O que é segurança de firewall? Como proteger sua infraestrutura

Há mais de 25 anos, os firewalls são uma das primeiras linhas de defesa na segurança de redes. Eles estabelecem uma barreira entre redes internas protegidas e controladas, que podem ser consideradas confiáveis, e redes externas não confiáveis. Por exemplo, os firewalls são essenciais para proteger os dados de qualquer empresa que tenha uma rede exclusivamente interna ou que opere na Internet. Um firewall pode ser implementado como hardware, software, software como serviço (SaaS), nuvem pública ou nuvem privada (virtual).

Entendendo a segurança de firewall

Um firewall é uma solução de segurança de rede que protege sua rede contra tráfego indesejado. Os firewalls bloqueiam ameaças de entrada, como malware, com base em um conjunto de regras predefinidas. Os firewalls modernos também incluem recursos adicionais, como sistemas de prevenção contra intrusões (IPS) e filtragem de URLs, permitindo que as equipes de segurança ampliem as regras para impedir que usuários da rede acessem determinados sites e aplicativos.

A principal diferença entre um NGFW e um WAF é que um NGFW monitora principalmente o tráfego de saída e os fluxos de retorno resultantes para evitar que ameaças retornem à rede corporativa. Por outro lado, um WAF protege aplicações web contra ameaças de entrada.

Os firewalls se baseiam na ideia simples de que o tráfego de rede proveniente de ambientes menos seguros — como fontes externas conectadas pela Internet — deve ser autenticado e inspecionado antes de passar para um ambiente mais seguro. Isso impede que usuários, dispositivos e aplicativos não autorizados entrem em um ambiente ou segmento de rede protegido. Sem firewalls, os computadores e dispositivos da sua rede podem ficar vulneráveis a hackers, tornando você um alvo fácil para ataques. No entanto, com a ampla adoção da nuvem e de aplicativos baseados em SaaS, o perímetro da rede praticamente deixou de existir.

A maioria das organizações usa soluções de segurança adicionais em conjunto com a implantação de firewalls para ajudar a garantir a proteção no cenário atual de ameaças cibernéticas, que é complexo e está em constante evolução. Ainda assim, os firewalls continuam sendo considerados um componente fundamental para a criação de um sistema de segurança cibernética adequado.

Como parte da primeira linha de defesa contra ataques cibernéticos, os firewalls oferecem monitoramento e filtragem essenciais de todo o tráfego, incluindo tráfego de saída, tráfego da camada de aplicação, transações online, comunicações e conectividade — como IPSec ou SSL VPN — e fluxos de trabalho dinâmicos. A configuração adequada do firewall também é essencial, pois os recursos padrão podem não oferecer proteção máxima contra ataques cibernéticos. Firewalls modernos, como os NGFWs, podem reunir esses recursos.

O cenário digital atual está cada vez mais complexo, pois um número crescente de dispositivos, usuários e aplicações atravessa os perímetros da rede — incluindo o volume cada vez maior de dispositivos da Internet das Coisas (IoT) e de usuários finais. Também observamos uma redução do controle centralizado geral por parte das equipes de TI e segurança.

Tudo isso pode deixar as empresas mais vulneráveis a ataques cibernéticos. Por isso, é essencial entender como os firewalls funcionam, quais tipos estão disponíveis e quais são os mais adequados para proteger diferentes áreas da sua rede.

Como funciona a segurança de firewall

Cada tipo de firewall tem seus pontos fortes e fracos, e as organizações costumam combinar diferentes tipos para criar uma estratégia de defesa em camadas no nível da rede. Existem cinco tipos principais de firewall que oferecem níveis de proteção cada vez mais avançados.

1. Firewalls de filtragem de pacotes: esses firewalls examinam os “pacotes” de dados à medida que eles trafegam por uma rede. Eles analisam as informações do cabeçalho dos pacotes, como endereços IP de origem e destino, portas e protocolos. Com base em regras predefinidas, eles permitem ou bloqueiam os pacotes. Os firewalls de filtragem de pacotes são relativamente simples e eficientes, mas não conseguem inspecionar o conteúdo dos pacotes.
   
