Web Application Firewall erklärt – Technowizah

Veröffentlicht: 2023-11-12

Web Application Firewall erklärt – Web Application Firewalls (WAFs) sitzen zwischen externen Benutzern und Webanwendungen, um die HTTP-Kommunikation zu analysieren und bösartige Aktivitäten und Datenverkehr zu reduzieren oder zu eliminieren. Sie werden auf OSI-Modellebene 7 bereitgestellt und schützen vor Angriffen wie SQL-Injection, Cross-Site-Scripting und verteilten Denial-of-Service-Angriffen.

Web Application Firewall Explained
Webanwendungs-Firewall erklärt

WAFs erfordern jedoch eine regelmäßige Aktualisierung der Regeln. Es kann zu Alarmmüdigkeit kommen, die die Risikolage des Unternehmens schwächen kann.

Netzwerkschicht

Um die Netzwerksicherheit zu gewährleisten, ist es wichtig, eine Firewall zu implementieren, ein leistungsstarkes Tool, das den ein- und ausgehenden Datenverkehr ständig überwacht und filtert. Es funktioniert auf der Netzwerkebene, die durch das Open Systems Interconnection (OSI)-Modell als Schichten 3–4 und 7 definiert wird. Firewalls können vor verschiedenen Bedrohungen schützen, einschließlich verteilter Denial-of-Service-Angriffe und SQL-Injections.

Firewalls wirken auf Netzwerkebene und dienen in erster Linie dazu, unbefugte Zugriffe auf das Computernetzwerk zu verhindern. Sie bieten außerdem ein Gateway zur Kontrolle und Filterung eingehender Daten sowie zum Blockieren oder Zulassen von Webanfragen auf der Grundlage von Regeln. Sie werden normalerweise mithilfe einer Kombination aus Regeln und Filtern konfiguriert.

Webanwendungs-Firewalls schützen vor webbasierten Bedrohungen und verhindern Umsatzeinbußen. Sie arbeiten auf der Anwendungsebene und schützen vor verschiedenen Angriffsvektoren, einschließlich Cross-Site-Scripting (XSS), SQL-Injection und DDoS-Angriffen.

Eine WAF ist ein wesentlicher Bestandteil einer robusten Webanwendungssicherheitsstrategie, die die Integrität von Anwendungen gewährleistet und Compliance-Anforderungen wie PCI DSS erfüllt.

Eine WAF prüft die Anfrage einer Webanwendung an das und vom Internet und ändert diese Anfrage bei Bedarf, um Angriffe zu verhindern. Es kann in der Cloud bereitgestellt werden, als virtuelle oder Hardware-Appliance, die vor Ort im Rechenzentrum des Unternehmens installiert wird, oder als Hybridlösung, die beide Optionen kombiniert, um einen robusten Schutz gegen sich entwickelnde Cyber-Bedrohungen zu schaffen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Netzwerk-Firewalls, die auf den OSI-Ebenen der Schichten 3–4 arbeiten, arbeiten WAFs auf der Anwendungsschicht (Schicht 7). Dadurch können sie ein breiteres Spektrum an Schwachstellen erkennen und beheben als herkömmliche Firewalls. WAFs können in andere Sicherheitstools wie IPSec und eine Malware-Schutz-Engine integriert werden, um ihre Wirksamkeit zu erhöhen.

Während WAFs und Firewalls wertvolle Sicherheitsfunktionen bieten können, liegt der Unterschied zwischen WAF und Firewall in der Ebene, auf der sie arbeiten. WAFs verbessern die Fähigkeit, Web-App- und API-Angriffe zu erkennen und darauf zu reagieren, indem sie mit anderen Sicherheitstools wie Malware-Schutz und Duo 2FA zusammenarbeiten.

Anwendungsschicht

Eine Web Application Firewall (WAF) befindet sich zwischen Ihrer Webanwendung und dem Internet, um die gesamte Kommunikation auf der Anwendungsebene (OSI Layer 7) zu analysieren und böswillige Angriffe zu erkennen und zu blockieren. Es kann vor Cross-Site-Scripting, SQL-Injection, Denial-of-Service und anderen Angriffen auf Anwendungsebene schützen.

Eine WAF kann als Server-Plug-in, Appliance oder Filter bereitgestellt werden, um eine einzelne Webanwendung oder eine Gruppe von Anwendungen in Ihrem Netzwerk zu schützen.

Es ist auch möglich, eine WAF als virtuelle Appliance in der Cloud oder über Netzwerkfunktionsvirtualisierung bereitzustellen, was die Investitionskosten und den Wartungsaufwand reduziert. Das gängigste Bereitstellungsmodell für eine WAF ist eine Hardware-Firewall vor den Anwendungsservern.

