Catur Iswahyudi
Definisi
Tujuan
Prinsip-prinsip disain firewall
Karakteristik firewall
Jenis-jenis firewalls
Konfigurasi firewall
Cara Kerja Firewall
Firewall merupakan perangkat keamanan bisa berupa program perangkat lunak atau alat jaringan (hardware) khusus. Tujuan utama dari firewall adalah untuk memisahkan daerah yang aman dari daerah yang kurang aman dan untuk mengontrol komunikasi antara keduanya. Firewall dapat melakukan berbagai fungsi lainnya, tetapi terutama bertanggung jawab untuk mengendalikan komunikasi inbound dan outbound dari satu komputer ke seluruh jaringan.
Sebuah alat perlindungan sistem jaringan atau sistem jaringan lokal dari ancaman keamanan yang berbasiskan jaringan ketika yang berada di dunia luar sedang mengakses melalui WAN atau Internet
Suatu sistem perangkat lunak yang mengizinkan lalu lintas jaringan yang dianggap aman untuk bisa melaluinya dan mencegah lalu lintas
jaringan yang dianggap tidak aman. Umumnya,
sebuah firewall diterapkan dalam sebuah mesin
terdedikasi, yang berjalan pada pintu gerbang
(gateway) antara jaringan lokal dengan jaringan
Internet [wikipedia].
Sistem yang mengatur layanan jaringan
dari mana
ke mana
melakukan apa
siapa
kapan
seberapa besar/banyak
dan membuat catatan layanan
Secara mendasar, firewall dapat melakukan hal- hal berikut:
1.
Mengatur dan mengontrol lalu lintas jaringan
2.
Melakukan autentikasi terhadap akses
3.
Melindungi sumber daya dalam jaringan privat
4.
Mencatat semua kejadian, dan melaporkan
kepada administrator
(1) Mengatur dan mengontrol lalu lintas jaringan
Fungsi pertama yang dapat dilakukan oleh
firewall adalah firewall harus dapat mengatur dan mengontrol lalu lintas jaringan yang diizinkan
untuk mengakses jaringan privat atau komputer yang dilindungi oleh firewall.
Firewall melakukan hal yang demikian, dengan melakukan inspeksi terhadap paket-paket dan memantau koneksi yang sedang dibuat, lalu
melakukan penapisan (filtering) terhadap koneksi berdasarkan hasil inspeksi paket dan koneksi
tersebut.
Inspeksi paket (packet inspection) merupakan proses yang dilakukan oleh firewall untuk 'menghadang' dan memproses data dalam sebuah paket untuk menentukan bahwa paket tersebut diizinkan atau ditolak, berdasarkan kebijakan akses (access policy) yang diterapkan oleh seorang administrator.
Firewall, sebelum menentukan keputusan apakah
hendak menolak atau menerima komunikasi dari
luar, ia harus melakukan inspeksi terhadap setiap
paket (baik yang masuk ataupun yang keluar) di
setiap antarmuka dan membandingkannya dengan
daftar kebijakan akses.
Inspeksi paket dapat dilakukan dengan melihat elemen-elemen berikut, ketika
menentukan apakah hendak menolak atau menerima komunikasi:
Alamat IP dari komputer sumber
Port sumber pada komputer sumber
Alamat IP dari komputer tujuan
Port tujuan data pada komputer tujuan
Protokol IP
Informasi header-header yang disimpan dalam paket
Firewall dapat memantau informasi keadaan koneksi untuk menentukan apakah ia hendak mengizinkan lalu lintas jaringan. Umumnya hal ini dilakukan dengan memelihara sebuah tabel keadaan koneksi (dalam istilah firewall: state table) yang memantau keadaan semua komunikasi yang melewati firewall.
Dengan memantau keadaan koneksi ini, firewall dapat menentukan apakah data yang melewati firewall
sedang "ditunggu" oleh host yang dituju, dan jika ya, akan mengizinkannya. Jika data yang melewati
firewall tidak cocok dengan keadaan koneksi yang didefinisikan oleh tabel keadaan koneksi, maka data tersebut akan ditolak. Hal ini umumnya disebut
sebagai Stateful Inspection.
