Môi trường các mối đe dọa an ninh mạng đã thay đổi đáng kể theo thời gian, cùng với sự gia tăng mạnh mẽ của việc sử dụng băng thông rộng tại nhà. Khi các công việc từ xa và mô hình làm việc kết hợp trở nên phổ biến, các tính năng bảo mật tích hợp sẵn trong nhiều bộ định tuyến (router) thông thường có thể không còn đủ nữa. Việc bổ sung một thiết bị tường lửa cứng (hardware firewall) vào mạng gia đình không chỉ thêm một lớp bảo mật vững chắc mà còn cung cấp các tính năng nâng cao để quản lý lưu lượng mạng và kết nối an toàn với mạng công ty.
Cho dù bạn muốn giữ cho gia đình an toàn hơn khi trực tuyến hay làm việc như thể bạn đang ở văn phòng, một tường lửa cứng tốt sẽ tăng cường các biện pháp bảo mật, đồng thời cung cấp khả năng phân tích mối đe dọa phòng ngừa trước khi chúng trở thành vấn đề. Một số nhà tuyển dụng thậm chí có thể yêu cầu lắp đặt tường lửa cứng để bạn có thể tận dụng các thỏa thuận làm việc tại nhà (WFH). Nhưng làm thế nào để bạn biết mình cần những tính năng gì? Bất kể bạn chọn loại tường lửa cứng nào, có một số tính năng cơ bản mà bạn nên hướng tới, cũng như một số tính năng nâng cao “nên có” khác sẽ giúp mạng gia đình của bạn an toàn hơn rất nhiều.
1. Thông lượng và Số cổng: Nền tảng cho hiệu suất mạng
Trước khi đi sâu vào chức năng của một tường lửa cứng, bạn cần nắm rõ hai điều. Thứ nhất là số lượng và tốc độ của các cổng (port) mà thiết bị sở hữu, vì điều này quyết định cả nhu cầu thiết lập hiện tại và tương lai. Tường lửa cứng, khi được sử dụng trong mạng gia đình, thường được thiết lập như các thiết bị biên (edge devices), nghĩa là chúng nằm giữa Internet và các phần cứng 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 chúng có thể đồng bộ hóa với nhau. Chúng cũng có thể được sử dụng cho phân đoạn mạng nội bộ, nhưng điều đó ít phổ biến hơn ở nhà. Dù vậy, việc khớp tốc độ cổng với phần cứng hiện có vẫn rất quan trọng, và bạn có thể muốn nhiều cổng hơn để có thể lên kế hoạch mở rộng trong tương lai.
Bạn cũng sẽ muốn kiểm tra thông lượng (throughput) của tường lửa, tức là lượng lưu lượng truy cập có thể đi qua cùng một lúc. Hầu hết các tường lửa sẽ hỗ trợ thông lượng 1Gbps trở lên, vì vậy điều này không quá quan trọng để kiểm tra. Tuy nhiên, nếu bạn đang mua thiết bị cũ từ doanh nghiệp hoặc phần cứng đã qua sử dụng khác, 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 bảng điều khiển OPNsense, thể hiện khả năng quản lý và giám sát thông lượng mạng
2. Chức năng bảo mật cơ bản: Nền tảng vững chắc
Các tường lửa cứng có một số tính năng thường được coi là tiêu chuẩn, như danh sách kiểm soát truy cập (Access Control Lists – ACLs) để cho phép hoặc từ chối lưu lượng truy cập web dựa trên các quy tắc đã 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 nhiệm vụ của mình, đồng thời hy vọng ngăn chặn lưu lượng truy cập trái phép. Ví dụ, bạn có thể thiết lập chúng để chỉ cho phép dữ liệu cuộc gọi video đến các thiết bị nhất định trong mạng của bạn, do đó các nỗ lực khác sẽ bị tường lửa chặn lại.
Mặc dù ACLs cũng là một phần của tường lửa phần mềm trong hệ điều hành của bạn, nhưng việc có chúng trên một thiết bị mạng chuyên dụng có nghĩa là các quy tắc được áp dụng cho tất cả lưu lượng truy cập, chứ không chỉ riêng lưu lượng nhắm vào máy tính của bạn. Chúng hoạt động hiệu quả nhất khi được sử dụng kết hợp với tường lửa 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 chứa thiết bị mạng và tường lửa cứng, minh họa hệ thống an ninh mạng
3. Hỗ trợ Mạng riêng ảo (VPN): An toàn 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 tường lửa cứng hỗ trợ VPN là rất quan trọng. Điều này không chỉ giúp mã hóa dữ liệu của bạn theo cả hai chiều, mà còn đóng vai trò là một lớp kiểm soát truy cập khác, đảm bảo rằng các thiết bị không được phép vào mạng của bạn sẽ không thể kết nối. Điều quan trọng nữa là phải có xác thực đa yếu tố (multi-factor authentication) 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 tường lửa của bạn.
Ứng dụng ProtonVPN trên máy tính xách tay chạy Windows, minh họa tính năng VPN cho tường lửa
4. Các Tính năng bảo mật nâng cao: Phòng thủ sâu hơn
Tường lửa cứng cũng có thể có nhiều tính năng bảo mật nâng cao mà đôi khi có thể làm chậm thông lượng mạng của bạn, nhưng đổi lại sẽ làm cho mạng an toàn hơn rất nhiều. Điều này có thể bao gồm tính năng kiểm tra gói tin sâu (Deep Packet Inspection – DPI) để kiểm tra nội dung của các gói dữ liệu khi chúng đi qua tường lửa, với một phạm vi siêu dữ liệu được kiểm tra rộng hơn nhiều so với một tường lửa trạng thái đơn giản. Ngay cả dữ liệu mã hóa độc hại vẫn có thể được bảo vệ, vì siêu dữ liệu và thông tin định tuyến không thể mã hóa. Điều này hoạt động theo cả hai hướng, vì vậy đây là một cách tốt để bảo vệ chống lại việc rò rỉ dữ liệu và phần mềm độc hại hoặc các vấn đề khác lây lan trong mạng nội bộ của bạn.
