CONCEPTUALIZACION DE LOS FIREWALL

Una firewall es una barrera que controla el flujo del tráfico entre los host, los sistemas de redes, y los dominios. Existen diferentes clases, las más débiles; y las más seguras, que deberían bloquear el traspaso de cualquier tipo de datos.

Un Firewall es un tipo de tecnología que ayuda a prevenir el acceso de intrusos a una computadora, ya sea por medio de Internet o por medio de una Red Interna; además de controlar la entrada o salida de datos, no autorizada, a tu sistema.

Firewall: Elemento basado en Hardware, Software o en una combinación de ambos, que controla el flujo de datos que entra y sale de una red.

El firewall es un sistema que refuerza las políticas de control de acceso. Estas políticas regulan el tráfico entre una red interna (de confianza) y otra red externa (de dudosa confianza). Normalmente, los firewall se utilizan para proteger a las redes internas del acceso no autorizado vía Internet o mediante otra red externa.

Es un elemento de hardware o software utilizado en las redes para prevenir algunos tipos de comunicaciones prohibidas por las políticas de red, las cuales se fundamentan en las necesidades del usuario. La configuración correcta de cortafuegos se basa en conocimientos considerables de los protocolos de red y de la seguridad de la computadora. Errores pequeños pueden dejar a un cortafuego sin valor como herramienta de seguridad.

Un cortafuegos (firewall en inglés) es una parte de un sistema o una red que está diseñada para bloquear el acceso no autorizado, permitiendo al mismo tiempo comunicaciones autorizadas.

Se trata de un dispositivo o conjunto de dispositivos configurados para permitir, limitar, cifrar, descifrar, el tráfico entre los diferentes ámbitos sobre la base de un conjunto de normas y otros criterios.

Un cortafuegos correctamente configurado añade una protección necesaria a la red, pero que en ningún caso debe considerarse suficiente. La seguridad informática abarca más ámbitos y más niveles de trabajo y protección.

Algunos conceptos importantes:

• Un Firewall puede impedir que un usuario no autorizado acceda a tu PC, independientemente de donde provenga él, es decir, puede provenir de la Web o de la red local.
• Bloquea algunos programas troyanos y otras aplicaciones que quieren dañar el sistema.

Mientras te mantienes conectado a la Web, constantemente estás enviando y recibiendo información en pequeñas unidades llamadas paquetes. Un paquete contiene la dirección de quien envía el mensaje, y del receptor, junto con una porción de información, una petición, y un comando. Pero al igual que con los mail, no siempre recibes en tu computadora todos los paquetes de información que quisieras, ya que a veces, algunos son completamente innecesarios.

Un firewall examina cada paquete enviado desde o hacia tu máquina, para analizar si cumple con una serie de criterios; así, luego puede decidir si permite o no el paso del paquete de información. 

Historia.

Primera generación – cortafuegos de red: filtrado de paquetes

El primer documento publicado para la tecnología firewall data de 1988, cuando el equipo de ingenieros Digital Equipment Corporation (DEC) desarrolló los sistemas de filtro conocidos como cortafuegos de filtrado de paquetes. Este sistema, bastante básico, fue la primera generación de lo que se convertiría en una característica más técnica y evolucionada de la seguridad de Internet. En AT&T Bell, Bill Cheswick y Steve Bellovin, continuaban sus investigaciones en el filtrado de paquetes y desarrollaron un modelo de trabajo para su propia empresa, con base en su arquitectura original de la primera generación.

El filtrado de paquetes actúa mediante la inspección de los paquetes (que representan la unidad básica de transferencia de datos entre ordenadores en Internet). Si un paquete coincide con el conjunto de reglas del filtro, el paquete se reducirá (descarte silencioso) o será rechazado (desprendiéndose de él y enviando una respuesta de error al emisor). Este tipo de filtrado de paquetes no presta atención a si el paquete es parte de una secuencia existente de tráfico. En su lugar, se filtra cada paquete basándose únicamente en la información contenida en el paquete en sí (por lo general utiliza una combinación del emisor del paquete y la dirección de destino, su protocolo, y, en el tráfico TCP y UDP, el número de puerto). Los protocolos TCP y UDP comprenden la mayor parte de comunicación a través de Internet, utilizando por convención puertos bien conocidos para determinados tipos de tráfico, por lo que un filtro de paquetes puede distinguir entre ambos tipos de tráfico (ya sean navegación web, impresión remota, envío y recepción de correo electrónico, transferencia de archivos…); a menos que las máquinas a cada lado del filtro de paquetes son a la vez utilizando los mismos puertos no estándar.

