智慧城市云网安一体技术白皮书.docx
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1、目Contents01. ga02.智慧城市网络平安趋势和挑战。2.1 智慧城市平安开展趋势022.2 智慧城市平安挑战0403.智慧城市云网安一体解决方案总体架构03.智慧城市云网安一体解决方案总体架构063.1 设计目标063.2 方案架构071004.智慧城市云网安一体解决方案4.1 零信任平安104.1.1 零信任平安方案概述 114.1.2 零信任平安方案架构 124.1.3 智鹫城市零信任接入方案应用154.2 云网安协同204.2.1 云网安协同方案概述204.2.2 云网安协同方案架构204.2.3 智慧城市云网安一体化纵深防御224.3 网络平安服务 274.3.1 网络平安
2、服务方案概述274.3.2 网络平安服务方案架构294.3.3 智慧城市平安运营服务3205. .+.AfOB3606. htM&GBM37其中各个层次的说明如表3-1所示。层次执行层是指参与业务交互的物理设备及运行在物理设备之上的应用软件,田终端、取 络、云三个局部组成,每个局部均包含各自的平安设备,如防火墙、探针、IPS、可信 接入网关、可信API (Application Programming Interface,应用编程接二)网关等。 终端包括物联终端、办公终端、智能终端(如手机)等几种类型C执行层 网络通常由广域网和园区/物联接入网组成,上下级网络通过广域骨干网完成连接C 云包括云
3、平台、云内的应用、数据、云数据中心网络几个局部。执行层在整体架构中负责收集转发用户流量,收集资产/状态/流信息/日志信息,并上 送给平安大脑,接受对空制器下发的授权策略和阻断策略,对终端/用户/流量进行相应 的处置。管控层出终端管理、网络/平安控制器、云管理平台组成C 终端管理负责收集终端资产、终端状态、终端平安日志,并对终端进行平安处置C 网络/平安控制器通过南向NETCONF (Network CoMiguration Protocol ,网络 配置协议)/SNMP ( Simple Network Management Protocol,简单网络管理协 议)等接口,统一管理控制物理和虚拟
4、网络,完成网络配置的自动化下发c同时北向 与平安大数据平台对接,完成平安威胁的自动化闭环C云管理平台负责云业务的部署,以及虚拟网络、虚拟机创立等服务C管控层在架构中,向下对执行层进行管理控制,向上和平安大数据平台进行协同,提 供溯源等信息,管控层从分析层接受授权/阻断/查询策略并下发给执行层,是实现自动 化阻断和溯源的关键部件C分析层由网络平安态势感知平台、云平安分析平台和平安大脑组成C 网络平安态势感知平台收集终端和网络的信息,并进行分析,实现网络侧的态势感 知。 云平安分析平台负责收集云平台、应用、数据的平安信息,完成云自身平安威胁分 析。分析层平安大脑负责统一收集网络平安态势感知平台,多
5、个云的云平安分析平台的事件信息,并进行关联分析和威胁统一呈现。在实际部署中,平安大脑可能和网络平安态势 感知平台或者云平安分析平台合一。分析层在整体架构中通过智能算法对所有信息进行综合分析和研判,并将全网的平安 态势进行统一呈现,对于需要处置的事件下发给控制器进行处理,是云网安一体架构 的核心O表3-1智慧城市云网安一体解决方案架构说明智慧城市云网安一体解决方案基于云网安一体解决方案架构,通过各个层次之间的配合和协同,可以较好地实现云网安一体的设计自 标。在云网安一体架构下,目前华为提出的智慧城市云网安一体解决方案包括,零信任平安、云网安协同、网 络平安服务,下面将进行逐一介绍。4.1零信任平
6、安智慧城市数据资源在个人、政府、企业之间的流通中不断创造新的价值,实现数据驱动产业创新开展C数 据共享和流通成为刚性业务需求,原来相互隔离的业务网络将打破平安边界走向融合,因此,传统的基于边界 隔离的平安保护方法已不能满足数据流动下的平安防护需求。同时,智慧城市数字平台作为惠及民生的基砒工程,通过深化“政务服务”改革、“互联网+政务服务” 等,为广大企业和市民提供便捷、高效、多样化的业务服务C随着城市数字平台的不断开展,整体业务环境将 吏加开放,业务生态将更加复杂,参与提供数据服务和应用服务的角色也将更加多元,众多的用户访问和服务 提供带来了复杂的身份和权限管理问题,如何确保所有人员合法合规地
