pfSense - INSTALACIÓN

Introducción 

En esta práctica aprenderemos a instalar y configurar pfSense, un potente y flexible sistema operativo basado en FreeBSD que actúa como un firewall y enrutador, dentro de un entorno virtualizado usando VirtualBox. La actividad está diseñada para guiarte paso a paso en la instalación del sistema, su configuración inicial, y la preparación de la red para acceder al panel de administración de pfSense desde la red WAN.

La práctica tiene como objetivo introducirte a las funciones esenciales de pfSense y ayudarte a comprender cómo se configuran los elementos básicos de seguridad y conectividad en un entorno de red. Este conocimiento es fundamental para cualquier profesional que desee trabajar con infraestructura de red, ya que pfSense es ampliamente utilizado en entornos empresariales y educativos gracias a su versatilidad y gratuidad.

Objetivos de la práctica

1. Crear una máquina virtual en VirtualBox para instalar pfSense.
2. Configurar interfaces de red virtuales para simular redes LAN y WAN.
3. Realizar la instalación básica de pfSense y completar el asistente de configuración inicial.
4. Configurar pfSense para permitir la administración remota a través de la interfaz WAN, aplicando políticas de seguridad básicas.
5. Verificar la conectividad y acceder al panel de administración de pfSense desde un navegador web.

Requisitos previos

Antes de comenzar, asegúrate de contar con lo siguiente:

• VirtualBox instalado en tu sistema.
• Archivo ISO de pfSense descargado desde su sitio oficial.
• Conocimientos básicos sobre configuración de redes (conceptos como IP, puertas de enlace, y subredes).
• Un equipo anfitrión con conexión a internet y recursos suficientes (mínimo 2 GB de RAM disponibles y espacio en disco para las máquinas virtuales).

Estructura de la red virtual

La configuración simulará un entorno con dos redes:

1. Red WAN: Conectada a internet o simulando acceso externo.
2. Red LAN: Representando la red interna protegida por pfSense.

La máquina virtual de pfSense actuará como el puente y firewall entre ambas redes. Finalmente, desde la red WAN configuraremos acceso remoto para administrar pfSense a través de su interfaz web.

Con esta práctica obtendrás una comprensión práctica de cómo implementar y gestionar un firewall básico en un entorno virtualizado, fortaleciendo tus habilidades en administración de redes y sistemas. 

¿Qué es un firewall?

Un firewall (cortafuegos, en español) es un sistema de seguridad diseñado para monitorear, filtrar y controlar el tráfico de red entrante y saliente según un conjunto de reglas de seguridad previamente definidas. Su principal propósito es proteger las redes y dispositivos frente a accesos no autorizados, ataques cibernéticos, y actividades maliciosas, a la vez que permite el acceso autorizado a los recursos de la red.

El firewall actúa como una barrera entre redes confiables (como una red interna o privada) y redes no confiables (como internet), inspeccionando el tráfico para decidir qué datos pueden pasar o ser bloqueados.

Funciones principales de un firewall

1. Filtrado de paquetes:

   • Inspecciona los encabezados de los paquetes de datos que circulan por la red y los compara con las reglas configuradas.
   • Permite o bloquea paquetes basándose en criterios como direcciones IP, puertos, protocolos, o tipos de datos.

2. Control de acceso:

   • Restringe quién puede acceder a la red o a ciertos recursos.
   • Puede configurarse para aceptar conexiones solo de dispositivos específicos o dentro de rangos de IP permitidos.

3. Monitoreo del tráfico:

   • Proporciona visibilidad sobre los datos que atraviesan la red.
   • Identifica patrones sospechosos, como intentos de conexión no autorizados.

4. Prevención de intrusiones:

   • Detecta y bloquea intentos de explotación de vulnerabilidades (por ejemplo, ataques como escaneo de puertos o inyecciones de comandos).

5. Traducción de direcciones de red (NAT):

   • Permite ocultar las direcciones IP internas al usar una dirección pública para toda la red, añadiendo una capa de seguridad.

6. VPN (Virtual Private Network):

   • Algunos firewalls tienen capacidad para gestionar conexiones seguras entre redes mediante túneles cifrados.

