Qu'est-ce qu'un pare-feu ?

Histoire des pare-feux

Les pare-feu existent depuis la fin des années 1980 et ont commencé par être des filtres de paquets, qui étaient des réseaux mis en place pour examiner les paquets, ou les octets, transférés entre les ordinateurs. Bien que les pare-feu à filtrage de paquets soient encore utilisés aujourd'hui, les pare-feu ont parcouru un long chemin au fur et à mesure que la technologie s'est développée au fil des décennies.

• Virus Gen 1
  • Génération 1, fin des années 1980, les attaques de virus sur les PC autonomes ont touché toutes les entreprises et ont donné naissance à des produits antivirus.
• Gen 2 réseau
  • Génération 2, milieu des années 1990, les attaques de l'internet ont affecté toutes les entreprises et ont conduit à la création du pare-feu.
• Génération 3 application
  • Génération 3, début des années 2000, exploitant la vulnérabilité du site application qui touchait la plupart des entreprises et qui a donné naissance à des produits de prévention des intrusions (IPS).
• Charge utile Gen 4
  • Génération 4, Approx. 2010, augmentation des attaques ciblées, inconnues, évasives et polymorphes qui ont affecté la plupart des entreprises et ont conduit à la création de produits anti-bots et de sandboxing.
• Gen 5 Mega
  • Génération 5, Approx. 2017, des attaques de grande envergure, multi-vectorielles et méga-attaques utilisant des outils d'attaque avancés, ce qui favorise l'adoption de solutions de prévention des menaces.

En 1993, Gil Shwed, PDG de Check Point, a présenté le premier pare-feu à inspection dynamique, FireWall-1. Vingt-sept ans plus tard, le pare-feu reste la première ligne de défense d'une organisation contre les attaques cybernétiques. Les pare-feu actuels, y compris les pare-feu de nouvelle génération et les pare-feu de réseau, prennent en charge un large éventail de fonctions et de capacités grâce à des caractéristiques intégrées, notamment

• Prévention des menaces réseau
• Contrôle basé sur l'application et l'identité
• Support hybride cloud
• Performance évolutive

L’évolution des pare-feu

Tout comme les réseaux qu’ils protègent, les pare-feu ont subi d’importants changements au cours de la dernière décennie. Même les premiers outils de pare-feu étaient essentiels à la sécurité des réseaux, leurs équivalents des années 1980 ayant d’abord vu le jour sous forme d’outils de filtrage de paquets.

Développement précoce : pare-feu à filtrage de paquets

La première génération de pare-feu, apparue à la fin des années 1980, utilisait un simple filtrage de paquets. Ces outils examinaient les paquets de données au niveau de la couche réseau (couche 3 du modèle OSI) et filtraient les paquets auxquels un réseau répondait à l’aide de paramètres tels que les adresses IP, les ports et les protocoles. Cependant, leur manque de connaissance du contexte et leur concentration excessive sur les paquets individuels les rendaient vulnérables à des attaques complexes telles que la fragmentation IP.

L’émergence de l’inspection dynamique

Les années 1990 ont vu l’avènement des pare-feu à inspection dynamique, lancés par Check Point. Ces pare-feu de deuxième génération surveillaient en permanence l’état des connexions, s’assurant que les paquets faisaient partie d’une session établie. Cette amélioration a considérablement renforcé la sécurité.

Pare-feu de couche application et pare-feu proxy

Les pare-feu de couche application et les pare-feu proxy ont fait leur apparition à peu près à la même époque. Les premiers fonctionnaient au niveau de la couche 7 et étaient capables d’analyser et d’appliquer des données et des ensembles de règles spécifiques à chaque application. Ils étaient également très sécurisés, car ils permettaient de séparer complètement les requêtes de trafic de l’architecture réseau sous-jacente, mais les premiers modèles souffraient d’une puissance de traitement limitée et d’une latence importante.

Gestion unifiée des menaces (UTM) et pare-feux de nouvelle génération (NGFW)

Les années 2010 ont vu l’avènement des systèmes UTM, qui visaient à combiner la réactivité d’un pare-feu avec les points de données supplémentaires provenant des antivirus, des systèmes de détection d’intrusion et d’autres systèmes de sécurité d’entreprise. Les NGFW ont pu renforcer ces capacités d’intégration en ajoutant l’inspection approfondie des paquets, la protection avancée contre les menaces et le filtrage au niveau des applications.

