网络安全产品之认识WEB应用防火墙

随着B/S架构的广泛应用，Web应用的功能越来越丰富，蕴含着越来越有价值的信息，应用程序漏洞被恶意利用的可能性越来越大，因此成为了黑客主要的攻击目标。传统防火墙无法解析HTTP应用层的细节，对规则的过滤过于死板，无法为Web应用提供足够的防护。为了解决上述问题，WAF应运而生。它通过执行一系列针对HTTP、HTTPS的安全策略，专门对Web应用提供保护。

一、什么是WEB应用防火墙

Web应用防火墙（Web Application Firewall，简称WAF）是一种网络安全产品，主要用于增强对Web应用程序的控制和保护。是通过执行一系列针对HTTP/HTTPS的安全策略来专门为Web应用提供保护的一种设备。与传统防火墙不同，WAF工作在应用层，因此对Web应用防护具有先天的技术优势。基于对Web应用业务和逻辑的深刻理解，WAF对来自Web应用程序客户端的各类请求进行内容检测和验证，确保其安全性与合法性，对非法的请求予以实时阻断，从而对各类网站站点进行有效防护。

二、WEB应用防火墙的主要功能

Web应用防火墙的主要功能：

1. 防止常见的Web漏洞：WAF可以防止常见的Web漏洞，如SQL注入、跨站脚本攻击（XSS）、文件包含漏洞等。通过检查HTTP请求和响应，WAF能够识别并阻止针对这些漏洞的攻击。
2. 防止恶意输入：WAF能够检测并过滤掉恶意输入，从而防止应用程序受到攻击。它还可以对用户输入进行验证和过滤，以确保只有合法的输入被接受。
3. 防止会话劫持：WAF可以防止会话劫持攻击，通过验证HTTP请求中的会话令牌来确保请求来自合法的用户。
4. 防止DDoS攻击：WAF可以防止分布式拒绝服务（DDoS）攻击，这种攻击通过大量合法的请求来拥塞Web服务器，从而使其无法处理正常的请求。WAF可以通过限制来自同一IP地址的请求数量或识别异常流量模式来阻止DDoS攻击。
5. 自定义规则：WAF通常提供自定义规则的功能，允许管理员根据自己的需求配置防火墙的行为。这使得管理员可以更加精确地控制Web应用程序的访问和行为。
6. 日志和监控：WAF提供详细的日志记录功能，记录所有通过防火墙的请求和响应。管理员可以监控这些日志以检测异常行为或攻击，并采取适当的措施。
7. 与其他安全产品集成：WAF可以与其他网络安全产品集成，如入侵检测系统（IDS/IPS）、反病毒软件等。这种集成可以提供更全面的安全防护，应对各种不同的威胁。

三、WEB应用防火墙的产品特点

WAF（Web应用防火墙）产品的特点主要包括以下几个方面:

1. 异常检测和防御：WAF会对HTTP的请求进行异常检测，拒绝不符合HTTP标准的请求。并且，它也可以只允许HTTP协议的部分选项通过，从而减少攻击的影响范围。甚至，一些Web应用防火墙还可以严格限定HTTP协议中那些过于松散或未被完全制定的选项。
2. 输入验证：WAF可以增强输入验证，有效防止网页篡改、信息泄露、木马植入等恶意网络入侵行为，减小Web服务器被攻击的可能性。
3. 安全规则库：WAF建立安全规则库，严格的控制输入验证，以安全规则来判断应用数据是否异常，如有异常直接阻断。以此来有效的防止网页篡改的可能性。
4. 用户行为分析：WAF运用技术判断用户是否是第一次请求访问的，同时将请求重定向到默认的登陆页面并且记录该事件。以此来检测识别用户的操作是否存在异常，并且对达到阈值，触发规则的访问进行处理。
5. 防御机制：WAF防御机制可以用来隐藏表单域保护，响应监控信息泄露或者被攻击时的提示，也可以规避入侵，爬虫等技术。
6. 部署方式多样：WAF可以以硬件设备、软件产品、云服务等不同形式部署在网络中，以满足不同场景和需求。
7. 高可用性和高性能：WAF可以提供高性能和低延迟，适用于高流量的Web应用程序。同时，它可以提供全球分布的节点，从而提高Web应用程序的可用性和性能。
8. 弹性扩展和自动升级：云WAF通常具有弹性扩展、自动升级等优点，适用于高可用性和高性能的Web应用程序。
9. 高安全性：WAF可以作为安全保障措施对各类网站站点进行有效的防护。

