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[译] 云原生时代,是否还需要 VPC 做应用安全?(2020)

Published at 2020-02-28 | Last Update 2020-02-28

译者序

本文翻译自 2020 年的一篇英文文章 DO I REALLY NEED A VPC?

由于译者水平有限,本文不免存在遗漏或错误之处。如有疑问,请查阅原文。

以下是译文。


从安全的角度来说,VPC 非但不是一种超能力,反而是另一层责任(another layer of responsibility)。

准备在 AWS 上部署应用?那你需要一个 VPC: 这种虚拟私有网络(virtual private network)能够保护你的应用免受来自公网的攻击, 就像它们部署在老式数据中心一样。这是“虚拟机为王” —— 即所谓 的 Cloud 1.0 (IaaS 浪潮) —— 时代的指导哲学

但如今,当我在云上构建新应用或与同行交流类似主题时,我们通常都不会提到 “VPC”。这 是因为,人们越来越倾向于将云原生应用(cloud-native applications)直接部署在更 高层的托管服务之上 —— 例如 Lambda、API Gateway 和 DynamoDB —— 这些服务通过 API 与彼此进行通信。在 AWS上,这种情况下的最佳实践是 使用 IAM 做认证和鉴权,以保障微服务间的通信安全。

如果需要将公有云和私有数据中心打通,那 VPC 是不可或缺的。但现代云原生应用 的安全,真的还需要 VPC 扮演关键角色吗?在给出我自己的答案之前,我先陈述几位业 内专家的观点。

1. 需求分析:VPC 是可选还是必需?

也许此刻你正在与安全团队一起,评估你们为本地部署的应用(on-prem applications )设计的云原生方案【译者注 1】。你们的评估方式是:对照一个清单(checklist),逐 一检查方案是否满足其中列出的要求,满足的就打对勾(checking the box)。我们来听听 PurpleBox Security 公司的 Nihat Guven 对此怎么说:“安全(security)与合规 (compliance)在其中同样重要,二者互相追赶(playing catch-up)”。但是,相比 于真正去思考 VPC 能否提供安全优势、能提供哪些安全优势,“大家更多地将精力放在了 合规方面,即 —— 遵循既有标准,只要清单上列出了(例如,VPC),我们就做”。

【译者注 1】

On-premises 表示部署在私有数据中心。这个词来源于单词 “premises”,注意这是一个 独立的单词,并不是 “premise”(“前提、假设”)的复数形式(虽然 “premise” 的复数也 是“premises”)。单词 “premises” 表示“(企业、机构的)营业场所”,由此引申出两个 早期术语:

  • on-premises:本地机房
  • off-premises:非本地机房

到了云计算时代,公有云显然就是 off-premises 模式(不过没人这么叫);与此相 对应,on-premises 指没有部署在公有云上的,一般就是公司自己的数据中心,不管是自建的 还是租赁的,也不管是自维护的还是托管的。On-premises 或 on-premises deployment 现在一般翻译为“本地部署”,虽然“本地”一词通常让人首先想到的是 “local”。

另一位 AWS hero Teri Radichel(即将出版的 Cloud Security for Executives 一 书的作者)赞同这样一种观点: VPC 并没有什么神奇之处。“VPC 实际上并没有做任何 事情”,她指出。“你真正需要的是一个包含 NACL、子网和安全组的合理网络架构。你 需要知道如何构建这样的架构,然后才能针对攻击做好监控。此外,你还要理解网络的各个 分层、攻击的种类,以及攻击者是如何渗透网络的。”

这引出了问题的关键所在:基于 IAM 的安全方案,其暴露面已经是理论上最小的;而为应 用添加 VPC 这件事情,最终都会变成在这个最小暴露面之外,再加额外的防护层( adding layers of security to the theoretical minimum imposed by IAM)。所以你 引入 VPC 并不是为了解决某个问题,而是为了 —— 例如,增加额外的保护层防止数据渗透( data exfiltration),或者能够对流量模式进行更细粒度的分析。

