Was ist eine Firewall? Definition, Arten & Funktionsweise

Firewalls sind wichtige Sicherheitskomponenten. Sie überwachen und steuern den ein- und ausgehenden Netzwerkverkehr anhand festgelegter Sicherheitsregeln. Unser Leitfaden stellt verschiedene Firewall-Arten vor, darunter Paketfilter, Stateful Inspection und Firewalls auf Anwendungsebene, und erklärt, wie sie Netzwerke vor unbefugtem Zugriff schützen.

Erfahren Sie, wie Sie Firewalls konfigurieren und verwalten, um die Netzwerksicherheit zu stärken. Informieren Sie sich über aktuelle Entwicklungen in der Firewall-Technologie und darüber, wie diese die digitalen Ressourcen Ihres Unternehmens schützen.

Welche Arten von Firewalls gibt es?

Firewalls lassen sich nach ihrer Bauform oder Funktionsweise unterscheiden. Zunächst stellen wir die grundlegenden Bauformen vor, anschließend die verschiedenen Funktionsweisen.

Zu den Bauformen von Firewalls gehören:

Welche verschiedenen Arten von Firewalls gibt es?
• Im Router integrierte Firewall – Internetrouter für Privathaushalte und kleine Unternehmen verfügen normalerweise über eine integrierte Firewall. Sie schützt kleine Netzwerke, ohne dass Nutzer viel dafür tun müssen, bietet aber weniger Kontrolle als dedizierte Systeme.
• Cloud-native Firewall – Arbeitet in Cloud-Umgebungen und schützt virtualisierte Infrastruktur. Für diese eignet sich das herkömmliche Firewall-Prinzip, ein Netzwerk von einem anderen abzuschirmen, nicht.
• Hostbasierte Firewall – Hostbasierte Firewalls regulieren den Datenverkehr auf einzelnen Geräten. Ist eine eigenständige oder im Router integrierte Firewall aktiv, bilden sie eine zweite Verteidigungslinie. Betriebssysteme wie Windows und MacOS verfügen normalerweise über eine vorinstallierte Firewall, die jedoch möglicherweise erst aktiviert werden muss.

Zu den Firewall-Arten nach Funktionsweise gehören:

Es gibt verschiedene Arten von Firewalls, die anhand ihres Formats oder ihrer Funktion definiert werden. Hier werden wir zunächst die grundlegenden Formfaktoren von Firewalls und anschließend ihre Funktionen erläutern.
• Firewall mit Stateful Inspection – Wie eine Firewall mit statischer Paketfilterung prüft sie IP-Adressen, Portnummern und das verwendete Übertragungsprotokoll. Stateful Inspection erfasst jedoch auch frühere Verbindungen in einer Zustandstabelle. So kann die Firewall Datenverkehr dynamisch filtern: anhand bisheriger unproblematischer oder problematischer Verbindungen und der allgemeinen Regeln der Systemadministratoren.
• Proxy-Firewall – Eine Art Proxyserver, der als Vermittler zwischen einem privaten Netzwerk und dem Internet fungiert. Der Proxyserver filtert Daten, bevor er sie weiterleitet. Proxy-Firewalls sind eine frühe Form des Datenschutzes und auch heute noch verbreitet.
• Firewall der nächsten Generation (NGFW) – NGFW-Systeme bieten erweiterte Schutzfunktionen, darunter informationsgestützte Zugriffskontrolle, integrierte Angriffserkennung und -prävention sowie Anwendungserkennung.

Sind Firewalls notwendig?

Ja, Sie brauchen eine Firewall. Fast jedes mit dem Internet verbundene Gerät benötigt eine. Wahrscheinlich befindet sich bereits eine Firewall zwischen Ihrem Computer und dem offenen Internet.

