Was ist Paketfilterung? (Vorteile und Typen) • BUOM

22. Juli 2021

Eine funktionierende Netzwerksicherheit kann die Leistung Ihrer Systeme verbessern, wertvolle Daten schützen und dafür sorgen, dass Prozesse reibungslos ablaufen. Eine der wichtigen Funktionen von Paketfilter-Firewalls besteht darin, Netzwerkdaten zu steuern und zu überwachen, um deren Authentizität und Konformität sicherzustellen. Bei der Entscheidung, ob diese Methode zum Einsatz kommt, ist es hilfreich, die verschiedenen verfügbaren Optionen sowie deren Vor- und Nachteile zu verstehen. In diesem Artikel definieren wir, was Paketfilter-Firewalls sind, listen ihre häufigsten Typen auf, erläutern einige der Vorteile dieser Funktion und heben einige Nachteile hervor, anhand derer Sie alles erfahren, was Sie über sie wissen müssen.

Was ist eine Paketfilter-Firewall?

Eine Paketfilter-Firewall ist eine Netzwerksicherheitsfunktion, die den Fluss ein- und ausgehender Netzwerkdaten kontrolliert. Die Firewall prüft jedes Paket, das Benutzerdaten und Kontrollinformationen enthält, und untersucht es gemäß einer Reihe vordefinierter Regeln. Wenn das Paket den Test besteht, lässt die Firewall es an sein Ziel weiterleiten. Wer die Prüfung nicht besteht, lehnt er ab. Firewalls prüfen Pakete, indem sie Regelsätze, Protokolle, Ports und Zieladressen überprüfen.

In Systemnetzwerken sind Pakete formatierte Dateneinheiten, die über paketvermittelte Netzwerke übertragen werden. Diese Netzwerke können fehlertolerant sein, da sie Nachrichten in kleine Teile oder Pakete aufteilen und diese einzeln über das Netzwerk senden. Wenn Pakete die Firewall passieren und ihr Ziel erreichen, werden sie neu geordnet, um die Informationen korrekt anzuzeigen. Bei korrekter Durchführung optimiert die Paketvermittlung den Netzwerkdurchsatz, minimiert die Übertragungslatenz und verbessert die Kommunikationseffizienz. Die Pakete enthalten zwei wichtige Komponenten:

• Header: Paketheader leiten Daten an das gewünschte Ziel. Sie enthalten Teile des Internetprotokolls (IP), Adressierung und alle anderen Daten, die erforderlich sind, um Pakete dorthin zu bringen, wo sie beabsichtigt sind.

• Nutzlast: Die Nutzlast sind die Benutzerdaten im Paket. Dabei handelt es sich um Informationen, die versuchen, an ihr Ziel zu gelangen.

4 Arten der Paketfilterung

Es gibt vier Haupttypen der Paketfilterung:

1. Firewall mit statischer Paketfilterung

Eine Firewall mit statischer Paketfilterung erfordert die manuelle Installation von Firewall-Regeln. Ebenso bleiben interne und externe Netzwerkverbindungen entweder offen oder geschlossen, sofern vom Administrator nichts anderes konfiguriert wurde. Diese Arten von Firewalls ermöglichen es Benutzern, Regeln zu definieren und Ports, Zugriffskontrolllisten (ACLs) und IP-Adressen zu verwalten. Sie sind oft einfach und praktisch und eignen sich daher für kleine Anwendungen oder Benutzer ohne besondere Kriterien.

2. Firewall mit dynamischer Paketfilterung

Dynamische Firewalls ermöglichen es Benutzern, Regeln dynamisch zu konfigurieren, um bestimmte Bedingungen widerzuspiegeln. Sie können Ports so konfigurieren, dass sie für bestimmte Zeiträume geöffnet bleiben und außerhalb eines bestimmten Zeitrahmens automatisch geschlossen werden. Dynamische Paketfilter-Firewalls bieten mehr Flexibilität als statische Firewalls, da Sie benutzerdefinierte Parameter festlegen und bestimmte Prozesse automatisieren können.

3. Stateless Packet Filtering Firewall

Zustandslose Paketfilter-Firewalls sind möglicherweise die ältesten und beliebtesten Firewall-Optionen. Obwohl sie heutzutage weniger verbreitet sind, bieten sie immer noch Funktionalität für Heim-Internetnutzer oder Dienstanbieter, die Low-Power-Client-Equipment (CPE) vertreiben. Sie schützen Benutzer vor Malware, Nicht-Anwendungsverkehr und bösartigen Anwendungen. Wenn Benutzer beispielsweise Server für Multiplayer-Videospiele, E-Mail oder Video-Streaming hosten, müssen sie häufig Firewalls manuell konfigurieren, wenn sie von den Standardsicherheitsrichtlinien abweichen möchten. Manuelle Einstellungen ermöglichen die Nutzung verschiedener Ports und Anwendungen über einen Paketfilter.

