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1）更新軟件，其中有一個之前未發(fā)現(xiàn)的錯誤（bug）；

2）這個錯誤是一個客戶在正常運營時無意間觸發(fā)的。

● “零信任”是風險管理意識和機制，或“深度依賴”技術(shù)產(chǎn)品和服務(wù)，使得安全責任被外包（或轉(zhuǎn)嫁）給了廠商；

● 網(wǎng)信資源的整合，衍生出的托管和代管的“不透明”模式，或使得數(shù)據(jù)管轄權(quán)和主權(quán)的被轉(zhuǎn)移（或“讓渡”）；

● 為什么域名系統(tǒng)（DNS）總是通信網(wǎng)絡(luò)中最大的單點故障？

2016年甲骨文（Oracle）DYN斷服，2020年Cloudflare、微軟Azure和亞馬遜AWS斷網(wǎng)等類似事件發(fā)生后，業(yè)內(nèi)普遍缺乏采取相應(yīng)的行動，足以證明：對于沒有直接受到斷服斷網(wǎng)事件影響的人們，可能會持“無所謂”的觀望態(tài)度。倘若繼續(xù)如此，類似Fastly和Akamai的事件必將會再次發(fā)生，或?qū)⒉澳恪⑽摇⑺?/section>

另一方面，雖然在現(xiàn)實中確實存在不同程度的限制或約束（例如，預(yù)算與相互沖突的項目優(yōu)先級），導致難以扭轉(zhuǎn)（慣性），或無可奈何（惰性）。但更令人擔憂的是，云計算和CDN通常被作為托管和代管數(shù)據(jù)的服務(wù)，以及作為緩解網(wǎng)絡(luò)斷服斷網(wǎng)的首選解決方案。因此，即使當這些云計算和CDN巨頭也倒下時，決策者（或客戶）通常會覺得他們已經(jīng)盡力而為了，或已是無能為力了。

近年來，“零信任”已成為網(wǎng)信安全（Cyber Security）領(lǐng)域中非常流行的概念，形成一種覆蓋整個網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（Network Architecture）安全風險管理的理念。與此同時，“零信任”理念與信息技術(shù)（IT）和安全專業(yè)人員對云服務(wù)依賴性的堅定觀念（有時甚至與“信任”不相適應(yīng)），形成了鮮明反差，即網(wǎng)信安全有差別的風險管理與對技術(shù)產(chǎn)品和服務(wù)“深度依賴”的不對等，或本末倒置。

2020年11月6日，谷歌（Google）發(fā)表了一篇題為“云信任之悖論”（the cloud trust paradox）的文章，闡述了在使用云服務(wù)中的信賴及作用，即：“使用公有云的基本觀念”與“信任你的云服務(wù)商”關(guān)系密不可分；使得在現(xiàn)實中普遍存在的狀態(tài)是，安全風險被外包給“可信賴”的代理廠商，而不是構(gòu)建真正的“零信任”網(wǎng)絡(luò)。

正如Google文章的標題所啟示的：“對于云計算越是信任，則越是需要有能力減少對其依賴”（to trust cloud computing more, you need the ability to trust it less）。故此，業(yè)內(nèi)專家們呼吁，在信息技術(shù)安全領(lǐng)域，必須開始減少對CDN和云資源的信賴性，以維護更好的安全態(tài)勢。

諸如Fastly和Akamai事件的技術(shù)性問題，企業(yè)通常難以控制。怎樣才能減少對技術(shù)和產(chǎn)品的信賴性，以降低安全風險？

為此，有必要深入地探討在這類安全事件背后的非技術(shù)性根本原因。

 

二、根本原因：互聯(lián)網(wǎng)的整合

2019年2月26日，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會（ISOC）發(fā)布了一份題為《互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的整合》重要報告。其中闡述：互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施被集中于少數(shù)服務(wù)提供商的狀態(tài)，給全球互聯(lián)網(wǎng)和更為廣泛的社會帶來安全風險。

雖然互聯(lián)網(wǎng)的整合不是信息技術(shù)（IT）和安全界的常見討論主題，但是必須認識到：互聯(lián)網(wǎng)的整合和集中，是Fastly和Akamai事件的根本原因之一。任何有意義、有效地緩解安全風險的策略和對策，都應(yīng)該是以這個（非技術(shù)性）角度為基點進行考量和驅(qū)動。

互聯(lián)網(wǎng)被整合的后果之一是，產(chǎn)生了只對少數(shù)服務(wù)提供商的深度依賴，一旦這些服務(wù)提供商出現(xiàn)問題或發(fā)生事故，也就導致互聯(lián)網(wǎng)的斷服斷網(wǎng)。Fastly和Akamai的事件就是最新的例證。