2. Firewalls de inspeção com estado: combinam a abordagem de filtragem de pacotes com recursos adicionais. Eles mantêm um registro do estado das conexões de rede e usam essas informações para tomar decisões mais fundamentadas sobre permitir ou bloquear pacotes. Como monitoram o estado das conexões, podem identificar e proteger contra determinados tipos de ataque, incluindo falsificação de IP.
3. Gateways de nível de aplicação (firewalls de proxy): Gateways de nível de aplicação, também conhecidos como firewalls de proxy, operam na camada de aplicação da pilha de rede. Eles atuam como intermediários entre clientes e servidores, inspecionando e filtrando o tráfego no nível da aplicação. Eles podem analisar o conteúdo dos pacotes, o que os torna mais eficazes na detecção e no bloqueio de tipos específicos de ameaças. No entanto, às vezes uma organização pode perceber que o recurso de proxy pode causar latência.
4. Firewalls de próxima geração (NGFW): essas soluções reúnem recursos como firewall de rede, IPS, filtragem de URLs/Secure Web Gateway, prevenção contra malware e conectividade VPN, servindo como uma ferramenta essencial para a defesa das empresas.
5. Firewall de aplicações web (WAF): Os WAFs funcionam como uma medida provisória essencial para mitigar vulnerabilidades críticas que, de outra forma, poderiam causar um impacto devastador em uma organização. Os WAFs modernos usam uma combinação de assinaturas, inteligência de ameaças e análise comportamental e podem proteger contra diversas ameaças, incluindo negação de serviço na camada de aplicação (DoS L7) e exposição de dados confidenciais, como informações de identificação pessoal (PII).

O papel dos firewalls na segurança cibernética

Os firewalls continuam sendo uma defesa relevante e confiável contra ameaças cibernéticas. Veja como eles funcionam para ajudar a impedir o acesso não autorizado à sua rede.

Firewalls: sua primeira linha de defesa

Todos nós conhecemos os perigos de clicar em links desconhecidos ou anúncios pop-up enquanto navegamos, mas isso não é suficiente para manter seus dispositivos e sua rede seguros. É por isso que um firewall é a sua primeira linha de defesa para proteger sua rede e seus dados.

Os firewalls ajudam a filtrar e impedir que possíveis hackers acessem seus dados confidenciais. Existem vários tipos de firewall que usam diferentes estratégias para manter suas informações seguras. Os firewalls também protegem seu computador contra softwares maliciosos, que podem causar diversos tipos de problemas de segurança.

Prevenção e detecção de intrusões

Os firewalls são configurados para proteger sua rede e seu sistema contra uma ampla variedade de possíveis ameaças. Veja algumas das principais ameaças que eles foram projetados para impedir.

• Acesso não autorizado: os firewalls protegem sua rede contra o acesso não autorizado de hackers que usam diversas ferramentas para invadi-la, como backdoors, ataques de negação de serviço (DoS), logins remotos, e-mails de phishing, engenharia social e spam.
• Ameaças cibernéticas: Os firewalls atuam como guardiões e são projetados para reduzir ameaças externas, como vírus. Eles inspecionam e autenticam todos os pacotes de dados no tráfego de rede antes de permitir que sejam transferidos para um ambiente mais seguro.

Filtragem da camada de aplicação

A filtragem de tráfego na camada de aplicação é uma medida de segurança que permite controlar o que entra ou sai de uma rede de forma mais granular em comparação com a filtragem tradicional de pacotes. Embora a filtragem de pacotes possa ser usada para bloquear ou permitir tipos específicos de tráfego com base em endereços IP e números de porta, a filtragem na camada de aplicação vai além, examinando o conteúdo real dos dados.

O ALF permite filtrar o tráfego com base em protocolos da camada de aplicação, como SMTP, POP3, DNS e HTTP. Dessa forma, ele pode ajudar a prevenir ataques que exploram vulnerabilidades nesses protocolos, como estouros de buffer, ataques a servidores web e códigos maliciosos ocultos em túneis SSL.

