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觀點

零信任架構的四大核心元件與四大迷思

2021 / 10 / 13
投稿文/ 科技大觀園
零信任架構的四大核心元件與四大迷思

專訪台科大教授兼資通安全研究與教學中心 查士朝主任

2003 及 2004 年間,傑里科論壇 (Jericho Forum) 為了達到網路資源於企業間共享的目的,因此想出了消除企業與企業間的網路邊界,但這個做法也造成了網路安全的漏洞,而解決這個漏洞的技術性方案就是零信任架構 (Zero Trust Architecture,ZTA) 的最初骨架。

但是,這個論壇當初提及的 ZTA 概念還是滿抽象的,因此,Forrester Research 前副總裁 John Kindervag 於 2010 年提出了具體的概念,他提出了三大核心理念:(一)裝置不再有信賴與不信賴的邊界 ,(二)不再有信賴與不信賴的網路,(三)不再有信賴與不信賴的使用者。而實際上的做法需要四大核心元件:
  1. 網路分區閘道 (Network Segmentation Gateway):
    當前的網路需要透過許多安全設備來保護其整體環境及數據,例如我們最常見的就是防火牆,還有為取得公司或機構內部存取權所需要用到的工具 VPN 。而 John Kindervag 想要開發出一個結合所有安全設備特性及功能的網路分區閘道(最強守衛者的概念),並將安全性構建到網路的架構當中,以安全的方式正確分割網路資源。
     
  2. 創建平行且安全的網路分區:
    打破以往防火牆只一分為二,阻隔外界及保護內部的功能。這裡運用的是微核心邊界 (Microcore and perimeter, MCAP) ,你可以把它想像為「保護套」,將你想保護的資料都個別套起來,像是使用者端、網路應用、資料獲取網路都自己有一層保護套。如此一來,將資安防護不再單單只靠一層防火牆,而是個個資料、系統都有盾牌可以做自我保護。
     
  3. 網路後臺集中管理:
    承第 2 點提及的「保護套」,網路後臺是擔任管理這些微核心邊界 (MCAP) 的角色,增加操作上的便利性。
     
  4. 建立數據蒐集網路以掌控網路整體狀況:
    對於修繕故障網路的人來說,要能有效取得數據包是件非常困難的事,但在零信任網路中採用數據蒐集網路 (data acquisition network, DAN),此種方法結合網路分區閘道,能有效採集各個微核心的數據,加速數據取得以便日後故障修繕。
此外,美國國家標準技術研究院 (NIST) 也量身打造 ZTA 的標準指南 SP 800-207,時至今年美國政府所公布的網路安全策略中也包含了零信任架構,甚至要求美國聯邦政府網路導入零信任架構的網路安全策略,足見零信任網路架構在整體資安領域上佔有一席之地。當中,SP 800-207 講究七大原則:(1) 識別可存取資源;(2) 確保連線安全;(3)妥善存取控制;(4)考量存取者狀態;(5)了解資源狀態;(6)監控裝置與資源風險;(7)持續收集資訊與改善。
微核心邊界 (Microcore and perimeter, MCAP) 

ZTA 如何防範的資安危機?

新聞報導資安危機事件層出不窮,於個人,個人資料被盜用、信用卡被盜刷;於企業,美國淨水廠系統及最大燃油管系統、銀行 ATM、國內科技大廠都曾遭受駭客及勒索軟體襲擊;於國家,國安危機更是重大事件。查教授講道過去的資安架構,往往只是透過防火牆等相關架構,將安全與不安全網域劃清界線,並且只注重防範邊界,無法防止內部橫向擴散。然現今惡意駭客早已能夠輕鬆越過此界線,橫行於安全網域之中。
 
因此,ZTA 雖說是打破邊界,更貼近的說法則是將邊界切得更細。舉個具體的例子,即便使用者可以憑藉身分認證進入一家企業內,使用這家企業的信任網域做任何活動,而 ZTA 就像監視器一樣,會監視著使用者在網域上的一舉一動。除了監視,要防範惡意者,也必須判斷其活動並及時阻止惡意行為,因此查教授特別講解了 ZTA 的「大腦」和「手」,政策落實點 (Policy Enforcement Point,PEP) 是 ZTA 的手,當使用者發出存取公司內網資源的要求時,PEP 會先接收到這個訊息,並將此訊息傳遞給政策決策點 (Policy decision point,PDP) (也就是 ZTA 的大腦)決定是否允許這位使用者的要求,在 PDP 下達決定後,PEP 便會聽從這個決定做出相應的舉動。而 PDP 內部則是仰賴所謂的信賴演算法,它會考慮存取要求、主體資料庫及歷史、資產資料庫、資源政策要求、威脅情資與紀錄來做訓練,當然現今的 ZTA 架構會依照各個企業或機關的需求而有客製化的調整。

ZTA的迷思

  • 迷思一:零信任架構=完全不信任任何使用者?
    ZTA 是為了防止有心人士在進入企業內網後就能肆意做出任何惡意行動,但如果你是一個正常的使用者,只要通過認證,ZTA 還是會信任你的。
     
  • 迷思二:ZTA 真的方便用嗎?會不會一直需要驗證?
    查教授回答道 ZTA 通常會以連線為基礎做出行動,若是新建立連線必然要經過一次驗證,之後便會自動存取使用者驗證,並依照各家企業規定設定間隔多久需再驗證一次,所以不見得都要一直驗證。
     
  • 迷思三:ZTA 在驗證、授權的過程中,均需要取得使用者和其使用裝置的相關資訊,是否會引發隱私權益問題?
    查教授仔細講道,若是疫情下在家工作,使用自己的私人電腦連線公司內網,ZTA 確實有可能會看見私人電腦上的隱私資料。但是最簡單的解決方法,就是使用公發電腦或設備!
     
  • 迷思四:ZTA 可以完全取代 VPN?
    查教授表示 VPN 在零信任架構中是連線工具而非安全工具,VPN 固然是遠端連線的常用工具,但它的存取權限非常有限(通常不會讓使用者從外部透過 VPN 碰到公司重要資源)。因此,ZTA 和 VPN 的作用其實是各司其職,VPN 負責連線,ZTA 則是負責公司內部重要資源保護與防範安全。

ZTA 的未來展望及挑戰

查教授認為目前主要有兩項挑戰:
  1. 要達到零信任架構的整合,以現在的設備發展,不太可能把所有的設備都換掉,因此如何將既有設備整合到零信任架構、達到相關要求是一個重點。
  2. 上述所提及的信賴演算法訓練程度也是一大重點,它是 ZTA 的核心,假使訓練得宜,安全防護加倍,反之,問題可就大囉。

​另外,ZTA 在台灣可說是百家廠商爭鳴的主推架構,但查教授認為更重要的是,普及 ZTA 的概念宣導讓社會大眾理解其運作模式,如此,對於個人,能免於受到財務或個資損失;對於企業,能成為永續運作的一環,免於資安問題而殃及利害關係人權益;對於國家,不但能領先於資訊戰,更能提供民眾穩定、信賴的服務,維護公有設施系統的穩定性。ZTA 是新型態的保護概念,不單單只局限於個人研發上的努力,更需整體社會、企業、政府的致力推動方能共創榮景。

本文節錄轉載自科技大觀園。