Kegunaan & jenis Firewall

Program FIREWALL

Firewall atau tembok-api adalah sebuah sistem atau perangkat yang mengizinkan lalu lintas jaringan yang dianggap aman untuk melaluinya dan mencegah lalu lintas jaringan yang tidak aman. Umumnya, sebuah tembok-api diterapkan dalam sebuah mesin terdedikasi, yang berjalan pada pintu gerbang (gateway) antara jaringan lokal dan jaringan lainnya. Tembok-api umumnya juga digunakan untuk mengontrol akses terhadap siapa saja yang memiliki akses terhadap jaringan pribadi dari pihak luar. Saat ini, istilah firewall menjadi istilah lazim yang merujuk pada sistem yang mengatur komunikasi antar dua jaringan yang berbeda. Mengingat saat ini banyak perusahaan yang memiliki akses ke Internet dan juga tentu saja jaringan berbadan hukum di dalamnya, maka perlindungan terhadap modal digital perusahaan tersebut dari serangan para peretas, pemata-mata, ataupun pencuri data lainnya, menjadi hakikat.




Jenis-jenis Firewall

Firewall terbagi menjadi dua jenis, yakni sebagai berikut

* Personal Firewall: Personal Firewall didesain untuk melindungi sebuah komputer yang terhubung ke jaringan dari akses yang tidak dikehendaki. Firewall jenis ini akhir-akhir ini berevolusi menjadi sebuah kumpulan program yang bertujuan untuk mengamankan komputer secara total, dengan ditambahkannya beberapa fitur pengaman tambahan semacam perangkat proteksi terhadap virus, anti-spyware, anti-spam, dan lainnya. Bahkan beberapa produk firewall lainnya dilengkapi dengan fungsi pendeteksian gangguan keamanan jaringan (Intrusion Detection System). Contoh dari firewall jenis ini adalah Microsoft Windows Firewall (yang telah terintegrasi dalam sistem operasi Windows XP Service Pack 2, Windows Vista dan Windows Server 2003 Service Pack 1), Symantec Norton Personal Firewall, Kerio Personal Firewall, dan lain-lain. Personal Firewall secara umum hanya memiliki dua fitur utama, yakni Packet Filter Firewall dan Stateful Firewall.

* Network Firewall: Network Firewall didesain untuk melindungi jaringan secara keseluruhan dari berbagai serangan. Umumnya dijumpai dalam dua bentuk, yakni sebuah perangkat terdedikasi atau sebagai sebuah perangkat lunak yang diinstalasikan dalam sebuah server. Contoh dari firewall ini adalah Microsoft Internet Security and Acceleration Server (ISA Server), Cisco PIX, Cisco ASA, IPTables dalam sistem operasi GNU/Linux, pf dalam keluarga sistem operasi Unix BSD, serta SunScreen dari Sun Microsystems, Inc. yang dibundel dalam sistem operasi Solaris. Network Firewall secara umum memiliki beberapa fitur utama, yakni apa yang dimiliki oleh personal firewall (packet filter firewall dan stateful firewall), Circuit Level Gateway, Application Level Gateway, dan juga NAT Firewall. Network Firewall umumnya bersifat transparan (tidak terlihat) dari pengguna dan menggunakan teknologi routing untuk menentukan paket mana yang diizinkan, dan mana paket yang akan ditolak.


Fungsi Firewall

Secara fundamental, firewall dapat melakukan hal-hal berikut:

* Mengatur dan mengontrol lalu lintas jaringan
* Melakukan autentikasi terhadap akses
* Melindungi sumber daya dalam jaringan privat
* Mencatat semua kejadian, dan melaporkan kepada administrator

Mengatur dan Mengontrol Lalu lintas jaringan

Fungsi pertama yang dapat dilakukan oleh firewall adalah firewall harus dapat mengatur dan mengontrol lalu lintas jaringan yang diizinkan untuk mengakses jaringan privat atau komputer yang dilindungi oleh firewall. Firewall melakukan hal yang demikian, dengan melakukan inspeksi terhadap paket-paket dan memantau koneksi yang sedang dibuat, lalu melakukan penapisan (filtering) terhadap koneksi berdasarkan hasil inspeksi paket dan koneksi tersebut.

