1、零信任架構(gòu)的中心
無論是NIST還是Beyondcorp還是SDP，所有零信任架構(gòu)中,，最中心的部分都是“安全網(wǎng)關(guān)”,。下圖是NIST的零信任架構(gòu)圖,，圖中藍(lán)框里就是“安全網(wǎng)關(guān)”,。
從圖中可以看到安全網(wǎng)關(guān)的作用為：
?。?）安全網(wǎng)關(guān)隔開了左側(cè)外網(wǎng)和右側(cè)內(nèi)網(wǎng),。用戶在左側(cè)網(wǎng)絡(luò)中,。用戶想獲取右側(cè)的數(shù)據(jù)資源,，只能通過網(wǎng)關(guān)進入。網(wǎng)關(guān)就像是門衛(wèi)一樣,，合法的讓進,，不合法的攔住。
?。?）所有的安全策略都由網(wǎng)關(guān)執(zhí)行,。零信任要求對用戶的身份、設(shè)備,、行為路徑等等多個方面進行檢測和判斷,，檢測結(jié)果由網(wǎng)關(guān)執(zhí)行。用戶的請求到網(wǎng)關(guān)之后,，網(wǎng)關(guān)解析出請求中的用戶信息,，然發(fā)給各個策略檢測模塊。所有的檢測結(jié)果都匯聚到網(wǎng)關(guān),，由網(wǎng)關(guān)最終執(zhí)行,。
下面介紹安全網(wǎng)關(guān)的具體架構(gòu)。
2,、Web代理網(wǎng)關(guān)
Beyondcorp是世界上最早落地的零信任項目,，Beyondcorp網(wǎng)關(guān)的名字叫“訪問代理”（Access Proxy），如下圖所示,。
Beyondcorp的安全網(wǎng)關(guān)實際上相當(dāng)于一個“Web代理”,，只支持web網(wǎng)站的接入，不支持c/s架構(gòu)的應(yīng)用,。這個網(wǎng)關(guān)可以用類似Nginx的代理服務(wù)器實現(xiàn),。
Web代理網(wǎng)關(guān)的功能包括：
（1）轉(zhuǎn)發(fā)請求,。這是代理服務(wù)器最基礎(chǔ)的功能,。網(wǎng)關(guān)根據(jù)用戶訪問的域名不同，分別轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)關(guān)后面的不同服務(wù)器,。
?。?）獲取身份。從架構(gòu)圖中可以看到,，Beyondcorp架構(gòu)中還包括“單點登錄”,。所以,，網(wǎng)關(guān)對用戶身份的判斷可能也是通過單點登錄的token實現(xiàn)的。
Beyondcorp架構(gòu)中,，客戶端是一個Chrome瀏覽器上的代理插件,。用戶訪問數(shù)據(jù)時，插件應(yīng)該在cookie或包頭中加上了代表用戶身份的token,。
Beyondcorp還要驗證設(shè)備信息,。設(shè)備信息可能也是用類似的方式，通過瀏覽器插件把信息插進包頭里帶給網(wǎng)關(guān)的,。
?。?）驗證身份。網(wǎng)關(guān)可以將訪問者的身份信息發(fā)給Beyondcorp的身份管理模塊,。身份管理模塊進行對比和判斷，然后返回驗證結(jié)果,。
為了提升驗證速度,，可以把身份信息在網(wǎng)關(guān)上也存儲一份。
這一步會非常影響網(wǎng)關(guān)的性能,，所以要看一個零信任產(chǎn)品好不好,，就看網(wǎng)關(guān)的驗證算法快不快了。
?。?）放行或攔截,。網(wǎng)關(guān)根據(jù)驗證結(jié)果決定將訪問請求轉(zhuǎn)發(fā)到真實的服務(wù)器上，或者轉(zhuǎn)發(fā)到報錯頁面上,。（Beyondcorp的報錯頁面上會引導(dǎo)用戶去自助申請權(quán)限,，這個體驗做得非常很好。）
Web代理網(wǎng)關(guān)的好處：
?。?）預(yù)驗證,、預(yù)授權(quán)。只有通過身份驗證的用戶才能接入企業(yè)資源,，其他人會被攔在外面,，完全碰不到企業(yè)資源，相當(dāng)于在整個資源外面多了一層防護罩,。
?。?）持續(xù)監(jiān)控。所有流量都是通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)的,，所以網(wǎng)關(guān)可以持續(xù)對用戶的流量進行設(shè)備健康狀態(tài)和用戶行為狀態(tài)的檢測,。如果發(fā)現(xiàn)異常，可以立即進行攔截阻斷,。
3,、零信任的客戶端
下面簡單介紹一下web代理網(wǎng)關(guān)需要什么樣的客戶端來配合,。
因為Beyondcorp是谷歌自己內(nèi)部用的，所以他的客戶端是用Chrome瀏覽器插件實現(xiàn)的,。
