Firewall vs WAF khác nhau như thế nào? Nên chọn WAF hay Firewall?

Firewall vs WAF là hai giải pháp bảo mật quen thuộc nhưng nhiều doanh nghiệp vẫn dễ nhầm lẫn khi lựa chọn. Dù đều là giải pháp tường lửa, mỗi công nghệ lại đảm nhận vai trò khác nhau trong việc kiểm soát rủi ro và ngăn chặn tấn công. Cùng Viettel IDC tìm hiểu rõ hơn về Firewall và WAF cũng như khi nào nên sử dụng từng giải pháp cụ thể.

Firewall là gì?

Firewall là thiết bị bảo mật mạng có nhiệm vụ giám sát, kiểm soát và lọc lưu lượng truy cập vào và ra của tổ chức dựa trên các chính sách bảo mật được thiết lập sẵn. Đây là lớp rào chắn giữa mạng nội bộ riêng tư và internet công cộng. Mục tiêu chính của firewall là cho phép lưu lượng an toàn đi qua, đồng thời chặn các truy cập không mong muốn và trái phép, từ đó bảo vệ dữ liệu nhạy cảm của tổ chức.

WAF là gì?

WAF (web application firewall hay tường lửa ứng dụng web) thiết bị phần cứng, thiết bị ảo hoặc dịch vụ cloud được triển khai phía trước các ứng dụng web nhằm phát hiện và ngăn chặn nhiều hình thức tấn công độc hại. WAF tập trung bảo vệ lưu lượng ở Layer 7 (HTTP/HTTPS) và phù hợp với các ứng dụng nằm trong vùng mạng hướng internet. Tường lửa ứng dụng web sử dụng nhiều cơ chế để xác định lưu lượng truy cập có nên được phép đi tới ứng dụng hay bị chặn như:

- Danh sách chặn (Block List): Nhận diện và ngăn chặn các mẫu tấn công đã biết.

- Danh sách cho phép (Allow List): Chỉ cho phép truy cập hợp lệ, kết hợp machine learning và phân tích hành vi để phát hiện bất thường.

- Kết hợp cả hai cơ chế: Nhiều WAF hiện đại sử dụng đồng thời hai phương thức để tăng hiệu quả bảo vệ.

Hiện nay, WAF đang phát triển từ công cụ độc lập thành nền tảng WAAP (Web Application and API Protection) tích hợp nhiều tính năng như bảo vệ API, quản lý bot, chống DDoS Layer 7, bảo vệ phía client và nhiều lớp bảo mật nâng cao khác.

So sánh điểm khác biệt giữa Firewall vs WAF

Vị trí triển khai

Firewall và WAF được triển khai ở những vị trí khác nhau trong hệ thống bảo mật. Firewall mạng thường đặt tại ranh giới giữa mạng nội bộ và internet hoặc giữa các vùng mạng riêng biệt để kiểm soát toàn bộ lưu lượng ra vào hệ thống. Đây là lớp bảo vệ đầu tiên giúp ngăn chặn truy cập trái phép từ bên ngoài.

Trong khi đó, WAF được triển khai phía trước website, ứng dụng web hoặc API. Giải pháp này hoạt động như một lớp trung gian giữa người dùng và máy chủ web, giúp kiểm tra request HTTP/HTTPS trước khi truy cập đến ứng dụng. Nhờ vị trí này, WAF có thể chặn các cuộc tấn công nhắm trực tiếp vào website ngay từ đầu.

Phạm vi bảo vệ

Một trong những điểm khác biệt biệt rõ nhất giữa Firewall vs WAF nằm ở phạm vi bảo vệ mà mỗi giải pháp hướng tới. Firewall mạng được thiết kế để bảo vệ toàn bộ hạ tầng mạng nội bộ khỏi các truy cập trái phép từ bên ngoài hoặc giữa các vùng mạng khác nhau. Giải pháp này tập trung kiểm soát lưu lượng ra vào hệ thống, giúp giảm nguy cơ xâm nhập vào máy chủ, thiết bị và tài nguyên nội bộ.

Trong khi đó, WAF tập trung bảo vệ các ứng dụng web, website và API đang hoạt động trên môi trường internet. Thay vì bảo vệ toàn bộ mạng, WAF chuyên ngăn chặn các cuộc tấn công nhắm trực tiếp vào tầng ứng dụng như khai thác lỗ hổng website, đánh cắp dữ liệu người dùng hoặc chiếm quyền truy cập hệ thống.

Lớp OSI

Sự khác biệt kỹ thuật quan trọng giữa Firewall vs WAF là tầng bảo mật mà chúng hoạt động trong mô hình OSI. Firewall mạng chủ yếu hoạt động tại Layer 3 và Layer 4, tức tầng mạng và tầng vận chuyển. Đây là nơi xử lý địa chỉ IP, cổng kết nối, giao thức TCP/UDP và luồng truyền dữ liệu giữa các thiết bị.

