什麼是零信任架構:支柱、設計與最佳實踐

最後更新: 7月2025
  • 零信任消除了隱式信任:每次存取都會在第 7 層通過上下文進行驗證。
  • 防護面(DAAS)、微周界和吉卜林方法指導策略。
  • IAM、微分割、ZTNA、SIEM 和協調式 AI 是此策略的基礎。

零信任安全性架構

近年來,「零信任」一詞已滲透到網路安全領域的方方面面,這並非只是表面現象:它回應了保護混合和分散式環境的真正需求,在這些環境中,隱式信任已不再適用。其核心理念說來簡單,做起來卻難:「永不信任,始終驗證」。

這種方法徹底改變了網路安全,完全摒棄了將預先信任作為存取標準的做法。零信任不再假定「內部」內容是安全的,而是要求驗證每一個請求、每一台裝置和每一個連線。這可以防止橫向移動,縮小攻擊面,並實現細粒度的七層存取控制,持續檢查流量和上下文。

什麼是零信任架構?它為何會出現?

零信任策略將安全控制措施部署在特定資源上,而不是保護單一的邊界。當時在 Forrester 工作的 John Kindervag 推廣了這個概念,他證明網路中的隱性信任是一種漏洞,攻擊者可以利用這種漏洞進行橫向移動並竊取資料。

數位轉型打破了傳統的安全邊界:如今,資料中心、公有雲和私有雲、SaaS、行動技術、物聯網/營運技術以及員工和合作夥伴的遠端存取等各種技術並存。如果我們繼續假設「內部」安全本質上是可靠的,那麼這種錯綜複雜的局面將使安全漏洞成倍增加,因為一個被攻破的接入點就可能打開通往整個網路的大門。

零信任方法假定每個請求(來自使用者、裝置或服務)都存在潛在風險。因此,它要求對每個資源的每次存取進行身份驗證、授權和上下文評估,從而防止使用者在「越過」邊界後肆意妄為。當然,它也需要技術和文化的嚴格規範。

保護表面、微周界及第 7 層

基礎要素在於識別「防護面」:即對組織而言最有價值的資料、資產、應用程式和服務 (DAAS)。透過聚焦於這個可管理且定義明確的防護面,無需試圖覆蓋整個攻擊面,即可實現有效且可衡量的控制。

定義好受保護區域後,下一步是了解其周圍的流量:誰在訪問它,從哪些設備訪問,流量流向何處,以及存在哪些依賴關係。這張圖定義了一個微型邊界,無論資源位於何處(本地或雲端),它都會隨之移動。

這種微邊界是透過分段網關(經典的新一代防火牆,NGFW)或內聯代理實現的,並應用深度檢測。策略在第7層(資料層)表達,遵循Kipling方法:誰、什麼、何時、何地、為什麼以及如何存取。這種專注於應用程式和內容的精細化程度,正是零信任成為可能的關鍵。

策略實施後,任務並未結束:它還需要持續觀察、調整和改進。持續監控能夠發現新的依賴關係,並允許我們改進規則,從而在不中斷業務運營的前提下,防止資料外洩並最大限度地減少誤報

現代零信任架構的關鍵要素

一個健全的閾值區(ZTA)並非僅僅是一個產品;它是多種協調能力的結合。以下是一些通常能夠使策略得以實現的要素

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身分和存取管理 (IAM)

身份是新的安全邊界。多因素身份驗證 (MFA)、單一登入 (SSO) 以及基於角色或屬性的存取控制對於驗證使用者身份及其權限至關重要。實施 MFA 可以減少憑證濫用,而 SSO 則可以在不犧牲安全性的前提下提升使用者體驗

