За пределами периметра: архитекция доверия в облачную эпоху Мохита Кумара Сингха

Облачный ландшафт, характеризующийся его динамичным, распределенным и эфемерным характером, предлагает беспрецедентную ловкость и масштабируемость. Тем не менее, это очень динамизм разрушает традиционные парадигмы безопасности. Концепция надежной внутренней сети, защищенной закаленным периметром, становится все более устаревшей. Микросервисы растягиваются в многоквалочных средах, контейнеры вверх и вниз вверх и вниз, а API образуют критическую, но уязвимую соединительную ткань. В этой новой реальности, как мы укрепляем доверие? Как мы защищаем конфиденциальные данные и критические рабочие нагрузки, когда периметр растворился? Ответ заключается в фундаментальном сдвиге в области безопасности: нулевое доверие.

Zero Trust - это не продукт, а стратегический подход к кибербезопасности, основанный на принципе «никогда не доверять, всегда проверяйте». Он диктует, что ни один пользователь или объект, будь то внутри или за пределами традиционной границы сети, нельзя доверять по умолчанию. Вместо этого доверие должно быть установлено явно и постоянно проверять, и доступ, предоставляемый с наименьшей привилегией, в зависимости от контекста. Эта статья углубляется в основные принципы нулевого доверия архитектуры (ZTA), исследует уникальные проблемы реализации его в облачных условиях и описывает практические стратегии, технологии и лучшие практики. Это руководство, предназначенное для специалистов по безопасности ИТ, облачных архитекторов, инженеров Devsecops и лиц, занимающихся технологическими решениями, предлагает практическую информацию для архитекции устойчивой и устойчивой безопасности в эпоху облачных мест.

Понимание нулевого доверия: основные принципы

Фонд нулевого доверительного архитектуры, которая формализована такими рамками, как NIST Special Publication 800-207, опирается на несколько ключевых принципов, которые принципиально переопределяют, как мы подходим к безопасности:

• Никогда не доверяйте, всегда проверяйте:Это краеугольный камень. Zero Trust устраняет устаревшую концепцию неявного доверия на основе местоположения сети. Каждый запрос на доступ, независимо от происхождения, должен рассматриваться как потенциально враждебный. Проверка требует строгой аутентификации как пользователя, так и устройства в сочетании с авторизацией, основанной на динамических политиках, прежде чем предоставить доступ к любому ресурсу.

• Предположим нарушение:ZTA работает по предположению, что нарушения неизбежны или, возможно, уже произошли. Поэтому меры безопасности предназначены для минимизации радиуса взрыва атаки. Если злоумышленник закрепляется, их способность перемещаться в боковом направлении по сети и получить доступ к другим ресурсам должна быть строго ограничена.

• Наименьшая привилегия доступ:Пользователям и системам должны быть предоставлены только абсолютные минимальные разрешения, необходимые для выполнения их конкретных задач, для кратчайшей необходимой продолжительности. Этот принцип применяется не только к учетным записям пользователей, но и к приложениям, услугам и сетевым потокам. Доступ предоставляется на основе для сессии, на основе.

• Микросегментация:Вместо широких сегментов сети Zero Trust выступает за гранулярную сегментацию, часто вплоть до индивидуальной рабочей нагрузки. Сетевой трафик ограничен в зависимости от идентичности и политики, создавая небольшие изолированные зоны (микросегменты). Это предотвращает боковое движение злоумышленников, содержащих потенциальные нарушения.

• Непрерывный мониторинг и проверка:Доверие-это не одноразовое событие; Это динамично и должно быть постоянно оцениваться. ZTA требует постоянного мониторинга поведения пользователей, здоровья устройств, сетевого трафика и моделей доступа к ресурсам. Отклонения от ожидаемого поведения или изменения в осанке безопасности могут вызвать повторную аутентификацию или отзыв доступа.

• Сосредоточьтесь на ресурсах:Защитные усилия центра по обеспечению самих ресурсов (данные, приложения, услуги), а не только сегменты сети, в которых они проживают. Политики доступа определяются на основе чувствительности и контекста доступного ресурса.

