一朵安全的云是如何煉成的
編者按:
作為亞太區(qū)最早布局機密計算、最全合規(guī)資質(zhì)認證和用戶隱私保護的先行者,阿里云從硬件級安全可信根、硬件固件安全、系統(tǒng)可信鏈、可信執(zhí)行環(huán)境和合規(guī)資質(zhì)等方面落地可信計算環(huán)境,為用戶提供全球最高等級的安全可信云。
導語
當今社會,提起「云計算」三個字,那可謂是無人不知,無人不曉。

但一提到核心業(yè)務上云,很多人就只剩下禮貌而不失尷尬的微笑了。
那么,究竟什么樣的云可以讓大家信任,一朵安全的云應該具有哪些特點呢?
云安全的四大骨骼
物理中心/基礎平臺/身份權限/數(shù)據(jù)分級
安全對于基礎設施而言,如同萬丈高樓平地起,地基直接決定了安全系數(shù)。安全底座沒搭好,抗風險能力經(jīng)不住考驗。
在眾多的安全功能里,一朵可信的云首先應當具備四根安全支柱:物理中心安全、基礎平臺安全、身份權限管控、數(shù)據(jù)分級規(guī)則。
01
云的誕生之地:數(shù)據(jù)中心物理環(huán)境安全
看似遨游于九天之上的云,安全之根仍需回歸機房硬件。任你云平臺安全功能做的多百花齊放,一個有預謀的社會工程攻擊就能讓你功虧一簣,應了那句老話:千里之行,始于足下。
任何一個物理數(shù)據(jù)中心,都可能遭遇花樣繁多的物理攻擊。

實際上,云的物理數(shù)據(jù)中心作為一切平臺、服務的基礎,比傳統(tǒng)企業(yè)數(shù)據(jù)中心擁有更高的安全等級,它最起碼需要做好:
物理安全:建房子,沒有那么容易
大到機房選址、防火防盜防斷電,小到電線、插座、加濕器,再到最新技術的液冷機房,都彰顯著頂級數(shù)據(jù)中心的奢華和尊貴。

權限管控:想來沒那么容易。
逃跑?想都別想。
無論是外部訪問人員,內(nèi)部員工,還是機房本體設計,都需遵守精密設計的最小權限原則。
容災備份:刪庫跑路?不存在的
一個好的機房,既要不懼風吹雨打、日曬雨淋,還要學會“狡兔三窟”:異地/同城容災,兩地三中心,冗余機制......哪怕被外力破壞,也可以保護數(shù)據(jù)的絕對安全。
阿里云的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)面向全球四大洲,開放24個公有云地域、75個可用區(qū)、4個專屬地域,可以實現(xiàn)用戶同城/異地數(shù)據(jù)備份,冗余存儲等能力。全副武裝的物理數(shù)據(jù)中心,就像是兩條健全的腿部骨骼,作為第一大支柱,幫助云堅實地邁向虛擬化。
02
云的“飛天”之路:基礎平臺安全
有了數(shù)據(jù)中心強大的支撐,通過給硬件服務器創(chuàng)建虛擬化層,并將虛擬機的計算、存儲、網(wǎng)絡等資源進行隔離,完成了性能與物理機的解綁,實現(xiàn)云上租戶的分割,一個初步的云平臺終于形成了。
而安全,自平臺誕生之初,就應該如影隨形,深度隱藏且難以察覺的威脅,最好的保護從源頭開始。
硬件固件安全
作為云平臺依賴的基礎安全,硬件固件安全應當做到基線掃描、高性能GPU實例保護、BIOS固件驗簽、BMC固件保護等等能力,對安全進行加固。
可信之芯
面對深度隱藏且難以察覺的威脅,我們需要來自底層的保護,從源頭上保障上層的不可篡改性。阿里云硬件服務器已植入可信芯片,通過可信根和可信鏈,構建起了硬件級別的可信環(huán)境,保證云上環(huán)境健康。
虛擬化安全