Một số tường lửa cứng có tính năng tình báo mối đe dọa (threat intelligence), nhận được các bản cập nhật 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 hơn. Hoặc bạn có thể thiết lập danh sách truy cập dựa trên các ứng dụng được phép đi qua tường lửa để ngay cả khi phần mềm độc hại vượt qua, trừ khi nó lây nhiễm một trong các chương trình đó, nó không thể gọi về máy chủ.
Bộ định tuyến mạng cấp doanh nghiệp, minh họa thiết bị tường lửa cứng với các tính năng bảo mật nâng cao
Thiết bị router Sharevdi F12, có thể được dùng để cài đặt tường lửa OPNsense tùy chỉnh
5. Chất lượng Dịch vụ (QoS): Cân bằng giữa bảo mật và hiệu năng
Mặc dù tất cả các hoạt động giám sát và kiểm tra gói tin tích cực là tốt cho bảo mật, nhưng chúng làm chậm 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 nhận đủ tài nguyên để thực hiện công việc của chúng. Các tính năng bảo mật làm chậm người dùng quá nhiều sẽ khiến họ tìm đến các phương tiện truy cập Internet khác, điều này hạn chế bảo mật tổng thể của bạn.
Giao diện trình duyệt web hiển thị cài đặt Quality of Service (QoS) trên một router, tối ưu hóa băng thông mạng
Cài đặt QoS trên hệ thống mạng lưới TP-Link Deco, ưu tiên băng thông cho PC chơi game
6. Hệ thống Ngăn chặn Xâm nhập (IPS) và Phát hiện Xâm nhập (IDS)
Tường lửa hoạt động dựa trên các quy tắc và chỉ hiệu quả bằng khả năng của quản trị viên mạng thiết lập chúng. Tuy nhiên, các tường lửa cứng tốt hơn ngày nay cũng có thể chạy các hệ thống khác, như hệ thống ngăn chặn xâm nhập (Intrusion Prevention System – IPS) hoặc hệ thống phát hiện xâm nhập (Intrusion Detection System – IDS). Tất cả chúng hoạt động cùng nhau để giữ cho mạng không có vấn đề hoặc khắc phục các vấn đề 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 (tường lửa, IDS và IPS) đang chạy, chúng tạo thành một khuôn khổ bảo mật toàn diện để giữ an toàn cho mạng của bạn. Lớp bảo vệ ba tầng này đầu tiên giảm lượng lưu lượng truy cập vào mạng, sau đó lọc các mối đe dọa tiềm ẩn và chặn bất kỳ mối đe dọa thực tế nào. Các tường lửa cứng thế hệ tiếp theo (Next-Generation Firewalls – NGFW) thực hiện cả ba chức năng, biến chúng thành một điểm thực thi bảo mật duy nhất.
Hình ảnh các thiết bị chuyển mạch (switch) và máy chủ với cáp Ethernet, minh họa cơ sở hạ tầng mạng được bảo vệ bởi IPS/IDS
7. Phát hiện phần mềm độc hại nâng cao: Ngăn chặn tấn công Zero-day
Một tính năng quan trọng của các tường lửa tốt nhất là công nghệ sandbox (hộp cát). Trong khi các công cụ chống vi-rút và phòng chống 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 tường lửa cứng có chức năng sandbox phát hiện một tệp không xác định, thay vì định tuyến nó đến máy tính đã yêu cầu, nó sẽ đặt tệp đó vào một môi trường hộp cát để nghiên cứu trong một thời gian ngắn.
Nó 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 không tìm thấy trong cơ sở dữ liệu, tệp đó sẽ được giữ lại để 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), và cũng làm cho mọi tường lửa sử dụng các cơ sở dữ liệu dựa trên đám mây này an toàn hơn một chút.
Biểu đồ dữ liệu từ AV-Test về tổng số lượng phần mềm độc hại và PUA trên hệ điều hành Windows
Laptop Dell XPS 14-13, một thiết bị cần được bảo vệ khỏi phần mềm độc hại bằng tường lửa cứng
Tường lửa cứng ngày càng phức tạp để đối phó với sự thay đổi không ngừng của các mối đe dọa an ninh mạng
Sử dụng tường lửa cứng trong mạng của bạn không chỉ tăng cường bảo mật mà còn giúp bạn học được các kỹ thuật mạng nâng cao. Mặc dù bạn có thể tự tạo tường lửa của riêng mình từ một máy tính cũ, nhưng tường lửa cứng chuyên dụng thường đi kèm với các gói cấu hình sẵn tiện lợi, có tất cả các cổng bạn cần và được hỗ trợ kỹ thuật trong một khoảng thời gian sau khi mua. Điểm cuối cùng này có thể là yếu tố khiến việc mua một tường lửa cứng chuyên dụng hấp dẫn hơn đối với nhiều quản trị viên mạng, và điều tương tự cũng nên áp dụng cho những người đam mê mạng gia đình. Hãy nâng cấp hệ thống phòng thủ của bạn để mạng gia đình luôn được bảo vệ tối ưu!
