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随着云计算技术的成熟与发展,越来越多企业加速“上云”进程,云原生应用也日益普及并开始承载企业核心生产系统。
近日,腾讯安全云鼎实验室「安全大讲堂」邀请中国信通院云大所云计算部副主任陈屹力,以“云原生安全发展现状与趋势分析”为主题,围绕产业历史沿革进行前瞻性的技术及行业趋势分享,重点探讨了当前云原生环境下主要的安全威胁、云原生安全防护体系建设以及云原生未来的发展趋势。
随着云计算的普及,云原生技术已经成为企业基础架构主流的方案,其带来的极致弹性能力、服务自治故障自愈能力以及大规模可复制能力,能进一步释放企业数字基础设施生产力,大幅提升应用迭代速度。根据中国信息通信研究院发布的《云原生用户调查报告》显示,60%以上的用户已在生产环境中应用容器技术,80%的用户已经使用或计划使用微服务架构,近30%用户的生产环境中应用了Serverless技术。
但云原生技术的广泛应用也加深企业上云的安全顾虑,《云原生用户调查报告》显示,安全性连续两年成为企业用户的最大顾虑,2021年近7成用户担心在生产环境中大规模应用云原生技术时的安全性,随后才是技术门槛高、与原有信息体系整合难、系统迁移难以及应用价值不明确。
数据来源:中国信息通信研究院《云原生用户调查报告》
新变革带来新风险,云原生安全威胁凸显
云原生代表了容器编排、微服务架构、不可变基础设施、声明式API、基础设施即代码、持续交付、持续集成、DevOps等一系列新技术。云原生的安全风险包含云原生基础架构自身的安全风险,以及上层应用云原生化改造后新增和扩大的安全风险。
其中,云原生基础架构包含容器、DevOps工具链等。当前,容器化部署正在成为云原生计算环境风险的输入源,在整个容器化部署过程中,云原生网络增加了东西向流量互访,避开了传统南北向网络防护,带来安全隐患;编排组件自身漏洞及管理缺陷也增加容器安全风险;镜像及镜像仓库模式,增加了软件供应链的监管风险;容器运行时通过共享操作系统内核,提升了逃逸风险概率及影响范围,容器生命周期缩短至分钟级,显著提升了应用管理难度。而DevOps在运行过程中存在设计、流程、管理和工具层面的风险,提升研运流程和安全管理的防范难度。
云原生化应用主要包括微服务、Serveries、以及显著扩大的API应用规模。
微服务细粒度切分增加了云原生规模化应用风险,其中微服务入口点增加导致攻击面增大、微服务调度复杂增加访问控制难度带来越权风险、微服务治理框架漏洞引入应用风险等。
Serverless模型包含了开发者开发、部署、运行的应用程序以及云计算供应商提供的Serverless支撑平台等,其应用程序本身就固有安全风险,运行过程中则会带来模型和平台的管控风险。
云原生化后,从基础架构层到上面的微服务业务层都有很多标准和非标准的API,爆发式增长导致API面临分离管控和权限滥用等各方面的风险。
产研持续推进,云原生安全生态蓬勃发展
近年来,云原生技术受到了国内外相关企业、机构、组织和政府部门的广泛关注。
国外云原生安全开源相关的项目持续增加,技术成果涌现,新兴云原生安全企业不断诞生。此外,美国国家标准与技术研究院(NIST)发布《容器安全指南》,美国政府联邦风险和授权管理计划(FedRAMP)发布了《容器漏洞扫描要求》,不断推动容器安全标准合规化实践。
国内,云原生技术的引入与能力建设主要集中在头部云服务商、传统安全企业还有新兴安全企业。随着生态逐步完善,将会有更多企业积极加入云原生安全赛道。当前,大部分企业用户已经认识到云原生安全能力建设的重要性,据《云原生用户调查报告》数据显示,近七成企业计划在未来一年内提升自身云原生环境的安全能力。
数据来源:中国信息通信研究院《云原生用户调查报告》
国内技术产业和标准化研究也在持续推进,在信通院的牵头下,云原生产业联盟、云原生安全工作组相继成立,并于2021年发布《云原生架构安全白皮书》,此外,信通院还发布了《基于容器的平台安全能力要求》《云原生能力成熟度模型 第3部分:云原生架构安全》两个标准。
基于信通院的研究,云原生安全应遵循以下设计原则:
零信任:假设环境中随时存在攻击者,不能存在任何的隐形信任。通过细粒度拆分构建为边界的架构模型,并通过执行策略限制消除数据、资产、应用程序和服务的隐式信任。
安全左移:在云原生安全建设初期,将安全投资更多地放到开发安全,包括安全编码、供应链(软件库、开源软件)安全、镜像及镜像仓库安全等。
持续监控和响应:转被动为主动,持续监控尽可能多的云原生环境,如网络活动层、端点层、系统交互层等。同时应建立持续响应的防护机制,对攻击进行迅速分析和处理,并建立数据收集池进行溯源追踪,发现系统中的安全缺陷。
工作负载可观测性:运用可视化工具发现和记录容器快速变化的应用行为,清晰地观察服务和中间件调用关系。为自动化的安全检测提供详细准确的运行状态数据,为自动化的云原生安全提供充足的决策依据。
目前,云原生安全防护体系和模型处于不断发展和成熟阶段,信通院做的云原生安全防护体系,与业内HTCK防护模型稍有差异,包括云原生应用安全、云原生研发运营安全、云原生数据安全、云原生基础架构安全和云原生基础设施安全等五个维度。