1 云原生安全威胁分析与 能力建设白皮书 中国联通研究院 中国联通网络安全研究院 下一代互联网宽带业务应用国家工程研究中心 2023 年 11 月 版权声明 本报告版权属于中国联合网络通信有限公司研究院，并受法 律保护。转载、摘编或利用其他方式使用本报告文字或者观点的， 应注明“来源：中国联通研究院”。违反上述声明者，本院将追 究其相关法律责任。 云原生安全威胁分析与能力建设白皮书 云计算 质变的技术内核。 云原生作为云计算深入发展的产物，已经开始在 5G、人工智能、大数据等 各个技术领域得到广泛应用。中国联通研究院一直从事云原生及其安全技术的研 究，致力于推动云原生在通信行业落地实践，全面落实好“大安全”主责主业， 以实际行动践行“国家队、主力军、排头兵”的责任担当。2022 年，我们在“联 通合作伙伴大会”发布了《中国联通云原生安全实践白皮书》，该书系统阐述了 云原生应用保护能力建设思 路，以期与行业同仁共同推动云原生安全落地发展。 最后，白皮书内容难免有疏漏，敬请读者批评指正。 云原生安全威胁分析与能力建设白皮书 8 编写单位： 中国联合网络通信有限公司研究院、联通数字科技有限公司、中国联通福建 省分公司、北京神州绿盟科技有限公司、北京小佑网络科技有限公司、中兴通讯 股份有限公司 专家顾问： 叶晓煜、张建荣、徐雷、潘松柏、冯强、张曼君、傅瑜、葛然、张小梅、徐

Storage NetWorking PaaS 硬件与虚拟化厂商提供，如果是HCI架构， 作为总体集成方，会降低安全集成成本 可信计算环境：OS安全、TPM加密、TEE可信环境 云原生安全：镜像安全、镜像仓库安全、容器加固隔离、通信零信任 (Istio零信任、Calico零信任、Cilium零信任、WorkLoad鉴权、WorkLoad 间授权等)、DevSecOps（安全左右移等等，比如代码或者镜像扫描）、 如UEFI、loader、OS、应用等，可以确保在被入侵 修改时的阻断行为，另外可以将可信启动链的 Hash值上传云端管理，可以做到中心管控验证的 目的。 加密技术 数据的安全生命周期返程三种不同状态：存储中、传输中、使用中，但 是对第三种场景，一直以来缺少保护手段。通过加密技术建立的可信运 行环境TEE（比如IntelSGX，蚂蚁的KubeTEE等）可以保护运行中的数据和 代码，完成了安全闭环。 依赖于硬件和更高阶密码学，可以彻底阻断物理 成本较高，所以要视业务场景要求取舍。 Mesh零信任 mTLS服务间访问授权，主要针对Pod层WorkLod的访问控制 应用透明，全局管理视角，细粒度安全策略 Check&Report机制影响通信性能，并只涉及到服务 通信级别的安全，对node没有防护 Calico零信任 主要针对Node层的访问控制，可以让攻击者难以横向移动，隔离了风险 应用透明，全局管理视角，细粒度安全策略，针 对Node层面构建安全

中的其他服务器一致。提供后，Consul将等待指定数量的服务器可用，然后引导群集。这允许自动选 初始领导者。这不能与传统-bootstrap标志一起使用。此标志需要-server模式。 ● -bind：应绑定到内部群集通信的地址。这是群集中所有其他节点都应该可以访问的IP地址。默认 况下，这是“0.0.0.0”，这意味着Consul将绑定到本地计算机上的所有地址，并将 第一个可用的私有 Pv4地址通告给群集的其余部分 -serf-wan-bind ：应该绑定到Serf WAN八卦通信的地址。默认情况下，该值遵循与-bind命令行 志相同的规则，如果未指定，-bind则使用该选项。这可以在Consul 0.7.1及更高版本中找到。在Con ul 1.0及更高版本中，可以将其设置为 go-sockaddr 模板 ● -serf-lan-bind：应该绑定到Serf LAN八卦通信的地址。这是群集中所有其他LAN节点都应该可以 ● encrypt：指定用于加密Consul网络流量的密钥。该密钥必须是16字节的Base64编码。创建加密 钥的最简单方法是使用 consul keygen。群集中的所有节点必须共享相同的加密密钥才能进行通信。 供的密钥将自动持久保存到数据目录，并在重新启动代理时自动加载。这意味着要加密Consul的八卦 议，只需在每个代理的初始启动序列上提供一次该选项。如果在使用加密密钥初始化Consul之后提供