國內(nèi)瀏覽器市場比較亂,，沒法用插件做，所以國內(nèi)很多做零信任的廠商都是自己開發(fā)了一個瀏覽器作為客戶端,。
瀏覽器的技術(shù)要求很高,。瀏覽器的好處是對終端的管控能力強。但是要兼容企業(yè)的老舊系統(tǒng),，所以對內(nèi)核兼容性要求很高,。而且瀏覽器本身就是個很大的產(chǎn)品，代碼幾千萬行,，要維護這么大的產(chǎn)品是很難的,。
其實，不用瀏覽器,，做一個桌面代理程序也可以達(dá)到效果,。國外廠商用瀏覽器做客戶端的也比較少。那國內(nèi)為啥喜歡瀏覽器呢,？因為國內(nèi)最早做零信任的公司本來就是做瀏覽器起家的（我就在這個公司）,。我們設(shè)計架構(gòu)的時候，順手就帶上了瀏覽器,。國內(nèi)廠商愛跟風(fēng),，都跟著學(xué)，后來就都跟著跳進瀏覽器的坑里了,。沒想到現(xiàn)在瀏覽器竟然成為國內(nèi)零信任的標(biāo)配了,。【捂臉笑】
4,、隱身網(wǎng)關(guān)
以前我介紹過SDP的隱身黑科技,。SDP架構(gòu)里隱身網(wǎng)關(guān)的作用類似于防火墻。隱身網(wǎng)關(guān)對用戶的身份進行檢測,，對合法用戶打開防火墻的端口,。對非法用戶來說，所有端口都是關(guān)閉的,。
如果把隱身網(wǎng)關(guān)放在web代理之前的話,，可以增強安全網(wǎng)關(guān)的“隱身”防護能力，抵抗針對web代理網(wǎng)關(guān)的漏洞掃描或者DDoS攻擊,，如下圖,。
隱身網(wǎng)關(guān)的功能流程為：
（1）默認(rèn)關(guān)閉所有端口,。默認(rèn)情況下,，對網(wǎng)關(guān)IP進行掃描,，會發(fā)現(xiàn)端口都是關(guān)閉的。
?。?）申請放行,。用戶在正常通信之前，先向隱身網(wǎng)關(guān)發(fā)出一個專門用于申請放行的數(shù)據(jù)包,。這個數(shù)據(jù)包中包含用戶身份信息,。
（3）驗證身份,。隱身網(wǎng)關(guān)接收用戶的數(shù)據(jù)包,，解析出用戶的身份，并對身份進行檢測,。
?。?）放行或攔截。身份合法的話,，隱身網(wǎng)關(guān)會對用戶的IP地址定向開放端口,。對其他用戶來說，端口還是關(guān)閉的,。
（5）正常通信,。放行之后,，用戶就可以正常跟web代理網(wǎng)關(guān)通信了。
4,、網(wǎng)絡(luò)隧道網(wǎng)關(guān)
只有web代理網(wǎng)關(guān)的話,，C/S架構(gòu)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)沒法用，遠(yuǎn)程運維連接SSH,、連接數(shù)據(jù)庫等等也不行,。一個完整的零信任方案應(yīng)該支持這些場景。
其實,，RDP和SSH也有web形式的方案,。這兩周協(xié)議也走web代理網(wǎng)關(guān)之后，基本就可以解決95%的問題了,。
但是剩下5%也不能放著不管,。企業(yè)里可能有些老舊的客戶端或者瀏覽器插件，用的是自己的通信協(xié)議,。這些場景沒法用web代理搞定,，只能在客戶端的網(wǎng)絡(luò)層抓包，再通過網(wǎng)絡(luò)隧道轉(zhuǎn)發(fā),。
在零信任網(wǎng)關(guān)中增加一個模塊——網(wǎng)絡(luò)隧道網(wǎng)關(guān),，如下圖,。用戶訪問Web網(wǎng)站的時候，走Web代理網(wǎng)關(guān),。其他C/S架構(gòu)的場景,，走網(wǎng)絡(luò)隧道網(wǎng)關(guān)。
很多零信任產(chǎn)品是用VPN來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隧道網(wǎng)關(guān)的,，包括Beyondcorp也是把C/S架構(gòu)的場景交給VPN了,。
目前最新一代的VPN協(xié)議是wireguard協(xié)議，用wireguard來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隧道網(wǎng)關(guān)是個不錯的選擇,。
wireguard最大的特點就是代碼非常簡潔,。wireguard全部只有4千行，傳統(tǒng)VPN至少有幾萬行,。代碼少,，就意味著運行效率更高，更快,，更穩(wěn)定,，同時漏洞也更少。
wireguard的通信流程簡述如下,。
?。?）客戶端創(chuàng)建虛擬網(wǎng)卡，抓取用戶流量,。這里要限制不能全部抓取,，應(yīng)該只抓取用戶有權(quán)訪問的流量。
?。?）申請隱身網(wǎng)關(guān)放行,。
