O documento descreve a verificação por contexto (stateful inspection), incluindo a análise de cada pacote no contexto dos pacotes anteriores e posteriores. Os principais critérios de verificação são listas de acesso, regras de autorização, padrões de bits e bytes, cabeçalhos e status de conexão. A arquitetura monitora o estado das conexões em uma tabela de estados.

1. STATEFUL INSPECTION
Timóteo de Araújo | Francisco das Chagas | José Edcarlos | Danilo Vital
Iguatu-CE, 2018

2. Stateful Inspection (Verificação por Contexto)
Nessa arquitetura cada pacote é individualmente verificado de acordo com o pacote
anterior ou subsequente, considerando o contexto em que os pacotes estão inseridos
para “criar” regras que se adaptam ao cenário.
A verificação ocorre nas camadas de transporte e sessão.

3. Stateful Inspection (Verificação por Contexto)
Os principais critérios de verificação do Stateful Inspection são:
● Lista de acesso (ACL);
● Regras de autorização;
● Verificação de padrões conhecidos de bits e bytes;
● Avaliação do cabeçalho;
● Verificação do endereço IP de origem;
● Tamanho do cabeçalho IP;
● Indicador do fragmento IP;
● Avaliação do status de conexão.

4. Stateful Inspection (Verificação por Contexto)
Essa arquitetura também monitora e acompanha o estado das conexões (sessões),
mantendo as informações em uma tabela de estados.
Em protocolos não orientados à conexão (como UDP e ICMP), são criadas
“pseudo” sessões.

5. Stateful Inspection (Verificação por Contexto)
Tabela de Estados (State Table)
A Tabela de Estados contém entradas de todas as sessões de comunicação das quais o
firewall está ciente.
Cada entrada nesta tabela contém uma lista de informações que identificam a sessão da
conexão que ela representa (endereço IP de origem e de destino, números de sequência
SEQ, números ACK, flags etc).
● Número Sequencial (SEQ#): identifica os bytes no fluxo de dados.
● Número ACK (Acknowledgement): próximo número sequencial que o transmissor espera
receber (confirmação).

6. Stateful Inspection (Verificação por Contexto)
Flags (sinalizadores)
Funcionam como controladores de comunicação entre os pares TCP (transmissor e
receptor). Podem ser:
● SYN/FIN: estabelecimento (sincronização) e finalização da conexão.
● ACK: sinal de confirmação da comunicação/transação.
● URG: indica que o pacote contém dados importantes (urgentes).
● PSH (push): indica o envio imediato de dados.
● RST (reset): indica que a conexão deve ser abortada devido a algum erro.

7. Stateful Inspection (Verificação por Contexto)
Three-Way Handshake (Handshake de Três-Vias)

8. Stateful Inspection (Verificação por Contexto)
Three-Way Handshake (Handshake de Três-Vias)

9. Protocolo TCP/IP de Transmissão

10. Verificação de padrões conhecidos de bits ou bytes
Este critério considera os padrões de bits e bytes do cabeçalho e payload do pacote
avaliado, que devem ser semelhantes aos demais pacotes da conexão analisada.
Cada byte transmitido recebe um número sequencial (SEQ) e é esperado um ACK
positivo do receptor.

11. Avaliação do cabeçalho
Verificação do Endereço IP de origem - Avalia se o IP de origem corresponde ao que se
encontra na Tabela de Estados.
Tamanho do cabeçalho IP - Verifica se o campo Header Length é compatível com os
pacotes anteriores.
Indicador do Fragmento IP - Possibilita detectar se o pacote sofreu fragmentação e se
possui um número sequencial, possibilitando a sua reconstrução.

12. Avaliação do cabeçalho
O Cabeçalho do Pacote é analisado conforme o formato padrão TCP e cada campo é
comparado com as informações que constam na Tabela de Estados.

13. Regras de Autorização
O Firewall inteligente usa dois tipos de regras de firewall:
● Regras de programas:
Controlam o acesso à rede dos programas em seu computador.
● Regras de tráfego:
Controlam todo o tráfego de entrada e saída da rede.

14. Lista de Acesso (ACL)
Lista de controle de acesso - (ACL, do inglês Access Control List) é uma lista que define
as permissões de acesso de um usuário a um determinado componente ou serviço de
um sistema, como um arquivo ou diretório. Em um firewall Stateful as regras e políticas
de acesso são dinâmicas e focadas na sessão analisada.

15. Avaliação do status de conexão
A verificação do status verificará se o pacote analisado pertence a alguma conexão
estabelecida na Tabela de Estados. Caso o pacote não pertença a nenhuma conexão
estabelecida, ele será descartado. Os principais status são LISTEN, ESTABLISHED e
CLOSED.

16. Avaliação do status de conexão

17. Referências
ALECRIM, Emerson. O que é firewall? - Conceito, tipos e arquiteturas. Infowester. 2013. Disponível em:
<https://www.infowester.com/firewall.php>. Acesso em: 18 nov. 2018.
BRODBECK, Cassio. Firewall stateful e stateless, conheça os mecanismos de filtragem. Ostec. 2017. Disponível
em: <https://ostec.blog/seguranca-perimetro/firewall-stateful-stateless>. Acesso em: 16 nov. 2018.
Cisco Systems. Personal Stateful Firewall Overview. 2017. Disponível em:
<https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/wireless/asr_5000/21-4_N5-7/PSF/21-4-PSF-Admin/21-1-PSF-Admin_chap
ter_01.pdf>. Acesso em: 19 nov. 2018.
Computer Português. Como é que um Firewall difere de uma ACL. Disponível em:
<http://ptcomputador.com/Networking/network-security/75613.html>. Acesso em: 18 nov. 2018.
GTA/UFRJ - Grupo de Teleinformática e Automação. Classificações de um firewall. Disponível em:
<https://www.gta.ufrj.br/grad/13_1/firewall/classificacao.html>. Acesso em: 20 nov. 2018.
MORAES, Alexandre Fernandes de. Firewalls. In: _____. Segurança em Redes: Fundamentos. 1. ed. São Paulo:
Érica, 2010. cap. 6.

18. Referências
Norton. Regras de firewall. Disponível em:
<https://support.norton.com/sp/pt/br/home/current/solutions/v1028028_ns_retail_pt_br>.
Acesso em: 18 nov. 2018.
ROECKL, Chris. Stateful Inspection Firewalls. Juniper Networks. 2004. Disponível em:
<http://www.eircomictdirect.ie/docs/juniper/wp_firewall.pdf>. Acesso em: 19 nov. 2018.
SILVEIRA, Cristiano Bertulucci. Entenda como Funciona o Protocolo TCP-IP. Citisystems. 2016. Disponível em:
<https://www.citisystems.com.br/protocolo-tcp-ip/>. Acesso em: 16 nov. 2018.
Wikipédia. Lista de controles de acesso. 2018. Disponível em:
<https://pt.wikipedia.org/wiki/Lista_de_controle_de_acesso>. Acesso em: 18 nov. 2018.