El filtrado de paquetes llevado a cabo por un cortafuegos actúa en las tres primeras capas del modelo de referencia OSI, lo que significa que todo el trabajo lo realiza entre la red y las capas físicas. Cuando el emisor origina un paquete y es filtrado por el cortafuegos, éste último comprueba las reglas de filtrado de paquetes que lleva configuradas, aceptando o rechazando el paquete en consecuencia. Cuando el paquete pasa a través de cortafuegos, éste filtra el paquete mediante un protocolo y un número de puerto base (GSS). Por ejemplo, si existe una norma en el cortafuegos para bloquear el acceso telnet, bloqueará el protocolo IP para el número de puerto 23.

Segunda generación – cortafuegos de estado

Durante 1989 y 1990, tres colegas de los laboratorios AT&T Bell, Dave Presetto, Janardan Sharma, y Nigam Kshitij, desarrollaron la tercera generación de servidores de seguridad. Esta tercera generación cortafuegos tiene en cuenta además la colocación de cada paquete individual dentro de una serie de paquetes. Esta tecnología se conoce generalmente como la inspección de estado de paquetes, ya que mantiene registros de todas las conexiones que pasan por el cortafuegos, siendo capaz de determinar si un paquete indica el inicio de una nueva conexión, es parte de una conexión existente, o es un paquete erróneo. Este tipo de cortafuegos pueden ayudar a prevenir ataques contra conexiones en curso o ciertos ataques de denegación de servicio.

A diferencia del anterior el Stateful Application permite abrir "Puertas" a cierto tipo de tráfico basado en una conexión y volver a cerrar la puerta cuando la conexión termina.

Adaptan las reglas básicas de firewall para acomodarse a las necesidades específicas de cada protocolo. El Stateful Firewall mantiene un registro de las conexiones, las sesiones y su contexto. Este módulo tiene su asiento entre la capa de Data Link y Network.

Adicionar el seguimiento de estado (Stateful) a las conexiones incrementa la seguridad del filtrado básico pero no tiene nada que ver con el contenido del paquete o la implicación del tráfico.

Esto significa que una vez establecida una conexión válida puedo enviar cualquier tipo de tráfico y el firewall no se dará cuenta. Es decir le doy entrada un visitante, conozco el visitante pero no se que carga lleva en la maleta o con que propósito entró al edificio.

Tercera generación - cortafuegos de aplicación

Son aquellos que actúan sobre la capa de aplicación del modelo OSI. La clave de un cortafuegos de aplicación es que puede entender ciertas aplicaciones y protocolos (por ejemplo: protocolo de transferencia de ficheros, DNS o navegación web), y permite detectar si un protocolo no deseado se coló a través de un puerto no estándar o si se está abusando de un protocolo de forma perjudicial.

Un cortafuegos de aplicación es mucho más seguro y fiable cuando se compara con un cortafuegos de filtrado de paquetes, ya que repercute en las siete capas del modelo de referencia OSI. En esencia es similar a un cortafuegos de filtrado de paquetes, con la diferencia de que también podemos filtrar el contenido del paquete. El mejor ejemplo de cortafuegos de aplicación es ISA (Internet Security and Acceleration).

Un cortafuego de aplicación puede filtrar protocolos de capas superiores tales como FTP, TELNET, DNS, DHCP, HTTP, TCP, UDP y TFTP (GSS). Por ejemplo, si una organización quiere bloquear toda la información relacionada con una palabra en concreto, puede habilitarse el filtrado de contenido para bloquear esa palabra en particular. No obstante, los cortafuegos de aplicación resultan más lentos que los de estado.

También conocido como Application Gateway. Es un firewall que es capaz de inspeccionar hasta el nivel de aplicación. No solo la validez de la conexión sino todo el contenido de la trama. Es considerado como el más seguro. Todas las conexiones van a través del firewall.

Un Application Firewall se distingue por el uso de los Proxies para servicios como FTP, Telnet etc. que previene el acceso directo a servicios al interior de la red.

