Môi trường các mối đe dọa an ninh mạng đã thay đổi đáng kể theo thời gian, cùng với sự bùng nổ của việc sử dụng băng thông rộng tại nhà. Khi các hình thức làm việc từ xa và làm việc kết hợp (hybrid working) trở nên phổ biến, các tính năng bảo mật tích hợp trong nhiều bộ định tuyến tiêu dùng thông thường có thể không còn đủ mạnh. Việc bổ sung một thiết bị firewall cứng (tường lửa phần cứng) vào mạng gia đình hoặc văn phòng nhỏ sẽ thêm một lớp bảo mật vững chắc, đồng thời cung cấp các tính năng nâng cao để quản lý lưu lượng mạng và kết nối an toàn với các mạng doanh nghiệp.
Dù bạn muốn bảo vệ gia đình mình an toàn hơn khi trực tuyến hay làm việc như thể bạn đang có mặt tại văn phòng, một firewall cứng tốt sẽ bổ sung các biện pháp bảo mật mạnh mẽ hơn, đồng thời mang lại khả năng phân tích mối đe dọa phòng ngừa trước khi chúng trở thành vấn đề nghiêm trọng. Một số nhà tuyển dụng thậm chí có thể yêu cầu cài đặt firewall cứng để bạn có thể tận dụng các thỏa thuận làm việc tại nhà. Vậy làm thế nào để bạn biết mình cần những tính năng gì? Bất kể bạn chọn loại firewall cứng nào, có một số tính năng cơ bản bạn nên hướng tới, cũng như một số tính năng nâng cao đáng giá khác giúp mạng gia đình bạn trở nên an toàn hơn nhiều.
Thông lượng và cổng kết nối: Yếu tố then chốt
Ưu tiên thông lượng cao, đặc biệt khi kích hoạt tính năng bảo mật
Trước khi đi sâu vào chức năng của một firewall cứng, bạn cần nắm rõ hai yếu tố quan trọng. Đầu tiên là số lượng cổng kết nối (ports) và tốc độ của chúng, vì điều này quyết định nhu cầu thiết lập mạng hiện tại và tương lai của bạn. Các firewall cứng, khi được sử dụng trong mạng gia đình, thường được thiết lập như thiết bị biên (edge devices), tức là chúng nằm giữa internet và phần cứng mạng nội bộ của bạn. Điều này có nghĩa là bạn có thể chỉ cần hai cổng, nhưng điều quan trọng là phải khớp tốc độ của các cổng này với phần cứng hiện có để tất cả có thể đồng bộ. Chúng cũng có thể được sử dụng để phân đoạn mạng nội bộ, mặc dù điều này ít phổ biến hơn ở môi trường gia đình. Việc khớp tốc độ cổng với phần cứng hiện có vẫn rất quan trọng, nhưng bạn có thể muốn nhiều cổng hơn để lập kế hoạch mở rộng trong tương lai.
Bạn cũng cần kiểm tra thông lượng (throughput) của firewall, tức là lượng lưu lượng truy cập có thể đi qua thiết bị tại bất kỳ thời điểm nào. Hầu hết các firewall hiện nay đều hỗ trợ thông lượng 1Gbps trở lên, vì vậy việc kiểm tra này không quá quan trọng với thiết bị mới. Tuy nhiên, nếu bạn đang mua thiết bị cũ hoặc đã qua sử dụng từ môi trường doanh nghiệp, hãy kiểm tra kỹ thông số kỹ thuật vì các thiết bị cũ hơn có thể làm giảm thông lượng đáng kể khi bạn bật tính năng lọc, ngăn chặn xâm nhập và các tính năng bảo mật khác.
Giao diện quản lý OPNsense, thể hiện khả năng giám sát và cấu hình firewall cứng
Các chức năng bảo mật cơ bản không thể thiếu
Stateful Inspection, Lọc gói tin và Danh sách kiểm soát truy cập (ACLs)
Các firewall cứng có một số tính năng được coi là tiêu chuẩn cơ bản, như danh sách kiểm soát truy cập (ACLs) để cho phép hoặc từ chối lưu lượng truy cập web dựa trên các quy tắc đã được định trước. Danh sách quy tắc này lọc lưu lượng truy cập trước khi nó đi vào mạng, giúp các tính năng bảo mật khác dễ dàng thực hiện công việc của mình, đồng thời hy vọng ngăn chặn lưu lượng truy cập trái phép. Ví dụ, bạn có thể thiết lập ACLs để chỉ cho phép dữ liệu cuộc gọi video đi đến một số thiết bị nhất định trên mạng của bạn, các nỗ lực truy cập khác sẽ bị firewall chặn lại.
