理转发数据包，匹配流经本机的数据包。

PREROUTING链∶ 在进行路由选择前处理数据包，用来修改目的地址，用来做DNAT。相当于把内网服务器的工P和端口映射到路由器的外网IP和端口上。

POSTROUTING链∶ 在进行路由选择后处理数据包，用来修改源地址，用来做SNAT。相当于内网通过路由器NAT转换功能实现内网主机通过一个公网工P地址上网

3.3 四表五链总结

规则表的作用∶容纳各种规则链

规则链的作用∶容纳各种防火墙规则

表里有链，链里有规则

3.4 规则链之间的匹配顺序

        入站数据（来自外界的数据包，且目标地址是防火墙本机）∶ PREROUTING --> INPUT --> 本机的应用程序
        出站数据（从防火墙本机向外部地址发送的数据包）∶ 本机的应用程序 --> OUTPUT -->         POSTROUTING网络型防火墙∶
转发数据（需要经过防火墙转发的数据包）∶ PREROUTING --> FORWARD --> POSTROUTING

四、iptables的安装使用

4.1 iptables的安装

        Centos 7默认使用firewalld防火墙，没有安装iptables， 若想使用iptables防火墙。必须先关闭firewalld防火墙，再安装iptables

4.2 使用iptables命令行管理

命令格式：
iptables  [-t 表名]  管理选项  [链名] [匹配条件] [-j 控制类型]

注意事项：

不指定表名时，默认指filter表

不指定链名时，默认指表内的所有链

除非设置链的默认策略，否则必须指定匹配条件

选项、链名、控制类型使用大写字母，其余均为小写

语法总结：

常用控制类型：

iptables常用控制类型	控制类型	作用
	ACCEPT	允许数据包通过(默认)
	DROP	直接丢弃数据包，不给出任何回应信息
	REJECT	拒绝数据包通过，会给数据发送端一个响应信息
	SNAT	修改数据包的源地址
	DNAT	修改数据包的目的地址
	MASQUERADE	伪装成一个非固定公网IP地址
	LOG	在/var/log/messages文件中记录日志信息，然后将数据包传递给下一条规则。LOG只是一种辅助动作，并没有真正处理数据包

常用管理选项：

管理选项	用法示例
-A	在指定链末尾追加一条 iptables -A INPUT （操作）
-I	在指定链中插入一条新的，未指定序号默认作为第一条 iptables -I INPUT （操作）
-P	指定默认规则 iptables -P OUTPUT ACCEPT （操作）
-D	删除 iptables -t nat -D INPUT 2 （操作）
-p	服务名称 icmp tcp
-R	修改、替换某一条规则 iptables -t nat -R INPUT （操作）
-L	查看 iptables -t nat -L （查看）
-n	所有字段以数字形式显示（比如任意ip地址是0.0.0.0而不是anywhere，比如显示协议端口号而不是服务名） iptables -L -n,iptables -nL,iptables -vnL （查看）
-v	查看时显示更详细信息，常跟-L一起使用 （查看）
--line-number	规则带编号 iptables -t nat -L -n --line-number /iptables -t nat -L --line-number
-F	清除链中所有规则 iptables -F （操作）
-N	新加自定义链
-X	清空自定义链的规则，不影响其他链 iptables -X
-Z	清空链的计数器（匹配到的数据包的大小和总和）iptables -Z
-S	看链的所有规则或者某个链的规则/某个具体规则后面跟编号

五、添加、查看、删除规则

5.1 查看(fliter)表中的所有链  iptables -L

iptables -L 
#不指定表名默认查看filter表

5.2 使用数字形式(fliter)表所有链 查看输出结果 iptables -nL

iptables -L -n
#分开写 L与n不分前后顺序
或
iptables -nL
#合起来 n必须在L前

5.3 清空表中所有链 iptables -t filter  -F

5.4 添加第一条规则可以用i可以用A来添加

5.4.1 不允许其他主机ping本机,给响应信息REJECT，ping所使用的协议为icmp

iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j REJECT
#不允许其他主机ping本机,给响应信息REJECT，ping所使用的协议为icmp
 
iptables -nL 
#使用数字形式(fliter)表所有链

5.4.2 不允许其他主机ping本机,不给响应信息 DROP， ping所使用的协议为icmp

iptables -F     
#清空所有链
 
iptables -nL    
#验证查看
 
iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j DROP
#不允许其他主机ping本机,不给响应信息DROP，ping所使用的协议为icmp

六、插入规则

        在指定链的末尾追加一条新的规则 -A；在指定链的开头插入一条新的规则，未指定序号时默认作为第一条规则 -I

iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j DROP
#不允许其他主机ping本机,不给响应信息DROP，ping所使用的协议为icmp
 
iptables -nL --line-numbers
#查看规则序号
 
iptables -I INPUT 2 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
#在filter表中添加一条放通tcp22号端口的规则 并在第二个规则前添加此新规则