Bei Heimroutern ist eine Firewall in der Regel standardmäßig aktiviert. Ihr Internetanbieter nutzt möglicherweise eine Cloud-basierte Firewall, um schädlichen Datenverkehr von Ihrem System fernzuhalten. Auf Hostebene bieten sowohl Windows als auch MacOS Firewalls, die allerdings nicht unbedingt standardmäßig aktiviert sind. Unternehmen setzen üblicherweise Router mit Firewall oder eigenständige Geräte ein. Das haben Sie vielleicht schon bemerkt, wenn Facebook oder andere als nicht arbeitsrelevant eingestufte Dienste nicht erreichbar waren.

Ohne diesen grundlegenden Schutz wären Ihre Geräte, einschließlich IoT-Geräten (Internet of Things) und Netzwerkgeräten, stärker für Bedrohungen von außen anfällig. Firewalls können zwar gelegentlich einschränken und sogar die Leistung beeinträchtigen, doch dieser Kompromiss lohnt sich.

Standalone-Firewall – Ein Gerät, das den Internetverkehr zu und von einem privaten Netzwerk filtert. Diese Art von dediziertem Gerät ist typisch für größere Unternehmen und normalerweise nicht in privaten Internetumgebungen zu finden.

Integrierte Router-Firewall – Internetrouter, die typischerweise in Privathaushalten und kleinen Unternehmen eingesetzt werden, verfügen in der Regel über eine integrierte Firewall-Funktionalität. Dies trägt dazu bei, kleine Netzwerke zu schützen, ohne dass der Verbraucher sich darum kümmern muss, bietet jedoch weniger Kontrollmöglichkeiten als dedizierte Lösungen.

Cloud-native Firewall – Diese Firewalls werden in Cloud-basierten Umgebungen eingesetzt und schützen virtualisierte Infrastrukturen, die für das traditionelle Firewall-Paradigma der Abschottung eines Netzwerks vom anderen ungeeignet wären.

Hostbasierte Firewall – Hostbasierte Firewalls werden auf einzelnen Computergeräten eingesetzt, um den Datenverkehr zu regulieren, und bieten eine zweite Verteidigungslinie, wenn eine eigenständige Firewall oder eine Router-Firewall aktiv ist. Betriebssysteme wie Windows und MacOS verfügen in der Regel über eine vorinstallierte Firewall, die jedoch möglicherweise aktiviert werden muss.

Schützt eine Firewall Systeme vor Cyberbedrohungen?

Eine Firewall schützt Netzwerke, Cloud-Infrastruktur und einzelne Hosts (also Computer) vor Eindringlingen, beseitigt aber nicht jede Bedrohung. Wie hier beschrieben, können Cyberangriffe viele Formen annehmen. Ein Angriff aus dem offenen Internet auf ein Netzwerk ist nur eine davon.

Durch Social Engineering und kompromittierte Konten können sich Eindringlinge Zugangsdaten beschaffen und sich in Ihrem Netzwerk anmelden. Dort können sie möglicherweise Malware installieren, die intern erheblichen Schaden anrichtet. Exploits nutzen unbekannte oder ungepatchte Schwachstellen aus. Bei Denial-of-Service-Angriffen wird ein Netzwerk mit Datenverkehr überflutet und dadurch weitgehend unbrauchbar. Auch mit einer korrekt eingerichteten und gewarteten Firewall müssen wir bei der Abwehr von Bedrohungen und der Reaktion auf Sicherheitsvorfälle wachsam bleiben.

Firewalls können den Zugriff auf nicht arbeitsrelevante Websites und Websites mit nicht jugendfreien Inhalten einschränken

Statische Paketfilter-Firewall (auch bekannt als zustandslose Inspektions-Firewall) – Überprüft alle einzelnen Pakete, die über ein Netzwerk gesendet werden, anhand von Quelle und Ziel. Die Filterung erfolgt anhand von IP-Adressen, Portnummern und dem verwendeten Protokoll. Die Regeln (bekannt als Zugriffskontrollliste) werden vom Systemadministrator festgelegt und können bei Bedarf geändert werden. Frühere Verbindungen und Datenkontexte werden nicht verfolgt oder berücksichtigt, was eine schnelle, aber vergleichsweise wenig ausgefeilte Filtermethode ermöglicht.