7、访问被授权的业务应用和数据资源,成 为政府数字转型的现实难题C为了实现信息平安技术智慧城市建设信息平安保障指南中所提的智慧城市平安需求:“智慧城市建 设信息平安保障应实现攻击者进不去,非授权者重要信息拿不到,窃取保密信息看不懂,系统和信息篡改不 了,系统工作瘫不成,攻击行为赖不掉”,政府行业在针对身份管理、防入侵、防泄漏等平安技术能力上进行 不断的创新实践C随着近年零信任平安框架在我国金融等行业落地推广,并取得较好的效果,零信任平安架构和平安方案也 成为政府行业关注隹点,并在智慧城市平安建设中试点落地,逐步推广。零信任平安方案概述为了更好地理解数字时代的信任,需要先了解Trust这个词本身的含
8、义所谓信任,是两个实体之间 建立的一个彼此连接关系,这个关系要求彼此能够按照预期的方式做事.在这个过程中,需要监视在彼此交互 期间双方是否在约定的预期范围内活动c如果发生风险性的偏差,就需要分正此类偏差甚至是中断彼此的信任 关系。在这里需要强调的是,信任并不是绝对的,而是一个相对的概念,并且是一个动态变化的关系C在了解 了Trust的概念之后,就比拟容易了解网络平安概念中所谓的Zero Tn6t (零信任)。零信任网络是指,所有 初始平安状态的不同实体之间,不管是内部还是外部,都没有可信任的连接c只有对实体、系统和上下文的身 份进行评估之后,才能动态扩展对网络功能的最低权限访问C因此,网络平安
9、领域的零信任其实是一种端到端的实体(用户/应用)鉴别 授权、访问控制框架,不再 让实体基于其它部件建立信任关系c在实体“鉴别、授权”过程中,可以根据终端环境与用户行为感知结果 等,不断调整信任评估结果,以实现实体间的“持续可信”与“三适应平安”,提高平安性。需要注意的是, 零信任本身不解决除了 “实体鉴别、授权、访问控制”之外的平安问题,并不能代替其他平安防御技术零信 任的通用平安架构如图47所示。策略分析用户和终端图4-1零信任通用平安架构零信任通用平安架构中关键组件的功能如下所述,每个组件数量不限于一个。|.hT策略分析(Policy Engine PE;通过对终端设备属性、可信环境信息、
10、用户访问行为、网络平安流量事件等 信息的汇聚,对用户平安性进行动态信任评估,并根据评估结果,进行风险 联动通报和平安指令下发。对实体进行集二策略管理与授权,为访问主体颁发身份凭证。与策略分析PE 进行联或,接受风险通报和平安指令下发,根据风险对用户进行对应的权限 判定。与零信任策略执行点联动,下发动态访问控制策略。同策略执行点(Policy EnforcementPoint, PEP)策略管理(Policy Administrator, PA)与策略管理PA联动,执行动态访问控制策略,实现细粒度的访问控制。41.2零信任平安方案架构华为智慧城市零信任平安解决方案以“身份”为中心,实时感知实体的
11、平安环境变化,持续通过多维(终 端风险、网络流量、用户行为日志等)的环境风险评估,动态调整实体的信任等级,并据此进行实时地访问授 权变电,保障用户访问业务全流程平安可控C智慧城市零信任平安访问方案架构如图4-2所示。根据终端用户类型和接入方式的不同,华为智慧城市零 信任平安访问方案可以分为三种场景:移动终端VPN ( Virtual Private Network,虚拟专用网)接入零信任 访问控制、政务终端接入零信任访问控制和智慧杆零信任接入控制c用户行为政务办公终端用户图4-2智慧城市零信任平安访问方案架构智慧城市零信任平安访问方案的关键部件功能说明,如表47所示。关键(牛提供风险汇聚能力,
