¿Qué es la seguridad de firewall? Cómo proteger su infraestructura

Un firewall es un dispositivo de seguridad de red que supervisa el tráfico de red y lo permite o bloquea en función de determinadas reglas de seguridad. Los firewalls han evolucionado con los años y ahora existen distintos tipos, como los firewalls de red de nueva generación (NGFW) y los firewalls de aplicaciones web (WAF).

Los firewalls han sido la primera línea de defensa de la seguridad de las redes durante más de 25 años. Establecen una barrera entre las redes internas seguras y controladas, que pueden considerarse de confianza, y las redes externas que no son de confianza. Por ejemplo, los firewalls son esenciales para proteger los datos de cualquier empresa que disponga de una red exclusivamente interna o que opere en Internet. Un firewall puede ser de hardware, de software, software como servicio (SaaS), de nube pública o de nube privada (virtual).

Comprender la seguridad de los cortafuegos

Un firewall es una solución de seguridad de red que protege su red frente al tráfico no deseado. Los firewalls bloquean amenazas entrantes, como el malware, basándose en un conjunto de reglas preprogramadas. Los firewalls modernos también incluyen funciones adicionales, como sistemas de prevención de intrusiones (IPS) y filtrado de URL, lo que permite a los equipos de seguridad ampliar las reglas para impedir que los usuarios de la red accedan a determinados sitios web y aplicaciones.

La principal diferencia entre un NGFW y un WAF es que un NGFW supervisa principalmente el tráfico saliente y los flujos de retorno resultantes para evitar que las amenazas vuelvan a entrar en la empresa. Por otro lado, un WAF protege las aplicaciones web frente a amenazas entrantes.

Los firewalls se basan en una idea sencilla: el tráfico de red procedente de entornos menos seguros —como fuentes externas conectadas a través de Internet— debe autenticarse e inspeccionarse antes de pasar a un entorno más seguro. Esto impide que usuarios, dispositivos y aplicaciones no autorizados accedan a un entorno o segmento de red protegido. Sin firewalls, los ordenadores y dispositivos de su red pueden quedar expuestos a los hackers y convertirse en un blanco fácil para los ataques. Sin embargo, con la adopción generalizada de la nube y de las aplicaciones basadas en SaaS, el perímetro de la red prácticamente ha desaparecido.

La mayoría de las organizaciones utilizan soluciones de seguridad adicionales junto con sus firewalls para garantizar la protección en el complejo y cambiante panorama actual de las ciberamenazas. Sin embargo, los firewalls siguen considerándose un componente fundamental para crear un sistema de ciberseguridad adecuado.

Como parte de la primera línea de defensa frente a los ciberataques, los firewalls proporcionan funciones esenciales de supervisión y filtrado de todo el tráfico, incluido el tráfico saliente, el tráfico de la capa de aplicación, las transacciones en línea, las comunicaciones y la conectividad —como IPSec o SSL VPN—, así como los flujos de trabajo dinámicos. Una configuración adecuada del firewall también es esencial, ya que las funciones predeterminadas pueden no ofrecer la máxima protección frente a los ciberataques. Los firewalls modernos, como los NGFW, pueden integrar estas capacidades.

El panorama digital actual es cada vez más complejo, ya que un mayor número de dispositivos, usuarios y aplicaciones atraviesan los perímetros de la red, incluido el creciente volumen de dispositivos del Internet de las cosas (IoT) y de dispositivos de usuario final. También observamos una disminución general del control centralizado por parte de los equipos de TI y seguridad.

Todo esto puede hacer que las empresas sean más vulnerables a los ciberataques. Por eso, es fundamental comprender cómo funcionan los cortafuegos, qué tipos existen y cuáles son los más adecuados para proteger las distintas áreas de la red.

Cómo funciona la seguridad de los firewalls

Cada tipo de cortafuegos tiene sus puntos fuertes y débiles, y las organizaciones suelen combinar varios de ellos para crear una estrategia de defensa por capas a nivel de red. Existen cinco tipos principales de cortafuegos que ofrecen niveles de protección cada vez más avanzados.