網路分割與微分割

將網路劃分為隔離域可以限制橫向移動,並允許按區域應用特定策略。關鍵網段會受到更嚴格的控制,而敏感度較低的環境則有更大的靈活性,以避免影響生產力。

端點安全

筆記型電腦、手機和平板電腦是常見的入侵入口。 EDR /XDR 控制、加密、安全態勢評估和持續更新,可確保您只允許符合規範的裝置存取受保護的資源。

資料安全性

最終目標是資料安全:存取控制、端對端加密和掩碼,以及防止資料外洩的資料防洩漏 (DLP) 策略。這些措施有助於確保合規性,並增強客戶和合作夥伴的信任

SIEM 和分析

SIEM 系統即時聚合和關聯事件,以便快速偵測和回應。此外,歷史分析還能識別模式和趨勢,從而持續改善控制措施並彌補可見性方面的不足。

人工智慧和自動化

人工智慧/機器學習模型分析大量訊號,以偵測異常情況並確定事件優先順序。自動化加快了重複性回應速度,使團隊能夠專注於那些確實需要人工判斷的複雜威脅。

ZTNA 或軟體定義周界

零信任網路存取以針對特定應用的客製化會話取代了廣泛的 VPN 存取。它會在每個請求中評估身分和上下文,並建立具有持續驗證和監控功能的即時加密隧道。

如何在不失敗的情況下實現零信任

零信任不必昂貴或令人痛苦。它通常會利用現有能力,優先考慮高影響力用例,並逐步擴展。以下五步驟方法論有助於規劃實施路徑:

  1. 明確保護範圍。確定真正重要的關鍵資料接取服務 (DAAS)。從最核心、最有價值的部分著手。

  2. 識別事務流。繪製出訪客、訪客來源以及應用程式和資料之間的關聯圖。這些資訊對於制定有效的策略至關重要。

  3. 設計架構時,應將網關和控制裝置盡可能靠近防護層放置。優先考慮第 7 層檢測和全面可視性。

  4. 建立零信任策略。採用吉卜林方法和最小權限原則。僅授權必要的權限,並限定授權時長和權限條件。

  5. 監控並持續改進。調整規則,納入新的依賴項,並驗證是否存在資料外洩或存取漏洞。

這個循環是迭代的:它會針對每個資料存取即服務(DAAS)重複執行,直到覆蓋所有關鍵資源。循序漸進的進展可以及早降低風險,避免永無止境的「大爆炸」式計畫

持續運行:預設啟用可見性、日誌記錄和加密。

CISA模型強調,大型組織往往存在隱性信任與遺留系統。打破這種模式需要投資、支持,以及最重要的——能夠引導決策的可操作數據。

利用安全資訊和事件管理 (SIEM) 以及對端點、網路和雲端的遙測技術進行持續監控至關重要。日誌必須具備情境感知能力(身分、設備、資源、時間和位置),才能實現有效的稽核和偵測。

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最小權限存取和設備狀態驗證完善了整個安全體系。任何不符合策略的端點都絕對不允許接入,這毫無疑問地保障了安全衛生。