四、WEB应用防火墙的部署方式

与IPS设备部署方式类似，可以串联部署在web服务器等关键设备的网络出口处。主要有3种部署模式。

1. 透明网桥模式

透明网桥模式指在两台运行的设备中间插入WEB应用防火墙，但是对流量并不产生任何影响。在透明网桥模式下，Web应用防火墙阻断Wb应用层攻击，而让其他的流量通过。透明网桥模式是部署最为简便的方式。透明网桥模式是透明的，所以不会干预任何网络中的设备，如图所示。

WEB应用防火墙透明网桥模式部署

2. 单机模式

单机模式下，Web应用防火墙只要串入Web服务器的前端即可进行防护，同时并不影响Web服务器的其他应用，如图所示。

WEB应用防火墙单机模式部署

3. 旁路反向代理模式

旁路反向代理模式，可以将Web应用防火墙与Wb服务器置于内网的交换机下，访问Web服务器的所有请求都通过Web应用防火墙流入流出。WAF采用反向代理模式以旁路的方式接入到网络环境中，需要更改网络防火墙的目的映射表，网络防火墙映射WAF的业务口地址，将服务器的IP地址进行隐藏。然而，这种模式下，Web服务器无法获取访问者的真实IP，需要借助HTTP报文中设置相应的字段来表示访问者IP，这样需要修改原有的HTTP报文。如下图所示。

WEB应用防火墙旁路反向代理模式部署

五、防火墙和WAF的关系和区别

防火墙和Web应用防火墙（WAF）都是网络安全产品，但它们的功能和用途有所不同。

防火墙的主要作用是过滤网络流量，防止未经授权的访问和数据泄漏。它位于网络入口处，对所有进出的数据包进行检测，并根据预设的安全规则来允许或拒绝数据包通过。防火墙可以阻止恶意软件的传播、防止未经授权的访问和数据泄漏，从而保护网络资源的安全。

而WAF是一种专门针对Web应用程序的防火墙，它部署在Web应用程序的前端，对所有进出的HTTP/HTTPS流量进行深度检测和防护。WAF能够识别并防御常见的Web漏洞和攻击，例如SQL注入、跨站脚本攻击（XSS）、文件包含漏洞等。它还可以防止常见的Web应用程序威胁，如恶意文件上传、远程命令执行等。WAF通过在应用程序层检测和过滤数据，为Web应用程序提供了更具体和针对性的保护。

具体差异主要体现在以下几个方面：

1. 定位和部署：防火墙通常位于网络的入口处，用于保护整个网络的安全。它可以过滤网络流量，防止未经授权的访问和数据泄漏。而WAF通常部署在Web应用程序的前端，专门针对Web应用程序进行保护。
2. 数据检测方式：防火墙主要在网络层检测数据包，并根据预设的安全规则来允许或拒绝数据包通过。而WAF则是在应用程序层检测HTTP/HTTPS流量，可以识别并防御常见的Web漏洞和攻击。
3. 防御范围：防火墙可以防御各种网络威胁，包括恶意软件、未经授权的访问和数据泄漏等。而WAF则专注于保护Web应用程序的安全，防御常见的Web漏洞和攻击，如SQL注入、跨站脚本攻击（XSS）、文件包含漏洞等。
4. 定制化和灵活性：WAF通常提供更具体的定制化和灵活性，允许管理员根据实际需求配置和设置规则，更加精准地控制Web应用程序的访问和行为。而防火墙通常有固定的安全规则和配置选项。
5. 安全漏洞防御：WAF能够防御常见的Web安全漏洞和攻击，这些漏洞可能被黑客利用来攻击Web应用程序。而传统的防火墙可能无法识别和防御这些针对应用层的攻击。

防火墙和WAF都是网络安全的重要组成部分，但它们的定位和使用范围有所不同。防火墙主要用于保护整个网络的安全，而WAF则专注于保护Web应用程序的安全。在实际应用中，两者可以配合使用，共同增强网络的整体安全性。

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原文始发于微信公众号（fullbug）：网络安全产品之认识WEB应用防火墙