Adaptations modernes : cloud et IA

Aujourd’hui, les pare-feu se sont adaptés aux environnements cloud et aux applications conteneurisées, donnant naissance au pare-feu en tant que service (FWaaS). S’appuyant sur les données inter-environnements, l’IA et machine learning sont de plus en plus utilisés pour leurs capacités supérieures de détection des anomalies, d’analyse prédictive des menaces et d’application adaptative des politiques.

Des filtres statiques aux systèmes intelligents et contextuels, les pare-feu ont continuellement évolué pour répondre aux exigences d’un paysage de menaces en constante évolution. Examinons toutes les fonctionnalités qui rendent les pare-feu actuels si essentiels.

Les différents types de pare-feu

Filtrage des paquets

Le filtrage de paquets est une technique de sécurité réseau utilisée dans les pare-feu pour contrôler le flux de données entre les réseaux. Il évalue les en-têtes du trafic entrant et sortant par rapport à un ensemble de règles prédéfinies, puis décide de les autoriser ou de les bloquer.

Les règles de pare-feu sont des directives précises qui constituent un élément essentiel des configurations de pare-feu. Elles définissent les conditions dans lesquelles le trafic est autorisé ou bloqué en fonction de paramètres tels que les adresses IP source et destination, les ports et les protocoles de communication. Dans les environnements d’entreprise, ces règles individuelles sont imbriquées les unes dans les autres pour former des listes de contrôle d’accès (ACL). Lors du traitement du trafic, le pare-feu évalue chaque paquet par rapport aux règles ACL dans un ordre séquentiel. Lorsqu’un paquet correspond à une règle, le pare-feu applique l’action correspondante (autoriser, refuser ou rejeter le trafic) sans évaluer les règles suivantes. Cette approche structurée et méthodique garantit un contrôle strict et cohérent de l’accès au réseau.

Service proxy

Étant donné que les pare-feu sont volontiers installés à la périphérie d’un réseau, un pare-feu proxy est naturellement bien adapté pour servir de point d’entrée unique : ce faisant, ils sont en mesure d’évaluer la validité de chaque connexion. Les pare-feu de service proxy séparent complètement l’intérieur et l’extérieur, en mettant fin à la connexion du client au niveau du pare-feu, en analysant la demande, puis en établissant une nouvelle connexion avec le serveur interne.

Inspection dynamique

L’inspection dynamique des paquets analyse le contenu d’un paquet de données et le compare aux informations relatives aux paquets qui ont déjà traversé le pare-feu.

L’inspection statique analyse chaque paquet de manière isolée : l’inspection dynamique, en revanche, utilise les données précédentes relatives aux appareils et aux connexions pour mieux comprendre les requêtes de trafic réseau. Cela s’apparente davantage à une visualisation des données réseau sous forme de flux continu. En conservant une liste des connexions actives et en évaluant chacune d’entre elles d’un point de vue plus macroscopique, les pare-feu dynamiques sont capables d’attribuer un comportement réseau à des profils d’utilisateurs et d’appareils à long terme.

Pare-feu pour applications Web

Un pare-feu d’application Web (WAF) enveloppe une application spécifique et examine les requêtes HTTP qui lui sont envoyées. À l’instar d’autres types de pare-feu, il applique ensuite des règles prédéfinies pour détecter et bloquer le trafic malveillant. Les composants examinés comprennent les en-têtes, les chaînes de requête et le corps des requêtes HTTP, qui sont autant d’éléments pouvant indiquer une activité malveillante. Lorsqu’une menace est identifiée, le WAF bloque la requête suspecte et en informe l’équipe de sécurité.

Pare-feu assisté par IA

Les pare-feu sont essentiellement de puissants moteurs analytiques : ils sont parfaitement adaptés à la mise en œuvre d’algorithmes de machine learning. Étant donné que ces derniers sont capables d’ingérer et d’analyser des quantités de données bien plus importantes et bien plus rapidement que leurs homologues manuels, les pare-feu assistés par IA ont toujours été plus performants que leurs prédécesseurs lorsqu’il s’agit de traiter des menaces nouvelles (zero day).

