零信任體系化能力建設(shè)(3):網(wǎng)絡(luò)彈性與隔離邊界
前言:網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代企業(yè)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的核心。零信任理念致力于構(gòu)建一個(gè)以身份(而非網(wǎng)絡(luò))為中心的網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu),引發(fā)了企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu)的變革。在零信任體系化能力建設(shè)中,“網(wǎng)絡(luò)”承載并連接了其他的安全能力支柱,是實(shí)現(xiàn)零信任安全框架的關(guān)鍵。
關(guān)鍵字:零信任;微隔離;網(wǎng)絡(luò)彈性;加密
一
零信任網(wǎng)絡(luò)安全
零信任架構(gòu)使傳統(tǒng)基于邊界的安全方法發(fā)生了改變,在向零信任遷移的過程中,網(wǎng)絡(luò)扮演著一個(gè)非常獨(dú)特的角色。一方面,“網(wǎng)絡(luò)”從安全活動(dòng)的焦點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橄嗷リP(guān)聯(lián)的支柱領(lǐng)域之一,失去了在傳統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)為中心的安全框架中的主導(dǎo)地位。另一方面,網(wǎng)絡(luò)是零信任架構(gòu)的重要支撐,是連接零信任其他所有支柱的方式和通道。
在零信任體系化安全能力中,“網(wǎng)絡(luò)”是一個(gè)開放的通信媒介和通道,包括傳統(tǒng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)通道(例如,內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng))和信息通道(例如,用于傳輸信息的網(wǎng)絡(luò)隧道和應(yīng)用層通道等)。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)跨越了多種基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境和連接,包括:
● 傳統(tǒng)的本地設(shè)施、服務(wù)器和應(yīng)用程序;● 隨時(shí)移動(dòng)、接入的移動(dòng)設(shè)備;● 訪問公司資源的外部用戶(例如,供應(yīng)商、客戶等);● 基于云的系統(tǒng)(IaaS、PaaS和SaaS);● 部署于特定環(huán)境的、計(jì)算能力有限的IoT設(shè)備;● 內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(CDN)。
復(fù)雜環(huán)境中沒有真正的邊界。網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性一直是傳統(tǒng)邊界安全面臨的主要挑戰(zhàn),而傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全控制措施(例如,防火墻、網(wǎng)絡(luò)分段、NAC和IDS等)也存在各種難以避免的缺點(diǎn),主要包括:
● 網(wǎng)絡(luò)分段和NAC存在沉重的運(yùn)維負(fù)擔(dān),并且可能因引入專有數(shù)據(jù)報(bào)格式,導(dǎo)致廠商依賴和鎖定;
零信任在更接近應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)和其他資源的位置實(shí)現(xiàn)安全控制,增強(qiáng)傳統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)措施,并提高縱深防御能力。為了實(shí)現(xiàn)零信任戰(zhàn)略,組織需要明確業(yè)務(wù)活動(dòng)與零信任網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)聯(lián),了解環(huán)境中的所有入口、出口和訪問點(diǎn),并基于這些可見性來實(shí)施整體的網(wǎng)絡(luò)安全策略,包括業(yè)務(wù)流映射,從身份(或設(shè)備)出發(fā)對訪問進(jìn)行分段(微隔離)和安全強(qiáng)化。
二
網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵能力
在零信任安全框架中,網(wǎng)絡(luò)層面的安全能力既要確保對網(wǎng)絡(luò)的授權(quán)訪問,防止橫向移動(dòng)和非法訪問,也要保障業(yè)務(wù)流量的機(jī)密性和完整性,確保敏感信息不被篡改或泄露,同時(shí)還要保證網(wǎng)絡(luò)的彈性和高可用,適應(yīng)不斷變化的威脅環(huán)境和業(yè)務(wù)需求。
1
網(wǎng)絡(luò)分段與隔離
微隔離(Micro-Segmentation)對網(wǎng)絡(luò)分段進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化,力圖將每個(gè)設(shè)備(甚至應(yīng)用程序)置于獨(dú)立的分段內(nèi)。與被稱為宏隔離(Macro-Segmentation)的網(wǎng)絡(luò)分段相比,微隔離雖然確實(shí)將網(wǎng)絡(luò)劃分為更小的隔離部分,但其重點(diǎn)是要能夠?yàn)閱蝹€(gè)工作負(fù)載、應(yīng)用程序或服務(wù)創(chuàng)建安全策略,提供比網(wǎng)絡(luò)分段更細(xì)粒度的可見性和安全控制,確保所有設(shè)備或應(yīng)用程序之間的流量都被檢查,以查找潛在的惡意內(nèi)容或違反企業(yè)安全或訪問控制策略的行為。