全功能云IDE开发 每个云IDE都是一个云端小笔记本，一人一 本，多人可形成云端小局域网。可独立编 写调试代码，可团队协作。 安全代码仓库托管 统一的安全代码仓库，按项目级别分级管 理，落盘加密，云IDE防护，显示水印等多 重防护。 云原生虚拟化开发集群 利用虚拟化技术实现开发集群，分钟级交 付，突破有限资源开发集群供给。 原生使用模式，开发组件一键部署 云原生CI持续集成 使 作权等研发成果，建立了领先和成熟的研发体系。 ü 可信云容器解决 方案认证 ü 2021年云安全守卫者 计划优秀案例 ü DevOps解决方案最高等 级先进级的现场认证 ü 2021年通信行业云计算领域风云团队奖 ü 创新解决方案证书 最高等级认证 优秀案例 专业认证 获奖情况 人 1，00000000000 系统 国家 稳定 发展 健康 财富 安全 创新 安全的重要性

标准化能力-微服务PAAS-应用架构治理-运行态稳定性管理-2 Ingress k8s-ETCD ConfigMap Zipkin EFK prometheus • ServiceMesh为容器云打通通信网格(东西南北流量)、补充服务治理能力的同时，也将平台能力与微服务运行 RT环境彻底隔离，平台能力可以做到标准化。 • 无论是原生运行模式还是PaaS运行模式，都能非常好的在一个通用平台上部署，并保留各自的优点和克服了 网络堆栈 Node B 业务逻辑 网络堆栈 熔断器 服务发现 熔断器 服务发现 SideCar SideCar 统一化Service Mesh’s Control Plane • 通过将服务治理、通信、安全等从微服务框架中以独立进程剥离出来，解决了微服 务治理的碎片化以及基础设施耦合问题。 • 但是Sidecar（数据面）在国际化组织和企业联盟的努力下，也形成了叫做UDPA （Universal Broker架构 服务消费者 中心化 Mesh Broker 服务提供 者 连接创建 连接创建 服务注册 • 无端口监听 • 占用资源少 • 无网络要求 • 无底层基础设施依赖：任何PaaS间可以通信 • 无服务注册依赖，无负载均衡需求 • 简化运维：中心化后，只需要管理服务器就可以了 • 业务异步化 缺点： 单点故障，需要提供高可用方案，如Broker部署在K8S中，HPA控 制器可以保证其高可用性，因为它本身无状态。

根据个人喜好数据为用户提供比如按照个人喜好调节温 度、或者提送广告内容等 自动化特征 智能家居 智能办公室 智能信号灯... 远端控制 云端分析系统 设备端 (现场)边缘计算BOX 业务场景复杂，对算力、通信要求很高，计算放置于 云端时效性差，另外无法现场就对业务进行处理，比 如计算路口交通事故预警，给予司机及时提示等，所 以将算力卸载在距离业务现场、设备最近的地方，就 是边缘计算的场景，它的价值空间远超AIoT，可以更 传统公有云 去中心云 靠近的小云相似 于混合云、多云 纳管或者分布式 整体服务对等 性能、安全可控， 满足可控信息互通 的要求 • 涵盖所有云，涵盖所有业务形态 • 满足性能、安全要求 • 满足云间通信 • 是未来下一代云，目前云厂商还在摸索阶段 • 有望成为云计算终极形式，云原生ServiceMesh以及 OAM等会得到更广阔空间的提升和发展。 2020年，全球数据存储总量预计为58ZB，平均每年增长

火牆來控制的。 軟體網絡安全-在雲上引入微服務後 單體式軟體被分割成了小的功能模塊（可能是 容器化了的微服務），這些模塊在雲上更容易 實施也更容易擴展 但是網絡邊界怎麼辦? 零信任網絡 安全 數據加密, 認證, 授 權 ⁄ How does Consul work? Consul是什麼? Consul是一個服務網格解決方案，它提供了一整套完整的控制層方案，包 括： 服務發現, 服務配置

/公司管理层 3、一般场景下，不解决性能问题（特别是延迟）。 分布式数据库使用的约束： 4.数据库网格 4.数据库网格 Service Mesh 是一个基础设施层，用于处理服务间通信。云原生应用有着复杂的服 务拓扑，Service Mesh 保证请求可以在这些拓扑中可靠地穿梭。在实际应用当中， Service Mesh 通常是由一系列轻量级的网络代理组成的，它们与应用程序部署在一

Runtime 还未 完全支持； 不能复用已有的 SDK，需要做网 络 IO 适配改造 External-Proc Extension 适合治理能力已经是一个远程服 务，集成进 Envoy 需要跨进程通信性能低（UDS vs CGO 1KB Latency 差 8 倍)； 需要扩展具备 gRPC server 能力， 多进程管理复杂 MOSN(GoLang) Extension 可复用 MOSN

云原生应用的服务属性还有哪些 容器资源 容器集群 容器节点 命名空间 容器服务 Ingress Deployment StatefulSet ReplicaSet POD DeepFlow的典型客户环境中，两个微服务通信涉及到的标签多达上百个 Namespace Service Service Deployment Pod Container Node Cluster Ingress Deployment