网络安全从业人员必知的云原生安全

什么是云原生？

“云原生”（Cloud Native）是指一种专门为云环境设计的应用开发模式。云原生的核心理念是将应用程序设计为微服务架构，通过容器化技术进行封装，并利用云基础设施的弹性、可伸缩性、自动化和高可用性来运行和管理这些应用程序。典型的云原生技术栈包括容器（如Docker）、微服务、容器编排系统（如k8s）、无服务器架构（如AWS Lambda）、服务网格以及DevOps工具链等。

云原生的关键特性包括以下几点：

• 微服务架构：将应用分解为多个独立的小服务，各自执行独立的功能。
• 容器化：应用和依赖打包到轻量级、可移植的容器中，便于跨环境运行。
• 自动化：使用CI/CD管道实现应用程序的持续集成与部署。
• 可伸缩性：通过云资源的弹性能力，快速扩展或缩减应用程序的计算和存储资源。
• 动态管理：基于k8s等工具，实现容器的调度和管理，自动处理资源分配、故障修复等问题。

云原生架构的优势显而易见，但同时也带来了全新的安全挑战。这些挑战促使我们重新思考如何保护现代化的应用程序和基础设施，这就是云原生安全。

什么是云原生安全？

云原生安全是一种针对云原生应用程序及其基础设施的综合安全方法。与传统的安全解决方案不同，云原生安全必须应对容器、无服务器架构、微服务、CI/CD流水线等新兴技术带来的复杂性。

其核心目标是保护应用程序生命周期的各个阶段，从开发、部署到运行时环境。这种安全策略必须能够应对分布式架构、动态资源分配、以及复杂的权限管理需求，同时不影响开发团队的敏捷性和创新能力。

云原生安全的一些主要挑战包括：

• 多层次安全：需要在多个层次（如容器、集群、服务网格、应用等）实现安全控制。
• 自动化安全：安全措施需要与DevOps流程无缝集成，自动化应对威胁和漏洞。
• 动态环境安全：容器和微服务的生命周期极短，安全措施必须能够实时调整和响应。
• 数据安全与合规：确保数据在云环境中的安全性和合规性，特别是跨多个云服务提供商的复杂场景。

云原生安全的实现依赖于多个安全组件和技术，其中一些关键概念和工具包括CWPP、CSPM、CASB、CNAPP和WAAP。

CWPP（云工作负载保护平台）

CWPP（Cloud Workload Protection Platform）是专门用于保护云环境中工作负载（如容器、虚拟机、无服务器函数等）的安全解决方案。随着云原生架构的普及，工作负载的类型变得更加多样化和动态化，传统的安全工具难以有效保护这些分布式的、多层次的工作负载。

CWPP通常具备以下功能：

• 工作负载可视化：提供对所有工作负载的实时监控，确保任何异常行为或攻击能够及时被发现。
• 漏洞管理：扫描并检测容器镜像和代码中的安全漏洞，确保在开发和部署阶段及时修复。
• 运行时防护：在工作负载运行时进行实时保护，检测并阻止潜在的攻击行为。
• 入侵检测和响应：通过行为分析等技术，识别并响应各种攻击，如勒索软件、恶意代码等。

CWPP的重点是实现统一的工作负载安全，不论这些工作负载运行在本地数据中心、公有云或是多云环境中。

CSPM（云安全态势管理）

CSPM（Cloud Security Posture Management）是一种帮助组织管理云环境配置风险的安全工具。由于云环境配置的复杂性和可扩展性，配置错误（如过度开放的权限、错误的访问控制等）可能导致严重的安全问题。

CSPM的核心功能包括：

• 自动化配置审计：通过自动化工具定期扫描云环境的配置，识别不符合安全政策的配置项。
• 合规性管理：确保云资源和应用符合各种行业标准和法规要求，如GDPR、ISO 27001等。
• 跨云环境安全可视化：为多云环境中的不同配置提供统一视图，便于企业安全团队监控和管理。
• 自动化修复：一旦发现配置错误，CSPM可以通过自动化的方式修复这些错误，减少人为干预和潜在的安全漏洞。

CSPM解决了云基础设施中人为配置错误带来的安全风险，是实现云原生安全的重要工具之一。

CASB（云访问安全代理）

CASB（Cloud Access Security Broker）是一种位于云服务用户和云服务提供商之间的安全策略实施点，用于确保用户访问云资源时的安全性。随着企业越来越多地采用SaaS（如Office 365、Salesforce）等服务，传统的网络边界逐渐消失，这对企业的访问控制和数据保护提出了新的挑战。

CASB通常具备以下功能：

• 用户访问控制：确保只有经过授权的用户可以访问特定的云资源，并根据用户身份、设备、地理位置等因素实现动态的访问控制。
• 数据防泄露（DLP）：实时监控和防止敏感数据通过云应用程序泄露，确保数据在传输和存储过程中始终保持加密。
• 威胁检测与响应：通过分析用户行为，检测异常活动，如未经授权的登录、数据泄露企图等，并及时作出响应。
• 云服务可见性：提供对组织内使用的所有云服务的全面视图，包括SaaS、IaaS和PaaS服务，帮助企业监控和控制这些服务的使用情况。

CASB能够帮助企业有效管理和保护其使用的云服务，是解决云访问安全问题的关键工具。

CNAPP（云原生应用保护平台）

CNAPP（Cloud Native Application Protection Platform）是一种整合了多种安全功能的平台，专门用于保护云原生应用程序及其基础设施。它结合了CWPP和CSPM的能力，提供从开发到运行时的全面安全保护。

CNAPP的核心能力包括：

• 应用程序安全扫描：在开发阶段，扫描应用程序代码和依赖项，确保没有已知的安全漏洞。
• 工作负载保护：通过实时监控和行为分析，保护运行中的容器、虚拟机等工作负载免受攻击。
• 基础设施配置安全：类似于CSPM，确保云环境的配置符合安全标准，并自动修复配置错误。
• 威胁检测与响应：整合多层次的威胁检测功能，帮助安全团队快速识别和响应复杂攻击。

CNAPP的目标是通过统一的平台，将应用程序安全、工作负载保护和云基础设施的安全整合在一起，提供全面的云原生安全解决方案。

WAAP（Web应用和API保护）

WAAP（Web Application and API Protection）是专门用于保护Web应用程序和API的安全解决方案。随着微服务架构的普及，API成为云原生应用的关键通信方式，保护API免受攻击变得至关重要。

WAAP的功能包括：

• Web应用防火墙（WAF）：过滤并监控HTTP流量，防止常见的Web攻击，如SQL注入、XSS等。
• API安全：实时检测和防止针对API的攻击，如API劫持、过度使用等。
• DDoS防护：保护Web应用和API免受分布式拒绝服务（DDoS）攻击，确保服务的可用性。
• 机器人防护：检测并阻止恶意机器人对Web应用和API的自动化攻击。

WAAP是保护云原生应用安全的最后一道防线，特别是针对日益复杂的API生态系统。

总结

云原生安全是一个复杂且动态的领域，需要多种工具和技术的协同工作。CWPP、CSPM、CASB、CNAPP和WAAP都是为应对云原生架构中的特定安全挑战而设计的解决方案，帮助企业在保护其云原生应用和基础设施的同时，保持开发和运营的敏捷性与效率。