Облачная головоломка: уникальные проблемы

Хотя принципы нулевого доверия являются повсеместно применимыми, внедрение их в облачных средах представляет собой уникальный набор проблем, вытекающих из неотъемлемой природы облака:

• Динамическая и эфемерная инфраструктура:Облачные среды постоянно находятся в потоке. Контейнеры, без серверных функций и виртуальные машины создаются, уничтожаются и масштабируются автоматически в течение нескольких минут или секунд. Статические правила на основе IP и традиционная защита периметра неэффективны против таких переходных рабочих нагрузок. Политики безопасности должны динамически адаптироваться к этому постоянному изменению.

• Распределенные архитектуры и повышенная поверхность атаки:Микросервисы разбивают монолитные применения на меньшие, независимые компоненты. Предлагая гибкость, это значительно увеличивает количество конечных точек сети и пути связи (трафик «восток-запад»), которые нуждаются в защите, значительно расширяя поверхность атаки.

• Пролиферация API:API являются основой облачных приложений, облегчающих связь между микросервисами, сторонними интеграциями и пользовательскими интерфейсами. Каждая конечная точка API является потенциальной точкой входа для злоумышленников, требуя надежной аутентификации, разрешения, ограничения ставок и защиты угроз.

• Сложность и масштаб:Управление безопасностью по потенциально тысячам микросервисов, контейнеров, функций и API, распространенных в гибридных или мульти-облачных средах, приводит к значительной сложности. Определение, обеспечение соблюдения и мониторинг гранулированной политики в этом масштабе является основным препятствием.

• Управление идентификацией:Различие между людьми, учетными записями услуг, идентификацией приложений и компонентами инфраструктуры становится критическим и сложным. Управление учетными данными, ролями и разрешениями последовательно по всему разнообразному ландшафту требует сложных решений управления идентификацией и доступом (IAM) и привилегированного управления доступом (PAM).

• Видимость и мониторинг:Получить всестороннюю видимость в эфемерных рабочих нагрузках, зашифрованный трафик между услугами (часто внутри сервисной сетки) и взаимодействия API сложно. Традиционным инструментам мониторинга часто не хватает контекста и гранулярности, необходимых для эффективного обнаружения угроз и ответа в этих средах.

• Автоматизация и интеграция (DevSecops):Безопасность не может быть запоздалой мыслью; Он должен быть интегрирован в трубопроводы CI/CD. Автоматизация проверки безопасности, обеспечение соблюдения политики и управление уязвимость (изменение «левого» безопасности) имеет важное значение, но требует культурных изменений и новых инструментов в рамках DevSecops.

• Модель общей ответственности:Организации должны четко понимать разделение обязанностей по безопасности между собой и поставщиками облачных услуг (CSP). Неправильные возможности в рамках ответственности клиента остаются основной причиной нарушений облаков.

Реализация нулевого доверия в облаке: стратегии и технологии

Успешная реализация нулевого доверия в облачной среде требует многогранного подхода, используя конкретные стратегии и технологии в разных областях безопасности.

Управление идентификацией и доступом (IAM) - Фонд

Идентичность является основным столпом нулевого доверия. ПроверкаВОЗиличтоЗапрашивает доступ к доступу имеет первостепенное значение. *Сильная аутентификация:Выходить за рамки паролей. Реализуйте многофакторную аутентификацию (MFA) повсеместно для всех пользователей. Изучите методы аутентификации без паролей (FIDO2, Biometrics) для улучшения безопасности и пользовательского опыта.

• Гранулированный контроль доступа:Реализовать контроль доступа на основе ролей (RBAC) и контроль доступа на основе атрибутов (ABAC) для обеспечения соблюдения наименьшей привилегии. Используйте политики условного доступа (общий на платформах, таких как Azure AD и AWS IAM), которые учитывают идентификацию пользователя, здоровье устройства, местоположение и сигналы риска в реальном времени для принятия динамических решений доступа.

• Федерация личности и SSO:Используйте Single Sign-On (SSO) решения, федеративные с помощью центрального поставщика идентификаторов (IDP), таких как Azure AD, Okta или Ping Identity, чтобы последовательно управлять идентификациями в облачных платформах и приложениях.