七、删除规则

7.1 按行号删除

iptables -D INPUT 2
#删除第二行规则

7.2 按照内容删除

按照内容删除规则时，相同内容会删除最小行号

iptables -D INPUT -p icmp -j DROP
#将含有icmp协议使用DROP类型的规则删除

八、设置默认规则

iptables -P INPUT DROP
#默认规则设置为DROP

设置了-P DROP后，如果使用过-F，那么所有的规则清除后，则使用默认策略DROP，将会使远程连接断连。如果断连使用重启服务器解决 systemctl restart iptables 或者重启服务器。

九、修改规则

iptables -R INPUT 1 -p icmp -j DROP
#将第一条规则改为DROP规则

九、规则匹配

规则的匹配包括  通用匹配  和  隐含匹配

9.1 通用匹配

可直接使用，不依赖于其他条件或扩展，包括网络协议、IP地址、网络接口等条件。

• 协议匹配：-p 协议名
• 地址匹配：-s 源地址、-d 目的地址   可以是IP、网段、域名、空（任何地址)
• 接口匹配：-i 入站网卡、-o出站网卡

iptables -A INPUT -s 192.168.79.220 -j DROP
#不允许192.168.79.220 ping通本机

9.2 隐含匹配

 要求以特定的协议匹配作为前提，包括端口、TCP标记、ICMP类 型等条件。

端口匹配∶ --sport 源端口、--dport 目的端口

9.2.1 端口匹配: --sport 源端口、--dport 目的端口，可以是个别端口、端口范围

--sport 1000                               匹配源端口是1000的数据包
--sport 1000:3000                      匹配源端口是1000-3000的数据包
--sport :3000                              匹配源端口是3000及以下的数据包
--sport 1000:                              匹配源端口是1000及以上的数据包
--sport和--dport 必须配合 -p <协议类型> 使用
 

iptables -A INPUT -p tcp --dport 20:21 -j ACCEPT
#指定tcp协议目标端口20：21同意访问
 
iptables-I FORWARD -d 192.168.80.0/24 -p tcp --dport 24500:24600 -j DROP
#不转发 目标网段是 192.168.80段 tcp协议的24500到24600
 
iptables -I INPUT -i ens33 -p tcp --tcp-flags SYN,RST,ACK SYN -jACCEPT
#丢弃SYN请求包，放行其他包

9.2.2  ICMP类型匹配

格式：--icmp-type ICMP类型，可以是字符串、数字代码

• "Echo-Request”(代码为8)表示请求
• "Echo- -Reply”(代码为0)表示回显
• "Dest ination-Unreachable" (代码为3)表示目标不可达
• 关于其它可用的ICMP 协议类型，可以执行“iptables -P icmp -h”命令，查看帮助信息

iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 8 -j DROP    
#禁止其它主机ping本机
 
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 0 -j ACCEPT 
#允许本机ping其它主机
 
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 3 -j ACCEPT     
#当本机ping不通其它主机时 提示目标不可达

9.3 显式匹配

要求以“-m扩展模块”的形式明确指出类型，包括多端口、MAC地址、IP范围、数据包状态等条件

9.3.1 多端口匹配

• -m multiport --sport 源端口列表
• -m multiport --dport 目的端口列表

iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dport 80,22,21,20,53 -i ACCEPT 
#允许访问tcp的80，22，21，20，53端口
 
iptables -A INPUT -p udp -m multiport --dport 53 -j ACCEPT
#允许访问udp的53端口

9.3.2 IP范围匹配

iptables -A FORWARD -p udp -m iprange --src-range 192.168.52.100-192.168.52.200 -j DROP
# 禁止转发源地址位于192.168.52.100——192.168.52.200的udp数据包

9.3.3 MAC地址匹配

格式：-m mac --mac -source MAC地址

iptables -A FORWARD -m mac --mac-source xx:xx:xx:xx:xx:xx -j DROP
禁止来自某MAC地址的数据包通过本机转发

9.3.4 状态匹配

格式：-m state --state 连接状态

常见连接状态：

NEW：主机连接目标主机，在目标主机上看到的第一个想要连接的包
ESTABLISHED：主机已与目标主机进行通信，判断标准只要目标主机回应了第一个包，就进入该状态
RELATED：主机已与目标主机进行通信，目标主机发起新的链接方式，一般与ESTABLISHED  配合使用
INVALID ∶ 无效的封包，例如数据破损的封包状态

iptables -I INPUT -p tcp -m multiport --dport 80,22,21,20,53 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -P udp -m multiport --dport 53 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -P tcp -m state --state ESTABLISHED, RELATED -j ACCEPT
#对进来的包的状态进行检测。已经建立tcp连接的包以及该连接相关的包允许通过简j单来说就是只允许所有自己发出去的包进来