將網(wǎng)絡(luò)分段變得更小,實(shí)現(xiàn)微分段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是向零信任安全遷移的理想步驟。在云數(shù)據(jù)中心中,SDN(軟件定義網(wǎng)絡(luò))和NFV(網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化)等技術(shù)有助于根據(jù)特定應(yīng)用程序、服務(wù)或工作負(fù)載創(chuàng)建這些類型的微隔離,基于容器的編排平臺還可以通過隔離特定服務(wù)和應(yīng)用程序來促進(jìn)微隔離的實(shí)現(xiàn)。
2
流量管理與檢視
傳統(tǒng)的流量管理主要受網(wǎng)絡(luò)QoS的需求驅(qū)動(dòng),對數(shù)據(jù)包進(jìn)行排隊(duì)排序,確保關(guān)鍵業(yè)務(wù)、高優(yōu)先級流量得到優(yōu)先處理。例如,適用于骨干網(wǎng)QoS的DiffServ模型,通常根據(jù)數(shù)據(jù)流的QoS要求,將流量劃分為不同的級別,高級別的數(shù)據(jù)流比低級別的數(shù)據(jù)流優(yōu)先傳輸。
在零信任安全體系中,基于應(yīng)用感知的流量管理不僅用于保障關(guān)鍵業(yè)務(wù)的QoS,根據(jù)應(yīng)用的特定部分或用戶操作來控制流量,還需要能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)上允許的應(yīng)用程序類型,識別并阻止格式異常的流量,以防止對允許的應(yīng)用程序協(xié)議的濫用,降低網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)。
為了實(shí)施有效的網(wǎng)絡(luò)流量管理,需要增加網(wǎng)絡(luò)可見性,確保在流量層面能夠檢視、識別、區(qū)分不同的應(yīng)用程序,以實(shí)施基于應(yīng)用感知的安全策略。在全流量加密的零信任網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,該要求顯然存在一些技術(shù)瓶頸,同時(shí)還要面對QoS保障所帶來的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維復(fù)雜性問題。
3
協(xié)議安全與加密

一般來說,在應(yīng)用或數(shù)據(jù)層面(即支柱)來實(shí)施加密策略相對比較簡單,組織也已經(jīng)開始逐漸采用SSH、TLS、HTTPS和安全DNS(例如,DNSSEC、DNS over TLS、DNS over HTTPS等)等協(xié)議開發(fā)或替換應(yīng)用,以提供適當(dāng)?shù)臋C(jī)密性。然而,有些遺留應(yīng)用使用了自定義協(xié)議和端口,很難進(jìn)行加密改造。因此,組織需要采用一些其他類型的安全措施。例如,嘗試將這些應(yīng)用程序的流量隔離到獨(dú)立的段中,以減少能夠查看明文流量的人數(shù)。
另外,除了端到端的應(yīng)用層加密方式外,網(wǎng)絡(luò)層(點(diǎn)到點(diǎn))加密可以確保所有數(shù)據(jù)都被加密,并提供友好無感的用戶體驗(yàn)。加密過程由網(wǎng)絡(luò)上的不同設(shè)備(路由器、防火墻)或通過軟件代理來執(zhí)行。需要注意的是,網(wǎng)絡(luò)層加密能夠滿足南-北向的數(shù)據(jù)(例如,客戶與企業(yè)應(yīng)用之間的電子商務(wù)通信)加密需要,但它可能無法加密東-西向數(shù)據(jù),企業(yè)內(nèi)網(wǎng)或云端數(shù)據(jù)中心的流量可能仍然是明文。
最后,當(dāng)所有流量都被加密后,自然也就丟失了可見性,零信任需要在監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量和降低數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險(xiǎn)之間取得平衡。此外,即使在普遍采用加密通信的網(wǎng)絡(luò)中,明文的敏感信息和口令也幾乎無處不在,企業(yè)網(wǎng)絡(luò)仍然會面臨一些與機(jī)密性相關(guān)的安全問題(例如,密鑰管理)。
4
網(wǎng)絡(luò)彈性與可用
與網(wǎng)絡(luò)安全相比,網(wǎng)絡(luò)彈性假設(shè)攻擊者已經(jīng)侵入并將在網(wǎng)絡(luò)中長期存在,在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境(包括威脅、運(yùn)行和技術(shù))持續(xù)發(fā)生變化的前提下,以最大程度提高組織完成關(guān)鍵或重要任務(wù)或業(yè)務(wù)功能的能力,體現(xiàn)了“面向失效的防御”、“縱深防御”、“自適應(yīng)防御”的安全理念,要求從多個(gè)層次和維度來全面地進(jìn)行基于風(fēng)險(xiǎn)的檢測、響應(yīng)和安全拒止,這與零信任的安全彈性理念是一致的。

從實(shí)現(xiàn)層面看,網(wǎng)絡(luò)彈性更側(cè)重對關(guān)鍵業(yè)務(wù)和核心基礎(chǔ)設(shè)施的安全保障,并通過網(wǎng)絡(luò)彈性工程框架(CREF,如圖3)從目的、目標(biāo)和技術(shù)三個(gè)層面給出了網(wǎng)絡(luò)彈性的實(shí)現(xiàn)框架。
在建設(shè)零信任網(wǎng)絡(luò)能力時(shí),網(wǎng)絡(luò)彈性工程能夠支持零信任理念的實(shí)施,通過快速調(diào)整和部署新的安全措施、身份驗(yàn)證和訪問控制機(jī)制,適應(yīng)不斷變化的安全需求和威脅環(huán)境。另一方面,零信任安全通過精細(xì)的訪問控制和身份驗(yàn)證來減少安全漏洞和風(fēng)險(xiǎn),從而增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全性和彈性。
三
網(wǎng)絡(luò)安全的最佳實(shí)踐
零信任網(wǎng)絡(luò)需要具有“分而治之”的網(wǎng)絡(luò)彈性能力,其關(guān)鍵思想是通過在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)放置多個(gè)檢查點(diǎn)來創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)微分段,以阻止惡意或未經(jīng)授權(quán)的橫向移動(dòng),并在發(fā)生違規(guī)訪問時(shí),能夠快速響應(yīng)以遏制和隔離威脅。
1
建立數(shù)據(jù)流清單