Mithilfe eines vorkonfigurierten Maschinen-Images kann die neueste Generation von WAFs jedoch als softwarebasierter Dienst bereitgestellt werden, der in Ihrem privaten Rechenzentrum, in der öffentlichen Cloud oder durch Netzwerkfunktionsvirtualisierung ausgeführt wird.

WAFs verwenden verschiedene Techniken, um festzustellen, ob eingehender Datenverkehr bösartig ist, darunter Anomalieerkennungsalgorithmen und signaturbasierte Ansätze. Sie führen außerdem eine Reihe heuristischer und maschineller Lernalgorithmen aus, um festzustellen, ob eine Aktivität gefährlich ist und blockiert werden sollte.

Während herkömmliche Firewalls einen gewissen Schutz auf der Netzwerkebene bieten, sind sie beim Schutz der Anwendungsebene weniger effektiv. Aus diesem Grund benötigen Unternehmen eine Lösung wie eine WAF, um ihre bestehende Firewall zu ergänzen und die Sicherheit zu verbessern.

Beispielsweise kann eine WAF HTTP-Header, Abfragezeichenfolgen und Textinhalte untersuchen, um nach Mustern zu suchen, die auf einen Angriff hinweisen und verdächtige Aktivitäten blockieren könnten. Es kann dazu beitragen, Angriffe von einer Web-App aus zu verhindern, Angreifer am Zugriff auf vertrauliche Informationen zu hindern und Compliance-Anforderungen zu erfüllen.

Eine WAF ist für viele Unternehmen, von Entwicklern mobiler Apps bis hin zu Social-Media-Anbietern und digitalen Bankern, ein wichtiger Bestandteil einer vollständigen Sicherheitsstrategie.

Um den Nutzen Ihrer Investition in eine WAF zu maximieren, sollten Sie die Integration mit anderen Sicherheitstools in Betracht ziehen, um eine robuste Verteidigungsstrategie zu erstellen. Beispielsweise kombiniert eine Next-Generation-Firewall (NGFW) die Funktionalität einer WAF mit Netzwerk- und Host-Sicherheit in einer Plattform, um die komplexesten Angriffe und neu auftretenden Bedrohungen von heute zu erkennen und zu verhindern.

Verkehrsschicht

WAFs durchsuchen den Netzwerkverkehr, insbesondere die HTTP-Kommunikation, um Daten zu überwachen und zu filtern und Angriffe auf Webanwendungen zu verhindern. Diese Bedrohungen nutzen eine Webanwendung oder API aus und können einfache SQL-Injection-, Cross-Site-Scripting- (XSS) oder DDOS-Angriffe sein.

WAFs arbeiten auf der Netzwerkebene (OSI-Modell Layer 7), um vor diesen Angriffen zu schützen, und fungieren als Reverse-Proxy, um böswillige Anfragen abzufangen und zu blockieren.

Firewalls hingegen bieten eine umfassendere Schutzlösung. Firewalls befinden sich am Netzwerkrand und fungieren als Sicherheitsgrenze zwischen Netzwerken, die standardmäßig als vertrauenswürdig und nicht vertrauenswürdig gelten.

Sie können den unbefugten Zugriff auf Netzwerke blockieren und eingehende und ausgehende Verbindungen von oder zu diesen verweigern.

Sie arbeiten auf den Netzwerkschichten 3 und 4 und verhindern den Ein- und Austritt von Daten zwischen Netzwerken, validieren Adressen und analysieren Pakete, um potenzielle Bedrohungen zu identifizieren.

Zusätzlich zu ihrer wesentlichen Funktion, nicht autorisierte Netzwerkverbindungen zu blockieren, bieten einige moderne Firewalls erweiterte Tools und Funktionen wie die Integration von Bedrohungsinformationen sowie die TLS-Prüfung und -Terminierung, die die Wirksamkeit ihrer Abwehrmaßnahmen verbessern können.

Sie können so konfiguriert werden, dass sie Regeln basierend auf neuen Bedrohungsinformationen automatisch neu konfigurieren und SSL-verschlüsselten Datenverkehr überprüfen, um Angriffe wie Phishing und Datenlecks zu verhindern.

Eine Standard-Firewall kann als Hardware-Appliance, auf einem Server ausgeführte Software oder als cloudbasierter Dienst bereitgestellt werden.