• Привилегированный управление доступом (PAM):Безопасно управлять и контролировать привилегированные учетные записи (человека и машина) с помощью PAM Solutions. Реализовать доступ только (JIT) и записи сеанса для конфиденциальных операций.

Рисунок 2: Пример конфигурации политики Azure AD Conditage Access. Демонстрирует определение условий (например, риск пользователя, соответствие устройствам) и предоставление управления (например, требуется MFA) для доступа к облачным приложениям.

Безопасность и сегментация сети

Zero Trust переопределяет безопасность сети, отходя от защиты от периметра к гранулярной сегментации на основе идентификации.

• Микросегментация:Реализуйте мелкозернистую сегментацию сети, в идеале на уровне рабочей нагрузки. Используйте облачные группы безопасности/брандмауэры (например, группы безопасности AWS, группы сети Azure, правила брандмауэра GCP) и расширенные решения, такие как сетки обслуживания (ISTIO, Linkerd) или выделенные платформы микросегментации (IPRUMIO, AKAMAI Guardicore), чтобы обеспечить соблюдение политики, основанных на личности обслуживания, а не только IP-адресах. Трафик между сегментами должен быть отклонен по умолчанию.

• Zero Trust Network Access (ZTNA):Замените традиционные VPN на ZTNA Solutions (также известные как программные периметры или SDP). ZTNA предоставляет доступ к конкретным приложениям на основе проверенной идентификации и контекста пользователей и устройств, а не обеспечивает широкий доступ к сети.

• Сервисная сетка Безопасность:Сервис, такие как ISTIO или Linkerd, в средах Kubernetes для обеспечения соблюдения взаимных TLS (MTLS) для зашифрованной связи между микросервисами, применения мелкозернистых полисов управления движением и получения видимости в общении с обслуживанием.

Непрерывный мониторинг, видимость и аналитика

Вы не можете защитить то, что не видите. Непрерывный мониторинг имеет решающее значение для проверки доверия и обнаружения угроз.

• Централизованный журнал и Siem:Совокупные журналы из всех соответствующих источников (облачные платформы, приложения, конечные точки, поставщики идентификации, сетевые устройства) в систему центральной информации о безопасности и управлении событиями (SIEM) для корреляции и анализа.

• Аналитика поведения пользователей и объекта (UEBA):Используйте инструменты UEBA для базового нормального поведения для пользователей и учетных записей услуг и обнаружить аномалии, которые могут указывать на скомпрометированные учетные записи или инсайдерские угрозы.

• Управление опорой в облачной безопасности (CSPM):Используйте инструменты CSPM для постоянного мониторинга облачных сред для неправильных конфигураций, нарушений соответствия и рисков безопасности. Нативные облачные инструменты, такие как AWS Security Hub, Центр безопасности Azure (Microsoft Defender for Cloud) и командный центр Google Security предоставляют основополагающие возможности CSPM.

• Платформы защиты рабочей нагрузки (CWPP):Развертывание решений CWPP для обеспечения видимости и защиты для облачных рабочих нагрузок (виртуальных машин, контейнеров, функций без серверов), включая управление уязвимостью, защиту времени выполнения, а также возможности обнаружения конечных точек (EDR), адаптированные для облака.

Обеспечение облачных рабочих нагрузок

Защита разнообразных рабочих нагрузок, работающих в облаке, требует конкретных подходов.

• Безопасность контейнера:Реализовать безопасность на протяжении всего жизненного цикла контейнера: сканирование изображений для уязвимостей в регистрациях и конвейерах CI/CD, обеспечение соблюдения политики безопасности (например, предотвращение привилегий корней), контроль контейнера выполнения для угроз и обеспечить базовый оркестратор (например, kubernetes).

• Без сервера безопасность:Безопасные функции без сервера, применяя наименьшие привилегии IAM Роли, проверка данных о событиях ввода, защита кода и зависимостей функции и мониторинга журналов выполнения для аномалий.

• Безопасность Kubernetes:Secure Kubernetes Clusters путем настройки RBAC, реализации сетевых политик для коммуникации POD, безопасного управления секретами, конфигураций узлов упрочнения и регулярного сканирования на предмет уязвимостей и неправильных настроек.