L’une des implémentations les plus courantes de l’IA dans les pare-feu, par exemple, est l’analyse comportementale des utilisateurs et des terminaux (UEBA). Celle-ci ingère les données historiques de l’ensemble des réseaux et établit la manière dont chaque utilisateur et chaque terminal interagit généralement avec eux : quelles ressources ils utilisent, quand ils y accèdent, etc.

Pare-feu haute disponibilité et clusters hyperscale résilients à répartition de charge

Un pare-feu haute disponibilité (HA) est conçu pour maintenir la protection du réseau même en cas de défaillance du pare-feu. Cela est rendu possible grâce à la redondance, sous la forme d’un clustering HA : plusieurs pare-feu pairs fonctionnent ensemble pour assurer une protection ininterrompue. En cas de défaillance d’un appareil, le système bascule automatiquement vers un appareil pair, maintenant ainsi une sécurité réseau sans faille. Au-delà des conceptions classiques à « haute disponibilité », de nombreuses organisations ont désormais besoin de systèmes de pare-feu hyper évolutifs et résilients de classe télécom pour garantir une disponibilité de plus de 99,99999 % et un débit réseau pouvant atteindre 1 000 Gbit/s avec une prévention complète des menaces. Une conception de pare-feu intelligent à partage de charge répartit le trafic réseau sur un cluster de pare-feu. Elle peut également réaffecter automatiquement des ressources de pare-feu supplémentaires aux applications critiques en cas de pics de trafic imprévus ou d’autres déclencheurs prédéfinis, puis les réattribuer à leur groupe d’origine une fois que les conditions sont revenues à la normale. Cela optimise les performances, empêche tout appareil unique d’être submergé et garantit un fonctionnement du réseau maximal dans toutes les conditions.

Pare-feu virtuel

Les pare-feu étaient auparavant exclusivement matériels, car ils nécessitaient une puissance CPU importante pour parcourir manuellement chaque règle de la liste de contrôle d’accès (ACL). Aujourd’hui, cependant, cette puissance de traitement peut être essentiellement externalisée grâce à la virtualisation des pare-feu. Les systèmes virtuels prennent en charge la segmentation interne : un seul outil peut être utilisé pour configurer et surveiller plusieurs pare-feu segmentés, ce qui permet aux sous-pare-feu d’avoir leurs propres politiques et configurations de sécurité.

Les pare-feu virtuels offrent de nombreux avantages : les environnements multi-tenants, par exemple, bénéficient de cette segmentation. Ils permettent également aux grandes organisations de mettre en œuvre la segmentation du réseau de manière plus rationalisée, grâce à un outil centralisé. En outre, les pare-feu virtuels offrent toutes les mêmes fonctionnalités que leurs homologues matériels.

cloud pare-feu

Il est courant de voir les gens confondre les pare-feu virtualisés et les pare-feu cloud, mais il existe une distinction : alors que le terme « virtuel » décrit l’architecture sous-jacente, les pare-feu cloud font référence aux actifs de l’entreprise qu’ils protègent. Les pare-feu cloud sont ceux utilisés pour protéger les réseaux publics et privés basés sur le cloud des organisations.

Firewall-as-a-Service (FWaaS)

La virtualisation dans le cloud permettant désormais d’acheter et d’utiliser à distance des capacités de traitement, les pare-feu virtuels sont désormais possibles. Cela ouvre de nouvelles perspectives pour l’architecture de ces outils, dont l’une est le pare-feu en tant que service (FWaaS).

Le FWaaS, comme tout SaaS, est une solution de pare-feu prédéfinie qui est déployée via le cloud. Au lieu que tout le trafic de l’entreprise soit acheminé et analysé via une salle de serveurs interne, l’offre unique du FWaaS réside souvent dans ses points de présence mondiaux, qui permettent un déploiement plus local (et sans latence) du pare-feu.