Welchen WAF-Typ Sie wählen, hängt von der Schutzstufe ab, die Sie benötigen. Netzwerk-WAFs sind eine ausgezeichnete Wahl für eine große Bereitstellung und können so nah wie möglich an Feldanwendungen installiert werden, um die Latenz zu reduzieren.

Sie können so konfiguriert werden, dass sie organisations- oder webanwendungsspezifische Sicherheitsregeln anwenden und den aktiven Inspektionsmodus verwenden, um Bedrohungen kontinuierlich zu scannen und zu identifizieren.

Hostbasierte WAFs, die auf einem bestimmten Host oder Server installiert werden, können so konfiguriert werden, dass sie anwendungsspezifische Regeln anwenden, um den Datenverkehr zu analysieren und zu ändern. Sie können auch an mehreren Standorten bereitgestellt werden, um die Latenz und Ladezeiten der Website zu reduzieren.

Ein gemeinsames Merkmal dieser WAF-Typen ist ein Content-Delivery-Netzwerk, das die Ladezeiten von Websites verkürzt, indem Inhalte vom nächstgelegenen Point of Presence (PoP) zwischengespeichert und bereitgestellt werden. Im Gegensatz zu netzwerkbasierten WAFs können hostbasierte WAFs nicht für die Anwendung von Sicherheitsregeln basierend auf Quell-IP-Adressen konfiguriert werden.

Bedrohungsschicht

Eine WAF fungiert wie ein Proxy zwischen der Webanwendung und dem Internet und überprüft den Datenverkehr zum Schutz vor Bedrohungen. Es kann ein Safelist-Modell verwenden, um legitimen Datenverkehr einzulassen, oder ein Denylist-Modell, um böswilligen Datenverkehr basierend auf Sicherheitsregeln und Angriffsmustern zu blockieren.

WAFs schützen auch vor häufigen Angriffen wie Session-Hijacking, Pufferüberlauf, Cross-Site-Scripting (XSS), Command-and-Control-Kommunikation und Denial-of-Service-Angriffen (DDoS).

WAFs können auf zwei Arten bereitgestellt werden: entweder vor Ort als Hardware oder virtuelle Appliance, die vor Ort installiert wird, oder in der Cloud als Software-as-a-Service. Cloud-WAF-Lösungen basieren häufig auf Abonnements und erfordern keine Vorabinvestitionen oder eine komplexe Bereitstellung.

Sie können mit lokalen WAF-Appliances kombiniert werden, um eine umfassende Sicherheitslösung bereitzustellen. Lokale WAFs können als physische oder virtuelle Appliance bereitgestellt werden, mit Optionen zur Unterstützung mehrerer Netzwerkumgebungen.

Einige bieten eine Kombination aus lokalen und cloudbasierten Bereitstellungsoptionen mit der Möglichkeit, einer Rechenzentrumsumgebung eine Hardware- oder virtuelle WAF hinzuzufügen.

Da der Schwerpunkt auf der Anwendungsschicht liegt, eignen sich WAFs ideal zum Schutz von Webanwendungen, APIs und Webhooks vor Schwachstellen. Auch die Erfüllung von Compliance-Anforderungen wie PCI DSS kann mit ihrer Hilfe erreicht werden.

Da Hacker neue Angriffsvektoren entwickeln, bietet die Kombination einer WAF mit anderen Tools, wie einem Intrusion-Detection-System oder einer fortschrittlichen Malware-Schutzlösung, eine mehrschichtige Verteidigungsstrategie.

Firewalls werden im Allgemeinen am Netzwerkrand platziert und fungieren als Grenze zwischen vertrauenswürdigen und nicht vertrauenswürdigen oder unbekannten Netzwerken. Sie arbeiten auf den OSI-Schichten 3 und 4 und konzentrieren sich auf die Übertragung von Netzwerkpaketen, die Validierung von Adressen und die Überprüfung der Datenintegrität.

Da sich Cyberangriffe weiterentwickeln, müssen sich Unternehmen vor wachsenden Bedrohungen schützen, die sich auf ihre Anwendungen auswirken können. Um diesem Bedarf gerecht zu werden, greifen viele Unternehmen auf Firewalls der nächsten Generation (NGFW) zurück, um die Funktionen einer herkömmlichen Netzwerk-Firewall mit zusätzlichen Funktionen wie TLS-Inspektion und -Terminierung, Bedrohungsinformationen, URL-Filterung und Schutz auf Anwendungsebene zu kombinieren.

NGFWs bieten mehr Kontext für Sicherheitsrichtlinien und ermöglichen es ihnen, raffinierte Angriffe zu stoppen, die für andere Netzwerkebenen schwer zu erkennen und darauf zu reagieren sind.

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