以上例子都说明,很多时候 VPC 只是可选项,而非必需。遗憾的是,很多工程师并没有理 解到这一层。

2. 利弊权衡:额外的责任而非超能力

从安全的角度来说,VPC 非但不是一种超能力(superpower),反而是额外的责任 (additional responsibility)

“如果没有业务需求 —— 例如与私有数据中心互联 —— 那最好不要引入 VPC”,否则,“由 于 VPC 而引入的额外复杂性对安全配置来说非但无益,反而有害”。 – Don Magee,前 AWS 安全专家

确实,对于安全配置来说,越多并非永远意味着越好(more is not always better) 。如果你连配置 IAM 角色都还没搞熟,那又如何相信你能做好 VPC 安全?如果你连S3 bucket 的 public 属性都不清楚,那又如何确定你能管好安全组、ACL 以及 VPC 引入的 subnets?

VPC 确实会带来一些额外的网络监控工具,例如 flow logs,但问题又来了:你知道如何高 效地使用这些工具吗?如果不知道,那就是在花大价钱抓数据,但又没有如何分析这些数据 的清晰计划。

另外,并不是说引入了 VPC,它就自动为你的数据提供一层额外的防护。正如 Magee 提醒我们的:“即使在 VPC 内,数据的保护也仅仅 HTTPS 加密 —— 就像你自己用 HTTPS 加 密一样。你觉得这种安全值得信赖吗?”。

3. 云原生安全:模型抽象与安全下沉

云安全太难了!但我显然不是在鼓励大家因此而放弃。相反,正是因为云安全如此困难且重 要(both hard and important),我才建议你不要轻易引入自己的网络控制方案,而 应该尽可能用好平台提供的安全能力

这听起来像是 “serverless” 的套路 —— 事实上,我们确实离此不远了。毕竟,如 AWS Lambda 项目的创始人 Tim Wagner 所乐于指出的,所有 Lambda functions 默认都在 VPC 内运 行 —— 这种 VPC 是 AWS 托管的,因此比大部分人自维护的 VPC 要更安全(我们得 承认这个事实)。

这是目前大的技术趋势。AWS 仍然会维护主机层安全(host-level security),同时也会 提供更上层的服务,例如 AppSync 和 DynamoDB。但我并不是说网络安全在这些领域已经式 微了,而是说越来越多的职责下沉到了云提供商那里。你确实会失去一些控制能力 ,但换来的是 AWS 最佳实践的保驾护航之下,更快的应用构建速度

你可能会说,保护云原生应用的安全其实最后就是:“要么裸奔,要么上云”(letting go and letting cloud)。确实,但这种职责模型转变(paradigm shift)是传统的安全团队才需 要关心的 ;对于用户来说,只需要用好这种优势,自然就会取得巨大收益。

因此,尝试去建立你的威胁模型,理解你面临的风险,对你的团队进行恰当的培训。做完这 些你可能会发现,你最终还是需要 VPC,但那说明你是真的需要它,而不是为了合规或其 他需求而无脑地引入。

如果有一天,你的云原生蜘蛛侠(cloud-native Spidey)意识开始变得模糊,有一点还请 牢记:有时候,责任越小,能力越大(sometimes, great power comes from less responsibility)。


全文结束,下面是译者广告。

年前翻译了一本 IBM 资深安全专家编写的云安全相关的书,介绍公有云平台上(AWS、 Azure、IBM Cloud)以及 Kubernetes(内容很少)的一些安全实践。如书名所示 ,本书偏实践而非理论,有兴趣的可以关注主流图书电商平台(预计 2020.03 底能印出来 ,但受疫情影响,时间也不好说)。

最后,有兴趣的到时务必先看看目录,不要被上面列的名词误导 —— 尤其是:

  • 这本书和这篇译文 没有 任何直接关系(例如,节选、同作者等等)
  • 这本书关于 Kubernetes 的内容 很少