Pare-feu géré

Enfin, disposer d’un pare-feu est une bonne chose, mais comme nous le verrons bientôt, cet outil nécessite des améliorations et des ajustements continus. Certaines entreprises trouvent que les exigences humaines que cela implique peuvent rapidement submerger une équipe de cybersécurité réduite. C’est pourquoi beaucoup choisissent d’acheminer leur trafic via un pare-feu géré, qui est surveillé en permanence pour détecter les menaces, les anomalies ou les modèles de trafic inhabituels. Ces pare-feu externalisés peuvent également bénéficier des outils avancés et des renseignements sur les menaces du fournisseur.

L’importance des protocoles de pare-feu

Même les pare-feu basiques sont capables d’analyser la source, la destination et les protocoles auxquels chaque paquet se conforme. Mais la visibilité seule ne suffit pas à prévenir les attaques ; les règles du pare-feu régissent la manière dont l’outil réagit à chaque paquet, en l’autorisant à accéder au réseau de l’entreprise ou en le refusant.

Ces règles sont essentielles pour maintenir la sécurité du réseau en contrôlant les accès vers et depuis les systèmes, garantissant ainsi que seul le trafic autorisé passe tandis que les données malveillantes ou indésirables sont bloquées. Pour gagner du temps, la plupart des pare-feu prêts à l’emploi proposent des ensembles de règles préconfigurés. Après tout, de nombreuses menaces sont universelles, quelles que soient les spécificités de votre secteur ou de vos employés, en particulier lorsque les pirates sont capables d’analyser tous les réseaux publics à la recherche de vulnérabilités courantes. Grâce à leurs ensembles de règles prédéfinies, les pare-feu modernes permettent de réduire immédiatement les menaces potentielles qui pourraient toucher votre entreprise. Ils facilitent le déploiement et permettent aux administrateurs d’éviter une grande partie de la configuration manuelle généralement requise par un nouvel outil. Cela réduit les erreurs et garantit le respect des bonnes pratiques du secteur.

Pourquoi avons-nous besoin de pare-feu ?

Les pare-feu, en particulier les pare-feu de nouvelle génération, se concentrent sur le blocage des logiciels malveillants et des attaques au niveau de la couche applicative. Associés à un système intégré de prévention des intrusions (IPS), ces pare-feu de nouvelle génération sont capables de réagir rapidement et de manière fluide pour détecter et combattre les attaques sur l’ensemble du réseau. Les pare-feu peuvent agir selon des politiques prédéfinies afin de mieux protéger votre réseau et peuvent effectuer des évaluations rapides pour détecter les activités invasives ou suspectes, telles que les logiciels malveillants, et les bloquer. En utilisant un pare-feu pour votre infrastructure de sécurité, vous configurez votre réseau avec des politiques spécifiques afin d’autoriser ou de bloquer le trafic entrant et sortant.

Bonnes pratiques en matière de sécurité des pare-feu

Les pare-feu ne sont pas une solution que l’on peut configurer une fois pour toutes. Les attaques auxquelles votre organisation est confrontée évoluent constamment, et les pare-feu qui reposent uniquement sur des mises à jour manuelles des règles exigent tout autant de temps et d’attention.

Configurer les règles selon le principe du moindre privilège

Le principe du moindre privilège est fondamental pour une gestion efficace des règles de pare-feu. Concrètement, cela signifie que seul le trafic qui sert une fonction métier spécifique et nécessaire est autorisé. En adhérant à ce principe, on peut être pratiquement certain que les futures modifications des règles minimiseront les risques, permettront de mieux contrôler le trafic réseau et limiteront les communications inutiles entre les réseaux. L’application de ce principe aux règles exige que des détails tels que les adresses IP (ou plages) source et destination et les ports de destination soient toujours définis. C’est pourquoi les règles trop permissives telles que « Any/Any » doivent être remplacées par une stratégie explicite de refus/autorisation pour toutes les activités entrantes et sortantes.

Maintenir la documentation à jour

Lorsque les règles prédéfinies sont modifiées et mises à jour, il est essentiel de disposer d’une documentation claire et complète. Tous les membres de l’équipe chargée de la sécurité du réseau doivent pouvoir comprendre facilement l’objectif de chaque règle à partir de la documentation. Vous devez au minimum consigner des informations telles que l’objectif de la règle, les services concernés, les utilisateurs et les appareils concernés, la date de mise en œuvre, la date d’expiration de la règle si elle est temporaire et le nom de l’analyste qui l’a créée.