零信任最佳實務與CISA保持一致。零信任最佳實務與CISA一致。

養成一致的習慣可以幫助您長期維持零信任。以下這些實踐方法借鑒了CISA框架,是一份良好的成熟度檢查清單

  • 每次訪問都要進行驗證和認證:身份、權限和設備健康狀況會持續進行驗證,而不僅僅是每天一次。

  • 頭部驅動的微分割:減少橫向移動而不使網路飽和;使用 SDN、東西向加密和即時邊界。

  • 持續監控和檢測:借助人工智慧支持,學習正常行為並對異常情況發出警報。

  • 具有上下文和可審計性的記錄:記錄了誰、什麼、何時以及從哪裡;對於合規性和取證至關重要。

  • 預設加密:保護傳輸中的資料和儲存的資料;監控異常存取。

  • 最小權限原則:只授予必要的權限,並在上下文變更或任務完成時撤銷權限。

  • 設備可靠性:強制執行姿態要求(補丁、EDR、加密),並在每次會話中檢查它們。

  • 對應用程式實施強大的存取控制:尤其是在 SaaS 和雲端環境中;僅允許具有已批准立場的應用程式存取。

  • ZTNA 比廣域 VPN 更好:可及時存取特定資源並不斷進行驗證;告別「自由開放」的網路。

  • 終端管理:合規性不容商榷;沒有安全性設定文件,就沒有存取權限。

  • 培訓和文化:解釋原因,減少摩擦,贏得業務和 IT 部門的支持。

評估零信任平台和提供者

選擇平台並非取決於它的標誌,而是取決於它是否符合您的風險承受能力和營運模式。建議您在簽署任何協議之前考慮以下標準

  • 模型中必須包含對實體的全面覆蓋:人員、應用程式、雲端、物聯網/營運技術以及合作夥伴。

  • 服務提供者的財務實力:能夠穩定地發展服務。

  • 有據可查的成功案例:您所在行業和規模的真實案例,證明其有效性。

  • 可擴展性和整體效能:低延遲、高可用性,無論您在哪裡運營,都能保持在線。

  • 應對意外情況的韌性:應對使用高峰、故障和新​​威脅,服務不中斷。

  • 整合人工智慧:更快、更準確地進行異常檢測、策略執行和決策。

應用案例和實際收益

在混合辦公環境中,安全存取企業應用程式至關重要。集中式身分驗證可以降低風險暴露,簡化存取流程,並提高對存取權限的可追溯性。

網路存取控制 (NAC) 有助於在裝置連線之前驗證其是否符合安全要求。如果設備未能通過檢查,則會被隔離或拒絕訪問,從而防止易受攻擊的終端危及網路的其他部分。

微隔離在應用層和資料層應用最小權限原則:僅允許需要存取權限的人員訪問,且訪問權限僅限於必要的時間。自動撤銷權限可以降低內部濫用或重複使用憑證的風險

在面向客戶的線上服務中,零信任是一項優勢。多因素身份驗證 (MFA)、持續驗證和基於上下文的控制措施,能夠在確保敏感交易安全的同時,避免給用戶帶來不必要的麻煩。

使用線上代理「終止所有連線」可以在將流量傳送到目標位址之前進行即時檢查。如果上下文發生變更或會話逾時,系統會重新驗證身分或終止會話,以防止劫持和欺騙。

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第七層政治與吉卜林方法:實踐規則

零信任的魔法體現在應用層,在這裡,內容、身分和意圖都能被理解。因此,在每一次訪問決策中,都可以提出並回答「誰」、「什麼」、「何時」、「何地」、「為什麼」和「如何」這些問題。

完善的策略可以減輕營運負擔:減少基於 IP 位址和連接埠的規則,增加針對使用者、裝置、應用程式和資料的規則。這種範式轉變降低了長期複雜性,並提高了安全性,因為它與企業的運作方式相符。

成本、複雜性以及如何避免障礙

人們普遍認為零信任架構成本高且繁瑣。但實際上,許多組織會重複利用其身分與存取管理 (IAM)、新一代防火牆 (NGFW)、端點偵測與回應 (EDR)、安全資訊與事件管理 (SIEM) 和雲端解決方案,分階段加入零信任網路分析 (ZTNA) 並微調策略。

要實現這一點,最好從小規模做起(這是數位應用服務的關鍵所在),衡量結果,然後逐步擴大規模。早期的成功能夠說服支持者,並減少變革阻力,包括那些擔心變革阻力增加的用戶。

切勿矯枉過正:過於嚴格的管控會將影子IT推向崩潰的邊緣。平衡安全性和易用性,並輔以可控制的例外情況和清晰的溝通,是避免走捷徑的關鍵。

身分與憑證:微妙的聯繫

基於憑證的攻擊仍然屢見不鮮;市場調查顯示,即使是「可信」模型,也存在持續不斷的非法使用。零信任的目標並非使系統“值得信賴”,而是消除系統內部的隱性信任。

金鑰輪換、自適應多因素身份驗證、異常行為檢測以及對特權帳戶的嚴格控制至關重要。如果說身分是新的安全邊界,那麼憑證衛生就是其第一道防線

雲端和多雲上傳的零信任

工作負載在本地端、公有雲、私有雲和混合雲之間遷移,這種動態變化需要深度視覺性。每個環境中的分段網關和感測器都會檢查南北向和東西向流量,以降低威脅並強制執行最小存取權限。

跨平台協調策略可以避免漏洞和重複。無論負載位於何處,一致的控制措施都能簡化稽核並加快部署速度。

在全球場景下,效能至關重要:低延遲和高可用性可以避免對用戶造成損失。採用分散式架構並在用戶端附近部署服務,是實現可用安全與安全被忽視之間的關鍵差異。

零信任架構會根據業務需求進行調整,而不是反過來。透過持續驗證、有效劃分資料以及資料處理,您可以在不影響生產力的前提下顯著提升安全態勢。

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