Ngược lại, WAF hoạt động tại Layer 7, tức tầng ứng dụng xử lý giao tiếp giữa trình duyệt và website thông qua HTTP hoặc HTTPS. Nhờ hoạt động ở Layer 7, WAF có thể hiểu nội dung request gửi tới ứng dụng thay vì chỉ nhìn thông tin kết nối như firewall truyền thống.

Cách thức hoạt động

Firewall mạng hoạt động bằng cách giám sát lưu lượng ra vào hệ thống và so sánh với các chính sách bảo mật đã thiết lập sẵn. Nếu địa chỉ IP, cổng truy cập hoặc giao thức không nằm trong danh sách cho phép, kết nối sẽ bị chặn. Một số firewall hiện đại còn có khả năng theo dõi trạng thái phiên kết nối để tăng độ chính xác khi kiểm soát lưu lượng.

Trong khi đó, WAF hoạt động chuyên sâu hơn bằng cách đứng giữa người dùng và ứng dụng web để phân tích toàn bộ request HTTP/HTTPS. Hệ thống sẽ kiểm tra URL, tham số đầu vào, cookie, payload, hành vi truy cập và nhiều yếu tố khác nhằm phát hiện dấu hiệu bất thường. Nếu phát hiện request độc hại, WAF sẽ chặn ngay trước khi truy cập tới máy chủ web.

Mục đích chính

Mục tiêu chính của firewall mạng là ngăn truy cập trái phép, bảo vệ vùng mạng nội bộ và kiểm soát luồng kết nối giữa các khu vực khác nhau trong hệ thống. Đây là lớp bảo vệ nền tảng giúp doanh nghiệp hạn chế nguy cơ bị xâm nhập từ internet.

WAF được thiết kế với mục tiêu bảo vệ ứng dụng web trước các mối đe dọa ngày càng tinh vi ở tầng ứng dụng. Giải pháp này giúp doanh nghiệp giảm rủi ro bị khai thác lỗ hổng website, đánh cắp dữ liệu khách hàng hoặc làm gián đoạn dịch vụ trực tuyến.

Dữ liệu phân tích

Firewall vs WAF có sự khác biệt rõ rệt về loại dữ liệu mà mỗi giải pháp có thể phân tích. Firewall mạng chủ yếu kiểm tra dữ liệu ở mức kết nối và lưu lượng mạng nhằm xác định request có được phép đi qua hay không. Những thông tin thường được phân tích gồm địa chỉ IP nguồn và đích, cổng truy cập (port), giao thức TCP/UDP, packet, session và trạng thái kết nối.

Nhờ tập trung vào lớp mạng, firewall phù hợp để kiểm soát truy cập, giới hạn kết nối trái phép và ngăn các rủi ro ở tầng hạ tầng. Tuy nhiên, firewall truyền thống thường không nhìn sâu vào nội dung request gửi tới website hoặc ứng dụng.

Trong khi đó, WAF phân tích dữ liệu ở tầng ứng dụng nên có khả năng kiểm tra chi tiết hơn nhiều. Các thành phần thường được WAF giám sát gồm:

- Header HTTP/HTTPS: Kiểm tra thông tin trình duyệt, nguồn truy cập, loại request và dấu hiệu bất thường.

- URL và Query String: Phát hiện các tham số chứa mã độc hoặc hành vi dò quét lỗ hổng.

- Cookie và Session: Giúp nhận diện chiếm quyền đăng nhập hoặc giả mạo phiên người dùng.

- Payload / Body Request: Kiểm tra dữ liệu gửi từ form đăng nhập, biểu mẫu liên hệ hoặc API request.

- Hành vi người dùng: Phân tích tần suất truy cập, số lần đăng nhập sai, bot tự động hoặc hành vi bất thường.

Loại tấn công ngăn chặn

Nếu không có WAF, hacker có thể khai thác lỗ hổng ứng dụng web để xâm nhập sâu hơn vào hệ thống mạng doanh nghiệp. Vì vậy, nhiều tổ chức triển khai WAF như một lớp bảo vệ quan trọng cho website, web app và API. Giải pháp này giúp ngăn chặn nhiều hình thức tấn công web phổ biến như:

- Direct Denial-of-Service (DoS): Hình thức tấn công làm gián đoạn dịch vụ bằng cách gửi lượng lớn lưu lượng truy cập để làm cạn kiệt tài nguyên máy chủ. DoS thường khiến website chậm, treo hoặc không thể truy cập.

- SQL Injection: Kỹ thuật chèn mã SQL độc hại vào ô nhập liệu hoặc request gửi tới website nhằm truy cập trái phép cơ sở dữ liệu. Hacker có thể đánh cắp thông tin khách hàng, chỉnh sửa dữ liệu hoặc xóa dữ liệu quan trọng.