所謂“天下大勢,分久必合合久必分”,一臺臺本是同根生的ECS,雖然遍布世界各地,但根系都彼此相連。所以針對虛擬化的安全加固、逃逸檢測、補丁熱修復、數(shù)據(jù)清零...等等安全能力,必不可少。
合規(guī)標準
一朵安全的云當然要獲得全球各家權威機構的廣泛好評和認可,才能經(jīng)得起各行各業(yè)用戶遇到的實際安全需求。
遍布世界的云平臺,根系彼此相連,做好了上述這些,云平臺才算是有了一個穩(wěn)定的軀干,構建起一體化的可信環(huán)境,保持整個系統(tǒng)環(huán)境健康運轉(zhuǎn)。
03
云的準入原則:身份&權限
作為信息時代的水電煤,云計算可以通過任何終端設備:電腦、筆記本、手機、Ipad.....進行連接訪問。
傳統(tǒng)架構下的互聯(lián)網(wǎng)邊界消失了,任何人+在任何地點+任何時間+通過任何設備+訪問任何數(shù)據(jù),如果僅僅以傳統(tǒng)的防火墻、waf等單點的流量安全產(chǎn)品去防護,結果可能有點涼涼~~
云時代,身份信任能力和體系應運而生:
這些令人眼花繚亂的概念和產(chǎn)品背后,我們需要抓住身份體系的五大核心能力:
身份認證:確保是對的人
訪問授權:確保訪問的是對的資源
賬號管理:確保授予的是對的權限
操作審計:確保及時發(fā)現(xiàn)異常訪問
應用管理:確保云上云下身份的統(tǒng)一
只有做好云平臺的身份管理,才能對每一次的訪問、每一次的資源分配、每一次的權限授予,做出正確的抉擇。它就像人的頭骨一般,保護著大腦這個最核心的器官,用身份交織成的堅硬防護網(wǎng),打造獨特的屬于云的邊界防護體系。
04
云的寫入規(guī)則:數(shù)據(jù)分類分級
數(shù)據(jù),作為云上最重要的資產(chǎn),沒有之一,也是攻擊者的終極目標。但是,先別急著聊數(shù)據(jù)安全防護,保護的前提是理解被保護者,我們首先要了解數(shù)據(jù)本身:數(shù)據(jù)是「不平等」的,不同的數(shù)據(jù)有不同的歸屬。
無論是結構化數(shù)據(jù)、非結構化文本還是圖片文件,云上海量的數(shù)據(jù)需要先進行分類分級,才能有針對性地分類分級分層次管理。
云上一層一層的數(shù)據(jù)分級,就像人體骨骼的肋骨一樣,以嚴密的體系幫云展開胸廓。
物理環(huán)境、平臺安全、身份體系和數(shù)據(jù)分級,共同構建了云平臺的安全骨骼,一朵安全的云已經(jīng)逐漸成形。
云的安全神經(jīng)網(wǎng)絡
但是光有安全的骨架還遠遠不夠,還需要一套完善的神經(jīng)網(wǎng)絡將云串聯(lián),才能讓這些安全能力成為協(xié)同聯(lián)動的有機整體。
這套系統(tǒng)應該有兩個核心功能:調(diào)控能力:控制、調(diào)節(jié)各種安全能力、產(chǎn)品的活動,實現(xiàn)將安全能力融入到云的每一個設施、端口、節(jié)點中,提供全面綜合的防御能力;分析學習能力:通過對不同信息的分析、綜合與學習,對于不同的外部行為、攻擊做出正確的反應,使云上安全成為一個有機的自適應系統(tǒng)。
而這套連接萬物的有機系統(tǒng),其實并不神秘,它就隱藏在云上的流量里、數(shù)據(jù)里、甚至漏洞修復里...
01
調(diào)控能力:建立云上動態(tài)防護機制
要說云服務的核心,流量,流量,還是流量!
而說到云上最核心的資產(chǎn),數(shù)據(jù),數(shù)據(jù),還是數(shù)據(jù)!