  1. Firewalls de filtrado de paquetes: Estos firewalls examinan los «paquetes» de datos a medida que atraviesan una red. Analizan la información de la cabecera de los paquetes, como las direcciones IP de origen y destino, los puertos y los protocolos. En función de reglas predefinidas, permiten o bloquean los paquetes. Los firewalls de filtrado de paquetes son relativamente sencillos y eficientes, pero no pueden inspeccionar el contenido de los paquetes.
  2. Firewalls de inspección con estado: combinan el enfoque de filtrado de paquetes con funciones adicionales. Mantienen un registro del estado de las conexiones de red y utilizan esta información para tomar decisiones más fundamentadas sobre si permitir o bloquear los paquetes. Como realizan un seguimiento del estado de las conexiones, pueden identificar determinados tipos de ataques y ofrecer protección contra ellos, incluida la suplantación de IP.
  3. Puertas de enlace de nivel de aplicación (cortafuegos proxy): Las puertas de enlace de nivel de aplicación, también conocidas como cortafuegos proxy, operan en la capa de aplicación de la pila de red. Actúan como intermediarias entre clientes y servidores, inspeccionando y filtrando el tráfico en la capa de aplicación. Pueden analizar el contenido de los paquetes, lo que las hace más eficaces a la hora de detectar y bloquear tipos específicos de amenazas. Sin embargo, en ocasiones, una organización puede observar que la función de proxy puede provocar latencia.
  4. Firewalls de nueva generación (NGFW): Estas soluciones integran funciones como firewall de red, IPS, filtrado de URL/puerta de enlace web segura, prevención de malware y conectividad VPN, y constituyen una herramienta fundamental para la protección de las empresas.
  5. Firewall de aplicaciones web (WAF): Los WAF constituyen una medida provisional fundamental para mitigar vulnerabilidades críticas que, de otro modo, podrían tener un impacto devastador en una organización. Los WAF modernos combinan firmas, inteligencia sobre amenazas y análisis del comportamiento, y pueden proteger frente a diversas amenazas, como los ataques de denegación de servicio en aplicaciones (DoS de capa 7) y la exposición de datos sensibles, como la información de identificación personal (PII).

El papel de los cortafuegos en la ciberseguridad

Los firewalls siguen siendo una defensa eficaz y fiable frente a las ciberamenazas. Así es como ayudan a evitar el acceso no autorizado a su red.

Firewalls: su primera línea de defensa

Todos conocemos los peligros de hacer clic en enlaces desconocidos o anuncios emergentes mientras navegamos, pero eso no basta para mantener seguros tus dispositivos y tu red. Por eso, un cortafuegos es tu primera línea de defensa para proteger tu red y tus datos.

Los cortafuegos ayudan a filtrar y bloquear el acceso de posibles hackers a tus datos confidenciales. Existen muchos tipos de cortafuegos que utilizan distintas estrategias para mantener segura tu información. Además, protegen tu ordenador frente al software malicioso, que puede provocar todo tipo de problemas de seguridad.

Prevención y detección de intrusiones

Los cortafuegos se configuran para proteger su red y su sistema frente a una amplia variedad de posibles amenazas. Estas son algunas de las principales amenazas que están diseñados para impedir.

  • Acceso no autorizado: Los cortafuegos protegen su red frente al acceso no autorizado de hackers que utilizan diversas herramientas para infiltrarse, como puertas traseras, ataques de denegación de servicio (DoS), inicios de sesión remotos, correos electrónicos de phishing, ingeniería social y spam.
  • Ciberamenazas: Los firewalls actúan como guardianes y están diseñados para mitigar amenazas externas como los virus. Inspeccionan y autentican todos los paquetes de datos del tráfico de red antes de permitir que pasen a un entorno más seguro.

Filtrado de la capa de aplicación

El filtrado del tráfico en la capa de aplicación es una medida de seguridad que permite controlar lo que entra o sale de una red con mayor precisión que el filtrado de paquetes tradicional. Mientras que el filtrado de paquetes permite bloquear o autorizar determinados tipos de tráfico en función de las direcciones IP y los números de puerto, el filtrado en la capa de aplicación va más allá y examina el contenido real de los datos.

ALF permite filtrar el tráfico en función de protocolos de la capa de aplicación, como SMTP, POP3, DNS y HTTP. De este modo, puede ayudar a prevenir ataques que aprovechan vulnerabilidades de estos protocolos, como desbordamientos de búfer, ataques a servidores web y código malicioso oculto en túneles SSL.

