零信任应用实践：SDP技术应用场景与方案落地

随着移动业务快速扩展，物联网、车联网、智慧城市的持续发展，资产防护的安全边界越来越不清晰，传统的边界防护架构越来越显得力不从心。边界安全主要存在的问题有如下几点：

• 黑客可以轻松劫持边界内的设备并从内部攻击企业应用。
• 随着自带设备(BYOD)、外包人员、合作伙伴的增多，以及边界内部设备不确定因素的增加，导致安全漏洞不断增多。
• 企业的业务资源除了部署在传统数据中心，也在不断向外部云资源扩展， 如PaaS，IaaS和 SaaS。因此，边界安全网络设备在拓扑上并不能很好地保护企业应用基础设施。

边界内部设备不断增长，移动终端、远程办公、企业业务在内网和公有云同时部署，这样的趋势已经破坏了企业使用的传统安全模型。因此需要一种新方法，能够对边界不清晰的网络业务场景进行更好的安全保护。

基于SDP(Software Defined Perimeter，软件定义边界)的防护架构，以软件定义边界，将网络空间的网络元素身份化，通过身份定义访问边界，是零信任落地实现的一种重要方式。SDP旨在使应用程序所有者能够在需要时部署边界，以便将业务和服务与不安全的网络隔离开来。

可以说，SDP是在网络边界模糊和消失趋势下给业务资源提供的隐身衣，它使网络黑客看不到目标而无法发动攻击。

SDP架构

图1 SDP架构

SDP架构如图1所示，主要由SDP客户端、SDP控制器、SDP网关三个主要部分组成：

• SDP客户端：为C/S型客户端应用、B/S型Web应用提供统一的应用访问入口，支持应用级别的访问控制。

• SDP控制器：主要包含身份管理、PKI、可信评估、策略管理等组件。身份管理组件，对用户和终端认证，基于用户和应用的可信度生成动态权限;PKI公钥基础设施，为用户颁发身份密钥;可信评估组件，对用户、应用进行持续可信评估;策略管理组件，根据用户权限以及策略规范生成用户访问权限，生成安全隧道策略，并下发到客户端和网关。

• SDP网关：对应用业务进行隐藏保护。在接收到控制器下发的策略后，和客户端建立安全隧道，并起到业务代理作用，访问应用业务。

SDP要求客户端在访问被保护的服务器之前，首先进行认证和授权，然后在端点和应用基础设施之间建立实时加密连接访问通路。SDP零信任的流程主要如下：

1) SDP 控制器服务上线，连接至适当的认证和授权服务，例如PKI颁发证书认证服务、设备验证、地理定位、SAML、OpenID、oAuth、LDAP、Kerberos、多因子身份验证等服务;

2) SDP客户端在控制器注册，控制器为客户端生成ID和一次性口令的种子，用于单包认证(SPA);

3) SDP客户端利用控制器生成的一次性口令种子和随机数生成一次性口令，进行单包认证，单包认证后，进行用户身份认证，认证通过后控制器为客户端分发身份令牌;

4) 在SPA认证、用户身份认证通过后，SDP控制器确定SDP客户端可以连接的SDP网关列表;

5) SDP控制器通知SDP网关接收来自SDP客户端的通信，以及加密通信所需的所有可选安全策略、访问权限列表;

6) SDP客户端向每个可接受连接的SDP网关发起单包授权,并创建与这些SDP网关的双向加密连接，例如TSL、IPsec等;

7) SDP客户端的业务访问请求到达SDP网关后，网关提取用户身份令牌，根据令牌、要访问的业务和用户的权限确认用户是否有权限访问该业务;

8) 允许访问的业务请求予以放行。

SDP 应用场景

基于SDP的零信任架构能够保护各种类型的业务服务免受网络基础攻击，以下是几种比较常见的应用场景。

企业应用隔离

对于涉及知识产权、财务信息、人力资源的数据，以及仅在企业网络内可用的其他数据集，攻击者可能通过入侵网络中的一台计算机，从而进入内部网络，然后横向移动获得高价值信息资产的访问权限，造成数据泄露。