數(shù)據(jù)和流量,這兩個在云上飛速產(chǎn)生、流動、交換的核心,就像是遍布在人體各處的血脈、血管。被無數(shù)攻擊者窮追不舍,被無數(shù)勒索軟件苦苦追尋,一個不小心的趔趄或者擦掛,就會受傷流血,導致業(yè)務受損,在單點防護幾乎不可能的情況下,只能進行系統(tǒng)調(diào)控。
如果類比人體呼吸系統(tǒng),一起看看空氣和血液的互動旅程:
第一是數(shù)據(jù)的采集安全,空氣進入人體前確定氧氣、二氧化碳、氮氣……不同目的地,數(shù)據(jù)在進入云時,也需要識別分類。
第二是數(shù)據(jù)的傳輸安全,空氣在人體流動,氧氣會和血紅細胞融合受到保護,數(shù)據(jù)整個傳輸鏈路全程加密,例如HTTPS協(xié)議,VPN/SAG網(wǎng)關、SSL證書等。
第三是數(shù)據(jù)的存儲安全,紅細胞存儲著氧氣,數(shù)據(jù)擁有個性化的密鑰管理及密鑰輪換體系。
第四是數(shù)據(jù)處理、交換安全,氧氣和二氧化碳交換,源源不斷供養(yǎng)給身體,數(shù)據(jù)在身份權限管控下,安全的交換共享。
第五是數(shù)據(jù)銷毀,荷載廢料的氣體隨著呼吸排出,對無用數(shù)據(jù)在保障隱私的前提下及時物理銷毀。
云上數(shù)據(jù),因為體系化的調(diào)控能力有機配合,是一個更天然的保護過程。
除此以外,在數(shù)據(jù)防護方面,云平臺還應該具備幾大核心能力:實現(xiàn)云平臺環(huán)境可信、難以破解的加密能力、數(shù)據(jù)可用不可見,驅(qū)動智能、安全便捷的密鑰管理服務。
而針對云上云下時時刻刻都在奔涌的流量,防護則更加需要細化。
除了前面提到的通過身份權限來對流量進行源頭上的控制以外,還需要對云的各個節(jié)點做好防護:
流量的進出口:使用防火墻、WAF、抗DDoS等產(chǎn)品,對東西南北向流量進行把控。
CDN邊緣計算、SLB負載均衡節(jié)點:打通相應的安全監(jiān)測能力,實現(xiàn)安全能力和基礎設施融合。
DMZ區(qū):建立安全與非安全地帶的緩沖。
流量準入邏輯:通過機器學習、大數(shù)據(jù)分析等能力實現(xiàn)惡意陸良自動化識別和攔截
當一朵云做好的了云上數(shù)據(jù)和流量的安全防護體系,那么它也實現(xiàn)了自我的蛻變升華:將安全的基因深深鐫刻在云的每一個角落。
從ECS、存儲、數(shù)據(jù)庫,到網(wǎng)絡、計算、身份,無不是生來就飽含著安全的元素,讓用戶上云即享受安全。
02
分析學習能力:安全的中樞神經(jīng)
當一朵云做好以上的種種安全能力,它離“神功大成”只有一步之遙,但這也是整個過程中最核心的一步。
體現(xiàn)了云在安全上的不可替代性。
統(tǒng)一的端口方便信息的搜集處理以及策略的一鍵同步,強大的算力支撐著機器學習、AI、自動化等高級能力,實現(xiàn)真正的無感防御,而這些功能,構成了云安全的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。
要做好這個中樞神經(jīng)系統(tǒng),需要三大核心能力:
其一,不同云產(chǎn)品間協(xié)同聯(lián)動
云上統(tǒng)一的Open API接口,可以實現(xiàn)數(shù)十條產(chǎn)品線內(nèi)置安全能力聯(lián)動,體現(xiàn)本是同根生的御敵優(yōu)勢。比如主機防護產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)了一個新的安全警告,可以主動給外圍設備下達指令,威脅情報可以通過API快速地分發(fā)給云內(nèi)所有組件。就像是戰(zhàn)火紛爭下的狼煙傳信,從邊疆一路抵達王都,再由王都通知給四方屬地,共同御敵。
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其二,統(tǒng)一安全管理系統(tǒng)
一套體系內(nèi)的威脅識別、分析、預警、溯源,高速度的完整閉環(huán)。
至此,一朵具備安全基因的云已初具雛形,但是它的安全之旅還遠遠沒有結束。在安全骨骼框架和神經(jīng)網(wǎng)絡之下,還等待血肉的補充,機體的增強。
我們期待和云上用戶、合作伙伴生態(tài)一起,讓阿里云真正成為一朵最值得信賴的安全云。
結語
國際領先的云安全解決方案提供方,保護全國 40% 的網(wǎng)站,每天抵御 60 億次攻擊。
2020 年,國內(nèi)唯一云廠商整體安全能力獲國際三大機構(Gartner/Forrester/IDC)認可,以安全能力和市場份額的絕對優(yōu)勢占據(jù)領導者地位。
阿里云最早提出并定義云原生安全,持續(xù)為云上用戶提供原生應用、數(shù)據(jù)、業(yè)務、網(wǎng)絡、計算的保護能力,和基礎設施深度融合推動安全服務化,支持彈性、動態(tài)、復雜的行業(yè)場景,獲得包括政府、金融、互聯(lián)網(wǎng)等各行業(yè)用戶認可。
作者 :阿里云安全
編輯:阿里云研究院內(nèi)容運營主管 趙子千