Sebuah firewall yang menggabungkan stateful inspection dengan packet inspection, dinamakan dengan Stateful Packet Inspection (SPI).
SPI merupakan proses inspeksi paket yang tidak
dilakukan dengan menggunakan struktur paket dan data yang terkandung dalam paket, tapi juga pada keadaan apa host-host yang saling berkomunikasi tersebut berada.
SPI mengizinkan firewall untuk melakukan penapisan tidak hanya berdasarkan isi paket tersebut, tapi juga berdasarkan koneksi atau keadaan koneksi, sehingga dapat mengakibatkan firewall memiliki kemampuan yang lebih fleksibel, mudah diatur, dan memiliki
skalabilitas dalam hal penapisan yang tinggi.
(2) Melindungi sumber daya dalam jaringan privat
Firewall dapat meminta input dari pengguna
mengenai nama pengguna (user name) serta kata kunci (password). Metode ini sering disebut
sebagai extended authentication atau xauth.
Menggunakan xauth pengguna yang mencoba untuk membuat sebuah koneksi akan diminta
input mengenai nama dan kata kuncinya sebelum akhirnya diizinkan oleh firewall. Umumnya,
setelah koneksi diizinkan oleh kebijakan
keamanan dalam firewall, firewall pun tidak perlu lagi mengisikan input password dan namanya,
kecuali jika koneksi terputus dan pengguna
mencoba menghubungkan dirinya kembali.
Metode kedua adalah dengan
menggunakan sertifikat digital dan kunci
publik. Keunggulan metode ini dibandingkan dengan metode pertama adalah proses
autentikasi dapat terjadi tanpa intervensi
pengguna. Selain itu, metode ini lebih cepat dalam rangka melakukan proses autentikasi.
Meskipun demikian, metode ini lebih rumit implementasinya karena membutuhkan
banyak komponen seperti halnya
implementasi infrastruktur kunci publik.
Metode selanjutnya adalah dengan menggunakan Pre-
Shared Key (PSK) atau kunci yang telah diberitahu kepada pengguna. Jika dibandingkan dengan sertifikat digital, PSK lebih mudah diimplementasikan karena lebih sederhana, tetapi PSK juga mengizinkan proses autentikasi terjadi tanpa intervensi pengguna.
Dengan menggunakan PSK, setiap host akan diberikan sebuah kunci yang telah ditentukan sebelumnya yang kemudian digunakan untuk proses autentikasi.
Kelemahan metode ini adalah kunci PSK jarang sekali diperbarui dan banyak organisasi sering sekali
menggunakan kunci yang sama untuk melakukan koneksi terhadap host-host yang berada pada jarak jauh, sehingga hal ini sama saja meruntuhkan proses autentikasi.
Agar tercapai sebuah derajat keamanan yang tinggi, umumnya beberapa organisasi juga menggunakan gabungan antara metode PSK dengan xauth atau PSK dengan sertifikat digital.
Salah satu tugas firewall adalah melindungi
sumber daya dari ancaman yang mungkin datang.
Proteksi ini dapat diperoleh dengan menggunakan beberapa pengaturan peraturan akses (access
control), penggunaan SPI, application proxy, atau kombinasi dari semuanya untuk mengamankan host yang dilindungi supaya tidak dapat diakses oleh host-host yang mencurigakan atau dari lalu lintas jaringan yang mencurigakan.
Meskipun demikian, firewall bukan satu-satunya metode proteksi teraman terhadap sumber daya, dan mempercayakan proteksi firewall dari
ancaman secara eksklusif adalah salah satu
kesalahan fatal.