API Security

Учитывая их критическую роль, API требуют выделенных мер безопасности.

• Аутентификация и авторизация:Безопасные API с использованием надежных механизмов, таких как OAuth 2.0 и OpenID Connect (OIDC) для аутентификации/авторизации пользователя и приложений. Безопасно управлять клавишами API.

• API -шлюзы:Используйте шлюзы API для централизации политического обеспечения, аутентификации, ограничения ставок, дросселирования и маршрутизации для API.

• Входная проверка и защита угроз:Проверьте все входы API строго, чтобы предотвратить инъекционные атаки. Используйте брандмауэры веб-приложений (WAF), потенциально интегрированные с шлюзами API, для защиты от общих веб-угроз и специфичных для API (например, Top 10 Security API API OWASP). *Шифрование:Обеспечение шифрования TLS для всего трафика API (данные в транзите).

Безопасность и соблюдение данных

В конечном счете, Zero Trust стремится защитить данные. Это включает в себя понимание того, где данные находятся, классифицируют их и применяют соответствующие элементы управления.

• Классификация и маркировка данных:Определите и классифицируйте конфиденциальные данные в ваших облачных средах. Используйте теги или метки, чтобы применить соответствующие политики безопасности.
• Шифрование:Удобные данные о шифровании как в RET (с использованием облачных поставщиков KMS или управляемого шифрования базы данных), так и в транзите (с использованием TLS/MTLS).
• Профилактика потери данных (DLP):Реализуйте решения DLP для мониторинга и предотвращения эксфильтрации конфиденциальных данных с помощью различных точек выхода.
• Картирование соответствия:MAP Zero Trust Controls для соответствующих структур соответствия (например, NIST CSF, PCI DSS, HIPAA, GDPR). Используйте отчеты о соответствии и инструменты по провайдеру облачного поставщика для оптимизации аудитов.
• Аудиторские тропы:Обеспечить комплексную регистрацию аудита для всех запросов доступа, изменений политики и событий безопасности.

Ключевые технологии и инструменты ландшафт

Реализация ZTA включает в себя использование комбинации технологий, часто интегрированных:

• Поставщики идентификаций (IDP):Azure Active Directory, Okta, Ping Identity, Google Cloud Identity.

• Поставщики ZTNA/SDP:Zscaler Private Access (ZPA), Palo Alto Networks Prisma Access, CloudFlare Access, Netskope Private Access, Akamai Secure Internet Access Enterprise.

• Микросегментация:Illumio Core, сегментация Akamai Guardicore, Cisco безопасная рабочая нагрузка (тетрация), облачные элементы управления (группы безопасности, сетевые политики).

• CSPM/CWPP:Palo Alto Networks Prisma Cloud, платформа безопасности Aqua, Crowdstrike Falcon Cloud Security, Sysdig Secure, платформа данных с кружевным полиграфом, Wiz, Security Orca, нативные облачные инструменты (Hub AWS, Azure Defender для облака, Центр команд GCP Security).

• Сервисная сетка:Istio, Linkerd, Consul Connect.

• Безопасность API:API Gateways (AWS API Gateway, Azure API Management, Google Apigee), WAFS (CloudFlare, Akamai, F5), специальные поставщики безопасности API (соляная безопасность, неэмичная безопасность).

• Siem/Soar:Splunk, IBM Qradar, Microsoft Sentinel, Exabeam, SecuroNix, Logrhythm.

Реальные преимущества облачного няро доверия

Внедрение модели нулевого доверия в облачной среде дает значительные преимущества:

• Усовершенствованная осанка безопасности:Резко уменьшает поверхность атаки и ограничивает радиус взрыва нарушений, устраняя неявное доверие и обеспечивая наименьшую привилегию.

• Улучшенное обнаружение и ответ угрозы:Непрерывный мониторинг и гранулированная видимость обеспечивают более быстрое обнаружение аномальной деятельности и скомпрометированных сущностей.

• Лучшее соблюдение и управление:Гранулированный контроль доступа, комплексный аудит и обеспечение соблюдения политики помогают удовлетворить строгие нормативные требования.

• Безопасный удаленный доступ:Обеспечивает безопасный, конкретный доступ к приложениям доступ для удаленных работников и третьих лиц без рисков, связанных с традиционными VPN.