Protégez le pare-feu lui-même

Le pare-feu n’est pas seulement un élément essentiel de la sécurité de l’entreprise : c’est l’élément le plus exposé au public de toute infrastructure réseau, ce qui fait des pare-feu non gérés une menace en soi. Pour sécuriser le pare-feu, quelques bonnes pratiques clés sont indispensables : les protocoles non sécurisés tels que telnet et SNMP doivent être entièrement désactivés ; les configurations et les bases de données de journaux doivent être sauvegardées ; et une règle de furtivité doit être mise en œuvre pour protéger le pare-feu contre les analyses du réseau. Enfin, surveillez régulièrement les mises à jour disponibles pour la solution de pare-feu.

Regrouper les règles et les réseaux dans des catégories correspondantes

La segmentation des réseaux d’entreprise en niveaux de sécurité correspondants est une autre bonne pratique fondamentale pour la sécurité réseau, et les règles de pare-feu sont parfaitement adaptées pour appliquer ces segments. Pour rationaliser la gestion, organisez les règles en catégories ou en sections en fonction de leur fonction ou de leurs caractéristiques connexes. Cette approche vous permet de structurer les règles dans l’ordre le plus efficace et garantit une meilleure supervision.

Les pare-feu assistés par IA sont de plus en plus capables d’automatiser les règles et la documentation sur lesquelles ils s’appuient : ces progrès considérables en matière d’efficacité sont la principale raison pour laquelle les NGFW remplacent leurs anciens modèles.

Inspection de la couche réseau et de la couche application

La couche réseau ou les filtres de paquets inspectent les paquets à un niveau relativement bas de la pile de protocoles TCP/IP, ne permettant pas aux paquets de passer à travers le pare-feu à moins qu'ils ne correspondent à l'ensemble de règles établi où la source et la destination de l'ensemble de règles sont basées sur les adresses et les ports du protocole Internet (IP). Les pare-feu qui effectuent une inspection de la couche réseau sont plus performants que les appareils similaires qui effectuent une inspection de la couche application. L'inconvénient est que application ou logiciel malveillant non désiré peut passer par des ports autorisés, par exemple. le trafic Internet sortant via les protocoles web HTTP et HTTPS, respectivement sur les ports 80 et 443.

L'importance de NAT et RVP

Les pare-feu remplissent également des fonctions de base au niveau du réseau, telles que la traduction d'adresses de réseau (NAT) et le réseau privé virtuel (RVP). La traduction d'adresses de réseau masque ou traduit en adresses IP publiques les adresses IP internes des clients ou des serveurs qui peuvent se trouver dans une "plage d'adresses privées", telle que définie dans la RFC 1918. Le masquage des adresses de l'appareil protégé préserve le nombre limité d'adresses IPv4 et constitue une défense contre la reconnaissance du réseau puisque l'adresse IP est cachée de l'internet.

De même, un réseau privé virtuel (RVP) étend un réseau privé sur un réseau public à l'intérieur d'un tunnel souvent crypté où le contenu des paquets est protégé lorsqu'ils traversent l'internet. Cela permet aux utilisateurs d'envoyer et de recevoir des données en toute sécurité sur un réseau partagé ou public.

Le pare-feu de nouvelle génération et au-delà

Les Pare-feu de nouvelle génération inspectent les paquets au niveau de l'application de la pile TCP/IP et sont capables d'identifier des applications telles que Skype ou Facebook et d'appliquer une politique de sécurité basée sur le type d'application.

Aujourd'hui, les appareils UTM (Unified Threat Management) et Pare-feu de nouvelle génération intègrent également des technologies de prévention des menaces telles que le Système de prévention des intrusions (IPS) ou l'Antivirus pour détecter et prévenir les logiciels malveillants et les menaces. Ces appareils peuvent également inclure des technologies de sandboxing pour détecter les menaces dans les fichiers.

Alors que le paysage de la cybersécurité continue d’évoluer et que les attaques deviennent plus sophistiquées, les pare-feu de nouvelle génération resteront un élément essentiel de la solution de sécurité de toute organisation, que ce soit dans un centre de données, un réseau ou le cloud.

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