12、并且根据汇聚的风险做信任评估、联动通报和平安指令可信环境感知一下发。可信接入代理为用户访问应用提供代理转发,并与可信代理控制服务协同实现用户访问应 用的动态访问控制C可信API代理为应用或服务间的API调用提供代理转发,并与可信代理控制服务协同实现应 用或服务间的动态访问控制U可信代理控制服务与认证管理服务、权限管理服务、环境感知服务联动,为可信接入代理、可 信API代理提供实时权限判定服务c表4-1智慧城市零信任平安访问方案关键部件功能说明政务终端接入零信任访问和移动终端VPN接入零信任访问两种场景的业条流程相似,主要包含如下 步骤:1 .用户接入网络C政务终端接入零信任访问场景:用户登录安
13、装了T本化管理工具的终端,一体化管理工具对终端做安 全准入和平安基线筛查,保证终端设备可信,并将终端属性信息(包括位置属性, 类型属性等:,后 步给环境感知服务C移动终端VPN接入零信任访问场景:用户登录终端应用APP( Application,应用),应用APP内集 成一体化终端管理工具SDK ( Software Development Kit,软件开发工具包)和SSL ( Secure Sockets Layer,平安套接层)VPN拨号工具,通过VPN拨号认证连接到政务外网,通过终端管理 工具实现终端基线筛查、用户行为策略管控(文件转发, 截屏、复制等)。2 用户访问应用URI ( Un
14、iversa Resource Locator,万用资源地址:,通过DNS ( Domain Name System,域名系统)重定向到可信接入代理,可信接入代理进行用户Token信息检查,假设检查不通过,那么重 定向到认证服务界面进行认证C3 .用户身份认证通过后获得用户Token信息,并将认证日志信息发送给环境感知服务,4 .终端用户经过可信接入代理访问应用后台,可信接入代理携带用户Token信息,通过可信代理控制服 务进行应用级鉴权,并获取鉴权结果c同时发送应用鉴权日志到环境感知服务,可信代理控制服务返回鉴权结 果,发送给可信接入代理C5 .可信接入代理根据鉴权结果,对访问流量进行放行或
15、阻断。假设鉴权结果为不通过,那么进行阻断;假设鉴 权结果为通过,可信接入代理转发访问请求至应用后台,应用后台通过可信控制服务获取应用Token信息。6 .应用后台携带用户Token信息和应用Token信息,通过可信API代理向可信代理控制控制服务发起API 鉴权,并获取鉴权结果c同时,发送API鉴权日志到环境感知服务,可信代理控制服务返回鉴权结果,发送给 可信API代理。7 .可信API代理根据鉴权结果,对API服务访问进行放行或阻断,假设鉴权结果为不通过,那么进行阻断;假设 鉴权结果为通过,可信API代理转发请求至访问应用后置服务,应用后置服务调用数据,完成用户对应用服务 的访同。8 ,环境
16、髓口服务综合用户行为风险、终端风险及网络流量平安事件等风险情况进行综合评估,并下发安 全指令至可信代理控制服务C9 .可信代理控制服务收到平安指令,动态调整用户的访问权限,并下发访问控制策略到可信接入代理和 可信API代理 进行访问控制策略调整智慧杆零信任接入控制的业务流程相对简单,包含如下三个步骤:1 .终端设备通过MAC ( Media Access Control,媒体接入控制)认证方式在可信接入代理实现接入, 获取访问网络的访问权限C2 .可信环境感知系统持续扫描智慧杆物联设备的指纹信息和流量协议特征信息,以及田可信接入代理上 报的物联终端的流量访问关系和流量带宽等信息。基干多维度的信
17、息进行综合研判分析,识别终端异常仿冒私 接、异常访问。3 .可信环境感知的检测结果同步给可信代理控制服务,由可信代理控制服务给可信接入代理下发阻断策 略,隔离该异常物联终端的接入C智慧城市零信任接入方案应用下面介绍智慧城市零信任接入方案的两种应用,党政通零信任远程办公和智慧杆物联零信任接入C党政通零信任远程办公近年来,政府主动适应万物互联时代趋势,把推进政府数字化转型作为深化政府服务改革、构建高质量发 展体制机制、打造营商环境的着力点,掀起一场政府治理革命。围绕打造“掌上办公、掌上办事”的整体建设 规划,政府将建设统一的公共数据平台,推广拿二办公、掌上办事的应用,运用“互联网+督查、互联网 +