Proses inspeksi Paket

Inspeksi paket ('packet inspection) merupakan proses yang dilakukan oleh firewall untuk 'menghadang' dan memproses data dalam sebuah paket untuk menentukan bahwa paket tersebut diizinkan atau ditolak, berdasarkan kebijakan akses (access policy) yang diterapkan oleh seorang administrator. Firewall, sebelum menentukan keputusan apakah hendak menolak atau menerima komunikasi dari luar, ia harus melakukan inspeksi terhadap setiap paket (baik yang masuk ataupun yang keluar) di setiap antarmuka dan membandingkannya dengan daftar kebijakan akses. Inspeksi paket dapat dilakukan dengan melihat elemen-elemen berikut, ketika menentukan apakah hendak menolak atau menerima komunikasi:

* Alamat IP dari komputer sumber
* Port sumber pada komputer sumber
* Alamat IP dari komputer tujuan
* Port tujuan data pada komputer tujuan
* Protokol IP
* Informasi header-header yang disimpan dalam paket

Koneksi dan Keadaan Koneksi

Agar dua host TCP/IP dapat saling berkomunikasi, mereka harus saling membuat koneksi antara satu dengan lainnya. Koneksi ini memiliki dua tujuan:

1. Komputer dapat menggunakan koneksi tersebut untuk mengidentifikasikan dirinya kepada komputer lain, yang meyakinkan bahwa sistem lain yang tidak membuat koneksi tidak dapat mengirimkan data ke komputer tersebut. Firewall juga dapat menggunakan informasi koneksi untuk menentukan koneksi apa yang diizinkan oleh kebijakan akses dan menggunakannya untuk menentukan apakah paket data tersebut akan diterima atau ditolak.
2. Koneksi digunakan untuk menentukan bagaimana cara dua host tersebut akan berkomunikasi antara satu dengan yang lainnya (apakah dengan menggunakan koneksi connection-oriented, atau connectionless).

Ilustrasi mengenai percakapan antara dua buah host

Kedua tujuan tersebut dapat digunakan untuk menentukan keadaan koneksi antara dua host tersebut, seperti halnya cara manusia bercakap-cakap. Jika Amir bertanya kepada Aminah mengenai sesuatu, maka Aminah akan meresponsnya dengan jawaban yang sesuai dengan pertanyaan yang diajukan oleh Amir; Pada saat Amir melontarkan pertanyaannya kepada Aminah, keadaan percakapan tersebut adalah Amir menunggu respons dari Aminah. Komunikasi di jaringan juga mengikuti cara yang sama untuk memantau keadaan percakapan komunikasi yang terjadi.

Firewall dapat memantau informasi keadaan koneksi untuk menentukan apakah ia hendak mengizinkan lalu lintas jaringan. Umumnya hal ini dilakukan dengan memelihara sebuah tabel keadaan koneksi (dalam istilah firewall: state table) yang memantau keadaan semua komunikasi yang melewati firewall. Dengan memantau keadaan koneksi ini, firewall dapat menentukan apakah data yang melewati firewall sedang "ditunggu" oleh host yang dituju, dan jika ya, aka mengizinkannya. Jika data yang melewati firewall tidak cocok dengan keadaan koneksi yang didefinisikan oleh tabel keadaan koneksi, maka data tersebut akan ditolak. Hal ini umumnya disebut sebagai Stateful Inspection.

Stateful Packet Inspection

Ketika sebuah firewall menggabungkan stateful inspection dengan packet inspection, maka firewall tersebut dinamakan dengan Stateful Packet Inspection (SPI). SPI merupakan proses inspeksi paket yang tidak dilakukan dengan menggunakan struktur paket dan data yang terkandung dalam paket, tapi juga pada keadaan apa host-host yang saling berkomunikasi tersebut berada. SPI mengizinkan firewall untuk melakukan penapisan tidak hanya berdasarkan isi paket tersebut, tapi juga berdasarkan koneksi atau keadaan koneksi, sehingga dapat mengakibatkan firewall memiliki kemampuan yang lebih fleksibel, mudah diatur, dan memiliki skalabilitas dalam hal penapisan yang tinggi.

Salah satu keunggulan dari SPI dibandingkan dengan inspeksi paket biasa adalah bahwa ketika sebuah koneksi telah dikenali dan diizinkan (tentu saja setelah dilakukan inspeksi), umumnya sebuah kebijakan (policy) tidak dibutuhkan untuk mengizinkan komunikasi balasan karena firewall tahu respons apa yang diharapkan akan diterima. Hal ini memungkinkan inspeksi terhadap data dan perintah yang terkandung dalam sebuah paket data untuk menentukan apakah sebuah koneksi diizinkan atau tidak, lalu firewall akan secara otomatis memantau keadaan percakapan dan secara dinamis mengizinkan lalu lintas yang sesuai dengan keadaan. Ini merupakan peningkatan yang cukup signifikan jika dibandingkan dengan firewall dengan inspeksi paket biasa. Apalagi, proses ini diselesaikan tanpa adanya kebutuhan untuk mendefinisikan sebuah kebijakan untuk mengizinkan respons dan komunikasi selanjutnya. Kebanyakan firewall modern telah mendukung fungsi ini.