Stateful Inspection Firewall – Wie eine statische Paketfilter-Firewall überprüft auch eine Stateful Inspection Firewall die IP-Adressen, Portnummern und das für die Übertragung verwendete Protokoll. Die Stateful Inspection-Methode verfolgt jedoch auch frühere Verbindungen in einer Zustandstabelle. Dies ermöglicht eine dynamische Filtermethode, die auf früheren guten oder problematischen Verbindungen in Verbindung mit den von Systemadministratoren festgelegten allgemeinen Regeln basiert.

Proxy-Firewall – Eine Art Proxy-Server, der als Vermittler zwischen einem privaten Netzwerk und dem Internet fungiert. Die Daten werden vom Proxy-Server gefiltert, bevor sie weitergeleitet werden. Als frühe Form des Datenschutzes sind Proxy-Firewalls auch heute noch weit verbreitet.

Next-Generation Firewall (NGFW) – NGFW-Systeme verfügen über erweiterte Firewall-Schutzfunktionen, darunter intelligente Zugriffskontrolle, integriertes Intrusion Prevention System, Anwendungserkennung und vieles mehr.

In diesem Artikel geht es vor allem darum, wie Firewalls das Eindringen schädlicher Akteure und Daten verhindern und damit eine erste Verteidigungslinie in der Cybersecurity bilden. Firewalls kommen jedoch auch als Kindersicherung zu Hause und in Schulen zum Einsatz. Dort verhindern sie, dass Kinder nicht jugendfreie Inhalte ansehen.

Unternehmen können einschränken, welche Websites Beschäftigte auf Arbeitscomputern besuchen. Damit wollen sie die Produktivität steigern und unnötigen Datenverbrauch begrenzen. Im Zeitalter der Smartphones können Beschäftigte solche Einschränkungen allerdings meist umgehen. Immerhin belastet das dann nicht die Unternehmensbandbreite, auch wenn diese normalerweise kein großes Problem darstellt.

Die Nutzung eines Proxyservers ist in diesem Zusammenhang nicht ohne Ironie: Eine Technologie, die selbst als Firewall dienen kann, wird eingesetzt, um eine andere Firewall zu umgehen. Erstaunlicherweise funktioniert die Internettechnologie trotz der vielen miteinander verbundenen Geräte und Programme gut genug, um Daten über enorme Entfernungen mit hoher Geschwindigkeit zu übertragen. Das gilt für legitime und kriminelle Anwendungen gleichermaßen sowie für alles dazwischen.

Ja, Sie benötigen eine Firewall. Nahezu jedes mit dem Internet verbundene Computergerät benötigt eine Firewall. Höchstwahrscheinlich verfügen Sie bereits über eine Firewall zwischen Ihrem Computer und dem offenen Internet.

Fazit | Firewalls sind ein guter erster Schritt für die Cybersecurity

Firewalls haben in der Computertechnik eine lange Geschichte: Seit weit über drei Jahrzehnten schützen sie Netzwerke. Dennoch wird bis heute darüber diskutiert, ob sie noch nützlich sind. Schließlich sind direkte Angriffe aus dem Internet auf die Netzwerkgrenze bei Weitem nicht der einzige Angriffsweg.

Der Schutz eines Routers lässt sich zwar überwinden, doch diese grundlegende Sicherheitsmaßnahme wehrt weiterhin viele Bedrohungen ab. Für umfassende Cybersecurity reicht eine Firewall allein nicht aus. Mit dem richtigen Team und den richtigen Werkzeugen lassen sich Cyberbedrohungen abwehren. Sicherheitsteams müssen dabei stets wachsam bleiben.

Ohne diesen grundlegenden Datenschutz wären Ihre Geräte, einschließlich IoT-Geräte (Internet of Things) und Netzwerkgeräte, anfälliger für Bedrohungen von außen. Auch wenn Firewalls manchmal einschränkend wirken und sogar die Leistung beeinträchtigen können, lohnt sich der Einsatz dieser Art von Filtergeräten.