在互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會（ISOC）的報告中，描述了互聯(lián)網(wǎng)的整合，主要發(fā)生在三個方面：

1）互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用（Internet Applications）。

如今，少數(shù)公司運營和經(jīng)營著一些互聯(lián)網(wǎng)最流行的服務(wù)。僅Google就占據(jù)了全球搜索市場的90%、超過60%的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器、（迄今為止）排名第一的移動操作系統(tǒng)（Android）、頂級的用戶自媒體視頻平臺（YouTube），并且擁有超過15億活躍用戶的電子郵件服務(wù)（Gmail）。

在中國也有類似整合的集中度，阿里巴巴和騰訊公司分別主導著電子商務(wù)和社交媒體平臺。互聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用層面的集中度顯而易見。這種狀態(tài)本身就產(chǎn)生了一些問題。

2）準入規(guī)定（Access Provision）。

由于收入基礎(chǔ)降低和進入成本高，更加推動了互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商的整合（集中）。

3）服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施（Service Infrastructure）。

CDN和云服務(wù)提供商之間正在發(fā)生整合，而這兩者都是基礎(chǔ)設(shè)施的基本組成部分。在全球排名前1,000的網(wǎng)站中，CDN的使用率從2014年6月的50%，增長到2018年8月（估計）的87.5%。

在對應(yīng)用CDN采樣網(wǎng)站的分析樣本中，CDN服務(wù)的市場分布為：亞馬遜（CloudFront）占比27%，Akamai占比27%，而Fastly占比8%。

雖然Fastly占有8%的可觀市場份額，仍尚未達到?jīng)Q定性的規(guī)模和數(shù)量。為什么Fastly的斷服影響會如此廣泛？

2021年7月3日，思科（Cisco）公司的“千眼”（Thousand Eyes）對Fastly和Akamai事件深入調(diào)查并發(fā)布的“互聯(lián)網(wǎng)報告”《BGP路由事故證明為什么最短路徑并不總是被選擇的路徑》（注：“BGP”是邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議）中，給出了至少兩個相互關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象，且是值得關(guān)注的事實：

1）通過查看一些最大的在線服務(wù)所使用的IP地址，調(diào)查發(fā)現(xiàn)其中一些CDN和云服務(wù)提供商，也在冗余（熱備份）地使用Fastly。這是因為，互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境已經(jīng)變得如此之集中，以至于即使是CDN和云服務(wù)提供商本身的冗余（熱備份）方式，也只是在幾個主要玩家之間的操作。結(jié)果是，（例如）某客戶使用Akamai的CDN服務(wù)，而實際上可能正在通過Fastly傳輸一些數(shù)據(jù)流量；當Fastly斷服時，它也影響了使用Akamai的CDN客戶端。這種不透明的關(guān)聯(lián)操作以及交叉和深度的依賴性，在事實上已經(jīng)遠遠超出大多數(shù)人的想象。

2）調(diào)查發(fā)現(xiàn)的另一個有趣的事實是，受斷服斷網(wǎng)影響的企業(yè)最有可能使用域名服務(wù)器（DNS）恢復連接和服務(wù)，實際上有些企業(yè)比Fastly恢復得更快。

由此，再回顧互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會（ISOC）在其報告中強調(diào)的另一個關(guān)鍵服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施DNS（域名系統(tǒng)），并指出，遞歸域名系統(tǒng)（DNS）和權(quán)威域名系統(tǒng)（DNS）以及相關(guān)的域名解析服務(wù)，都經(jīng)歷過（或完成了）重大整合。

2020年10月，美國卡內(nèi)基•梅隆大學的專業(yè)研究人員調(diào)查和分析了從2016年甲骨文（Oracle）DYN的DNS大規(guī)模斷服斷網(wǎng)事件中市場是否由此汲取了教訓。在其所發(fā)布的論文中：

● 指出，在該事件的四年后，集中化的DNS服務(wù)提供商對市場及應(yīng)用的影響，不僅幾乎沒有改變，而且反而大大地增強了；只有托管頂級域名的少數(shù)DNS服務(wù)提供商，支持DNS多樣性并鼓勵客戶進行最佳實踐。

● 強調(diào)，一個關(guān)鍵問題是，市場應(yīng)用最廣泛的DNS服務(wù)提供商，也正是最大的CDN和云服務(wù)提供商，這就造成了另一層面的垂直集中和整合，使安全狀況趨于更加惡化。

在此調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，2020年11月30日，卡內(nèi)基•梅隆大學的專業(yè)研究人員發(fā)表專題分析文章，給出的結(jié)論是：如果 Cloudflare、亞馬遜AWS或GoDaddy（域名注冊和服務(wù)提供商）的DNS斷服，在Alexa的全球網(wǎng)站排名中前100,000個網(wǎng)站中約有40%的網(wǎng)站也會因此而斷網(wǎng)。因此，DNS的功能定位及其關(guān)聯(lián)作用必須得到明確強調(diào)以及部署實施。