建立數(shù)據(jù)流清單是零信任網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要步驟,也是一個(gè)需要持續(xù)建設(shè)、更新的過程,以保持與網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)變化的同步。在針對南北向和東西向流量進(jìn)行梳理和分類分析時(shí),可分別采用以下方法:
● 識別邊界點(diǎn)。確定數(shù)據(jù)流進(jìn)入和離開網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵邊界點(diǎn),例如防火墻、代理服務(wù)器或邊界路由器。● 分析網(wǎng)絡(luò)日志。分析南北向流量的網(wǎng)絡(luò)日志,以識別數(shù)據(jù)的源頭和目的地,以及協(xié)議和端口。● 識別應(yīng)用程序。通過協(xié)議分析、端口識別或應(yīng)用程序分類工具,確定與每個(gè)數(shù)據(jù)流相關(guān)的應(yīng)用程序和服務(wù)。● 識別內(nèi)部通信。通過網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控工具或數(shù)據(jù)包分析,了解內(nèi)部系統(tǒng)之間的通信流量。● 制定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。通過繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D,標(biāo)識各個(gè)系統(tǒng)和組件之間的連接和通信路徑。● 映射業(yè)務(wù)流程。與業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)合作,了解各個(gè)業(yè)務(wù)流程涉及的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)交換情況,識別每個(gè)數(shù)據(jù)流與特定業(yè)務(wù)流程的關(guān)聯(lián)。
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實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)微隔離
不同組織的微隔離細(xì)分深度因成熟度而異,有的組織使用無微隔離的“扁平網(wǎng)絡(luò)”,有的僅通過VLAN進(jìn)行了簡單隔離,而具有更高成熟度的零信任網(wǎng)絡(luò)則需要考慮身份、設(shè)備、數(shù)據(jù)和資源的微隔離。
此外,實(shí)現(xiàn)微分段需要對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)流有深入的了解。映射和管理如此眾多的網(wǎng)絡(luò)分段,并一致地執(zhí)行安全策略極具挑戰(zhàn)性。這也是SDN、NFV等網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和虛擬化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用的原因之一。
3
網(wǎng)絡(luò)檢測與響應(yīng)
引入自動(dòng)化工具和響應(yīng)機(jī)制可以提高威脅檢測和響應(yīng)的效率和準(zhǔn)確性,包括實(shí)時(shí)告警、自動(dòng)封鎖惡意流量、隔離受感染的設(shè)備等措施,組織可以更好地進(jìn)行威脅檢測和響應(yīng),以保護(hù)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)安全。
4
SDP與VPN替代
SDP被視為VPN的一種替代方案,提供了更加靈活、安全和可控的網(wǎng)絡(luò)訪問方式,可以基于用戶身份、設(shè)備狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等多個(gè)因素來決定用戶能夠訪問的資源和權(quán)限,更加適用于現(xiàn)代的分布式和云原生環(huán)境。
四
結(jié)語
零信任架構(gòu)試圖通過消除對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的隱含信任,來減輕與網(wǎng)絡(luò)威脅相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。然而,云時(shí)代下企業(yè)網(wǎng)絡(luò)涵蓋了內(nèi)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、云等多個(gè)區(qū)域,在如此復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)并非易事。零信任網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)要求企業(yè)重新審視企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的組成和彈性要求,加強(qiáng)底層基礎(chǔ)設(shè)施、容器、微服務(wù)和云平臺的網(wǎng)絡(luò)安全管理,通過與現(xiàn)有安全程序和工具的無縫集成,為企業(yè)提供更強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)安全能力,以應(yīng)對日益復(fù)雜的威脅環(huán)境變化。
隨著網(wǎng)絡(luò)威脅日益復(fù)雜和企業(yè)信息安全風(fēng)險(xiǎn)的增加,實(shí)施零信任架構(gòu)已成為保護(hù)企業(yè)關(guān)鍵資產(chǎn)和數(shù)據(jù)的有效策略。易安聯(lián)“權(quán)說安全”公眾號近期擬發(fā)布系列研究成果,基于不同廠商、組織所提出的零信任成熟度模型和典型解決方案,從身份、設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用與工作負(fù)載、數(shù)據(jù)等不同領(lǐng)域分析零信任能力建設(shè)的內(nèi)容、方法和趨勢,討論零信任的安全能力組成和最佳實(shí)踐,幫助企業(yè)規(guī)劃、構(gòu)建和實(shí)施零信任戰(zhàn)略。