18、监管”等技术,有力地促进政府部门高效协同、服务转型升级,引领全社会数字化转型C该平台为政府提供 了高效地沟通和办公,但由于业务包含政府管理服务的敏感信息,给信息平安管控增加了难度c所以,亟需设 计一种新的平安架构方案,以应对这场景所带来的平安问题C华为联合ISV (Independent Software Vender,独立软件供应商)合作伙伴,基于政务办公场景推出 了 “党政通”应用,该应用提供政务沟通类、政务OA (Office Automation,办公自动化)类、驾驶舱类等 丰富的业务功能,目前已经作为各地政府建设智慧城市的必选能力智慧城市的党政通应用上线推广使庠,需要解决的平安问题如
19、下:用户静态身份认证和授权通过后,党政通应用即可访问所需的所有服务和数据,容易造成越权访问和 数据;世漏用户使用党政通应用时通过截屏、复制、转发、打印等操作,容易造成政务敏感信息、文档、数据的 泄露和滥用C“党政通”应用场景适应于政务固定办公终端基于Web访问,也适应于公务员使用移动终端基于APP进 行访问。基于党政通应用场景的零信任远程办公解决方案如图4-3所示o控制消息通道日志上报、状态变更 VPN加密通道数据中心权限娈事可信环境感知系统终端妖态策暗下发流员数据(叵可信代理控制服务用户鉴权应用鉴权嗓略下没策略下假设,3日认证授权中心1;可信接入代理 应用后台 可信API代理 党政通业务系统
20、身份认证服务器党政通应用终端环境感知政务网/VPN网关互联网图4-3智慧城市“党政通”应用场景零信任方案部署示意匿方案特点 多维度风险感知:基于环境感知中心,通过用户行为感知、终端环境感知、网络环境函三个维度, 动态持续检测党政通应用全业务流程和全场景的平安风险C精细化动态授权:基于可信代理控制服务,通过动态授权机制及平安风险感知结果,对用户访问党政 通业务系统的操作执行动态认证、动态授权的零信任访问控制策略. 按需终端行为管控:通过可信接入代理和终端管理工具,通过终端平安管理的用户行为管控策略,实 现党政通应用在终端侧的信息平安强管控,保护政务信息不会通过终端泄漏C方案价值 基于多维环境感知
21、、动态精细化授权访问能力,实现党政通应用的持久平安访问e基于用户行为控制实现党政通应用的政务敏感信息强管控,确保政务敏感信息防截屏、转发、复制, 终端丧失时远程锁定应用和数据擦除,保护客户业务隐私C积木化的架构、关键部件高性能低时延业务访问时延小于150md确保部署零信任平安访问平台后 用户体脸感知小,改造本钱低智慧杆物联零信任接入智慧城市的总体架构包括五个层面:感知层、通信和网络层、城市数据和控制层、城市应用层和支持系统 层。智慧杆作为感知层的重要组成局部,通过深度整合城市各类资源,实现资源的共享、集约和统筹,降低城 市建设本钱,提升城市运维效率,为城市治理带来多重效益,推动城市的快速开展c
22、但智繁杆物联网感知终端 大局部处于无人值守的环境中,平安防护能力弱,很容易被恶意开箱,作为一个漏洞入口攻入政务云内X根据GB/T 37971-2019信息平安技术智慧城市平安体系框架,常见的智慧杆平安风险,主要包含 如下几点: 感知设备数量巨大,分类多,缺乏统一的平安标记和身份鉴别管理机制c攻击者可通过恶意放置假 冒的设备,冒充合法的终端接入网络,非法发送和接收信息C攻击者可利用物联感知层设备防御能力有限的特点,非法俘获感知设备,更换或者破坏软硬件,非 法控制节点信息接收和发送,篡改节点信息C 关键信息基础网络设备缺少平安配置,缺少加密二令,导致攻击者容易实施非授权连接,对设备进 行控制。 关
23、键信息基础设施系统匚,多采用专有控制与通信协议,而这些协议无平安设计考虑,攻击者可以 进行非法访问C大多网络只部署了基础防护措施,平安态势感知和防护能力缺乏,攻击者可利用新型威胁发起网络 攻击。在国内智慧杆建设二,也出现过类似这样的平安事件,给社会造成恶劣影响,智慧杆实现物联平安零信任 接入已经成为各地智慧城市平安建设的急迫需求之一。方案设计零信任本质是统一身份管理、细粒度授权、多维环境感知、动态访问策略调整,是对于传统边界防御和静 态认证授权访问缺乏的创新c华为智慧杆物联零信任接入方案可实现城市物联终端的多重认证,动态检测是否 有行为异常,并对异常行为进行快速处置C该方案由物联杆、物联回传网
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