• Повышенная операционная эффективность:Автоматизация задач по обеспечению соблюдения политики и безопасности уменьшает ручные усилия и улучшает последовательность.

• Включение безопасного цифрового преобразования:Позволяет организациям уверенно принять облачные технологии, микросервисы и практики DevOps без ущерба для безопасности.

Общие ловушки и как их избежать

Путешествие в Zero Trust сложное и не без потенциальных ловушек:

• Сложность перегружена:Попытка реализовать все сразу может быть ошеломляющей.Избегание:Начните с малого, сосредотачиваясь на критических активах или вариантах использования. Принять итеративный подход, постоянно расширяя и совершенствуя реализацию ZTA.

• Отрицательный пользовательский опыт:Чрезмерно ограничительные политики или громоздкие процессы аутентификации могут расстроить пользователей и препятствовать производительности.Избегание:Потребности в безопасности баланса с пользовательским опытом. Вовлекайте пользователей ранним, используйте адаптивный/условный доступ и изучайте параметры без пароля.

• Проблемы разрастания инструмента и интеграции:Реализация ZTA часто включает в себя несколько инструментов. Отсутствие интеграции создает пробелы в безопасности и операционные накладные расходы.

• Избегание:Расстановите приоритеты интегрированных платформ, где это возможно. Сосредоточьтесь на инструментах с надежными API для совместимости. Разработать четкое архитектурное видение.

• Отсутствие автоматизации:Управление политикой вручную и реагировать на оповещения в динамических облачных средах неустойчиво.Избегание:Вкладывайте значительные средства в автоматизацию для определения политики (политика как код), применение, мониторинг и ответ (SOAR).

• Недостаточный мониторинг и видимость:Реализация элементов управления без адекватной видимости для проверки их эффективности опасна.Избегание:Обеспечить комплексный мониторинг по идентификации, конечных точкам, сети, приложениям и данным. Непрерывно подтверждайте, что политики работают в соответствии с задумами.

• Игнорирование культурного сдвига:Zero Trust - это не так много о культуре, как и технологии. Сопротивление изменениям или отсутствию осведомленности о безопасности может подорвать реализацию.Избегание:Сделать культуру с благополучием. Подчеркните, что безопасность - это ответственность каждого. Обеспечить обучение и четкое общение.

Заключение

В динамичном мире, без периметра, облачных вычислений, Zero Trust больше не является нишевой концепцией, а стратегическим императивом. Выход за пределы устаревшей защиты на основе периметра и принятие философии «никогда не доверяйте, всегда проверьте» необходимо для защиты современных предприятий. Сосредоточив внимание на сильной проверке идентификации, наименьшем доступе к привилегии, микросегментации, непрерывному мониторингу и напрямую защиту рабочих нагрузок и API, организации могут создавать устойчивую и адаптивную архитектуру безопасности.

Путешествие по внедрению требует тщательного планирования, использования правильных технологий между идентификацией, сетью, рабочими нагрузками, данными и мониторингом доменов, а также решение уникальных проблем, связанных с облачными средами. В то время как существуют подводные камни, итеративный, основанный на рисках подход, ориентированный на критические активы, автоматизацию и содействие культуре, заботящейся о безопасности, может привести к успеху.

Начните свое Zero Trust Journey с оценки вашей текущей осанки безопасности, выявления областей высокого риска и разработки поэтапной дорожной карты. Начните реализовывать основополагающие элементы управления, такие как сильный IAM и микросегментация для критических приложений. Помните, что Zero Trust - это не пункт назначения, а непрерывный процесс уточнения и адаптации. Принимая это путешествие, организации могут раскрыть весь потенциал облака, сохраняя при этом надежную безопасность и доверие к непрепятственному миру.

Ссылки:

• Национальный институт стандартов и технологий (NIST). (2020).Специальная публикация 800-207: Архитектура нулевого доверияПолемhttps://doi.org/10.6028/nist.sp.800-207
• (Включите URL -адреса из веб -поиска в Research_notes.md в зависимости от необходимости или цитируйте конкретные статьи, если они широко цитируются/перефразируются)