1) 企业可以在数据中心内部署SDP，以便将高价值应用程序与数据中心中的其他应用程序隔离开来，并将它们与整个网络中的未授权用户隔离开。

2) 未经授权的用户将无法检测到受保护的应用程序，这将减轻这些攻击所依赖的横向移动。

私有云和公有云混合场景

1) SDP将应用统一汇总到网关，进行统一的管控。

2) 对于私有云、公有云混合的应用场景， SDP可以对业务进行统一防护，实现用户无差异感。

软件即服务(SaaS)

1) 软件即服务(SaaS)供应商可以使用 SDP 安全架构来保护他们提供的服务。在这种应用场景下，SaaS 服务就是一个SDP网关，而所有要访问的用户就是SDP客户端。

2) 通过使用SDP架构，SaaS 厂商在将服务提供给全球互联网用户的同时不必再为安全问题担忧。

基础设施即服务(IaaS)

1) 基础设施即服务(IaaS)供应商可以为客户提供 SDP 即服务作为受保护的入口。

2) 客户可以充分利用 IaaS的灵活性和性价比，减少各种潜在的攻击。

平台即服务(PaaS)

1) 平台即服务(PaaS)供应商可以通过将 SDP 架构作为服务的一部分来实现差异化。

2) 为最终用户提供了一种嵌入式安全服务,可以缓解基于网络的攻击。

与云桌面VDI联合使用

1) 虚拟桌面基础架构(VDI)可以部署在弹性云中，这样VDI的使用可以按小时支付。

2) 如果VDI用户需要访问公司内部服务器，VDI可能难以使用，并且可能会产生安全漏洞。如果VDI与SDP相结合，就可以通过更简单的用户交互和细粒度访问来解决这两个问题。

物联网(IoT)

1) 大量的新设备正在连接到互联网上。要管理这些设备或从这些设备中提取信息，亦或两者兼有，后端应用程序的任务很关键，因为要充当私有或敏感数据的保管人。

2) 软件定义边界可以用于隐藏这些服务器及其在 Internet上的交互，以最大限度提高安全性和正常运行时间。

SDP零信任的落地应用

通过整合一体化电信级可信网关、安全准入终端和安全态势分析引擎的核心优势，新华三已实际构建以安全接入为核心的SDP零信任解决方案。方案主要由SDP客户端、SDP可信网关、SDP控制器组成，结合对零信任的研究实践，通过对用户的统一安全接入及动态权限管理，实现了身份、终端、应用系统的安全可信。目前支持两种模式，有客户端模式和无客户端模式。

客户端模式：

客户端模式应用在安全级别较高的场景下，需要在终端PC安装客户端。客户端在进行业务访问前都要先通过SPA认证才能进行后续的业务处理，并且此模式下可以实时对用户和终端进行风险评估，实现策略的动态调整。

图2 客户端模式

• 策略中心和网关默认关闭所有服务端口。

• 终端安装客户端插件后，需要客户端注册，确保客户端可信(可以对客户端进行控制)。注册后的客户端获得身份ID、设备指纹(SPA种子)。

• 客户端进行业务访问前，根据设备指纹和随机数，借助HOTP算法生成一次性口令，进行SPA认证，确保设备可信。

• SPA认证通过后，客户端到策略中心进行认证，认证通过后，策略中心下发用户权限、用户令牌，并把用户上线信息下发到网关。

• 客户端在用户认证通过后，和网关进行SPA认证，认证通过后建立可信隧道，进行业务访问。

• 策略中心实时进行用户、终端的风险评估，根据风险调整用户权限，并将动态权限、控制指令下发到网关。

无客户端模式：

无终端模式应用在安全级别要求不高的场景，终端PC只需要通过浏览器进行用户认证和业务访问，此模式不涉及风险评估功能和SPA认证。

图3 无客户端模式

• 策略中心、网关需要默认开启业务需要访问的端口。

• 用户访问业务时，如无用户token，会被网关重定向到认证页面，对用户进行多因素认证，认证通过后为用户推送用户token。

• 用户认证通过后，将用户上线信息推送到网关，并对用户风险、终端风险、资产风险进行实时安全评估，根据风险动态生成权限，下发到网关。

• 用户携带用户token访问业务，网关根据用户token识别用户，进行动态访问控制。