Tường lửa là gì và nó hoạt động như thế nào?

Những người dùng máy tính từ trước tới nay hầu hết đều đã từng nghe qua từ "Tường lửa" (Firewall), và thường hiểu rằng đây là một biện pháp bảo vệ an toàn cho máy tính. Tuy nhiên, khái niệm tường lửa là gì? Chức năng của nó như thế nào thì không phải ai cũng biết. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn có một cái nhìn tổng quan nhất về tường lửa cũng như chức năng của nó.

Tường lửa được xem như một bức rào chắn giữa máy tính (hoặc mạng cục bộ - local network) và một mạng khác (như Internet), điều khiển lưu lượng truy cập dữ liệu vào ra. Nếu không có tường lửa, các luồng dữ liệu có thể ra vào mà không chịu bất kì sự cản trở nào. Còn với tường lửa được kích hoạt, việc dữ liệu có thể ra vào hay không sẽ do các thiết lập trên tường lửa quy đinh.

Hiện nay, hầu hết chúng ta đều sử dụng router để kết nối internet. Thông qua router này, chúng ta có thể chia sẻ kết nối mạng với nhiều thiết bị khác nhau. Tuy nhiên, cách kết nối internet trước đây lại khác. Người dùng cắm sợi cáp Ethernet thẳng modem DSL, kết nối máy tính của họ với mạng Internet 1 cách trực tiếp. 

Một máy tính kết nối trực tiếp với mạng Internet đều có một địa chỉ IP công khai mà bất kì ai trên Internet cũng có thể biết được. Do đó, khi bạn chạy bất kì dịch vụ mạng nào trên máy mình, như dịch vụ chia sẻ tập tin, máy in có sẵn trên HĐH, điều khiển từ xa (remote desktop), thì bất cứ ai có kết nối internet, nếu muốn, đều có thể can thiệp vào hoạt động của bạn.

Khi Microsoft tung ra phiên bản Windows XP đầu tiên, HĐH này không đi kèm tường lửa. Bởi thế, khi mà XP là HĐH có rất nhiều dịch vụ được thiết kế cho mạng cục bộ, việc không có tường lửa đi kèm đã khiến cho nhiều máy tính XP gặp nhiều nguy cơ về an toàn.

Windows Firewall được Microsoft giới thiệu ở bản cập nhật Windows XP Service Pack 2 và được bật sẵn theo mặc định. Các dịch vụ mạng trong Windows đã bị cô lập khỏi mạng internet. Thay vì chấp nhận cho mọi giao dịch dữ liệu vào, một hệ thống được bật sẵn tường lửa sẽ ngăn các giao dịch dữ liệu không mong muốn, được diễn ra, trừ khi chủ nhân của hệ thống cho phép.

Điều này ngăn không cho các tổ chức, cá nhân khác trên internet kết nối tới các dịch vụ mạng cục bộ trên máy bạn. Tường lửa cũng kiểm soát việc truy cập đến các dịch vụ mạng từ các máy tính khác vào mạng cục bộ của bạn. Đây là lý do vì sao khi bạn bắt đầu thực hiện một kết nối internet nào đó, Windows thường đưa ra một cửa sổ nhắc nhở để hỏi bạn rằng bạn muốn kết nối với loại mạng nào. Nếu bạn kết nối tới mạng gia đình (Hone network), Windows sẽ cấp phép cho truy cập vào các dịch vụ mạng (chia sẻ file, chia sẻ máy in...). Còn nếu bạn kết nối với một mạng công cộng (Public network), tức các mạng ở những nơi công cộng như quán cafe, sân bay...việc truy cập tới các dịch vụ mạng sẽ bị ngăn chặn.

Nggười dùng cấu hình để 1 dịch vụ mạng nào đó không nhận được bất kì kết nối nào từ Internet. Tuy nhiên, ngay chính bản thân dịch vụ đó cũng đã có các lỗ hổng bảo mật, và hacker có thể sử dụng một phương pháp đặc biệt nào đó để tấn công. Lúc này, tường lửa chính là biện pháp bảo mật phát huy được tác dụng. Nó ngăn chặn các dữ liệu truy cập vào dịch vụ mạng và khiến hacker không thể lợi dụng để tấn công người dùng.

Tường lửa là "bức tường" nằm giữa một mạng (như là internet) và máy tính (hoặc mạng nội bộ) mà nó bảo vệ. Mục đích an ninh chính của nó dành cho người dùng cá nhân là khóa các Tuy nhiên, tường lửa còn có thể làm nhiều hơn thế. Do nằm giữa 2 mạng (internet và mạng nội bộ), tường lửa có thể phân tích tất cả các lưu lượng vào và ra khỏi mạng và quyết định sẽ làm gì với dữ liệu vào ra đó. Ví dụ, người dùng có thể cấu hình một tường lửa để nó khóa lại một số loại dữ liệu ra, hoặc theo dõi các giao dịch dữ liệu đáng ngờ. Tường lửa cũng có nhiều quy tắc để dựa vào đó cung cấp quyền truy cập dữ liệu vào mạng. Ví dụ, nó chỉ cho phép một địa chỉ IP nào đó kết nối đến 1 server. Các yêu cầu kết nối từ các địa chỉ ngoài IP này sẽ bị từ chối.

Tường lửa không chỉ là một dạng phần mềm (như tường lửa trên Windows), mà nó còn có thể là phần cứng chuyên dụng trong các mạng doanh nghiệp. Các tường lửa là phần cứng này giúp máy tính của các công ty có thể phân tích dữ liệu ra để đảm bảo rằng malware không thể thâm nhập vào mạng, kiểm soát hoạt động trên máy tính mà nhân viên của họ đang sử dụng. Nó cũng có thể lọc dữ liệu để chỉ cho phép một máy tính chỉ có thể lướt web, vô hiệu hóa việc truy cập vào các loại dữ liệu khác. 

Nếu bạn đang sử dụng router tại nhà, thì thực chất router của bạn cũng là một dạng tường lửa phần cứng. Đó là vì router có một tính năng có tên là NAT (network address translation) giúp ngăn chặn các lưu lượng truy cập không mong muốn vào máy tính và các thiết bị khác của bạn.