Beneficios de un Firewall

Los Firewalls manejan el acceso entre dos redes, y si no existiera, todos las computadoras de la red estarían expuestos a ataques desde el exterior. Esto significa que la seguridad de toda la red, estaría dependiendo de que tan fácil fuera violar la seguridad local de cada maquina interna.

El Firewall es el punto ideal para monitorear la seguridad de la red y generar alarmas de intentos de ataque, el administrador será el responsable de la revisión de estos monitoreos.

Otra causa que ha hecho que el uso de Firewalls se halla convertido en uso casi imperativo es el hecho que en los últimos años en Internet han entrado en crisis el número disponible de direcciones IP, esto ha hecho que las intranets adopten direcciones sin clase, las cuales salen a Internet por medio de un "traductor de direcciones", el cual puede alojarse en el Firewall.

Los Firewalls también son importantes desde el punto de vista de llevar las estadísticas del ancho de banda "consumido" por el trafico de la red, y que procesos han influido más en ese trafico, de esta manera el administrador de la red puede restringir el uso de estos procesos y economizar o aprovechar mejor el ancho de banda disponible.

Los Firewalls también tienen otros usos. Por ejemplo, se pueden usar para dividir partes de un sitio que tienen distintas necesidades de seguridad o para albergar los servicios WWW y FTP brindados.

Limitaciones de un cortafuegos

Las limitaciones se desprenden de la misma definición de los cortafuegos: filtro de tráfico. Cualquier tipo de ataque informático que use tráfico aceptado por los cortafuegos (por usar puertos TCP abiertos expresamente, por ejemplo) o que sencillamente no use la red, seguirá constituyendo una amenaza. La siguiente lista muestra algunos de estos riesgos:

• Un cortafuegos no puede proteger contra aquellos ataques cuyo tráfico no pase a través de él.
• El cortafuegos no puede proteger de las amenazas a las que está sometido por ataques internos o usuarios negligentes. El cortafuegos no puede prohibir a espías corporativos copiar datos sensibles en medios físicos de almacenamiento (discos, memorias, etc.) y sustraerlas del edificio.
•  El cortafuegos no puede proteger contra los ataques de ingeniería social.
• El cortafuegos no puede proteger contra los ataques posibles a la red interna por virus informáticos a través de archivos y software. La solución real está en que la organización debe ser consciente en instalar software antivirus en cada máquina para protegerse de los virus que llegan por cualquier medio de almacenamiento u otra fuente.
• El cortafuegos no protege de los fallos de seguridad de los servicios y protocolos cuyo tráfico esté permitido. Hay que configurar correctamente y cuidar la seguridad de los servicios que se publiquen en Internet.

Políticas del cortafuegos

Hay dos políticas básicas en la configuración de un cortafuegos que cambian radicalmente la filosofía fundamental de la seguridad en la organización:

• Política restrictiva: Se deniega todo el tráfico excepto el que está explícitamente permitido. El cortafuegos obstruye todo el tráfico y hay que habilitar expresamente el tráfico de los servicios que se necesiten. Esta aproximación es la que suelen utilizar la empresas y organismos gubernamentales.
• Política permisiva: Se permite todo el tráfico excepto el que esté explícitamente denegado. Cada servicio potencialmente peligroso necesitará ser aislado básicamente caso por caso, mientras que el resto del tráfico no será filtrado. Esta aproximación la suelen utilizar universidades, centros de investigación y servicios públicos de acceso a internet.

La política restrictiva es la más segura, ya que es más difícil permitir por error tráfico potencialmente peligroso, mientras que en la política permisiva es posible que no se haya contemplado algún caso de tráfico peligroso y sea permitido por omisión.

Características:

• Administra los accesos
• Protege de intrusiones
• Protección de información privada
• Optimización de acceso
• Permite al administrador de la red definir un choke point
• La seguridad puede ser monitoreada.

Restricciones en el Firewall

La parte más importante de las tareas que realizan los Firewalls, la de permitir o denegar determinados servicios, se hacen en función de los distintos usuarios y su ubicación:

1. Usuarios internos con permiso de salida para servicios restringidos: permite especificar una serie de redes y direcciones a los que denomina Trusted (validados) . Estos usuarios, cuando provengan del interior, van a poder acceder a determinados servicios externos que se han definido.
2. Usuarios externos con permiso de entrada desde el exterior: este es el caso más sensible a la hora de vigilarse. Suele tratarse de usuarios externos que por algún motivo deben acceder para consultar servicios de la red interna.