Melindungi servis yang rentan
Akses terkendali ke sistem di suatu situs lokal
Security terkonsentrasi
Peningkatan privasi
Statistik dan logging penggunaan dan penyalahgunaan jaringan
Policy enforcement
Web server(s) Firewal
protect access to web server
Firewall
protect access to SQL
Internet banking gateway
core banking applications Internet
Customer
(with authentication device)
IDS
detect intrusions
Sekumpulan server/komputer yang tetap
dapat diakses dari luar meskipun terdapat
firewall di dalam jaringan
Sistem informasi yang mengalami evolusi yang mantap (dari LAN yang kecil sampai koneksi internet)
Kekuatan keamanan yang akan datang untuk seuruh workstation dan server yang tidak
terbentuk
Firewall disisipkan diantara penempatan network dan internet
Tujuan:
Membuat pengendalian „link‟
Dasar pelindungan jaringan dari serangan yang berbasiskan internet
Melayani sebuah single choke point
Tujuan disain:
Seluruh lalulintas dari dalam dan luar jaringan harus melewati firewall (secara fisik menghalangi
seluruh akses jaringan lokal kecuali melalui firewall)
Hanya memberikan otoritas lalulintas (didefinisikan kebijakan keamanan lokal) akan diberikan izin
untuk melewatinya
Firewall itu sendiri tahan terhadap penetrasi (penggunaan sistem yang dipercayai dengan menjamin sistem operasi)
Empat teknik yang umum :
Pengendali/pengontrol layanan
Menentukan jenis layanan internet yang dapat diakses inbound atau outbound
Pengendali/pengontrol arah
Menentukan arahan dimana permintaan layanan khusus atau tertentu yang diizinkan untuk masuk
Pengendali/pengontrol User
Mengontrol akses untuk dilayani sesuai dengan user mencoba untuk mengaksesnya.
Pengendali/pengontrol tingkah laku
Mengotrol bagaimana layanan tertentu/khusus digunakan (seperti menyaring e-mail)
Personal Firewall: Personal Firewall didesain untuk melindungi sebuah komputer yang terhubung ke jaringan dari akses yang tidak dikehendaki.
Firewall jenis ini akhir-akhir ini berevolusi menjadi sebuah kumpulan program yang bertujuan untuk mengamankan komputer secara total, dengan ditambahkannya beberapa fitur pengaman tambahan
semacam perangkat proteksi terhadap virus, anti-spyware, anti-spam, dan lainnya.
Bahkan beberapa produk firewall lainnya dilengkapi dengan
fungsi pendeteksian gangguan keamanan jaringan (Intrusion Detection System).
Contoh dari firewall jenis ini adalah Microsoft Windows Firewall (yang telah terintegrasi dalam sistem operasi Windows XP Service Pack
2, Windows Vista dan Windows Server 2003 Service Pack
1), Symantec Norton Personal Firewall, Kerio Personal Firewall, dan lain- lain.
Personal Firewall secara umum hanya memiliki dua fitur utama, yakni Packet Filter Firewall dan Stateful Firewall.
Network Firewall: Network Firewall didesain untuk melindungi jaringan secara keseluruhan dari berbagai serangan. Umumnya dijumpai dalam dua bentuk, yakni sebuah perangkat terdedikasi atau sebagai
sebuah perangkat lunak yang diinstalasikan dalam sebuah server.
Contoh dari firewall ini adalah Microsoft Internet Security and
Acceleration Server (ISA Server), Cisco PIX, Cisco ASA, IPTables dalam sistem operasi GNU/Linux, pf dalam keluarga sistem operasi Unix BSD, serta SunScreen dari Sun Microsystems, Inc. yang dibundel dalam sistem operasi Solaris.
Network Firewall secara umum memiliki beberapa fitur utama, yakni apa yang dimiliki oleh personal firewall (packet filter firewall dan stateful
firewall), Circuit Level Gateway, Application Level Gateway, dan juga NAT Firewall.
Network Firewall umumnya bersifat transparan (tidak terlihat) dari
pengguna dan menggunakan teknologi routing untuk menentukan paket mana yang diizinkan, dan mana paket yang akan ditolak.