A filtragem de tráfego na camada de aplicação também permite:

• Evitar ataques à camada de aplicação: ao analisar o conteúdo dos pacotes de dados, a filtragem da camada de aplicação (ALF) pode detectar e bloquear tráfego malicioso que não esteja em conformidade ou que explore vulnerabilidades nos protocolos da camada de aplicação.
• Proteção contra vazamento de dados: ao inspecionar o conteúdo dos pacotes de dados, o ALF pode detectar e impedir que informações confidenciais saiam da rede.
• Controle o acesso a aplicativos específicos: o ALF permite autorizar ou bloquear seletivamente o tráfego com base no aplicativo ou protocolo utilizado.
• Aplicar políticas de segurança: o ALF permite definir e aplicar políticas de segurança na camada de aplicação, garantindo que apenas o tráfego autorizado seja permitido.

Firewalls na prevenção de ameaças cibernéticas

Os firewalls são uma ferramenta essencial para prevenir diversos tipos de ameaças cibernéticas.

Proteção contra ataques distribuídos de negação de serviço (DDoS)

Os firewalls ajudam a mitigar ataques DDoS identificando e filtrando o tráfego excessivo. Embora possam empregar técnicas como limitação de tráfego, balanceamento de carga e inclusão de endereços IP em listas de bloqueio para combater ataques DDoS, talvez não consigam distinguir de forma eficaz o tráfego legítimo do malicioso. Além disso, a natureza com estado dos firewalls e sua dependência da inspeção de pacotes com estado (SPI) os tornam vulneráveis a ataques de esgotamento de estado.

Para obter uma proteção eficaz contra , recomenda-se implementar uma solução inteligente de mitigação de DDoS que opere de forma sem estado ou semiestatal, ou que tenha recursos robustos de gerenciamento e encerramento de conexões.. Essas soluções usam predominantemente tecnologia de processamento de pacotes sem estado e integram recursos como a filtragem de tráfego nas camadas 3, 4 e 7 do modelo OSI. Ao processar cada pacote recebido separadamente e sem bloquear todo o tráfego de um endereço IP, essas soluções podem mitigar ataques DDoS com eficácia. Na maioria dos casos, é necessário realizar a filtragem na nuvem para evitar que a largura de banda de entrada se esgote durante um ataque DDoS volumétrico.

Proteção contra malware e vírus

Quanto ao bloqueio da entrada de malware e dados infectados por vírus na rede, os firewalls podem oferecer certo nível de proteção ao filtrar o tráfego de entrada com base em regras de segurança predefinidas. Eles podem bloquear endereços IP maliciosos conhecidos, restringir o acesso a determinadas portas e inspecionar pacotes de rede em busca de conteúdo suspeito. No entanto, os firewalls, por si só, não são suficientes para oferecer proteção abrangente contra malware e vírus.

Para combater com eficácia as ameaças de malware e vírus, as organizações geralmente adotam uma combinação de medidas de segurança, incluindo:

• Software antivírus: O software antivírus verifica arquivos e programas em busca de assinaturas de malware conhecidas e padrões de comportamento, ajudando a detectar e remover códigos maliciosos de sistemas infectados.
• Sistemas de detecção/prevenção de intrusões (IDS/IPS): as soluções de IDS/IPS monitoram o tráfego de rede em busca de sinais de atividades maliciosas e podem bloquear comportamentos suspeitos ou emitir alertas sobre eles.
• Filtragem de e-mails: As soluções de filtragem de e-mails podem ajudar a impedir que malwares e vírus sejam enviados por meio de anexos ou links em e-mails.
• Educação e conscientização dos usuários: Orientar os usuários sobre hábitos de navegação segura, evitar downloads suspeitos e reconhecer tentativas de phishing pode reduzir significativamente o risco de infecções por malware.

Os NGFWs modernos evoluíram para arquiteturas de segurança capazes de oferecer uma defesa unificada contra vetores de ameaças em redes, nuvem, endpoints e e-mails.

Além disso, os WAFs modernos evoluíram para plataformas de proteção de aplicações web e APIs (WAAP), que unificam a segurança de aplicações, a proteção de APIs, o gerenciamento de bots e a mitigação de ataques DDoS.

