美军网络安全 | 2020年底国防部将提供零信任架构

 

文章目录

• 前言
• 一、国防部零信任架构推进计划
• 二、零信任引领国防部安全架构的转型
• 三、理解国防部网络安全架构的演进过程

 

一、国防部零信任架构推进计划

1.女性中将公布国防部零信任架构年底发布计划

2020年7月15日，美国海军中将、DISA局长、JFHD-DoDIN司令南希·诺顿（Nancy Norton），在由AFCEA（武装部队通讯与电子协会）主办的“陆军虚拟2020信号会议（Army’s virtual 2020 Signal Conference）上称，美国国防部将在日历年年底发布一个初始零信任架构，以改善整个国防部的网络安全。该会议的目的之一就是，将零信任从流行语变为现实。初始零信任架构预计将在2020日历年年底发布，然后DISA将花几个月时间征求行业和政府的意见建议，然后再发布完整的文件。

2.DISA与NSA合作开发国防部初始零信任参考架构

南希·诺顿领导的DISA（国防信息系统局）是整个国防部信息网络的IT支持机构，其职责可参见《美军网络安全 | 我们需要自己的DISA》。她说，当前DISA正在与国家安全局（NSA）、零信任团队、国防部首席信息官（DOD CIO）及其他机构合作，开发初始零信任参考架构，该架构从本质上确保每个想使用国防部信息网络（DODIN）的人都被识别出来，每个尝试连接的设备都经过身份验证。陆军和国防部的组成部门，将能够使用该参考架构，以指导他们在零信任架构的最佳实践方面取得进展。

零信任意味着组织不会默认信任任何用户和设备，必须以细粒度的方式，持续评估和授予信任。这正好使得国防机构可以创建策略，为从任意用户/设备，在任意时间、任意地点提供对信息资源的安全访问。

解读：零信任恰好提供了国防部联合信息环境“三个任意”目标的实现可能性。

3.初始零信任参考架构正在JITC实验室中构建和测试

她说，初始参考架构正在联合互操作性测试司令部（ JITC ， Joint Interoperability Test Command）实验室中进行构建和测试，并将用于“协调零信任所需的核心能力， 并指导我们的实验室测试”。

虽然在当前支持零信任参考架构开发的测试过程中，使用了代表当前国防部企业级网络能力的特定（供应商）产品，但最终目标是开发出一个不受供应商限制的解决方案。

国防部转向零信任架构演进的方式： 吸收整合

向零信任架构的演进，将是一个巨大的变化。零信任架构包括网络和其他基础设施、用户身份认证、授权和监控、可见性和分析、自动化和编排、最终用户设备活动、应用程序和工作负载以及数据租户等，是信息技术的自然演变。需要复杂的分析软件、身份和认证系统以及相关政策。

但是国防部承担不起淘汰整个IT系统并购买替代品的沉重负担。诺顿说：“我们非常明白，通往新架构之路将不会是一个大规模的绿地方式。”（绿地方式指推倒重来、全面替换）新的架构将利用现有的能力，同时吸收新的原则、分析、策略、设备和自动化。诺顿中将解释说：“我们将利用我们的旧设备，……结合新的原理、新的分析方法和特定的策略，……将设备和自动化添加到我们已经拥有的架构中。” “它不会替换我们现有的许多系统、工具、技术，但它将使我们能够采取更全面的方法，来集成、增强、优化现有功能，以演进我们的企业架构。”

零信任将是一个旅程，国防部将采用向现有系统添加零信任的方式。而在国防部当前网络上实施零信任原则的真正含义是：将促使国防部提出一个更好的架构。当前，陆军的网络企业技术司令部（NETCOM）已经在与JFHQ-DODIN进行零信任试验项目。

二、零信任引领国防部安全架构的转型

1.零信任引领国防部下一代安全架构

这项工作将为国防部向下一代架构演进提供信息和指导。它将统筹网络安全工作和IT工作，基于性能和安全性，来优化可定制的、基于风险的决策。它还将作为一个框架和架构，指导我们如何运行和保护我们的信息环境的文化变革。”

2.从“ 以网络为中心” 转变到“ 以数据为中心”

零信任有望消除国防部传统的以网络为中心的安全模式。南希·诺顿说：“这种从以网络为中心向以数据为中心的安全模式的转变，将影响我们网络空间的每个领域，应该首先关注如何保护我们的数据和关键资源，然后才关注我们的网络。” “在我们传统的纵深防御方式下，我们试图使DODIN成为可信和安全的领土。而在我们新的零信任模型下，我们总是假设我们的内部网络和外部网络一样具有敌意。”

解读：怎么理解“从以网络为中心到以数据为中心”？这句话原本指的是指国防部IT（信息化）建设的模式转换，即从网络中心战要求的网络建设，转变到以数据使用和共享为目的的数据建设。而在网络安全建设的场景下理解，就是指从网络边界防护转变为数据安全防护。当然，这个数据安全防护并非仅指狭义的数据安全（如数据防泄漏技术），而是以数据和资源为中心的安全防护理念，这与当前流行的零信任思想完美契合。

3.从“ 允许所有” 转变到“ 拒绝所有”

向零信任架构的转变，将是国防部的一个重大变化。南希·诺顿补充说：“这改变了一个基本前提，即拒绝所有、允许例外，而非之前的允许所有、拒绝例外。”