Tipos de firewall

Dependiendo de su implementación y funcionalidad, los firewalls pueden clasificarse en las siguientes categorías:

1. Según el nivel en el que operan:

• Firewall de filtrado de paquetes:

  • Opera en la capa de red (modelo OSI).
  • Analiza encabezados de paquetes (IP, puerto, y protocolo).
  • Es rápido, pero tiene capacidades limitadas para identificar amenazas avanzadas.

• Firewall de inspección con estado:

  • Realiza seguimiento de las conexiones activas y establece un contexto.
  • Decide si un paquete es parte de una conexión autorizada o no.

• Firewall de capa de aplicación:

  • Opera en niveles más altos (capa de aplicación).
  • Inspecciona y filtra tráfico basándose en aplicaciones específicas (por ejemplo, HTTP, FTP).
  • Es útil para identificar y bloquear amenazas en tráfico web o correo.

2. Según su implementación:

• Firewalls de hardware:

  • Son dispositivos dedicados con el único propósito de actuar como firewall.
  • Ejemplo: Routers con funcionalidades avanzadas de seguridad.

• Firewalls de software:

  • Aplicaciones instaladas en servidores o dispositivos que ofrecen capacidades de firewall.
  • Ejemplo: pfSense, iptables en Linux, o firewalls en sistemas operativos como Windows Defender.

• Firewalls en la nube:

  • Protegen servicios alojados en entornos de nube.
  • Ejemplo: Firewalls de AWS o Azure.

¿Cómo funciona un firewall?

1. Definición de reglas:

   • Las reglas determinan qué tráfico se permite y cuál se bloquea.
   • Ejemplo: Permitir solo el tráfico HTTP (puerto 80) y HTTPS (puerto 443).

2. Inspección del tráfico:

   • Todo el tráfico entrante y saliente pasa por el firewall.
   • Se compara cada paquete con las reglas configuradas.

3. Acción basada en las reglas:

   • Si un paquete cumple con una regla, el firewall lo permite (acción "permitir").
   • Si no la cumple, el paquete es rechazado o descartado (acción "bloquear").

Importancia de un firewall

• Protección contra ciberataques:
  • Previene accesos no autorizados y bloquea intentos de ataques.
• Control del tráfico:
  • Optimiza el uso de la red al priorizar tráfico legítimo y limitar el tráfico malicioso.
• Cumplimiento normativo:
  • Muchas normativas de seguridad, como PCI DSS o ISO 27001, requieren el uso de firewalls.

Firewalls modernos y características avanzadas

Los firewalls modernos incluyen funcionalidades como:

• Sistemas de prevención y detección de intrusiones (IPS/IDS).
• Inspección profunda de paquetes (DPI) para analizar contenido a nivel detallado.
• Compatibilidad con inteligencia artificial para detectar patrones de amenazas en tiempo real.
• Gestión centralizada para grandes redes empresariales.

Un ejemplo ampliamente utilizado de firewall moderno es pfSense, que integra funciones avanzadas de seguridad y es completamente personalizable, lo que lo convierte en una excelente opción para aprender y desplegar en redes reales.

¿Qué es pfSense?

pfSense es una plataforma de firewall y enrutamiento de código abierto basada en el sistema operativo FreeBSD. Está diseñada para proporcionar una solución poderosa, flexible y altamente configurable que permite gestionar redes de cualquier tamaño, desde entornos domésticos hasta grandes empresas.

pfSense es desarrollado y mantenido por Netgate, una compañía especializada en soluciones de red, y es ampliamente utilizado gracias a su capacidad para ofrecer funciones avanzadas de seguridad y conectividad sin costos de licenciamiento.

Características principales de pfSense

pfSense combina múltiples funcionalidades en un solo sistema, reemplazando dispositivos físicos como routers y firewalls empresariales. Algunas de sus características más destacadas incluyen:

1. Firewall robusto

• Permite crear reglas detalladas para controlar el tráfico de red.
• Soporta filtrado de paquetes y firewall de inspección con estado (Stateful Firewall).
• Posibilidad de definir políticas basadas en IP, puertos, protocolos, o interfaces específicas (LAN, WAN, etc.).

2. Enrutador avanzado

• Gestiona el tráfico entre diferentes redes con configuraciones personalizadas.
• Soporte para NAT (Traducción de Direcciones de Red), que permite ocultar las direcciones IP internas.
• Compatible con configuraciones avanzadas como enrutamiento estático y enrutamiento dinámico (protocolos como OSPF o BGP).