Tiga jenis umum firewall:
Packet-filtering routers
Application-level gateways
Circuit-level gateways
(Bastion host)
Packet-filtering Router
Packet-filtering Router
Pada bentuknya yang paling sederhana, sebuah firewall adalah sebuah router atau komputer yang dilengkapi dengan dua buah NIC (Network Interface Card, kartu antarmuka jaringan) yang mampu melakukan penapisan atau penyaringan terhadap paket-paket yang masuk.
Perangkat jenis ini umumnya disebut dengan packet- filtering router.
Menerapkan seperangkat aturan untuk masing-masing paket IP yang datang dan kemudian meneruskan atau menolak paket tersebut.
Menyaring paket-paket yang pergi dari dua arah
Saringan paket secara khusus disediakat sebagai aturan dasar yang berkaitan didalam header IP atau TCP
Dua kebijakan yang di-default menolak atau meneruskan
Keuntungan:
Kesederhanaan
Transparan untuk user
Kecepatan tinggi
Kerugian:
Kesulitan mengatur aturan-aturan penyaringan paket
Lemah otentifikasi
Memungkinkan di attack dan melakukan counter (perlawanan) yang tepat
IP address spoofing
Source routing attacks
Tiny fragment attacks
Application-level Gateway
Application-level Gateway
sering juga disebut sebagai Proxy Firewall, yang
umumnya juga merupakan komponen dari sebuah proxy server.
Firewall ini tidak mengizinkan paket yang datang untuk melewati firewall secara langsung. Tetapi, aplikasi proxy yang berjalan dalam komputer yang menjalankan firewall akan meneruskan permintaan tersebut kepada layanan yang tersedia dalam jaringan privat dan kemudian
meneruskan respons dari permintaan tersebut kepada komputer yang membuat permintaan pertama kali yang terletak dalam jaringan publik yang tidak aman.
Aksinya seperti relay lalulintas pada tingkatan aplikasi
Sebagai contoh, jika sebuah proxy FTP dikonfigurasikan di atas sebuah application layer gateway, proxy tersebut dapat
dikonfigurasikan untuk mengizinlan beberapa perintah FTP, dan menolak beberapa perintah lainnya. Jenis ini paling sering
diimplementasikan pada proxySMTP sehingga mereka dapat
menerima surat elektronik dari luar (tanpa menampakkan alamat e-mail internal), lalu meneruskan e-mail tersebut kepada e-mail server dalam jaringan.
Tetapi, karena adanya pemrosesan yang lebih rumit, firewall jenis ini mengharuskan komputer yang dikonfigurasikan sebagai
application gateway memiliki spesifikasi yang tinggi, dan tentu saja jauh lebih lambat dibandingkan dengan packet-filter firewall.
Keuntungan:
Keamanan lebih tinggi dari pada packet filter
Hanya dibutuhkan beberapa aplikasi yang dapat diizinkan
Mudah untuk log dan seluruh trafik yang masuk diaudit
Kerugian:
Penambahan pemrosesan overhead pada masing-
masing koneksi (gateway sebagai titik penyambung (splice point))
Circuit-level Gateway
Circuit-level Gateway
Umumnya berupa komponen dalam sebuah proxy server. Firewall jenis ini beroperasi pada level yang lebih tinggi dalam model referensi tujuh lapis OSI (bekerja pada lapisan sesi/session layer) daripada
Packet Filter Firewall. Modifikasi ini membuat firewall jenis ini
berguna dalam rangka menyembunyikan informasi mengenai jaringan terproteksi, meskipun firewall ini tidak melakukan penyaringan
terhadap paket-paket individual yang mengalir dalam koneksi.
Dengan menggunakan firewall jenis ini, koneksi yang terjadi antara pengguna dan jaringan pun disembunyikan dari pengguna.
Firewall ini dianggap lebih aman dibandingkan
dengan Packet-Filtering Firewall, karena pengguna eksternal tidak dapat melihat alamat IP jaringan internal dalam paket-paket yang ia terima,
melainkan alamat IP dari firewall.
Circuit-level Gateway
Fungsi kemanan terdiri dari penentuan koneksi yang akan diperbolehkan.
