趙明的安全問題很常見，從2008年開始，大量企業、政府的網站遭遇Web攻擊，甚至有黑客通過攻擊企業網站勒索錢財。眾多的事例使企業逐漸認識到，由于很多攻擊已經轉向應用層，傳統的防火墻、IPS、網頁防篡改設備都無法徹底阻止此類攻擊，必須要安裝Web應用防火墻（以下簡稱WAF）來保護Web應用。

只要有網絡的地方就會有防火墻，但傳統的防火墻只是針對一些底層（網絡層、傳輸層）的信息進行阻斷，而WAF則深入到應用層，對所有應用信息進行過濾，這是二者的本質區別。

WAF的運行基礎是應用層訪問控制列表。整個應用層的訪問控制列表所面對的對象是網站的地址、網站的參數、在整個網站互動過程中所提交的一些內容，包括HTTP協議報文內容，由于WAF對HTTP協議完全認知，通過內容分析就可知道報文是惡意攻擊還是非惡意攻擊。IPS只是做部分的掃描，而WAF會做完全、深層次的掃描。

從攻擊發生的時間軸來看，WAF應具備事前預防、事中防護及事后補償的綜合能力。對最為核心的事中防護能力而言，WAF作為一種專業的Web安全防護工具，基于對HTTP/HTTPS流量的雙向解碼和分析，可應對HTTP/HTTPS應用中的各類安全威脅，如SQL注入、XSS、跨站請求偽造攻擊（CSRF）、Cookie篡改以及應用層DDoS等，能有效解決網頁篡改、網頁掛馬、敏感信息泄露等安全問題，充分保障Web應用的高可用性和可靠性。

對于事中疏漏的攻擊，可用事前的預發現和事后的彌補，形成環環相扣的動態安全防護。事前是用掃描方式主動檢查網站，而事后的防篡改可以保證即使出現疏漏也讓攻擊的步伐止于此，不能進一步修改和損壞網站文件，對于要求高信譽和完整性的用戶來說，這是尤為重要的環節。

WAF的核心技術在于對HTTP本質的理解以及Web攻擊防護的能力。前者要求WAF能完整地解析HTTP，包括報文頭部、參數及載荷；支持各種HTTP 編碼（如chunked encoding）；提供嚴格的HTTP協議驗證；提供HTML限制；支持各類字符集編碼；具備HTTP Response過濾能力。從降低安全風險的角度而言，后者要求WAF能有效影響攻擊者因素中的機會、群體因子以及漏洞因素中的發現難易度、利用難易度、入侵檢測與覺察度因子。

下面我們來看看WAF是如何防御Web攻擊的。CSRF是一類被廣泛利用的Web應用安全漏洞，該攻擊通過偽造來自受信任用戶的服務請求，誘使用戶按照攻擊者的意圖訪問網站信息，或者執行一些惡意的操作，比如登出網站，購買物品，改變賬戶信息，獲取賬號，或其他任何網站授權給該用戶的操作等。

除了上述用戶輸入類型的攻擊，還有一類影響Web應用可用性的攻擊也比較典型，即應用層DDoS攻擊，在國內更習慣稱為CC攻擊。不同于網絡層帶寬耗盡型的DDoS攻擊，此類攻擊構思更為精巧，意在以相對較小的代價耗盡Web服務器側的系統資源，如磁盤存儲、數據庫連接、線程等。2009年6月18日，國際安全組織SANS報導了一種新型Apache HTTP DoS工具。運用此工具，一個帶寬很小的用戶都可能對一臺高速服務器發起攻擊。該工具對Apache 1.x和 Apache 2.x 版本以及Squid都有效。攻擊原理為：如果向服務器發送不完整的HTTP請求報文，會讓HTTP連接一直處于開放狀態。工具可在Web服務器超時時間內頻繁發起這樣的連接，導致連接耗盡。其構思精巧之處還在于，GET請求是不帶數據的，而攻擊者惡意構造了Content-Length字段、表示后續有數據，哄騙Web服務器持續等待后續數據的到達，從而占用連接。