Mặc dù các tính năng này cũng là một phần của tường lửa phần mềm trong hệ điều hành máy tính, việc có chúng trên một thiết bị mạng chuyên dụng (firewall cứng) có nghĩa là các quy tắc được áp dụng cho tất cả lưu lượng truy cập, không chỉ riêng cho máy tính của bạn. Chúng hoạt động hiệu quả nhất khi được sử dụng cùng với một firewall kiểm tra trạng thái (stateful firewall) có khả năng giám sát mọi gói tin trong một phiên kết nối và phát hiện, từ chối bất kỳ lưu lượng truy cập trái phép nào.
Tủ rack mạng chứa thiết bị firewall cứng và các thành phần mạng khác
Hỗ trợ VPN: An toàn truy cập mạng từ xa
Dù bạn cần truy cập mạng gia đình từ bên ngoài hay sử dụng máy tính để kết nối với môi trường máy tính doanh nghiệp tại nơi làm việc, việc có hỗ trợ VPN trên firewall cứng là vô cùng quan trọng. VPN không chỉ mã hóa dữ liệu theo cả hai chiều mà còn hoạt động như một lớp kiểm soát truy cập bổ sung, đảm bảo rằng các thiết bị không được phép truy cập mạng của bạn sẽ không thể kết nối. Điều quan trọng nữa là phải có xác thực đa yếu tố (MFA) cho bất kỳ kết nối VPN nào, vì đây là cách tốt nhất để đảm bảo rằng chỉ những người dùng được ủy quyền mới có thể kết nối thông qua firewall của bạn.
Ứng dụng ProtonVPN trên máy tính xách tay Windows, minh họa tính năng VPN của firewall cứng
Các tính năng bảo mật nâng cao cho hệ thống của bạn
Kiểm soát ứng dụng, Kiểm tra gói tin sâu (DPI) và Hệ thống phòng chống mối đe dọa
Các firewall cứng cũng có thể sở hữu nhiều tính năng bảo mật nâng cao mà dù có thể làm chậm thông lượng mạng của bạn, nhưng lại khiến mạng an toàn hơn rất nhiều. Điều này có thể bao gồm kiểm tra gói tin sâu (Deep Packet Inspection – DPI) để kiểm tra nội dung của các gói dữ liệu khi chúng đi qua firewall, với phạm vi siêu dữ liệu được kiểm tra rộng hơn nhiều so với một firewall kiểm tra trạng thái đơn giản. Ngay cả dữ liệu độc hại đã mã hóa cũng có thể được bảo vệ, vì siêu dữ liệu và thông tin định tuyến không thể được mã hóa. Tính năng này hoạt động theo cả hai chiều, vì vậy đây là một cách tốt để chống lại việc rò rỉ dữ liệu (data exfiltration) và ngăn chặn phần mềm độc hại hoặc các vấn đề khác lây lan trong mạng nội bộ của bạn.
Một số firewall cứng có tính năng thông tin về mối đe dọa (threat intelligence), nhận các bản cập nhật theo thời gian thực về phần mềm độc hại và các mối đe dọa khác được tìm thấy trong thực tế, giúp chúng bảo vệ tốt hơn chống lại các mối đe dọa mới nổi mà không cần chờ các bản cập nhật lớn. Hoặc bạn có thể thiết lập danh sách kiểm soát dựa trên các ứng dụng được phép thông qua firewall, để ngay cả khi phần mềm độc hại xâm nhập, trừ khi nó lây nhiễm vào một trong các chương trình được phép đó, nó cũng không thể “gọi về nhà” (dial back home).
Bộ định tuyến mạng cao cấp, tượng trưng cho firewall cứng với các tính năng bảo mật nâng cao
Thiết bị router Sharevdi F12, ví dụ về phần cứng có thể chạy firmware firewall như OPNsense
Đảm bảo Chất lượng Dịch vụ (QoS) cho hiệu suất tối ưu
Mặc dù tất cả các hoạt động giám sát và kiểm tra gói tin chủ động đều tốt cho bảo mật, nhưng chúng lại làm giảm thông lượng của mạng. Việc có các quy tắc Chất lượng Dịch vụ (Quality-of-Service – QoS) chạy trên thiết bị mạng là một cách quan trọng để đảm bảo rằng mọi thiết bị máy tính cần băng thông đều nhận được phần công bằng của mình, trong khi các công cụ bảo mật cũng có đủ tài nguyên để thực hiện công việc của chúng. Các tính năng bảo mật làm chậm người dùng quá mức có thể khiến họ tìm kiếm các phương tiện truy cập internet khác, điều này hạn chế bảo mật tổng thể của bạn.