Pengunaan secara khusus merupakan sebuah situasi dimana sistem administrator mempercayai user
internal
Sebagai contoh paket SOCK
NAT (Network Address Translation) Firewall secara otomatis menyediakan proteksi terhadap sistem yang berada di balik firewall karena NAT Firewall hanya mengizinkan koneksi yang datang dari komputer-komputer yang berada di balik firewall.
Tujuan dari NAT adalah untuk melakukan multiplexing terhadap lalu lintas dari jaringan internal untuk kemudian
menyampaikannya kepada jaringan yang lebih luas (MAN, WAN atau Internet) seolah-olah paket tersebut datang dari sebuah
alamat IP atau beberapa alamat IP.
NAT Firewall membuat tabel dalam memori yang mengandung informasi mengenai koneksi yang dilihat oleh firewall. Tabel ini akan memetakan alamat jaringan internal ke alamat eksternal.
Kemampuan untuk menaruh keseluruhan jaringan di belakang sebuah alamat IP didasarkan terhadap pemetaan terhadap port- port dalam NAT firewall.
Stateful Firewall merupakan sebuah firewall yang
menggabungkan keunggulan yang ditawarkan oleh packet-
filtering firewall, NAT Firewall, Circuit-Level Firewall dan Proxy Firewall dalam satu sistem. Stateful Firewall dapat melakukan filtering terhadap lalu lintas berdasarkan karakteristik paket, seperti halnya packet-filtering firewall, dan juga memiliki
pengecekan terhadap sesi koneksi untuk meyakinkan bahwa sesi koneksi yang terbentuk tersebut diizinlan. Tidak seperti Proxy Firewall atau Circuit Level Firewall, Stateful Firewall umumnya didesain agar lebih transparan (seperti halnya packet-filtering firewall atau NAT firewall).
Tetapi, stateful firewall juga mencakup
beberapa aspek yang dimiliki oleh application level firewall, sebab ia juga melakukan inspeksi terhadap data yang datang dari lapisan
aplikasi (application layer) dengan
menggunakan layanan tertentu. Firewall ini hanya tersedia pada beberapa firewall kelas atas, semacam Cisco PIX. Karena
menggabungkan keunggulan jenis-jenis
firewall lainnya, stateful firewall menjadi lebih
kompleks
Virtual Firewall adalah sebutan untuk beberapa firewall logis yang berada dalam sebuah perangkat fisik (komputer atau
perangkat firewall lainnya). Pengaturan ini mengizinkan beberapa jaringan agar dapat diproteksi oleh sebuah firewall yang unik
yang menjalankan kebijakan keamanan yang juga unik, cukup dengan menggunakan satu buah perangkat. Dengan
menggunakan firewall jenis ini, sebuah ISP (Internet Service Provider) dapat menyediakan layanan firewall kepada para pelanggannya, sehingga mengamankan lalu lintas jaringan
mereka, hanya dengan menggunakan satu buah perangkat. Hal ini jelas merupakan penghematan biaya yang signifikan, meski firewall jenis ini hanya tersedia pada firewall kelas atas, seperti Cisco PIX 535.
Transparent Firewall (juga dikenal sebagai bridging firewall) bukanlah sebuah firewall yang murni, tetapi ia hanya berupa turunan dari stateful Firewall. Daripada firewall-firewall lainnya yang beroperasi pada lapisan IP ke atas, transparent firewall
bekerja pada lapisan Data-Link Layer, dan kemudian ia memantau lapisan-lapisan yang ada di atasnya. Selain itu, transparent firewall juga dapat melakukan apa yang dapat dilakukan oleh packet-filtering firewall, seperti halnya stateful
firewall dan tidak terlihat oleh pengguna (karena itulah, ia disebut sebagai Transparent Firewall).
Intinya, transparent firewall bekerja sebagai sebuah bridge yang bertugas untuk menyaring lalu lintas jaringan antara dua segmen jaringan. Dengan menggunakan transparent firewall, keamanan sebuah segmen jaringan pun dapat diperkuat, tanpa harus
mengaplikasikan NAT Filter.