基于規則的DoS防護或者調整Apache配置（如增加MaxClients值，只是增加攻擊的難度）均很難應對這種攻擊工具。而應用了多種防護技術（重定向、HTTP頭部解析會話超時機制以及請求方法識別等）的WAF產品，可天然應對基于這類工具的攻擊。

學習讓WAF進步

面對日趨精細化和復雜化的Web攻擊手法，廠商對Web攻擊的持續研究實力將充分體現在WAF的防護能力上，同時對WAF提出了需要與業務結合更為緊密的要求。WAF需要了解數據流向、應用的業務邏輯、用戶訪問習慣等，在此基礎上進行安全建模，采用一種白名單的方式，即只有符合此安全建模的輸入，WAF才予以放行。另一方面，WAF與其他安全產品的有效結合也是一種很好的思路，如WAF與Web掃描工具結合，Web掃描工具的掃描結果可以形成WAF的防護規則；WAF與蜜罐結合，由蜜罐捕獲到的新型惡意行為特征，同樣可以轉化為WAF的防護規則，從而在這類攻擊廣為流行之前，WAF能預先提供有效的應對措施。

云安全是現有安全架構的自然發展和有利補充。作為可能的發展方向，將WAF集成于云安全體系中，會讓WAF提前對Web安全威脅進行響應，同時，開放和實時的云安全服務也將顯著改善最終用戶體驗。

應對Web安全威脅與滿足合規要求（如PCI DSS合規要求）是目前客戶采購WAF的主要驅動力。與前幾年相比，2009年WAF技術有兩方面的變化。一方面，核心技術的加強、功能的橫向擴展以及產品性能的提升，如正向安全模型（白名單）及反向安全模型（黑名單）相結合、雙向內容檢測、集成Web掃描功能、單一平臺整合Web應用安全與交付功能，采用具備應用層高吞吐能力的平臺。另一方面體現為降低管理開銷，提供集中管理、面向特定應用的策略模板、自學習模型、簡單易用且功能強大的報表系統（體現網站合規狀態及安全狀態）等。

WAF在保護云計算的安全方面也可盡一份力。綠盟科技的趙旭認為，云計算服務架構自上而下包括SaaS（軟件作為服務）、PaaS（平臺作為服務）及IaaS（基礎設施作為服務）。WAF可以應用于解決云計算服務架構的自身安全問題，如在SaaS層面提供應用及數據安全，保護數據中心，確保云計算服務的質量。另一方面，WAF本身也可以融于云安全平臺，以靈活的產品形態（不拘泥于現今市場比較主流的硬件盒子）提供Web應用安全服務。

“為了給云計算提供安全保護，必須將WAF對應用服務器的防護擴展到云系統中的大型數據中心，允許在托管的應用間靈活地分配資源（包括網絡帶寬、服務請求等），并且能夠根據每個托管應用程序提供完整的虛擬化服務（包括安全、日志、審計、應用交付等）。”谷新說。

Internet計算環境出現了這樣的矛盾：業務資源集中化，資源端計算能力強；在網絡邊界訪問業務資源的客戶端通常帶寬、計算能力都較弱，同時客戶端也經常成為安全威脅的宿主。這種矛盾導致了客戶端的體驗差，業務資源無法充分發揮效能。未來，Web安全和Web應用交付融合的趨勢日趨明顯，對于機構的IT決策者來說，面臨的最大挑戰在于如何緩解針對Web業務的各類安全威脅，高效保障Web應用的可用性和可靠性、優化業務資源和提高應用系統敏捷性。

從技術發展來說，WAF需要確保Web業務在安全和性能兩方面的收益最大化。一方面，WAF需提供增強的安全功能，應對日趨復雜且針對性強的高風險Web攻擊，另一方面，WAF還需要確保Web應用的可用性、可伸縮性、高性能，降低服務響應時間、顯著改善終端用戶體驗，優化業務資源和提高應用系統敏捷性，提高數據中心的效率和服務器的投資回報率。

此外，從產品向服務的演變也是一種趨勢。下一步，WAF廠商可與MSSP（托管安全服務提供商）合作，面向用戶按需提供基于網絡的WAF服務或者虛擬化的WAF服務。

部署很簡單，防火墻和Web應用防火墻一起，趙明的問題就可以解決了。