雖然CDN被歸類為網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，但它只影響CDN所承載的在線數(shù)據(jù)和服務(wù)。在Fastly和Akamai的事件中，任何未直接連接到CDN的業(yè)務(wù)和服務(wù)（如電子郵件服務(wù)器）基本上不受影響。但是，DNS幾乎從局域網(wǎng)到互聯(lián)網(wǎng)都關(guān)系到所有互聯(lián)互通的行為，包括用戶和客戶連接到CDN和任何云服務(wù)，以及這些連接被動態(tài)地“導航”，而用戶和客戶對此并不知情（或無須知曉）。

因此，集中式（CDN和云服務(wù)）的DNS對行業(yè)和企業(yè)的整體安全態(tài)勢影響，決不可低估、小覷。此外，由于DNS是一些公司用來從斷服斷網(wǎng)事件中恢復服務(wù)的手段，進一步印證了DNS在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通設(shè)計中的關(guān)鍵地位。

 

【圖1  避免對集中式服務(wù)的深度依賴，獨立配置且不使用免費DNS】

 

三、解決方法和相關(guān)建議

Fastly和Akamai的斷服斷網(wǎng)事件，再一次暴露了CDN、云服務(wù)、DNS等互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)集中整合的安全風險問題。由于主要CDN和云服務(wù)提供商之間的高度依賴性和關(guān)聯(lián)性，使這個問題變得更加嚴重、突出。

緩解和減少安全風險的建議：

1）利用互聯(lián)網(wǎng)集中和整合的優(yōu)點。

雖然已知互聯(lián)網(wǎng)集中化存在嚴重的安全問題，但必須強調(diào)的是，互聯(lián)網(wǎng)的整合也帶來了很多積極因素。例如，CDN提供商的集中為內(nèi)容交付創(chuàng)造了規(guī)模化數(shù)字經(jīng)濟，也顯著地降低了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)某杀尽NS服務(wù)提供商的集中化，使得擁有足夠的能力以應(yīng)對太比特級（Terabit）的DDoS攻擊。類似于谷歌的突出地位，還有助于互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵新協(xié)議的測試和開發(fā)，如QUIC（Quick UDP Internet Connection，谷歌制定的一種基于UDP的低時延的互聯(lián)網(wǎng)傳輸層協(xié)議）。

因此，對于業(yè)務(wù)、服務(wù)和運營高度依賴互聯(lián)網(wǎng)，且仍在維護自有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境的行業(yè)和企業(yè)，首先應(yīng)利用互聯(lián)網(wǎng)整合的集中化優(yōu)點，有差別地將服務(wù)轉(zhuǎn)移和托管到適當?shù)腃DN、云和DNS，以降低成本并提高適應(yīng)性（和彈性）。但是，并不應(yīng)局限和止步于此。

2）回歸互聯(lián)網(wǎng)的本源以及優(yōu)先的重點是多元化。

一旦成本因素得到控制，安全基線狀況（BSP）得到改善，就應(yīng)考慮如何利用這些關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的多樣化降低安全風險。優(yōu)先與重點意味著在發(fā)展過程中的事物變化，以及重要性和關(guān)鍵性的適時調(diào)整。怎么確定CDN、云和DNS中哪里更關(guān)鍵呢？

互聯(lián)網(wǎng)的標量（Invariants）是互聯(lián)網(wǎng)的基本組成部分，而且標量無論如何都不會被改變。用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會（ISOC）的話來說，互聯(lián)網(wǎng)的標量是“真正重要的”（What really matters）。

互聯(lián)網(wǎng)標量的一個實際示例是：互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP），奠定了互聯(lián)網(wǎng)的互操作性基礎(chǔ)。此外，DNS也是互聯(lián)網(wǎng)標量，因為互聯(lián)網(wǎng)需要“全球性可管理的尋址和域名解析服務(wù)”，才能保持高度一致性的運行。不論是在本地還是在云上托管服務(wù)器，或是如何加速網(wǎng)站的訪問響應(yīng)速度，都會隨著時間而演變；而且，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）的作用和域名系統(tǒng)（DNS）的功能不會被改變。

因此，業(yè)內(nèi)專家一直強調(diào)DNS是最為關(guān)鍵的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施之一，應(yīng)該被作為更高的優(yōu)先重點；并且DNS應(yīng)該與其他互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施分離（圖1），依托于專業(yè)專職的DNS技術(shù)研發(fā)和服務(wù)提供商，以避免對集中性服務(wù)的深度依賴。