4. Stateful Packet Filtering Firewall

Im Gegensatz zu zustandslosen Paketfilteroptionen verwenden zustandsbehaftete Firewalls moderne Erweiterungen zur Überwachung aktiver Verbindungen, z. B. Übertragungssteuerungsprotokoll (TCP) und User Datagram Protocol (UDP). Durch die Erkennung des Kontexts von eingehendem Datenverkehr und Datenpaketen können Stateful Firewalls besser zwischen legitimem und bösartigem Datenverkehr oder Paketen unterscheiden. Normalerweise müssen neue Verbindungen der Firewall vorgelegt werden, bevor sie auf die genehmigte Liste zulässiger Verbindungen zugreifen können.

Vorteile von Paketfilter-Firewalls

Der Einsatz von Paketfilter-Firewalls bietet viele Vorteile, darunter:

Effizienz

Einer der Hauptvorteile von Paketfilter-Firewalls ist ihre Effizienz. Router arbeiten normalerweise mit hohen Geschwindigkeiten und akzeptieren und lehnen Pakete basierend auf ihren Zielen, Quellports und Adressen schnell ab. Ein- und ausgehende Pakete werden oft nur um wenige Millisekunden verzögert, während der Filter ihr Ziel und ihre Legitimität bestimmt. Die meisten anderen Firewall-Methoden haben einen Leistungsaufwand, der den von Paketfilter-Firewalls übersteigt.

Transparenz

Ein weiterer Vorteil ist die Transparenz. Während Benutzer Firewalls bemerken, wenn sie ein Paket ablehnen, arbeiten Paketfilter normalerweise schnell und leise, ohne die Funktionalität des Benutzers zu beeinträchtigen. Bei einigen anderen Methoden müssen Benutzer Firewalls für bestimmte Clients oder Server manuell konfigurieren. Daher sind Paketfilter-Firewalls benutzerfreundlich und einfach zu installieren.

Verfügbarkeit

Viele Router bieten eine integrierte Paketfilterung und sind daher kostengünstig. Durch die Bereitstellung integrierter Funktionen bieten Routing-Softwareprodukte und andere häufig verwendete Hardware kostengünstige und erschwingliche Sicherheitsoptionen. Viele Websites verwenden in ihren Routern auch Paketfiltertechniken. Der weit verbreitete Einsatz von Paketfilter-Firewalls macht sie zu einer der kostengünstigsten Sicherheitsoptionen.

Verfügbarkeit

Neben der Erschwinglichkeit macht die Benutzerfreundlichkeit die Paketfilterung zu einer attraktiven Option. Mit dieser Sicherheitsmethode können Sie Ihr gesamtes Netzwerk mit einem einzigen abschirmenden Router schützen. Benutzer benötigen keine umfassenden Kenntnisse, Schulungen oder Unterstützung für die Arbeit mit Firewalls, da sie die Paketübertragung erst dann bemerken, wenn eine Ablehnung erfolgt.

Nachteile von Paketfilter-Firewalls

Es gibt mehrere potenzielle Nachteile der Paketfilterung, die Sie beachten sollten, darunter:

Reduzierte Sicherheit

Ein potenzieller Nachteil von Paketfilter-Firewalls ist ihre schwache Sicherheit. Da sie so zugänglich und weit verbreitet sind, haben Hacker die Regeln ausgenutzt und in Systeme eingedrungen. Zustandslose Paketfilter-Firewalls können anfällig sein, da sie jedes Paket einzeln prüfen, was mehr Möglichkeiten für Hackerangriffe schafft. Hacker können gefälschte IP-Adressen in Paketen verwenden, um in Netzwerke einzudringen, da die meisten Paketfilter keinen Schutz vor Adress-Spoofing bieten. Allerdings beseitigen zustandsbehaftete Optionen einige dieser Risiken. Und bei manchen Anwendungen hat die Sicherheit nicht die höchste Priorität oder Sorge.

Inflexibilität

Ein weiterer potenzieller Nachteil von Paketfilter-Firewalls ist ihre Inflexibilität. Diese Methode verwendet die Authentifizierung von IP-Adressen und Portnummern anstelle von Kontexthinweisen, um Pakete zu identifizieren und einzuschränken. Viele Programme erinnern sich nicht an zuvor gefilterte Pakete oder vergangene Eingriffe, was bedeutet, dass sie nicht lernen oder sich verbessern. Wenn Benutzer Regeln manuell konfigurieren, können durch sorgfältige Aufmerksamkeit bei der Erstellung von Empfehlungen, die die gewünschte Funktionalität bereitstellen, eventuell auftretende Probleme vermieden werden.

Inkonsistente Anwendbarkeit

Bei Großanwendungen können vorhersehbare und standardisierte Paketfilteranforderungen von Vorteil sein. Für spezifischere Anwendungen, die erhöhte Sicherheit oder Funktionalität erfordern, sollten Sie die Erkundung erweiterter Optionen in Betracht ziehen. Paketfilternde Firewalls sind nicht für alle Netzwerke die beste Option. Die Implementierung von Firewalls mit den gewünschten Filtern kann zeitaufwändig sein, ebenso wie die Konfiguration von ACLs. Informieren Sie sich unbedingt über Ihre genauen Spezifikationen und Bedürfnisse, wenn Sie die für Sie beste Sicherheitsoption auswählen.