El filtrado del tráfico en la capa de aplicación también permite:

  • Evitar ataques en la capa de aplicación: Al analizar el contenido de los paquetes de datos, el filtrado de la capa de aplicación (ALF) puede detectar y bloquear el tráfico malicioso que no cumple las normas o que aprovecha vulnerabilidades en los protocolos de la capa de aplicación.
  • Protección contra la fuga de datos: Al inspeccionar el contenido de los paquetes de datos, ALF puede detectar e impedir que la información confidencial salga de la red.
  • Controlar el acceso a aplicaciones específicas: ALF permite autorizar o denegar el tráfico de forma selectiva en función de la aplicación o el protocolo utilizados.
  • Aplicar políticas de seguridad: ALF permite definir y aplicar políticas de seguridad en la capa de aplicación, garantizando que solo se permita el tráfico autorizado.

Firewalls en la prevención de ciberamenazas

Los cortafuegos son una herramienta clave para prevenir diversas ciberamenazas.

Protección contra ataques de denegación de servicio distribuido (DDoS)

Los cortafuegos ayudan a mitigar los ataques DDoS identificando y filtrando el tráfico excesivo. Aunque pueden emplear técnicas como la limitación del tráfico, el equilibrio de carga y la inclusión de direcciones IP en listas de bloqueo para combatir los ataques DDoS, es posible que no puedan distinguir eficazmente entre el tráfico legítimo y el malicioso. Además, la naturaleza con estado de los cortafuegos y su dependencia de la inspección de paquetes con estado (SPI) los hacen vulnerables a los ataques de agotamiento de estado.

Para protegerse eficazmente contra , se recomienda implementar una solución inteligente de mitigación de DDoS que funcione sin estado o de forma semiestatal, o que cuente con sólidas capacidades de gestión y depuración de conexiones.. Estas soluciones utilizan principalmente tecnología de procesamiento de paquetes sin estado e incorporan funciones como la depuración del tráfico en las capas 3, 4 y 7 del modelo OSI. Al procesar cada paquete entrante por separado y sin bloquear todo el tráfico procedente de una dirección IP, estas soluciones pueden mitigar eficazmente los ataques DDoS. En la mayoría de los casos, se requiere la depuración del tráfico en la nube para evitar que el ancho de banda de entrada se agote durante un ataque DDoS volumétrico.

Protección contra malware y virus

En cuanto a impedir que el malware y los datos infectados por virus se infiltren en la red, los cortafuegos pueden ofrecer cierto nivel de protección al filtrar el tráfico entrante según unas reglas de seguridad predefinidas. Pueden bloquear direcciones IP maliciosas conocidas, restringir el acceso a determinados puertos e inspeccionar los paquetes de red en busca de contenido sospechoso. Sin embargo, los cortafuegos por sí solos no bastan para ofrecer una protección integral contra el malware y los virus.

Para combatir eficazmente las amenazas de malware y virus, las organizaciones suelen emplear una combinación de medidas de seguridad, entre las que se incluyen:

  • Software antivirus: El software antivirus analiza archivos y programas en busca de firmas de malware conocidas y patrones de comportamiento, lo que ayuda a detectar y eliminar código malicioso de los sistemas infectados.
  • Sistemas de detección y prevención de intrusiones (IDS/IPS): las soluciones IDS/IPS supervisan el tráfico de red en busca de indicios de actividad maliciosa y pueden bloquear comportamientos sospechosos o generar alertas al detectarlos.
  • Filtrado de correo electrónico: Las soluciones de filtrado de correo electrónico pueden ayudar a evitar que se distribuyan programas maliciosos y virus mediante archivos adjuntos o enlaces incluidos en correos electrónicos.
  • Formación y concienciación de los usuarios: Formar a los usuarios sobre hábitos de navegación segura, evitar descargas sospechosas y reconocer los intentos de phishing puede reducir significativamente el riesgo de infecciones por malware.

Los NGFW modernos han evolucionado hasta convertirse en arquitecturas de seguridad capaces de proporcionar una defensa unificada frente a vectores de amenazas de red, nube, endpoints y correo electrónico.