Ao combinar essas medidas de segurança com firewalls, as organizações podem criar uma defesa mais robusta contra ameaças emergentes.

Segurança de firewall de rede

Redes complexas são normalmente concebidas como segmentos de rede, ou seja, componentes físicos ou lógicos menores de uma rede maior. Isso permite que as equipes de segurança isolem rapidamente partes de uma rede caso surja uma ameaça, além de simplificar o gerenciamento de arquiteturas de rede corporativas de grande porte.

Para que haja comunicação entre os segmentos, o tráfego passa por roteadores ou firewalls para que possa ser inspecionado antes de seguir para outros segmentos da rede. Essa estratégia adiciona camadas redundantes de segurança em todo o sistema e reforça a segurança geral da rede.

Implementação de firewalls em nível de rede

A instalação de firewalls nos pontos de entrada e saída da rede reforça a segurança por meio do monitoramento e controle do fluxo de tráfego. Embora as redes internas processem dados confidenciais, as conexões entre elas podem ser mais permissivas do que as conexões de rede entre o tráfego interno e o externo. Ainda assim, há ameaças específicas à rede que devem ser consideradas, pois dados sensíveis precisam ser transmitidos com frequência entre os usuários. Em cada segmento da rede, as equipes de segurança podem criar diversos limites com diferentes níveis de proteção.

Monitoramento de tráfego e controle de acesso

Os firewalls, tanto físicos quanto de software, analisam os dados recebidos e enviados usando regras criadas e habilitadas pelo fornecedor do firewall, pelo seu serviço de TI ou por outro software que interaja com o firewall. Ao filtrar esses dados, o firewall pode determinar se o tráfego é legítimo e se deve permitir que ele chegue ao destino final.

Listas de controle de acesso (ACLs) são listas ordenadas de permissões que definem o tráfego permitido ou bloqueado por um firewall. Os firewalls usam ACLs para filtrar o tráfego com base na origem, no destino, na porta e em outros critérios. As ACLs são aplicadas às interfaces do firewall, no sentido de entrada ou de saída. O firewall examina o tráfego que passa por uma parte da rede e toma decisões com base nas ACLs. Os NGFWs e WAFs reconhecem aplicações e podem inspecionar outros aspectos dos fluxos de tráfego, incluindo DNS, consultas de URL e conteúdo da Web.

Redes Privadas Virtuais (VPNs) e Firewalls

As empresas que dependem de conexões VPN usam firewalls para ajudar a proteger essas conexões. Um firewall viabiliza a VPN ao atuar como um filtro para o tráfego da rede, impedindo o recebimento de tráfego proveniente de fontes suspeitas. O firewall protege contra ameaças os dados que trafegam entre seu dispositivo e a rede. Quando instalado atrás de um servidor VPN, ele é configurado com filtros que permitem a passagem apenas de pacotes específicos da VPN. Da mesma forma, quando instalado à frente de uma VPN, o firewall é configurado para permitir que apenas os dados do túnel recebidos por sua interface de Internet sejam encaminhados ao servidor.

Segurança da Camada de Transporte (TLS) e firewalls

O TLS é um protocolo de segurança amplamente adotado, desenvolvido para garantir a privacidade e a segurança dos dados nas comunicações pela Internet. Os firewalls podem ser configurados para inspecionar e filtrar o tráfego de rede na camada de aplicação, incluindo o tráfego criptografado com TLS. Ao descriptografar e inspecionar o tráfego criptografado com TLS, os firewalls podem analisar o conteúdo dos pacotes de dados e aplicar políticas de segurança para oferecer proteção contra ameaças e vulnerabilidades.

Alguns firewalls oferecem suporte à inspeção TLS, que envolve descriptografar o tráfego criptografado por TLS, inspecioná-lo em busca de possíveis ameaças ou violações de políticas e, em seguida, criptografá-lo novamente antes de encaminhá-lo ao destino. Isso permite que o firewall analise o tráfego criptografado e aplique medidas de segurança com base no conteúdo descriptografado, como o bloqueio de tráfego malicioso ou não autorizado. A inspeção TLS deve ser implementada com cuidado para garantir a privacidade e a integridade das comunicações criptografadas.