Schützt eine Firewall Systeme vor Cyber-Bedrohungen?

Eine Firewall ist zwar ein gutes Mittel, um ein Netzwerk, eine Cloud-Infrastruktur oder einzelne Hosts (d. h. Computer) vor Eindringlingen zu schützen, aber sie kann nicht jede Bedrohung beseitigen. Bedenken Sie, dass Cyberangriffe, wie hier beschrieben, viele Formen annehmen können, die weit über das Eindringen in ein Netzwerk aus dem offenen Internet hinausgehen.

Durch Social Engineering und die Kompromittierung von Konten können Eindringlinge Zugangsdaten erhalten, um sich in Ihr Netzwerk einzuloggen und möglicherweise Malware zu installieren, die dann intern Chaos anrichten kann. Exploits ermöglichen Angriffe unter Ausnutzung unbekannter oder nicht gepatchter Schwachstellen, und Denial-of-Service-Angriffe überfluten ein Netzwerk einfach mit Datenverkehr und machen es damit weitgehend unbrauchbar. Selbst mit einer ordnungsgemäß eingerichteten und gewarteten Firewall müssen wir weiterhin wachsam sein, um Bedrohungen zu mindern und darauf zu reagieren.

Firewalls können den Zugriff auf unproduktive und explizite Websites einschränken

Im Rahmen dieses Artikels befassen wir uns hauptsächlich mit Firewalls im Zusammenhang mit dem Eindringen böswilliger Akteure und Datenquellen, die eine erste Verteidigungslinie in der Cybersicherheit bilden. Firewalls werden jedoch auch in Form von Kindersicherungen in Privathaushalten und Schulen eingesetzt, um Kinder davon abzuhalten, explizite Inhalte anzusehen.

In Unternehmen können Arbeitgeber den Zugriff ihrer Mitarbeiter auf bestimmte Websites über deren Arbeitscomputer einschränken, um die Produktivität zu steigern und überflüssigen Datenverbrauch zu vermeiden. Natürlich können Mitarbeiter in unserem Zeitalter der Smartphones solche Produktivitätsbeschränkungen in der Regel umgehen. Zumindest belastet dies nicht die Bandbreite des Unternehmens, obwohl dies im Allgemeinen kein großes Problem darstellt.

Man könnte es als etwas ironisch empfinden, in diesem Zusammenhang einen Proxy-Server zu verwenden, da dies bedeutet, eine Technologie zu implementieren, die als eine Art Firewall eingesetzt werden kann, um eine andere Firewall zu umgehen. Die Internet-Technologie, ob legal, kriminell oder irgendwo dazwischen, funktioniert überraschend gut, wenn man bedenkt, wie viel Ausrüstung und Programmierung erforderlich ist, um Daten mit unglaublichen Übertragungsgeschwindigkeiten über große Entfernungen zu versenden.

Fazit | Firewalls sind ein guter erster Schritt in Richtung Cybersicherheit

Firewalls haben eine lange Geschichte in der Computerbranche und sorgen seit über drei Jahrzehnten für die Sicherheit von Netzwerken. Dennoch wird bis heute diskutiert, ob Firewalls noch immer sinnvoll sind. Schließlich ist ein direkter Angriff auf die Netzwerkperimeter aus dem Internet bei weitem nicht die einzige Bedrohung für Cyberangriffe.

In der Realität kann die Sicherheit eines Routers zwar überwunden werden, aber dieser grundlegende Schutz ist dennoch nützlich, um viele Bedrohungen abzuwehren. Für die allgemeine Cybersicherheit ist mehr als eine Firewall erforderlich. Mit dem richtigen Team und den richtigen Tools können Cybersicherheitsbedrohungen abgewehrt werden, aber Netzwerkverteidiger müssen stets wachsam bleiben.

"