解读：这里的意思是，过去的安全模式类似黑名单方式——允许绝大多数网络访问，仅拒绝少数例外情况；而零信任带来的安全模式类似白名单方式——拒绝大多数网络访问，仅允许少数例外情况，而这少数“例外”情况才是经过认证和授权的合法访问。

这种安全架构的转变是必要的，因为美国国防部经常被网络攻击淹没。南希·诺顿讲述道，“其他国家和非国家行为体，每天都试图攻击我们的网络，而攻击面遍及世界各地的每一个军种、作战司令部和作战领域。对于我们的国家和战士来说，这是一个不可失败的任务。” “JFHQ-DODIN每天指挥着国防部网络应对所有攻击面的数百万起事件的防御行动。聪明的对手总是试图窃取我们的证书凭证，提升特权，渗取数据。这就是为什么我们拥抱零信任的原因——阻止数据泄露。”

4.从“ 边界防护” 转变到“ 零信任”

诺顿中将还表示，旧的以网络为中心的模式已经不够了。标准的比喻是带有护城河的城堡。在传统的边界防御模式中，边界安全检查人员在护城河上的吊桥处检查游客，如果我们的对手设法越过了护城河，他们就可以在城堡内自由走动。国防部正在努力结束这一局面。通过零信任模式，在城堡内的每个房间门口派驻守卫。

三、理解国防部网络安全架构的演进过程

要理解美国国防部将如何从这种零信任架构中受益，需要更深入地了解国防部当前的联合信息环境（JIE）的初衷、弱点、演进过程。

1.单一安全架构（ SSA） 启动国防部安全架构转型之旅

国防部自2012年左右提出联合信息环境（JIE）框架，是为了解决各军种/部门自建孤岛架构的低效率问题。JIE架构的最大创新之处，在于JIE将国防部IT架构从分散式架构（即每个部门/机构管理自己的网络安全策略）转变为集中式架构。

而单一安全架构（SSA）正好配合了国防部IT架构的转型趋势，启动了国防部安全架构转型之旅。单一安全架构（SSA）的核心优势在

1. 破除安全壁垒：可以打破国防部各部门各自为政建设的安全壁垒；
2. 减少攻击面：可以减少国防部的外部攻击面。之前，美军全球兵营基地有190 多个机构安全栈。现在，采用JIE架构，只需由DISA集中管理的22个联合区域安全栈（JRSS），就可以为国防部所有用户提供一致的安全性，而无论其位置在哪里
3. 增加网络纵深：通过部署JRSS（联合区域安全栈），
4. 实现集中管控：还可以通过标准化管理和运行实现集中管控；
5. 减少开支：可以减少所需的维护和持续的基础设施支出。

2.安全云计算架构（ SCCA） 为国防部云战略保驾护航

伴随着国防部云战略的推进， 云上安全日益紧迫。但是， 在JIE的单一安全架构

（ SSA） 中， 主要依靠联合区域安全栈（ JRSS） 家族的互联网访问点（ IAP） 和云访问点（ CAP） ， 传统上只专注于保护网络安全， 而非数据或身份安全。而随着越来越多的Do D员工和承包商开展远程工作并且数据量增加， 传统硬件无法扩展以支持他们。这又引起了对性能、可靠性、延迟和成本的持续关注。

作为对云安全和性能等问题的回应， 美国国防部利用了来自联邦风险与授权管理计划（ Fed RAMP） 的授权解决方案， 而它参考了《安全云计算架构（ SCCA） 指南》， 为托管在商业云环境中的4 级和5 级数据， 提供边界和应用级安全的标准方法。SCCA的目的是在国防部信息网络和国防部使用的商业云服务之间， 提供保护屏障， 并优化网络安全的性价比。

解读： 一句话总结， SCCA是一个非常高明的云安全架构。

3.零信任架构（ ZTA） 引领国防部下一代安全架构

经历了单一安全架构（SSA）和安全云计算架构（SCCA）的发展，仍然不能认为JIE已经实现了从以网络为中心向以数据为中心的转变。

保护DISA和国防部网络的下一步演进，是拥抱具有零信任能力的安全访问边缘模型。SASE模型将基本的安全功能（例如Web网关防火墙、零信任能力、数据防泄漏、安全网络连接等），全都移到云中。这样一来，国防部雇员可以直接访问云，而安全性则被推到尽可能接近用户/数据/设备的位置。

NIST SP 800-27零信任架构指南，提供了在整个企业环境中迁移和部署零信任的路线图。本指南概述了零信任的必要原则，包括保护所有通信（无论网络位置如何）和基于会话授予访问权限。这将创建最小特权访问模型，以确保合适的人员、设备和服务可以访问他们所需的数据，同时保护高价值资产。

随着国防部将JIE架构转变为具有零信任能力的即服务模式，国防机构将节省成本，提高可扩展性，为最终用户和作战人员提供更好的性能，提高可见性，对国防部全网进行控制，最终将获得更强大、更全面的网络安全能力。

参考资料：

1. 2020年7月15日《DOD to Offer Zero Trust Architecture This Year》（国防部今年将提供零信任架构）；
2. 2020 年 7 月 15 日 《 ‘Zero Trust’ Cybersecurity Plan This Year From DISA & NSA》（DISA和NSA今年的“零信任”网络安全计划）；
3. 2020年9月29日《The DoD needs data-centric security, and here’s why》（ 国防部需要以数据为中心的安全）。