Segurança de firewall de internet

No cenário empresarial atual, fazer negócios pela Internet não é exatamente opcional. Para alcançar clientes e funcionários, onde quer que estejam, e responder às suas solicitações quase em tempo real, sua presença na Internet deve ser ampla, confiável e segura. Se sua empresa recebe e transmite dados pela Internet, é fundamental contar com um firewall como parte do protocolo de segurança da rede.

Os firewalls para conexões com a Internet funcionam de maneira muito semelhante aos usados em redes internas. Quando um dado tenta entrar na sua rede pela Internet, o firewall faz a primeira avaliação. Se considerar o dado seguro, ele poderá prosseguir para a rede da sua empresa. Caso contrário, será imediatamente bloqueado.

Proteção de aplicações web

É extremamente importante implementar controles rigorosos nos firewalls que protegem a rede interna contra conexões externas (a Internet). Além da possibilidade de ataques mal-intencionados provenientes de fontes externas, o vazamento de dados é uma preocupação significativa. Um firewall pode impedir que conteúdos indesejados ou usuários não autorizados acessem sua rede ou seus aplicativos. Ele também pode ajudar a garantir a segurança com base nas configurações de protocolo e nos endereços IP. Um firewall é projetado para proteger seus dados e suas operações em diversas frentes. No entanto, a complexidade dos aplicativos modernos, impulsionada pela evolução para sistemas baseados em APIs, e a crescente superfície de risco decorrente de vulnerabilidades, abusos, configurações incorretas e violações dos controles de acesso exigem defesas mais especializadas, disponíveis em plataformas WAF e WAAP.

Filtragem de conteúdo e bloqueio de URLs

Em um nível mais granular, os firewalls podem ajudar atuando como uma barreira de proteção entre seu computador ou sua rede e a Internet. Eles também podem ser configurados para bloquear o tráfego da Web usando categorias predefinidas e outros critérios para determinar quais tipos de tráfego podem passar pelo firewall. Por exemplo, a filtragem de conteúdo pode ser configurada para bloquear todos os sites classificados como “jogos” ou “redes sociais”.

A filtragem de URLs é uma forma de impedir que determinados URLs sejam carregados na rede de uma empresa. Os firewalls podem ser configurados para bloquear URLs específicos, inserindo-os manualmente ou selecionando categorias de URLs a serem bloqueadas. Se um funcionário tentar acessar um URL bloqueado, ele será redirecionado para uma página informando que esse conteúdo está bloqueado.

Dessa forma, esses firewalls proporcionam experiências de usuário consistentes e confiáveis, permitindo acesso a tudo de que os usuários precisam e bloqueando tudo de que não precisam.

Desafios dos firewalls voltados para a Internet

Como as mudanças constantes são a norma na Internet, os firewalls voltados para a Internet podem enfrentar diversos desafios que afetam sua eficácia. Veja alguns dos mais comuns:

• Vulnerabilidades de software: os firewalls, como qualquer software, podem apresentar vulnerabilidades que invasores podem explorar. Vulnerabilidades no firmware também representam um risco e podem causar violações de segurança. Atualizar regularmente o software e o firmware do firewall é fundamental para corrigir vulnerabilidades conhecidas e proteger sua rede.
  
• Configuração incorreta: é uma das principais causas de violações de firewall. Ela ocorre quando as configurações do firewall estão incorretas devido a erro do usuário ou análise insuficiente. Configurações incorretas podem deixar sua organização vulnerável a acessos não autorizados, violações de dados e interrupções não planejadas.
• Dependência de inteligência de ameaças proprietária: alguns firewalls dependem de inteligência de ameaças proprietária e fechada para detectar e bloquear ameaças, o que limita sua capacidade de evoluir junto com o cenário de ameaças em constante mudança. É importante garantir que seu firewall tenha acesso a inteligência de ameaças atualizada para proteger sua rede com eficácia.
• Ataques no nível da aplicação: os firewalls de rede tradicionais podem não ser eficazes para impedir ataques no nível da aplicação que exploram vulnerabilidades como cross-site scripting, injeção de SQL, navegação forçada e envenenamento de cookies. Esses ataques têm como alvo específico as aplicações e exigem mecanismos de proteção especializados, como firewalls de aplicações web (WAFs) para mitigar os riscos.
• Conectividade SSL/TLS generalizada: O tráfego da Internet é amplamente criptografado, e muitos firewalls tradicionais e de próxima geração (NGFW) não foram projetados para realizar a descriptografia em larga escala. Além disso, a maioria dos ecossistemas de segurança exige inspeção por diversas ferramentas, o que requer um agente centralizado de descriptografia e criptografia para equilibrar a segurança e a privacidade dos usuários.