- Cross-site Scripting (XSS): Kiểu tấn công chèn mã độc vào website để thực thi trên trình duyệt của người dùng. XSS thường được dùng để đánh cắp cookie, chiếm phiên đăng nhập hoặc giả mạo người dùng hợp lệ.

Trong khi đó, Firewall mạng tập trung bảo vệ hệ thống khỏi truy cập trái phép và lưu lượng nguy hiểm đi vào hoặc đi ra mạng nội bộ. Giải pháp này giúp giảm rủi ro từ nhiều kiểu tấn công mạng phổ biến như:

- Unauthorized Access: Truy cập hệ thống khi chưa được cấp quyền hợp lệ. Nguyên nhân thường đến từ mật khẩu yếu, rò rỉ tài khoản hoặc hành vi xâm nhập trái phép.

- Man-in-the-Middle (MITM): Hình thức chặn và nghe lén dữ liệu trong quá trình truyền giữa hai bên giao tiếp. Hacker có thể lấy cắp thông tin đăng nhập hoặc sửa nội dung dữ liệu đang truyền.

- Privilege Escalation: Kỹ thuật nâng cao quyền hạn sau khi đã xâm nhập vào hệ thống. Hacker sẽ cố giành quyền quản trị để mở rộng phạm vi kiểm soát và truy cập tài nguyên quan trọng.

Khi nào nên dùng Firewall, khi nào nên dùng WAF?

Do Firewall vs WAF không thay thế nhau mà phục vụ những mục tiêu bảo mật khác nhau. Tuỳ theo nhu cầu thực tế, doanh nghiệp có thể cân nhắc lựa chọn WAF vs Firewall hoặc kết hợp cả hai.

Nên dùng Firewall khi:

- Doanh nghiệp cần bảo vệ mạng nội bộ, máy chủ, hệ thống văn phòng hoặc data center khỏi truy cập trái phép.

- Cần kiểm soát lưu lượng ra vào giữa internet và hệ thống nội bộ.

- Muốn phân chia nhiều vùng mạng để tăng an toàn cho hạ tầng CNTT.

- Cần ngăn chặn các rủi ro như quét cổng, truy cập trái phép, malware lan truyền qua mạng.

Nên dùng WAF khi:

- Doanh nghiệp sở hữu website, web app, sàn thương mại điện tử hoặc cổng thanh toán online.

- Có hệ thống đăng nhập khách hàng, biểu mẫu nhập liệu hoặc API công khai.

- Muốn bảo vệ website khỏi các cuộc tấn công như SQL Injection, XSS, bot xấu hoặc brute force login.

- Cần duy trì tính ổn định cho dịch vụ online trước các cuộc tấn công DDoS tầng ứng dụng.

Nếu cần bảo mật toàn diện, doanh nghiệp nên triển khai cả Firewall và WAF. Firewall chịu trách nhiệm bảo vệ mạng nội bộ và hạ tầng, trong khi WAF ngăn chặn tấn công nhắm vào website và ứng dụng web. Nhờ đó, hệ thống được bảo vệ tốt hơn trước nhiều rủi ro khác nhau.

Bảng tóm tắt so sánh Firewall vs WAF

Cloudrity – Giải pháp firewwall bảo vệ website toàn diện cho doanh nghiệp

Trong bối cảnh website luôn đối mặt với nguy cơ bị tấn công mỗi ngày, Cloudrity từ Viettel IDC là giải pháp bảo mật tường lửa đáng cân nhắc dành cho doanh nghiệp muốn vận hành an toàn và ổn định. Dịch vụ giúp ngăn chặn hiệu quả DDoS tầng mạng, DDoS tầng ứng dụng, đồng thời bảo vệ website trước các mối đe dọa phổ biến như SQL Injection, XSS và bot độc hại. Với khả năng phát hiện nhanh, xử lý gần như tức thời và tối ưu trải nghiệm truy cập, Cloudrity giúp website luôn sẵn sàng phục vụ khách hàng ngay cả trong thời điểm cao tải. 

Xem thêm về dịch vụ tại: https://viettelidc.com.vn/cloud-security

Kết luận

Firewall vs WAF là hai giải pháp có vai trò khác nhau nhưng đều quan trọng trong chiến lược an ninh mạng hiện đại. Firewall phù hợp để kiểm soát lưu lượng và giảm rủi ro ở tầng mạng, trong khi WAF tập trung xử lý các mối đe dọa nhắm vào website, ứng dụng web và API. Tùy theo quy mô hệ thống và nhu cầu thực tế, doanh nghiệp có thể lựa chọn giải pháp phù hợp hoặc kết hợp cả hai để xây dựng lớp phòng thủ toàn diện, linh hoạt và hiệu quả hơn trước các cuộc tấn công ngày càng phức tạp.