Môi trường an ninh mạng ngày nay đã thay đổi đáng kể, đặc biệt khi việc sử dụng băng thông rộng tại nhà tăng vọt cùng với sự gia tăng của hình thức làm việc từ xa và kết hợp (hybrid working). Trong bối cảnh đó, các tính năng bảo mật tích hợp sẵn trong nhiều bộ định tuyến (router) thông thường có thể không còn đủ để bảo vệ hiệu quả mạng lưới của bạn. Việc bổ sung một thiết bị tường lửa cứng (hardware firewall) vào mạng gia đình sẽ tạo thêm một lớp bảo mật vững chắc, đồng thời cung cấp các tính năng nâng cao giúp bạn quản lý lưu lượng mạng và kết nối an toàn đến các mạng doanh nghiệp.
Dù bạn muốn giữ cho gia đình mình an toàn hơn khi trực tuyến hay làm việc như thể bạn đang có mặt tại văn phòng, một chiếc tường lửa cứng tốt sẽ mang lại các biện pháp bảo mật mạnh mẽ hơn và khả năng phân tích mối đe dọa phòng ngừa trước khi chúng trở thành vấn đề. Thậm chí, một số nhà tuyển dụng có thể yêu cầu lắp đặt tường lửa cứng để bạn có thể tận dụng các thỏa thuận làm việc tại nhà. Vậy làm thế nào để biết bạn cần những tính năng nào? Dù chọn loại tường lửa cứng nào, có một số tính năng cơ bản bạn nên ưu tiên, cũng như một vài tính năng nâng cao đáng giá giúp mạng gia đình bạn an toàn hơn rất nhiều.
1. Thông Lượng (Throughput) và Cổng Kết Nối: Yếu Tố Nền Tảng
Tốc độ và số lượng cổng quyết định khả năng mở rộng
Trước khi đi sâu vào chức năng của một tường lửa cứng, bạn cần quan tâm hai điều. Thứ nhất là số lượng và tốc độ của các cổng kết nối, vì chúng quyết định cả nhu cầu thiết lập hiện tại và tương lai của bạn. Là các thiết bị biên (edge device) trong mạng gia đình, tường lửa cứng thường được đặt giữa internet và phần cứng nội bộ của bạn. Điều này có nghĩa là bạn có thể chỉ cần hai cổng, nhưng điều quan trọng là tốc độ của các cổng này phải phù hợp với phần cứng hiện có của bạn để tất cả có thể đồng bộ hóa. Chúng cũng có thể được sử dụng để phân đoạn mạng nội bộ, mặc dù điều này 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.
Đảm bảo thông lượng cao ngay cả khi bật tính năng bảo mật
Bạn cũng cần kiểm tra thông lượng của tường lửa, tức là khối lượng lưu lượng có thể đi qua cùng một lúc. Hầu hết các tường lửa hiện nay đều hỗ trợ thông lượng 1Gbps trở lên, vì vậy việc kiểm tra này không quá quan trọng. Tuy nhiên, nếu bạn mua thiết bị cũ từ doanh nghiệp hoặc phần cứng đã qua sử dụng, hãy kiểm tra kỹ thông số kỹ thuật, vì các thiết bị cũ hơn có thể giảm thông lượng đáng kể khi bạn bật các tính năng lọc, ngăn chặn xâm nhập và các tính năng bảo mật khác.
Giao diện Dashboard của OPNsense hiển thị các thông số hoạt động của tường lửa
2. Các Chức Năng Bảo Mật Cơ Bản: Nền Tảng Vững Chắc
Kiểm tra trạng thái (Stateful Inspection), Lọc gói tin và Danh sách kiểm soát truy cập (ACLs)
Tường lửa cứng có một số tính năng được coi là cơ bản, như danh sách kiểm soát truy cập (ACLs) để cho phép hoặc từ chối lưu lượng web dựa trên các quy tắc định trước. Danh sách quy tắc này lọc lưu lượng trước khi nó đi vào mạng, giúp các tính năng bảo mật khác dễ dàng thực hiện công việc của mình, đồng thời hy vọng ngăn chặn lưu lượng 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 từ chối.
Hình ảnh một tủ mạng chứa các thiết bị mạng và cáp ethernet, minh họa hạ tầng cần thiết cho tường lửa cứng
Mặc dù các tính năng này 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, không chỉ những gì hướng đến máy tính của bạn. Chúng hoạt động hiệu quả nhất khi được sử dụng cùng 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 mọi lưu lượng trái phép.
3. Hỗ Trợ Mạng Riêng Ảo (VPN): Bảo Mật Từ Xa
Giữ dữ liệu riêng tư và truy cập mạng gia đình từ bên ngoài
Cho dù bạn cần truy cập mạng gia đình từ bên ngoài, hay sử dụng máy tính để kết nối với môi trường máy tính của công ty tại nơi làm việc, việc có hỗ trợ VPN trên tường lửa cứng là rất quan trọng. Điều này không chỉ giúp mã hóa dữ liệu 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. Ngoài ra, việc sử dụng xác thực đa yếu tố (MFA) cho bất kỳ kết nối VPN nào cũng rất quan trọng, 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 đang chạy trên màn hình máy tính xách tay Windows, tượng trưng cho việc sử dụng VPN để bảo mật
4. Các Tính Năng Bảo Mật Nâng Cao: Tăng Cường Phòng Thủ
Kiểm soát ứng dụng, Kiểm tra gói tin sâu (DPI) và Thông tin mối đe dọa (Threat Intelligence)
Tường lửa cứng cũng có thể có nhiều tính năng bảo mật nâng cao mà có thể làm chậm thông lượng mạng của bạn nhưng đổi lại mạng sẽ an toàn hơn nhiều. Điều này có thể bao gồm 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 phạm vi siêu dữ liệu được kiểm tra rộng hơn nhiều so với tường lửa trạng thái đơn giản. Ngay cả dữ liệu được mã hóa độc hại cũng có thể được bảo vệ, vì siêu dữ liệu và thông tin định tuyến không thể được 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 (data exfiltration) và mã độc hoặc các vấn đề khác lây lan trong mạng nội bộ của bạn.
