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    美軍網絡安全:用零信任替代中間層安全?

    2021-02-01
    來源:互聯網安全內參
    關鍵詞: 零信任 網絡安全

      DOT&E(作戰試驗和鑒定主任,The Director, Operational Test & Evaluation)是美軍試驗和鑒定領域的最高主管,由總統任命,其報告直接提交給國防部長和國會。

      每年一度的DOT&E年度報告,是非常重量級的國防部報告。筆者一直關注其每年對JRSS(聯合區域安全棧)項目的評估結論。

      JRSS(聯合區域安全棧)是美國國防部聯合信息環境(JIE)的最重要的創新之舉,是一種標準化的中間層安全設備。既備受頌揚,又屢遭指責,爭議不斷。自2017年被列入DOT&E年度報告以來,幾乎每年都遭到批評。盡管如此,JRSS的預算卻屢屢增加。批評反倒成為改進的動力。

      在2021年1月6日最新發布的2020財年DOT&E年度報告中,關于JRSS的論調仍然與以往相似。但不同的是,這次不是干說,而是真做——直接關停涉密版JRSS(并沒有關停非密版JRSS)。更重要的是,報告強烈地期待零信任架構能夠替代JRSS。由于JRSS本質上起到了中間層安全的作用,所以DOT&E報告是希望零信任架構能夠承擔起國防部網絡的中間層安全的重任。

      回顧發展歷程,筆者推斷:盡管以往每年都批評JRSS不行,但國防部也找不到更好的替代品,只好繼續改進它;而從2020年開始,國防部終于發現零信任架構有可能成功替代JRSS,并且避免JRSS的弊端,所以開始真刀真槍地要關停JRSS了。

      筆者當然希望,零信任架構能夠不辱使命。而對于JRSS的歷史地位,筆者也還堅持肯定的態度。因為JRSS開創了美軍網絡中間層安全(即區域安全架構)的先河。當然可以說,它只是增加了一層網絡防御的縱深,沒有什么了不起;但也可以說,它是Gartner在2019年提出的SASE(安全訪問服務邊緣)思想的早期實現,也是想把安全推向子網/用戶的接入邊緣。請記住,國防部是在2012年提出JRSS的設計思想的。那時候,它的實現方式當然是硬件、靜態、性能不足的。而一旦Gartner說要用零信任、SDP、SD-WAN等新一代技術去實現的時候,瞬間又包裝出一個高大上的SASE概念。

      筆者認同JRSS,自然也不會反對SASE。JRSS和SASE之間,當然不只差一個零信任。但如果零信任技術不過關,SASE也只能是空中樓閣。

      目錄

      1. JRSS創造的中間層安全

      2. DOT&E報告中的主要結論

      3. DOT&E報告中的主要建議

      01

      JRSS創造的中間層安全

      本節內容為筆者便于讀者理解而添加,非DOT&E年度報告內容。關于JRSS的更多信息,請參見本公眾號《美軍網絡安全 | 第3篇:JIE聯合區域安全棧JRSS》。

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      圖1-聯合區域安全棧的整體概念圖

      從整體上看,JRSS的目的是要將全局性態勢感知下沉到區域一級。因為在沒有JRSS之前,國防部只能通過CSAAC(網絡態勢感知分析云)形成國防部一級(即總部一級)的態勢感知,并看不到區域一級(或者說是分支一級)。所以,JRSS成為國防部的一個重要抓手,使得國防部能夠將態勢感知下探到區域一級,形成更加全面完整的可見性。從這個角度上講:

      CSAAC(網絡態勢感知分析云)可以類比于云端安全大腦,統管全局。

      JRSS(聯合區域安全棧)可以類比于區域安全大腦,統管區域。國防部在全球按地域分為二十多個區域,每個區域部署一套JRSS設備(非密版、涉密版各一套)。JRSS并不只是傳感器,具有很強的本地安全分析能力。

      總之,JRSS旨在形成集中化和標準化的區域安全架構,而非之前在美軍各個軍事基地構建的各自為政、成熟度各不相同的本地化、非標準化架構。

      從觀念上看,JRSS的想法很先進,只可惜其實現方式太老舊,難以達成其安全和性能目的。所以,屢遭非議。

      何謂中間層(mid-tier)安全?下圖展示得比較清楚:

    微信圖片_20210201153440.png

      圖2-JRSS部署在中間層

      通過增加JRSS,國防部網絡共形成三層縱深防御:1)邊界(外部邊界,如互聯網邊界、商業云邊界等);2)中間段(JRSS);3)飛地/端點(局域網)。

      02

      DOT&E報告中的主要結論

      2020財年DOT&E年度報告的主要結論如下:

      1)對涉密網JRSS的評估效果很差。

      2020年2月,DOT&E高級網絡作戰(ACO)團隊和國防信息系統局(DISA)紅隊,與聯合區域安全棧(JRSS)項目管理辦公室(PMO)一起,開展了一項重要評估活動。

      本次活動旨在評估SIPRNET-JRSS(S-JRSS)、SIPRNET聯合管理網絡(S-JMN)和SIPRNET聯合管理系統(S-JMS)的網絡態勢。這次檢查了四個已部署、但未實際運行的S-JRSS堆棧的網絡安全狀況。

      本次評估活動得到了糟糕的網絡安全調查結果,這導致項目管理辦公室(PMO)關閉了現有的S-JRSS,而數字現代化基礎設施執行委員會(DMI EXCOM)也將未來的S-JRSS部署推遲到FY23。2020年8月,DMI執行委員會(前聯合信息環境執行委員會)批準了2022財年的縮減開支計劃,將S-JRSS工作推遲到2023財年。在此期間,國防部將考慮替代的中間層(mid-tier)防御網絡安全解決方案。

      注:JRSS目前僅在NIPRNET(N-JRSS)上運行。原計劃在2016年安裝一個SIPRNET(S-JRSS)版本,其中有幾個正在安裝,但尚未投入運行。

      2)對非密網JRSS的評估結果一直不佳。

      向N-JRSS的遷移仍在繼續,并不取決于運行測試結果。盡管DOT&E建議暫停遷移,直到安全棧在運行測試中顯示有效為止。自2016年以來,N-JRSS作戰評估不斷顯示,N-JRSS無法幫助網絡防御者保護國防部組成部門的網絡免受實際網絡攻擊。

      2020年1月至3月,JRSS項目管理辦公室在美國大陸內的兩個N-JRSS生產堆棧上,對選定的加密流量進行了中斷和檢查(B&I)能力的試點。2020年9月,JRSS高級咨詢小組投票決定暫緩實施JRSS B&I,直到對該能力以及如何在國防部使用該能力進行進一步分析。

      2020年6月,空軍停止資助第346測試中隊參與JRSS試驗。這導致測試人員無法深入了解空軍的方法、優先級和拓撲結構,從而降低了對空軍JRSS使用的評估效率。

      3)期待用零信任架構取代JRSS。

      國防部正在評估國防部采用以數據為中心的安全模式,而不是傳統的以網絡為中心的安全模式。

      美國網絡司令部(USCC)在DOT&E評估支持下,正在幫助軍種試點實施零信任架構,因為國防部需要評估一個更加以數據為中心的安全模型。這種新模式比JRSS目前提供的邊界防御系統保證了更有效的網絡安全。

      2020年9月,DOT&E開始了一系列驗證活動,以支持軍種對USCC零信任試點進行的網絡安全評估。DOT&E正在通過一系列驗證活動幫助評估網絡安全,USCC零信任試點的結果將用于指導未來中間層安全(mid-tier security)的發展方向。

      在國防部將用戶遷移到零信任環境(通常通過軟件定義邊界(SDP)能力實現)之前,需要修改N-JRSS的概念、設計和使用,以有效、適當地支持和集成到防御網絡任務中。

      03

      DOT&E報告中的主要建議

      1)國防部首席信息官(CIO)和國防部組成部門應:

      繼續開發更加有效的網絡安全替代方案以替代JRSS,例如軍種正在進行的實施零信任架構的試點工作,并更加注重發展和維持一支訓練有素的防御性網絡工作隊伍。

      如果零信任架構被證明是可行的,那么應該完全放棄S-JRSS運行。

      停止將新用戶遷移到JRSS,直到該系統證明其能夠幫助網絡防御者檢測和應對現實運行的網絡攻擊,直到USCC、國防部CIO、國防部首席網絡顧問和外部顧問的中間層網絡安全分析,能夠告知未來方向。

      在USCC和DOD CIO分析如何在DODIN中最佳利用和實施流量檢查能力時,重新評估N-JRSS B&I的功能需求。

      優先考慮培訓、系統可用性和操作員熟練程度,而不是滿足遷移時間表的最后期限。

      2)JRSS PMO、DISA Global、國防部組成部門應:

      繼續關注培訓和SOP開發。

      操作員培訓是任務成功的一個重要因素,作為COVID-19響應的一部分,最近的最低人員配置變化使得操作員的能力更加重要。

      3)DISA和國防部組成部門應:

      驗證JRSS操作員的能力和培訓,以便在新用戶遷移之前正確配置和使用JRSS服務。

      4)DISA(JRSS PMO)、國防部組成部門和JITC應:

      與軍種網絡司令部和作戰部隊協調,確定真實世界的測試指標和數據源,以支持遠程評估和補充作戰測試數據。

      5)空軍應:

      考慮恢復346測試中隊的JRSS測試資金,以代表空軍繼續進行JRSS性能評估。


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