También es habitual utilizar estos accesos por parte de terceros para prestar servicios al perímetro interior de la red. Sería conveniente que estas cuentas sean activadas y desactivadas bajo demanda y únicamente el tiempo que sean necesarias.

Tipos de firewalls

1.- Firewall de capa de red.

Funciona al nivel de la red de la pila de protocolos ( TCP/IP ) como filtro de paquetes IP , no permitiendo que estos pasen el cortafuego a menos que se atengan a las reglas definidas por el administrador del cortafuego o aplicadas por defecto como en algunos sistemas inflexibles de cortafuego. Una disposición más permisiva podría permitir que cualquier paquete pase el filtro mientras que no cumpla con ninguna regla negativa de rechazo.

2.- Firewall de capa de aplicación.

Trabaja en el nivel de aplicación. Analizando todo el tráfico de HTTP , (u otro protocolo), puede interceptar todos los paquetes que llegan o salen desde y hacia las aplicaciones que corren en la red. Este tipo de cortafuegos usa ese conocimiento sobre la información transferida para proveer un bloqueo más selectivo y para permitir que ciertas aplicaciones autorizadas funcionen adecuadamente. A menudo tienen la capacidad de modificar la información transferida sobre la marcha, de modo de engañar a las aplicaciones y hacerles creer que el cortafuegos no existe. Otros también tienen adosado software para revisar por virus el correo electrónico.

Ventajas:

• Protección de información privada: Define que usuarios de la red y que información va a obtener cada uno de ellos.
• Optimización de acceso: Define de manera directa los protocolos a utilizarse.
• Protección de intrusos: Protege de intrusos externos restringiendo los accesos a la red.

Desventajas: 

• No protege de ataques que no pasen a través del firewall.
• No protege amenazas y ataques de usuarios negligentes.
• No protege de la copia de datos importantes si se ha obtenido acceso a ellos.
• No protege de ataques de ingeniería social (ataques mediante medios legítimos. Por ejemplo el atacante contacta a la víctima haciéndose pasar por empleado de algún banco, y solicita información confidencial, por ejemplo, datos de la tarjeta de crédito, con el pretexto de la renovación de dicha tarjeta)

Permisos del Programa

• Cuando un programa intenta tener acceso a Internet la primera vez , ZoneAlarm preguntará si desea permitirle el acceso a Internet. Al seleccionar  “sí” permite que el programa acceda a Internet hasta que salga del programa; Al seleccionar “no” niega al programa el acceso a Internet hasta que cierre el programa y lo abra otra vez.
• El modo de acceso por defecto a Internet para todas las aplicaciones es pedir permiso cada vez que ejecuta el programa. Puede utilizar el panel de programas para cambiar los permisos de acceso a los programas que han tenido acceso a Internet.
• Marcando la opción (recordar la pregunta cada ves que use este programa) permitirá que en un futuro ZoneAlarm no le pregunte al abrir la aplicación. Esto es útil para programas, como su navegador, que siempre necesitara permiso para acceder a Internet.

Firewall a nivel de software

Estos programas son los más comunes en los hogares, ya que a parte de resultar mucho más económicos que el hardware, su instalación y actualización es más sencilla. Eso sí, presentan algunos problemas inherentes a su condición: consumen recursos del ordenador, algunas veces no se ejecutan correctamente o pueden ocasionar errores de compatibilidad con otro software instalado. 

Actualmente, los sistemas operativos más modernos como Windows XP y Linux integran soluciones básicas de firewall, en algunos casos, como en el software libre, son muy potentes y flexibles, pero requieren una gran conocimiento en redes y puertos necesarios para las aplicaciones. Para no tener problemas, existen una serie de herramientas externas que facilitan este trabajo de protección, como el Kit Seguridad de Terra, una solución que junta firewall y antivirus.

Firewall a nivel de hardware

Los firewall de hardware se utilizan más en empresas y grandes corporaciones. Normalmente son dispositivos que se colocan entre el router y la conexión telefónica. Como ventajas, podemos destacar, que al ser independientes del PC, no es necesario configurarlos cada vez que reinstalamos el sistema operativo, y no consumen recursos del sistema. 

Su mayor inconveniente es el mantenimiento, ya que son difíciles de actualizar y de configurar correctamente.

Conceptualización de los Firewall from Zenayda Sura