3. Gestión de VPN

• Compatible con múltiples protocolos de VPN como IPSec, OpenVPN, y WireGuard.
• Permite configurar túneles seguros para acceder a recursos internos desde ubicaciones remotas.

4. Balanceo de carga y alta disponibilidad

• Funcionalidades de Balanceo de Carga para distribuir el tráfico entre múltiples conexiones a internet (WAN).
• Failover para asegurar que la red siga funcionando en caso de fallos en una conexión o hardware.

5. Sistema de detección y prevención de intrusiones (IDS/IPS)

• Con herramientas integradas como Snort o Suricata, pfSense puede identificar y bloquear actividades maliciosas en tiempo real.

6. Portal cautivo

• Permite implementar un portal web donde los usuarios deben autenticarse antes de acceder a internet, comúnmente utilizado en redes Wi-Fi públicas.

7. Monitorización y generación de reportes

• Ofrece estadísticas detalladas del tráfico, gráficos en tiempo real, y logs para monitorear la red.
• Compatible con herramientas como Syslog, lo que permite centralizar los registros en servidores externos.

8. Extensibilidad

• Es modular y soporta la instalación de paquetes adicionales como:
  • pfBlockerNG: Para bloquear tráfico de regiones específicas o listas negras.
  • Squid: Proxy para almacenamiento en caché.
  • ntopng: Monitoreo avanzado de tráfico de red.

¿Cómo se usa pfSense?

pfSense se utiliza principalmente como un firewall y enrutador, pero sus aplicaciones son variadas debido a la versatilidad de su diseño. Algunas de las implementaciones más comunes incluyen:

1. Firewall Perimetral

• Protege la red interna (LAN) de ataques provenientes de la red externa (WAN).
• Define reglas para restringir o permitir tráfico basado en políticas de seguridad.

2. Gateway de internet

• Actúa como el punto de acceso principal a internet para una red, gestionando todo el tráfico entrante y saliente.

3. Red Privada Virtual (VPN)

• Crea conexiones seguras entre redes distantes (VPN site-to-site) o permite que usuarios remotos accedan a recursos internos.

4. Balanceo de carga y redundancia

• Asegura disponibilidad de servicios al distribuir el tráfico entre varios enlaces WAN o servidores.

5. Monitoreo y control de tráfico

• Optimiza el uso de la red identificando cuellos de botella y restringiendo aplicaciones no deseadas.

Ventajas de pfSense

• Gratuito y de código abierto: No requiere licencias costosas y la comunidad contribuye activamente a su desarrollo.
• Altamente configurable: Ofrece opciones detalladas para ajustarse a las necesidades específicas de la red.
• Interfaz web intuitiva: Permite administrar el sistema fácilmente desde un navegador sin necesidad de comandos complicados.
• Escalabilidad: Desde pequeñas redes domésticas hasta grandes implementaciones empresariales.
• Seguridad robusta: Incluye múltiples herramientas para proteger la red contra amenazas modernas.

Requisitos para instalar pfSense

Hardware mínimo recomendado:

• Procesador: 64 bits, al menos 1 GHz.
• Memoria RAM: Mínimo 1 GB (se recomienda 2 GB o más para redes con alto tráfico).
• Almacenamiento: 4 GB de espacio disponible en disco.
• Interfaces de red: Mínimo dos tarjetas de red (una para WAN y otra para LAN).

Entornos de instalación:

• Hardware dedicado: En servidores físicos diseñados específicamente para actuar como firewall.
• Virtualización: En entornos virtualizados como VirtualBox, VMware, o Proxmox.

¿Por qué usar pfSense?

pfSense es una herramienta ideal para aprender, implementar y gestionar la seguridad en redes. Combina características avanzadas con facilidad de uso y la posibilidad de adaptarse a cualquier escenario de red. Su interfaz gráfica amigable y su extensa documentación lo convierten en una excelente opción tanto para principiantes como para profesionales experimentados.

Con pfSense, puedes:

• Reemplazar equipos caros de fabricantes como Cisco o Fortinet.
• Tener control total sobre las políticas de seguridad de la red.
• Escalar tu infraestructura sin preocuparte por limitaciones de licencias.

En resumen, pfSense es más que un firewall; es una solución integral para la administración de redes modernas.

La estructura de red empleada para este proyecto es la siguiente.