Además, los WAF modernos han evolucionado hasta convertirse en plataformas de protección de aplicaciones web y API (WAAP) que unifican la seguridad de las aplicaciones, la protección de las API, la gestión de bots y la mitigación de ataques DDoS.

Al combinar estas medidas de seguridad con cortafuegos, las organizaciones pueden crear una defensa más sólida frente a las amenazas emergentes.

Seguridad de los firewalls de red

Las redes complejas suelen concebirse como segmentos de red, es decir, componentes físicos o lógicos más pequeños de una red de mayor tamaño. Esto permite a los equipos de seguridad aislar rápidamente secciones de una red si surge una amenaza y simplifica la gestión de arquitecturas de red empresariales de gran envergadura.

Para que haya comunicación entre los segmentos, el tráfico pasa por routers o cortafuegos, de modo que pueda inspeccionarse antes de llegar a otros segmentos de la red. Esta estrategia añade capas de seguridad redundantes en todo el sistema y refuerza la seguridad general de la red.

Implementación de firewalls a nivel de red

La instalación de cortafuegos en los puntos de entrada y salida de la red contribuye a la seguridad mediante la supervisión y el control del flujo de tráfico. Aunque las redes internas manejan datos confidenciales, las conexiones entre ellas pueden ser más permisivas que las conexiones de red entre el tráfico interno y el externo. Aun así, deben tenerse en cuenta amenazas específicas de la red, ya que es necesario transmitir con frecuencia datos sensibles entre los usuarios. En cada segmento de red, los equipos de seguridad pueden establecer distintos límites con diferentes grados de protección.

Supervisión del tráfico y control de acceso

Los cortafuegos, tanto físicos como de software, analizan los datos entrantes y salientes mediante reglas creadas y habilitadas por el proveedor del cortafuegos, su servicio de TI u otro software que interactúe con él. Al filtrar estos datos, el cortafuegos puede determinar si el tráfico es legítimo y si debe permitirse que llegue a su destino final.

Listas de control de acceso (ACL) son listas ordenadas de permisos que definen el tráfico que un cortafuegos permite o deniega. Los cortafuegos utilizan las ACL para filtrar el tráfico en función del origen, el destino, el puerto y otros criterios. Las ACL se aplican a las interfaces del cortafuegos, ya sea al tráfico entrante o al saliente. El cortafuegos examina el tráfico que pasa por una parte de la red y toma decisiones basándose en las ACL. Los NGFW y los WAF reconocen las aplicaciones y pueden inspeccionar otros aspectos de los flujos de tráfico, como el DNS, las consultas de URL y el contenido web.

Redes privadas virtuales (VPN) y cortafuegos

Las empresas que dependen de conexiones VPN utilizan cortafuegos para proteger dichas conexiones. Un cortafuegos facilita el uso de una VPN al actuar como filtro del tráfico de red, bloqueando el tráfico entrante procedente de fuentes sospechosas. El cortafuegos protege frente a amenazas los datos que se transfieren desde el dispositivo y la red. Cuando se instala detrás de un servidor VPN, se configura con filtros para permitir únicamente el paso de paquetes específicos de la VPN. Del mismo modo, cuando se instala delante de una VPN, se configura para permitir que solo los datos del túnel recibidos a través de su interfaz de Internet lleguen al servidor.

Seguridad de la capa de transporte (TLS) y firewalls

TLS es un protocolo de seguridad ampliamente adoptado, diseñado para garantizar la privacidad y la seguridad de los datos en las comunicaciones a través de Internet. Los cortafuegos pueden configurarse para inspeccionar y filtrar el tráfico de red en la capa de aplicación, incluido el tráfico cifrado con TLS. Al descifrar e inspeccionar el tráfico cifrado mediante TLS, los cortafuegos pueden analizar el contenido de los paquetes de datos y aplicar políticas de seguridad para proteger frente a amenazas y vulnerabilidades.

Algunos cortafuegos admiten la inspección TLS, que consiste en descifrar el tráfico cifrado mediante TLS, inspeccionarlo para detectar posibles amenazas o infracciones de las políticas y, a continuación, volver a cifrarlo antes de reenviarlo a su destino. Esto permite al cortafuegos analizar el tráfico cifrado y aplicar medidas de seguridad en función del contenido descifrado, como bloquear el tráfico malicioso o no autorizado. La inspección TLS debe implementarse con cuidado para garantizar la privacidad y la integridad de las comunicaciones cifradas.