Práticas recomendadas para o gerenciamento de firewalls

Para garantir o melhor desempenho do seu firewall, é importante manter a configuração, os recursos e a excelência operacional sempre em dia. Confira a seguir algumas práticas recomendadas para aproveitar ao máximo sua solução de firewall.

Planeje cuidadosamente a implantação do seu firewall: Ao implantar um firewall, considere as interfaces de rede, as zonas e os requisitos de gerenciamento. A implantação de dois ou mais firewalls em um cluster de alta disponibilidade garante a continuidade da segurança.

Reforce a segurança e configure corretamente o firewall: Certifique-se de que o sistema operacional do firewall esteja atualizado com as correções de segurança e devidamente protegido. Você pode consultar guias de fornecedores e terceiros, como o Center for Internet Security (CIS) e a lista de verificação de firewall do SANS.

Proteja o firewall: desative protocolos inseguros, agende backups periódicos, habilite a auditoria de alterações no sistema e envie os logs para uma solução externa e segura de gerenciamento de firewall.

Limpe a rede: Identifique e notifique os administradores de servidores sobre servidores, PCs ou aplicativos específicos que estejam acessando diretamente o firewall com solicitações de saída negadas e pacotes de dados infectados por malware.

Remova regras e objetos não utilizados: À medida que você modifica e adapta a base de regras do firewall, ela pode ficar sobrecarregada com regras e softwares não utilizados. Isso pode reduzir a velocidade do tráfego e a eficiência, além de potencialmente permitir a passagem de tráfego não seguro. Agende manutenções periódicas para remover regras e objetos desatualizados.

Priorize as regras mais importantes da política de firewall: certifique-se de que as regras da política de firewall usadas com frequência sejam compatíveis com seu sistema operacional, como o Windows, e processem o tráfego de entrada com eficiência.

Evite objetos DNS: Evite objetos DNS que exijam consultas constantes ao DNS para todo o tráfego, o que é especialmente importante para pequenas empresas que dependem de conexões estáveis com a Internet.

Separe os firewalls das VPNs: Separe os firewalls das VPNs para gerenciar o tráfego de VPN e reduzir a sobrecarga nos firewalls da rede.

Gerencie o tráfego de broadcast: Minimize o registro de logs de tráfego de broadcast para melhorar o fluxo de tráfego e a largura de banda da rede.

Essas dicas, juntamente com a manutenção do software atualizado, ajudarão a manter suas soluções de firewall funcionando com o máximo desempenho.

Como a F5 pode ajudar

Os firewalls são essenciais para proteger seus dados, tanto em uma rede interna quanto na Internet. Eles são a primeira linha de defesa contra tráfego indesejado e inseguro e também podem ser configurados para manter seus dados seguros de outras maneiras. No entanto, escolher o firewall adequado às suas necessidades pode ser um desafio. Há muitas opções disponíveis, desde firewalls básicos de filtragem de pacotes até soluções avançadas de última geração, com recursos adicionais, como sistemas de prevenção contra intrusões e ferramentas complexas de gerenciamento de regras. É importante considerar seus requisitos específicos e consultar especialistas para tomar uma decisão bem fundamentada.

Na F5, vivemos e respiramos uma segurança cibernética consistente, abrangente e ágil. Temos ampla experiência na implementação do tipo certo de segurança de firewall para atender às necessidades da sua organização.

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Proteja sua rede contra ameaças externas mantendo uma infraestrutura robusta de segurança de firewall.

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Mantenha seus dados, seu tráfego e as informações dos seus usuários protegidos com o firewall certo.