Melakukan autentikasi terhadap akses

Fungsi fundamental firewall yang kedua adalah firewall dapat melakukan autentikasi terhadap akses.

Protokol TCP/IP dibangun dengan premis bahwa protokol tersebut mendukung komunikasi yang terbuka. Jika dua host saling mengetahui alamat IP satu sama lainnya, maka mereka diizinkan untuk saling berkomunikasi. Pada awal-awal perkembangan Internet, hal ini boleh dianggap sebagai suatu berkah. Tapi saat ini, di saat semakin banyak yang terhubung ke Internet, mungkin kita tidak mau siapa saja yang dapat berkomunikasi dengan sistem yang kita miliki. Karenanya, firewall dilengkapi dengan fungsi autentikasi dengan menggunakan beberapa mekanisme autentikasi, sebagai berikut:

* Firewall dapat meminta input dari pengguna mengenai nama pengguna (user name) serta kata kunci (password). Metode ini sering disebut sebagai extended authentication atau xauth. Menggunakan xauth pengguna yang mencoba untuk membuat sebuah koneksi akan diminta input mengenai nama dan kata kuncinya sebelum akhirnya diizinkan oleh firewall. Umumnya, setelah koneksi diizinkan oleh kebijakan keamanan dalam firewall, firewall pun tidak perlu lagi mengisikan input password dan namanya, kecuali jika koneksi terputus dan pengguna mencoba menghubungkan dirinya kembali.

* Metode kedua adalah dengan menggunakan sertifikat digital dan kunci publik. Keunggulan metode ini dibandingkan dengan metode pertama adalah proses autentikasi dapat terjadi tanpa intervensi pengguna. Selain itu, metode ini lebih cepat dalam rangka melakukan proses autentikasi. Meskipun demikian, metode ini lebih rumit implementasinya karena membutuhkan banyak komponen seperti halnya implementasi infrastruktur kunci publik.

* Metode selanjutnya adalah dengan menggunakan Pre-Shared Key (PSK) atau kunci yang telah diberitahu kepada pengguna. Jika dibandingkan dengan sertifikat digital, PSK lebih mudah diimplenentasikan karena lebih sederhana, tetapi PSK juga mengizinkan proses autentikasi terjadi tanpa intervensi pengguna. Dengan menggunakan PSK, setiap host akan diberikan sebuah kunci yang telah ditentukan sebelumnya yang kemudian digunakan untuk proses autentikasi. Kelemahan metode ini adalah kunci PSK jarang sekali diperbarui dan banyak organisasi sering sekali menggunakan kunci yang sama untuk melakukan koneksi terhadap host-host yang berada pada jarak jauh, sehingga hal ini sama saja meruntuhkan proses autentikasi. Agar tercapai sebuah derajat keamanan yang tinggi, umumnya beberapa organisasi juga menggunakan gabungan antara metode PSK dengan xauth atau PSK dengan sertifikat digital.

Dengan mengimplementasikan proses autentikasi, firewall dapat menjamin bahwa koneksi dapat diizinkan atau tidak. Meskipun jika paket telah diizinkan dengan menggunakan inspeksi paket (PI) atau berdasarkan keadaan koneksi (SPI), jika host tersebut tidak lolos proses autentikasi, paket tersebut akan dibuang.

Melindungi sumber daya dalam jaringan privat

Salah satu tugas firewall adalah melindungi sumber daya dari ancaman yang mungkin datang. Proteksi ini dapat diperoleh dengan menggunakan beberapa peraturan pengaturan akses (access control), penggunaan SPI, application proxy, atau kombinasi dari semuanya untuk mencegah host yang dilindungi dapat diakses oleh host-host yang mencurigakan atau dari lalu lintas jaringan yang mencurigakan. Meskipun demikian, firewall bukanlah satu-satunya metode proteksi terhadap sumber daya, dan mempercayakan proteksi terhadap sumber daya dari ancaman terhadap firewall secara eksklusif adalah salah satu kesalahan fatal. Jika sebuah host yang menjalankan sistem operasi tertentu yang memiliki lubang keamanan yang belum ditambal dikoneksikan ke Internet, firewall mungkin tidak dapat mencegah dieksploitasinya host tersebut oleh host-host lainnya, khususnya jika exploit tersebut menggunakan lalu lintas yang oleh firewall telah diizinkan (dalam konfigurasinya). Sebagai contoh, jika sebuah packet-inspection firewall mengizinkan lalu lintas HTTP ke sebuah web server yang menjalankan sebuah layanan web yang memiliki lubang keamanan yang belum ditambal, maka seorang pengguna yang "iseng" dapat saja membuat exploit untuk meruntuhkan web server tersebut karena memang web server yang bersangkutan memiliki lubang keamanan yang belum ditambal. Dalam contoh ini, web server tersebut akhirnya mengakibatkan proteksi yang ditawarkan oleh firewall menjadi tidak berguna. Hal ini disebabkan oleh firewall yang tidak dapat membedakan antara request HTTP yang mencurigakan atau tidak. Apalagi, jika firewall yang digunakan bukan application proxy. Oleh karena itulah, sumber daya yang dilindungi haruslah dipelihara dengan melakukan penambalan terhadap lubang-lubang keamanan, selain tentunya dilindungi oleh firewall.


