Cổng ứng dụng (Application Gateway) là loại tường lửa cung cấp kiểm soát cấp ứng dụng đối với lưu lượng mạng. Cổng ứng dụng có thể dùng để từ chối truy cập tài nguyên mạng riêng tư cho khách hàng không tin cậy qua web.
Cổng ứng dụng là chương trình ứng dụng chạy trên hệ thống tường lửa giữa hai mạng. Khi chương trình khách hàng tạo liên kết đến dịch vụ đích, nó kết nối đến cổng ứng dụng, hoặc proxy. Khách hàng sau đó thương lượng với máy chủ proxy để tương tác với dịch vụ đích. Hiệu quả, proxy tạo kết nối với đích phía sau tường lửa và hành động thay mặt khách hàng, che giấu và bảo vệ máy tính riêng lẻ trên mạng phía sau tường lửa.
Điều này tạo ra hai kết nối: một giữa khách hàng và máy chủ proxy và một giữa máy chủ proxy và đích. Vì được kết nối, proxy thực hiện tất cả quyết định chuyển gói. Vì mọi giao tiếp đều qua máy chủ proxy, máy tính phía sau tường lửa được bảo vệ.
Cổng ứng dụng hoạt động bằng cách xác định các gói tin hoặc khối dữ liệu đến tại cấp độ ứng dụng hoặc chương trình. Nó dùng proxy để tạo kết nối riêng tư cho người dùng từ xa. Vì vậy, xem xét người dùng bên ngoài cố gắng truy cập máy chủ nội bộ công ty. Trong trường hợp đó, nó tự động chạy một proxy hoặc một thể hiện của ứng dụng mô phỏng chức năng của máy chủ đang được truy cập. Cách đó, ứng dụng thực tế không bị ảnh hưởng bởi bất cứ điều gì khách hàng làm.
Cổng ứng dụng xác định gói tin đến tại cấp ứng dụng và dùng proxy để tạo phiên an toàn với người dùng từ xa. Ví dụ: khi người dùng bên ngoài với trình duyệt Web cố gắng truy cập máy chủ intranet nội bộ của công ty, cổng ứng dụng chạy ứng dụng proxy mô phỏng máy chủ intranet nội bộ.
Một phiên được tạo giữa người dùng từ xa và ứng dụng proxy, trong khi một phiên riêng biệt, độc lập được tạo giữa ứng dụng proxy và máy chủ intranet nội bộ. Người dùng từ xa tạo yêu cầu đến proxy, proxy đóng vai trung gian và lấy dữ liệu từ máy chủ intranet nội bộ, sau đó proxy trả kết quả cho người dùng từ xa.
Lợi ích của dùng cổng ứng dụng so với bộ lọc gói tin là: trong lọc gói tin, kết nối mạng trực tiếp vẫn tồn tại giữa người dùng từ xa và tài nguyên mạng nội bộ, trong khi cổng ứng dụng ngăn chặn người dùng từ xa truy cập trực tiếp tài nguyên mạng nội bộ.
Lớp an ninh bổ sung này đi kèm chi phí: cổng ứng dụng thường chậm hơn và cần ứng dụng proxy riêng cho mỗi dịch vụ mạng nội bộ cần cung cấp qua tường lửa.
Cổng ứng dụng cũng được ưu tiên cao hơn bộ lọc gói tin vì sau dùng kết nối mạng trực tiếp. Nó cũng cung cấp cho máy tính danh sách toàn diện mọi lưu lượng đến. Điều đó hữu ích khi nhận diện cố gắng độc hại hack vào mạng.