Bastion Host
Sebuah sistem yang diidentifikasi oleh administrator firewall sebagai sebuah titik kritis yang kuat (strong point) didalam jaringan keamanan
Server bastion host bertindak seperti platform untuk sebuah application-level atau circuit-level gateway
Sebagai tambahan menggunakan konfigurasi yang sederhana dari sebuah sistem yang
tunggal (single packet filtering router or single gateway), memungkinkan konfigurasi yang lebih komplek
Tiga bentuk konfigurasi yang umum
Sistem firewall yang meng-screen host (single-
homed bastion host)
Firewall yang memutar host, konfigurasi single- homed bastion
Firewall terdiri dari dua sistem :
packet-filtering router
bastion host
Konfigurasi untuk packet-filtering router:
Hanya paket-paket dari dan ke bastion host yang diizinkan melewati melalui router
Bastion host melakukan fungsi autentifikasi
dan proxy
Keamanan yang lebih besar dibandingkan dari konfigurasi tunggal, karen adua alasan:
Konfigurasi yang diimplementasikan kedua penyaringan application-level dan packet-level
(mempertimbangkan untuk fleksibelitas didalam pendefenisian security policy)
Seorang intruder harus melakukan penetrasi dua sistem pemisah
Konfigurasi juga menghasilkan fleksibelitas didalam menyediakan akses internet lansung (informasi server yang umum seperti Web
server)
Screened host firewall system (dual-homed
bastion host)
Screened host firewall, konfigurasi dual-homed bastion
Packet-filtering router tidak sepenuhnya disenagi
Lalulintas diantara internet dan host-host pada
private network harus mengalir melewati bastion host
Screened-subnet firewall system
Konfigurasi Screened subnet firewall
Lebih menjamin konfigurasi dari ketiganya
Menggunakan dua packet-filtering router
Menciptakan sebuah isolasi sub-network
Keuntungan:
Ketiga level pertahanan menghalagi intruder
Sisi luar router hanya menekankan eksistensi dari screened subnet ke internet (jaringan internal
merupakan invisible untuk internet)
Advantages:
Sisi dalam router hanya menekankan eksistensi dari screened subnet ke jaringan internal (sistem pada sisi dalam jaringan tidak dapat membangun router
lansung ke internet)
Linux sudah memiliki fasilitas firewall
Kernel versi baru: iptables (dahulu ipchains)
Kemampuan bergantung kepada hardware yang digunakan
Snort-based
Network Intrusion Detection System
(NIDS)
Sistem untuk mendeteksi adanya “intrusion”
yang dilakukan oleh “intruder”
Mirip seperti alarm/camera
Kejadian (intrusion) sudah terjadi
Bekerjasama dengan (komplemen dari)
firewall untuk mengatasi
intrusion
Didefinisikan sebagai kegiatan yang bersifat anomaly, incorrect, inappropriate yang terjadi di jaringan atau di host
Apa yang didefinisikan sebagai intrusion
kemudian dikodekan menjadi “rules” dalam IDS Contoh rules:
Mendeteksi port scanning
Network-based
memantau anomali di jaringan,
misal melihat adanya network scanning Contoh: snort
Host-based
memantau anomali di host,
misal memonitor logfile, process, file owenership, mode
Contoh: portsentry
Traffic / aktivitas yang tidak sesuai dgn policy:
- akses dari/ke host yang terlarang - memiliki content terlarang (virus) - menjalankan program terlarang (web directory traversal:
GET ../..;
cmd.exe)
Open source IDS host-based
network-based packet sniffer
implementasi di UNIX & Windows
Beroperasi berdasarkan “rules”
Informasi lebih lengkap
http://www.snort.org
Chapman, D., and Zwicky, E. Building Internet Firewalls. O‟Reilly, 1995
Cheswick, W., and Bellovin, S. Firewalls and Internet Security: Repelling the Wily Hacker.
Addison-Wesley, 2000
Gasser, M. Building a Secure Computer System. Reinhold, 1988
Pfleeger, C. Security in Computing. Prentice Hall, 1997