（3）與網(wǎng)絡(luò)隧道網(wǎng)關(guān)建立連接,。Wireguard將抓到的流量進行UDP封裝,，封裝過程中進行加密。與傳統(tǒng)VPN協(xié)議不同,，wireguard的加密過程采用了更高級的加密方法“Cryptokey Routing”,。客戶端和網(wǎng)關(guān)各有一對公私鑰,，公鑰發(fā)給對方,。通信時先用私鑰進行加密，對方再用公鑰解密,。這里面,，公私鑰是跟用戶身份綁定的，每個用戶都用單獨一套公私鑰,。這樣的加密強度基本是不可破解的,。
?。?）網(wǎng)絡(luò)隧道網(wǎng)關(guān)檢測用戶身份。身份信息是在封裝過程中插入數(shù)據(jù)包頭部的,。
?。?）正常通信。
網(wǎng)絡(luò)隧道網(wǎng)關(guān)的作用是覆蓋更多使用場景,，讓零信任架構(gòu)更完整,。但是在性能上可能不如Web代理網(wǎng)關(guān)。而且暴露了網(wǎng)絡(luò)層的資源,，安全性上更低,。
所以這兩者是相互補充的關(guān)系。如果只看到隧道網(wǎng)關(guān)所有場景都能支持,，就把web代理網(wǎng)關(guān)扔了,，那就是丟了西瓜撿芝麻了。
我還見過一些廠商只有隧道網(wǎng)關(guān),，web代理和隱身網(wǎng)關(guān)都沒有,。沒有隱身防護的話，相當(dāng)于隧道網(wǎng)關(guān)還是對外暴露的,，很不安全,。我當(dāng)時試過攻擊他的51820端口（wireguard的默認(rèn)端口）。每秒1萬個包過去,，直接就把那個廠商的產(chǎn)品搞癱瘓了,。
所以，沒有隱身網(wǎng)關(guān)保護的隧道網(wǎng)關(guān)是很脆弱的,。
5、API網(wǎng)關(guān)
現(xiàn)在,，用戶的訪問場景都覆蓋了,，但是服務(wù)器之間的訪問還沒有管控。服務(wù)器之間的訪問需要API網(wǎng)關(guān)來管理,，如下圖,。
第三方服務(wù)器調(diào)取被保護資源的API時，需要進行身份驗證,。具體流程為：
?。?）申請隱身網(wǎng)關(guān)放行。
?。?）通過API網(wǎng)關(guān)的身份驗證,。多數(shù)API都是Http協(xié)議的，所以這個過程與web代理網(wǎng)關(guān)類似,。
第三方服務(wù)器在通信時,，將自己的身份信息插入數(shù)據(jù)包的頭部,。API網(wǎng)關(guān)從包頭獲取身份進行驗證，并判斷是否放行,。
?。?）正常通信。
6,、網(wǎng)關(guān)集群
到這里已經(jīng)形成了一個完整的零信任安全網(wǎng)關(guān),。不過這只是單機版，只適用于中小型企業(yè),。
大型企業(yè)還有其他需求：
?。?）多數(shù)據(jù)中心：業(yè)務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)器分別部署在多個數(shù)據(jù)中心或者多個公有云上。
?。?）集群：大型企業(yè)用戶量大,，一臺網(wǎng)關(guān)性能肯定支撐不住。
?。?）高可用：所有流量都要經(jīng)過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā),，一旦網(wǎng)關(guān)down掉，所有用戶都會受影響,，所以必須有高可用方案,，一臺壞了，自動切換到另一臺,。當(dāng)然,，集群也能實現(xiàn)高可用。
?。?）分布式：如果企業(yè)在全國各地都有分公司,，或者跨國企業(yè)在國外也有分公司，那么網(wǎng)關(guān)必須也是分布式的,，讓用戶能夠就近接入,，保證用戶的訪問速度。
一個成熟的零信任架構(gòu)應(yīng)該滿足這些需求,，如下圖,。
網(wǎng)關(guān)的集群方案跟零信任架構(gòu)中的管控中心密不可分。管控中心管理所有網(wǎng)關(guān),，用戶在什么情況下該連接哪個網(wǎng)關(guān),，也是有管控中心統(tǒng)一管理。具體流程這里就不做深入介紹了,。
7,、總結(jié)
安全網(wǎng)關(guān)是零信任架構(gòu)的中心，是零信任理念的執(zhí)行者。安全網(wǎng)關(guān)通常會部署在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的入口,，對企業(yè)影響非常大,。因此，網(wǎng)關(guān)對各種協(xié)議是否都能支持,，網(wǎng)關(guān)是否支持高可用,，加密通信的性能和穩(wěn)定性，是零信任安全網(wǎng)關(guān)最重要的評價指標(biāo),。