Seguridad de los cortafuegos de Internet

En el panorama empresarial actual, operar a través de Internet no es realmente opcional. Para llegar a clientes y empleados, estén donde estén, y responder a sus solicitudes prácticamente en tiempo real, su presencia en Internet debe ser amplia, fiable y segura. Si su empresa recibe y transmite datos a través de Internet, es fundamental contar con un cortafuegos como parte de su protocolo de seguridad de red.

Los cortafuegos para conexiones a Internet funcionan de forma muy similar a los de las redes internas. Cuando un dato intenta acceder a su red desde Internet, el cortafuegos realiza una primera evaluación. Si considera que el dato es seguro, permite que acceda a la red de su empresa. De lo contrario, lo bloquea de inmediato.

Protección de aplicaciones web

Es de vital importancia establecer controles estrictos en los cortafuegos que protegen la red interna frente a conexiones externas (Internet). Los ataques maliciosos no solo pueden proceder de fuentes externas, sino que las filtraciones de datos también constituyen una preocupación importante. Un cortafuegos puede impedir que contenidos no deseados o usuarios no autorizados accedan a su red o a sus aplicaciones. También puede ayudar a garantizar la seguridad mediante la configuración de protocolos y las direcciones IP. Un cortafuegos está diseñado para proteger sus datos y operaciones en múltiples frentes. Sin embargo, la complejidad de las aplicaciones modernas, impulsada por la evolución hacia sistemas basados en API, y la creciente superficie de riesgo derivada de vulnerabilidades, usos indebidos, configuraciones incorrectas y elusión de los controles de acceso requieren defensas más especializadas, como las que ofrecen las plataformas WAF y WAAP.

Filtrado de contenido y bloqueo de URL

A un nivel más específico, los cortafuegos pueden ayudar actuando como guardianes entre su ordenador o red e Internet. También pueden configurarse para bloquear el tráfico web mediante categorías predefinidas y otros criterios que determinan qué tipos de tráfico pueden atravesar el cortafuegos. Por ejemplo, el filtrado de contenidos puede configurarse para bloquear todos los sitios web clasificados como «juegos» o «redes sociales».

El filtrado de URL permite impedir que determinadas URL se carguen en la red de una empresa. Los cortafuegos pueden configurarse para bloquear URL específicas introduciéndolas manualmente o seleccionando las categorías de URL que se desean bloquear. Si un empleado intenta visitar una URL bloqueada, se le redirigirá a una página en la que se le informará de que ese contenido está bloqueado.

De este modo, estos firewalls ofrecen experiencias de usuario uniformes y fiables, con acceso a todo lo que los usuarios necesitan y a nada que no necesiten.

Desafíos de los firewalls expuestos a Internet

Dado que el cambio constante es la norma en Internet, los cortafuegos expuestos a Internet pueden enfrentarse a diversos retos que pueden afectar a su eficacia. Estos son algunos de los más habituales:

  • Vulnerabilidades de software: Los cortafuegos, como cualquier software, pueden presentar vulnerabilidades que los atacantes podrían aprovechar. Las vulnerabilidades del firmware también suponen un riesgo y pueden provocar brechas de seguridad. Es fundamental actualizar periódicamente el software y el firmware del cortafuegos para corregir las vulnerabilidades conocidas y proteger la red.
  • Configuración incorrecta: es una de las principales causas de las brechas de seguridad en los cortafuegos. Se produce cuando la configuración del cortafuegos es incorrecta debido a un error del usuario o a una investigación insuficiente. Las configuraciones incorrectas pueden dejar a su organización expuesta a accesos no autorizados, filtraciones de datos e interrupciones imprevistas.
  • Dependencia de inteligencia sobre amenazas propietaria: Algunos cortafuegos dependen de inteligencia sobre amenazas propietaria y cerrada para detectar y bloquear amenazas, lo que limita su capacidad para evolucionar al ritmo de un panorama de amenazas en constante cambio. Es importante asegurarse de que el cortafuegos tenga acceso a inteligencia sobre amenazas actualizada para proteger eficazmente la red.
  • Ataques a nivel de aplicación: Los firewalls de red tradicionales pueden no ser eficaces para detener los ataques a nivel de aplicación que aprovechan vulnerabilidades como el scripting entre sitios, la inyección SQL, la navegación forzada y la manipulación de cookies. Estos ataques se dirigen específicamente a las aplicaciones y requieren mecanismos de protección especializados, como los firewalls de aplicaciones web (WAF) para mitigar los riesgos.
  • Conectividad SSL/TLS generalizada: El tráfico de Internet está cifrado en gran medida y muchos firewalls tradicionales y de nueva generación (NGFW) no están diseñados para realizar descifrados a gran escala. Además, la mayoría de los ecosistemas de seguridad requieren la inspección mediante diversas herramientas, por lo que es necesario contar con un intermediario centralizado de cifrado y descifrado que permita equilibrar la seguridad y la privacidad de los usuarios.