Mencatat semua kejadian, dan melaporkan kepada administrator



Cara Kerja Firewall

Contoh pengaturan akses (access control) yang diterapkan dalam firewall

Pada bentuknya yang paling sederhana, sebuah firewall adalah sebuah router atau komputer yang dilengkapi dengan dua buah NIC (Network Interface Card, kartu antarmuka jaringan) yang mampu melakukan penapisan atau penyaringan terhadap paket-paket yang masuk. Perangkat jenis ini umumnya disebut dengan packet-filtering router.

Firewall jenis ini bekerja dengan cara membandingkan alamat sumber dari paket-paket tersebut dengan kebijakan pengontrolan akses yang terdaftar dalam Access Control List firewall, router tersebut akan mencoba memutuskan apakah hendak meneruskan paket yang masuk tersebut ke tujuannya atau menghentikannya. Pada bentuk yang lebih sederhana lagi, firewall hanya melakukan pengujian terhadap alamat IP atau nama domain yang menjadi sumber paket dan akan menentukan apakah hendak meneruskan atau menolak paket tersebut. Meskipun demikian, packet-filtering router tidak dapat digunakan untuk memberikan akses (atau menolaknya) dengan menggunakan basis hak-hak yang dimiliki oleh pengguna.

Cara kerja packet filter firewall

Packet-filtering router juga dapat dikonfigurasikan agar menghentikan beberapa jenis lalu lintas jaringan dan tentu saja mengizinkannya. Umumnya, hal ini dilakukan dengan mengaktifkan/menonaktifkan port TCP/IP dalam sistem firewall tersebut. Sebagai contoh, port 25 yang digunakan oleh [[|SMTP|Protokol SMTP]] (Simple Mail Transfer Protocol) umumnya dibiarkan terbuka oleh beberapa firewall untuk mengizinkan surat elektronik dari Internet masuk ke dalam jaringan privat, sementara port lainnya seperti port 23 yang digunakan oleh Protokol Telnet dapat dinonaktifkan untuk mencegah pengguna Internet untuk mengakses layanan yang terdapat dalam jaringan privat tersebut. Firewall juga dapat memberikan semacam pengecualian (exception) agar beberapa aplikasi dapat melewati firewall tersebut. Dengan menggunakan pendekatan ini, keamanan akan lebih kuat tapi memiliki kelemahan yang signifikan yakni kerumitan konfigurasi terhadap firewall: daftar Access Control List firewall akan membesar seiring dengan banyaknya alamat IP, nama domain, atau port yang dimasukkan ke dalamnya, selain tentunya juga exception yang diberlakukan.


Cara kerja circuit level firewall

Firewall jenis lainnya adalah Circuit-Level Gateway, yang umumnya berupa komponen dalam sebuah proxy server. Firewall jenis ini beroperasi pada level yang lebih tinggi dalam model referensi tujuh lapis OSI (bekerja pada lapisan sesi/session layer) daripada Packet Filter Firewall. Modifikasi ini membuat firewall jenis ini berguna dalam rangka menyembunyikan informasi mengenai jaringan terproteksi, meskipun firewall ini tidak melakukan penyaringan terhadap paket-paket individual yang mengalir dalam koneksi.

Dengan menggunakan firewall jenis ini, koneksi yang terjadi antara pengguna dan jaringan pun disembunyikan dari pengguna. Pengguna akan dihadapkan secara langsung dengan firewall pada saat proses pembuatan koneksi dan firewall pun akan membentuk koneksi dengan sumber daya jaringan yang hendak diakses oleh pengguna setelah mengubah alamat IP dari paket yang ditransmisikan oleh dua belah pihak. Hal ini mengakibatkan terjadinya seb