3）避免垂直集中和整合。

互聯(lián)網(wǎng)的集中和整合包括：

● 橫向（horizontally）集中，是指大多數(shù)CDN服務(wù)被整合到諸如Akamai、Cloudflare的巨頭以及其他一些非主流廠商（再整合）。

● 垂直（vertically）集中，是指行業(yè)或企業(yè)將其自身的業(yè)務(wù)和服務(wù)被整合到單個服務(wù)提供商，包括CDN、云托管和DNS的集中。

橫向整合和集中超出了單一公司的可控制范圍，主要由市場和資本的力量所決定。應(yīng)注意，垂直整合和集中可能是在客戶不知情的狀態(tài)下發(fā)生（或是由于對服務(wù)提供商的深度依賴）。因此，為了降低安全風險，行業(yè)和企業(yè)必須開始與這些大型服務(wù)供應(yīng)商之間的復雜且相互依賴的關(guān)系網(wǎng)“脫鉤”（decoupling）。最好的初始方法是，通過分離和多樣化CDN、云托管和DNS服務(wù)提供商，以盡量減少垂直集中和整合。

互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施之所以非常重要，是因為其中（供應(yīng)鏈）的任何一個組成部分都可以造成單點故障，并且導致嚴重的斷服斷網(wǎng)。因此，應(yīng)盡可能地避免垂直整合和集中。

4）核心技術(shù)的短板與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施的整合。

在“垂直”整合和集中的背后，往往是由業(yè)務(wù)和服務(wù)的需求驅(qū)動，但卻也不乏是缺少關(guān)鍵技術(shù)（或是資本操縱）的托管代管、外包轉(zhuǎn)包（數(shù)據(jù)資產(chǎn)）。以Akamai的CDN為例，其以“一致性哈希”（Consistent Hashing）和“隨機樹”（Random Tree）的原創(chuàng)算法為基礎(chǔ)，擁有700多項技術(shù)專利。可是，DNS的開源開放軟件BIND不僅是“事實上的標準”，且提供免費的下載應(yīng)用。另一方面，2015年6月，谷歌提出互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵新協(xié)議“QUIC”草案，之后經(jīng)過34次修改，于2021年5月成為因特網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）的“擬議標準”（RFC 9000），或?qū)⒊蔀榛ヂ?lián)網(wǎng)傳輸層協(xié)議UDP的新標準。一旦“QUIC”成為新標準，對DNS、瀏覽器、操作系統(tǒng)等都將會產(chǎn)生一次重大變革。

換言之，對CDN、云托管和DNS服務(wù)提供商的“深度依賴”，不能不說缺乏底層和關(guān)鍵技術(shù)是主要原因之一。所以，盡可能地避免垂直整合，踏實、認真地在“卡脖子的地方下大功夫”（如協(xié)議棧）至關(guān)重要，不可或缺、不可偏頗、不可掉以輕心。

5）統(tǒng)一管理與服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施的多樣化。

互聯(lián)網(wǎng)整合所帶來的問題很難解決，主要是由于整合也帶來了很多好處。主要的好處包括：財務(wù)和管理。在財務(wù)上，更高等級的安全性與成本之間總是有一個權(quán)衡；但當涉及到運營優(yōu)勢時，總是伴隨著基礎(chǔ)設(shè)施多樣化，而能夠從統(tǒng)一管理中獲益。以DNS管理為例，可以依托于一個服務(wù)提供商作為主營，同時所有更新將自動復制到DNS的輔助基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。在選擇提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施的服務(wù)供應(yīng)商時，將多元化服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施作為其中一個因素，同時選擇的服務(wù)提供商具有必要的安全級別和技術(shù)實力。多元化的互聯(lián)網(wǎng)最終更加穩(wěn)定和安全，但只有通過統(tǒng)一管理，才能更有效、更好地實現(xiàn)之。

 

綜上，在網(wǎng)信空間，“零信任”與“深度依賴”不僅涉及以數(shù)據(jù)占有權(quán)（即所有權(quán)）和數(shù)據(jù)管轄權(quán)及主權(quán)為重點的地緣政治問題，甚至是跨越了數(shù)字比特和字節(jié)的范圍，一直延伸到整個社會的情緒衍伸問題。

所以，“零信任”不僅是網(wǎng)信三元組（triad）“安全性、隱私性和合規(guī)性”的關(guān)鍵基礎(chǔ)，而且是信任與信賴的（杠桿）支點，以及對避免“深度依賴”技術(shù)和服務(wù)的權(quán)衡點。這是網(wǎng)信安全不可逆轉(zhuǎn)的必然趨勢。

 

（作者：邱實，網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)專家；牟承晉，昆侖策研究院高級研究員、中國移動通信聯(lián)合會國際戰(zhàn)略研究中心主任。來源：昆侖策網(wǎng)【原創(chuàng)】，作者授權(quán)發(fā)布）

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