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安全無“盲區”!如何守護虛擬化的5G網絡安全?

2019-08-01  來源:中國信息產業網  作者:宋滔

NFV/SDN技術使得5G網絡朝著開放、通用、物理邊界消失的虛擬化形態發展。

網絡以虛擬功能網元形式,部署在云化基礎設施上;網絡功能由軟件實現,可實現按需彈縮、靈活部署,高效利用資源,改變了傳統網絡功能網元以物理安全設備隔離的現狀。虛擬化網絡共享物理資源,物理的安全邊界不再存在。

開放的NFV架構凸顯安全風險

NFV使得傳統以物理實體為核心的安全防護技術在新環境中已經不再適用;網絡虛擬化、開放化使得攻擊更容易,安全威脅傳播更快、波及更廣。

圖1 NFV風險點

NFV架構的多層解耦帶來了組件交互的開放性安全風險;引入新網元、網元功能軟件化及虛擬化平臺的引入都會帶來新的安全風險點。

NFVI面臨的安全風險主要在hostOS安全、可信運行、資源隔離、運行數據安全、組網安全等方面。

VNF面臨的安全風險主要在VM生命周期安全、VNF組網安全、業務數據存儲安全等方面。

MANO面臨的安全風險主要在接口交互安全、權限安全、組網安全等方面。

中興通訊NFV安全解決方案,打造無“安全盲區”的5G網絡

安全性不僅與安全特征的物理部署有關,更重要的是與虛擬資產部署的安全特征有關,需要建立起以虛擬資源和虛擬功能為目標的安全防護體系,研究虛擬化基礎設施可信運行及資源隔離。

中興通訊NFV安全架構,具有如下特點:

針對性:瞄準ETSI NFV架構,安全增強;

全面性:云、網安全結合,分層保護;

及時性:部署緊急預案,安全事件快速響應;

保密性:圍繞CA中心構建全方位的可信的安全通信;

圖2 中興通訊NFV安全架構

層層優化,保障電信級NFVI安全

在NFVI層,首先要保證HOSTOS系統安全,做好Hypervisor的資源安全隔離,確保NFVI使用的數據安全,并且進行網絡安全組網。

系統加固

精簡系統,配置優化,漏洞掃描,賬號及口令復雜化

日志與審計

監控核心文件和目錄;審計信息可回溯;日志上傳集中審計服務器

文件訪問

定義文件級安全訪問策略,禁止文件共享

網絡白名單

定制易用的策略設定工具,設定開放端口范圍

利用安全設備和虛擬化隔離技術,做好Hypervisor的資源安全隔離,保障虛擬機獨立安全運行和信息安全隔離。

在數據傳輸、存儲、備份、數據生命周期管理等方面強化NFVI數據安全。

圖3 NFVI數據安全

在NFVI的基礎設施網絡組網中,獨立部署物理網卡及Leaf交換機,云管理、存儲、業務和帶外管理網絡做到物理分離;在業務網絡Overlay網絡中再細分成更多的業務網絡平面。

全生命周期保障VNF安全

VNF安全主要包含生命周期安全、業務組網安全、個人隱私數據安全等。

VNF模板安全

數字簽名及MD5提供注冊、加載、更新時的完整性保護和認證,利用反親和原則限制攜帶敏感數據的VNF與具有外部訪問的VNF共用物理服務器;

VM鏡像安全

VM的安全漏洞掃描和安全配置基線審核;VM的鏡像、快照存儲在安全路徑下,并加密存儲,防止被惡意篡改;VM鏡像包在注冊、加載、更新時必須進行完整性校驗;

VM移動安全

不允許VM跨越安全域遷移;部署獨立的VM遷移及彈性承載網絡;加密VM的敏感信息,防止VM遷移過程中泄露敏感數據;徹底擦除舊存儲區間的敏感信息,防止數據泄露;

VM終止安全

被終止的VM原來占用的物理內存和存儲資源可能會被重新分配給其他VM,這些資源必須被徹底清除。

VNF在安全層面上會劃分為五個安全域:暴露域、非暴露域、敏感數據域、業務管理域、平臺管理域;進一步劃分為VNF內部互通網絡和VNF外部互通網絡。VNF內部互通網絡是VNF內多個VNFC之間的互通流量,包括管理、控制與媒體;VNF外部互通網絡是VNF與其他VNF之間的互通網絡,包括信令、媒體、管理及計費。

VNF的數據,尤其是個人數據,我們提供KMS/HSM等安全存儲,保障可信賴的個人隱私保護。

圖4 VNF個人數據保護

MANO安全,保障運維運營安全

統一安全接入門戶、組件安全交互、日志審計等措施進一步強化MANO安全。

采用運維網關、單點登錄SSO等技術,實現整張網絡的統一安全管理;

云管理節點的組件之間訪問的認證及授權機制,結合PKI/CA、TLS等技術,采用安全的數據傳輸協議,限制API接口訪問的方式,保證通信的完整性和加密性;

NFVO、VNFM基于虛擬機方式部署,對GuestOS進行最小化定制,限制開放的端口、訪問權限和運行服務,減少管理節點攻擊面;

安全日志進行實時分析審計和告警響應,幫助管理員實時了解系統的安全事件和運行狀況。

公共安全機制,做到日常安全

以CSA規范為指南,制訂NFV產品安全研發流程,打造安全的NFV產品;持續更新的安全服務,快捷的事后應急響應機制,進一步夯實了日常安全。

掃描工具定期掃描NFV系統集成產品,及時更新NFV產品安全漏洞加固基線,并推送給存量局點升級執行;

密切關注CVE漏洞公告,給出安全漏洞解決方案,驗證后發布給客戶;

遵循CIS Benchmark,形成NFV產品安全配置加固基線,有效地降低安全風險發生的概率;

安全事件響應。響應和處理客戶提交的安全事件;響應和處理行業協會公布的安全事件。

風物長宜放眼量。毫無疑問,虛擬化技術為5G網絡帶來革命化的彈性架構以及面向未來的能力開放網絡。中興通訊虛擬化安全解決方案,全維度、層次化、全天候為業界提供可靠安全的虛擬化網絡,引領移動通信技術革新。

關鍵詞:NFV/SDN 5G 中興通訊 VNF

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