Mejores prácticas para la gestión de firewalls

Para garantizar el máximo rendimiento de su firewall, es importante mantener al día su configuración y sus funcionalidades, así como asegurar la excelencia operativa. A continuación, se presentan algunas prácticas recomendadas para sacar el máximo partido a su solución de firewall.

Planifique minuciosamente la implementación de su firewall: Al implementar un firewall, tenga en cuenta las interfaces de red, las zonas y los requisitos de gestión. La implementación de dos o más firewalls en un clúster de alta disponibilidad garantiza la continuidad de la seguridad.

Refuerce y configure correctamente el cortafuegos: Asegúrese de que el sistema operativo del cortafuegos esté actualizado con los últimos parches y reforzado. Puede consultar guías de fabricantes y terceros, como el Center for Internet Security (CIS) y la lista de comprobación para cortafuegos de SANS.

Proteja el cortafuegos: Deshabilite los protocolos no seguros, programe copias de seguridad periódicas, habilite la auditoría de los cambios del sistema y envíe los registros a una solución externa y segura de gestión de cortafuegos.

Limpie la red: Identifique y avise a los administradores de servidores sobre los servidores, equipos o aplicaciones específicas que acceden directamente al cortafuegos con solicitudes salientes denegadas y paquetes de datos infectados con malware.

Elimine las reglas y los objetos que no se utilicen: A medida que modifica y adapta el conjunto de reglas del cortafuegos, este puede acabar sobrecargado de reglas y software que no se utilizan. Esto puede ralentizar el tráfico y reducir la eficiencia, e incluso permitir el paso de tráfico no seguro. Programe tareas de mantenimiento periódicas para eliminar las reglas y los objetos obsoletos.

Priorice las reglas más importantes de la política del cortafuegos: Asegúrese de que las reglas de la política del cortafuegos que se utilizan con frecuencia sean compatibles con su sistema operativo, como Windows, y gestionen eficazmente el tráfico entrante.

Evite los objetos DNS: Evite los objetos DNS que requieran consultas DNS constantes para todo el tráfico, algo especialmente importante para las pequeñas empresas que dependen de conexiones estables a Internet.

Separe los cortafuegos de las VPN: Separe los cortafuegos de las VPN para gestionar el tráfico de las VPN y reducir la carga de los cortafuegos de red.

Gestionar el tráfico de difusión: Minimice el registro del tráfico de difusión para mejorar el flujo del tráfico de red y el ancho de banda.

Estos consejos, junto con mantener el software actualizado, ayudarán a que sus soluciones de firewall sigan funcionando con el máximo rendimiento.

Cómo puede ayudar F5

Los firewalls son fundamentales para proteger sus datos, tanto en una red interna como en Internet. Constituyen la primera línea de defensa para bloquear el tráfico no deseado y potencialmente peligroso, y también pueden configurarse para proteger sus datos de otras formas. Sin embargo, elegir el firewall adecuado para sus necesidades puede resultar complicado. Existen muchas opciones, desde firewalls básicos de filtrado de paquetes hasta soluciones avanzadas de última generación con funciones adicionales, como sistemas de prevención de intrusiones y herramientas complejas de gestión de reglas. Es importante tener en cuenta sus requisitos específicos y consultar a expertos para tomar una decisión fundamentada.

En F5, vivimos y respiramos una ciberseguridad coherente, integral y ágil. Contamos con una amplia experiencia en la implementación del tipo de seguridad de firewall adecuado para las necesidades de su organización.

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