Giao diện quản lý QoS trên trình duyệt web, cho phép người dùng kiểm soát ưu tiên băng thông
Cài đặt QoS trên hệ thống TP-Link Deco mesh, ưu tiên băng thông cho máy tính chơi game
Hệ thống Ngăn chặn và Phát hiện Xâm nhập (IPS/IDS)
Bảo vệ chủ động với IPS và cảnh báo kịp thời với IDS
Firewall hoạt động rất dựa trên quy tắc và hiệu quả của chúng phụ thuộc vào quản trị viên mạng thiết lập chúng. Tuy nhiên, các firewall cứng tốt hơn ngày nay cũng có thể chạy các hệ thống khác, như hệ thống ngăn chặn xâm nhập (Intrusion Prevention Systems – IPS) hoặc hệ thống phát hiện xâm nhập (Intrusion Detection Systems – IDS). Tất cả chúng hoạt động cùng nhau để giữ cho mạng không gặp sự cố hoặc khắc phục sự cố ngay khi chúng phát sinh.
- Hệ thống Ngăn chặn Xâm nhập (IPS): Chủ động chặn các mối đe dọa trên mạng.
- Hệ thống Phát hiện Xâm nhập (IDS): Giám sát và cảnh báo về các vấn đề bảo mật và vi phạm tiềm ẩn mà không ảnh hưởng đến luồng dữ liệu.
Khi cả ba hệ thống (firewall, IDS và IPS) đều hoạt động, chúng tạo thành một khuôn khổ bảo mật toàn diện để giữ cho mạng của bạn an toàn. Lớp bảo vệ ba tầng này đầu tiên giảm lượng lưu lượng truy cập đi vào mạng, sau đó lọc các mối đe dọa tiềm ẩn và chặn bất kỳ mối đe dọa thực sự nào. Các firewall cứng thế hệ tiếp theo (Next-generation hardware firewalls) thực hiện cả ba chức năng này, biến chúng thành một điểm thực thi bảo mật duy nhất.
Máy chủ và bộ chuyển mạch mạng với cáp Ethernet, minh họa môi trường cần IPS/IDS
Phát hiện mã độc nâng cao: Chống lại các mối đe dọa mới
Công nghệ Sandboxing và cơ sở dữ liệu đám mây
Một tính năng quan trọng của các firewall tốt nhất là công nghệ sandboxing (hộp cát). Trong khi các công cụ chống vi-rút và ngăn chặn phần mềm độc hại có rất nhiều kiến thức về các mối đe dọa hiện có đã được các nhà nghiên cứu an ninh mạng nghiên cứu, không phải mọi mối đe dọa đều đã được nhìn thấy trong thực tế. Khi một firewall cứng có chức năng sandboxing phát hiện một tệp không xác định, thay vì định tuyến nó đến máy tính đã yêu cầu, nó sẽ đưa tệp đó vào một môi trường hộp cát để nghiên cứu trong một thời gian ngắn.
Firewall cũng sẽ chạy giá trị băm (hash value) của tệp thông qua cơ sở dữ liệu dựa trên đám mây của các tệp đã biết, điều này có thể tăng tốc đáng kể quá trình quyết định cho phép tải xuống tệp đó hay không. Nếu tệp không được tìm thấy trong cơ sở dữ liệu, nó sẽ ở lại để được nghiên cứu lâu hơn một chút và được thêm vào cơ sở dữ liệu sau khi hệ thống hoặc quản trị viên hệ thống quyết định tệp đó an toàn hay không. Điều này bảo vệ chống lại các cuộc tấn công zero-day (tấn công khai thác lỗ hổng chưa được biết đến), đồng thời làm cho mọi firewall sử dụng các cơ sở dữ liệu dựa trên đám mây này trở nên an toàn hơn một chút.
Biểu đồ dữ liệu AV-Test về tổng số lượng mã độc trên hệ điều hành Windows
Máy tính xách tay Dell XPS 14, tượng trưng cho thiết bị cá nhân cần được bảo vệ khỏi mã độc
Firewall cứng: Giải pháp toàn diện trước các mối đe dọa luôn biến đổi
Sử dụng firewall cứng trong mạng của bạn không chỉ tăng cường bảo mật mà còn giúp bạn học hỏi các kỹ thuật mạng nâng cao. Mặc dù bạn có thể tự tạo firewall từ một chiếc PC cũ, nhưng các firewall cứng chuyên dụng thường được cấu hình sẵn với các gói tính năng tiện dụng, có đủ các cổng bạn cần và được hỗ trợ kỹ thuật trong một khoảng thời gian sau khi mua. Yếu tố cuối cùng này có lẽ là điều khiến việc mua một firewall cứng chuyên dụng trở nên hấp dẫn hơn đối với nhiều quản trị viên mạng, và cũng nên như vậy đối với những người yêu thích mạng tại gia. Hãy nâng cấp hệ thống bảo mật của bạn ngay hôm nay để có trải nghiệm trực tuyến an toàn và hiệu quả hơn.