Một hình ảnh cận cảnh của router mạng cấp doanh nghiệp, thể hiện khả năng xử lý các tính năng bảo mật nâng cao của tường lửa
Một số tường lửa cứng có tính năng thông tin mối đe dọa (threat intelligence), nhận các bản cập nhật theo thời gian thực về mã độc 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 mã độc xâm nhập được, trừ khi nó lây nhiễm vào một trong các chương trình đó, nó cũng không thể kết nối về máy chủ điều khiển.
Thiết bị định tuyến Sharevdi F12, một ví dụ về phần cứng có thể chạy các giải pháp tường lửa tùy chỉnh như OPNsense
5. Chất Lượng Dịch Vụ (Quality-of-Service – QoS): Đảm Bảo Hiệu Suất Mạng
Ưu tiên băng thông để không làm chậm mạng
Mặc dù tất cả các hoạt động giám sát và kiểm tra gói tin đều tốt cho bảo mật, nhưng chúng cũng làm chậm thông lượng của mạng. Việc chạy các quy tắc Chất lượng dịch vụ (Quality-of-Service – QoS) 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, đồng thời các công cụ bảo mật cũng nhận đủ tài nguyên để thực hiện công việc. 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 điều khiển cài đặt QoS (Chất lượng dịch vụ) qua trình duyệt web trên máy tính, minh họa cách người dùng quản lý băng thông
Cài đặt QoS được bật trên hệ thống TP-Link Deco mesh, hiển thị tùy chọn ưu tiên một PC chơi game, minh họa khả năng quản lý lưu lượng mạng
6. Hệ Thống Ngăn Chặn Xâm Nhập (IPS) và Hệ Thống Phát Hiện Xâm Nhập (IDS)
Bảo vệ chủ động và giám sát liên tục
Tường lửa rất dựa trên quy tắc và chỉ có thể hiệu quả như người quản trị mạng đã 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 những hệ thống này hoạt động đồng bộ để giữ cho mạng không gặp sự cố hoặc giải quyết 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.
Hình ảnh một phòng máy chủ với các thiết bị chuyển mạch và máy chủ được kết nối bằng cáp ethernet, tượng trưng cho hạ tầng mạng nơi IPS và IDS hoạt động
Khi cả ba hệ thống này (tường lửa, IDS và IPS) cùng hoạt động, chúng tạo thành một khuôn khổ bảo mật toàn diện để giữ cho mạng của bạn an toàn. Lớp ba tầng này: tường lửa trước tiên giảm lượng lưu lượng đi vào mạng, sau đó IDS lọc các mối đe dọa tiềm ẩn, và IPS chặn mọi mối đe dọa thực sự. Các tường lửa cứng thế hệ mới (Next-generation hardware firewalls) thực hiện cả ba, biến chúng thành một điểm thực thi bảo mật duy nhất.
7. Phát Hiện Mã Độc Nâng Cao: Chống Lại Tấn Công Zero-Day
Sandboxing và cơ sở dữ liệu đám mây
Một tính năng quan trọng của những tường lửa tốt nhất là sandboxing (cơ chế hộp cát). Mặc dù các công cụ chống virus và ngăn chặn mã độc có rất nhiều kiến thức về các mối đe dọa hiện có đã được các nhà nghiên cứu an ninh mạng nghiên cứu, nhưng không phải mối đe dọa nào cũng đã được phát hiện. Khi một tường lửa cứng có chức năng sandboxing nhận thấy 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.
Biểu đồ thống kê từ AV-Test hiển thị tổng số lượng mã độc và các ứng dụng không mong muốn (PUA) trên Windows, nhấn mạnh mối đe dọa cần các tính năng phát hiện nâng cao
Nó cũng sẽ chạy giá trị hash của tệp đó 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 thêm một chút, và được thêm vào cơ sở dữ liệu một 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, và cũng làm cho mỗi tường lửa sử dụng các cơ sở dữ liệu dựa trên đám mây này an toàn hơn một chút.
Laptop Dell XPS 14, một thiết bị có thể được bảo vệ bởi các tính năng phát hiện mã độc nâng cao của tường lửa cứng
Tường lửa cứng phức tạp hơn để đối phó với sự thay đổi không ngừng của các mối đe dọa
Sử dụng tường lửa cứng trong mạng của bạn không chỉ tăng cường bảo mật mà còn giúp bạn học hỏi các kỹ thuật mạng nâng cao. Mặc dù bạn có thể tự tạo tường lửa từ một chiếc PC cũ, nhưng tường lửa cứng chuyên dụng thường được cấu hình sẵn với các gói tiện lợi, có sẵn tất cả các cổng bạn cần và được hỗ trợ kỹ thuật trong một khoảng thời gian sau khi mua. Chính điểm cuối cùng này có thể khiến việc mua một tường lửa cứng chuyên dụng trở nên 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. Đừng ngần ngại đầu tư vào một giải pháp tường lửa cứng chuyên dụng để bảo vệ ngôi nhà kỹ thuật số của bạn. Bạn nghĩ sao về các tính năng này? Hãy chia sẻ ý kiến của bạn trong phần bình luận bên dưới!