نکات کلیدی
-
با وجود مزایا، معماری سلولمحور چالشهای امنیتی مهمی ایجاد میکند.
-
مجوزها ضروریاند و به روشهای قویِ مجوزدهی و احراز هویت نیاز است.
-
تمام دادهها باید در حین انتقال رمزنگاری شوند؛ تیالاس دوجانبه (mTLS) میتواند کمک کند.
-
بهکارگیری رجیستری متمرکز سلول و سرویس و همچنین درگاه API میتواند به ردیابی پیکربندیها و بهبود ثبت رویداد و پایش کمک کند.
-
سلامت سلول حیاتی است. حفظ سلامت سلول باعث میشود هر سلول روان و قابل اتکا اجرا شود و یکپارچگی و امنیت کلی سامانه حفظ گردد.
معماری سلولمحور در دنیای بهسرعت در حال تحول توسعهٔ نرمافزار، روزبهروز محبوبتر میشود. این مفهوم از اصول طراحی دیوارههای آببند کشتی الهام گرفته است؛ جایی که محفظههای جداگانه و آببند امکان میدهند خرابیها بهصورت ایزوله رخ دهند. با اعمال این مفهوم در نرمافزار، معماریای ایجاد میکنیم که برنامهها را به اجزای مجزا و قابل مدیریت تقسیم میکند که «سلول» نام دارند. هر سلول بهطور مستقل عمل میکند و از طریق رابطها و پروتکلهای دقیقاً تعریفشده با سایر سلولها ارتباط برقرار میکند.
فناوریهای سلولمحور محبوباند زیرا معماریای ماژولار، انعطافپذیر و مقیاسپذیر در اختیار ما میگذارند. آنها به مهندسان کمک میکنند سریع مقیاس را افزایش دهند، در حالی که بهرهوری توسعه را بهتر کرده و نگهداشتپذیری را افزایش میدهند. با این حال، با وجود این دستاوردهای چشمگیر، فناوری سلولمحور چالشهای امنیتی قابل توجهی ایجاد میکند.
جداسازی و مهار
هر سلول باید در یک محیط سندباکسشده اجرا شود تا از دسترسی غیرمجاز به سامانهٔ زیرین یا سایر سلولها جلوگیری شود. کانتینرهایی مانند داکر یا ماشینهای مجازی (VM) اغلب برای اعمال جداسازی استفاده میشوند. با بهرهگیری از سندباکسسازی، حتی اگر یک سلول به خطر بیفتد، مهاجم نمیتواند بهراحتی سطح دسترسی خود را افزایش دهد یا به بخشهای دیگر سامانه دسترسی پیدا کند.
سازوکارهای مجوزدهی و کنترل دسترسی تضمین میکنند که سلولها فقط بتوانند با موجودیتهای تأییدشده تعامل داشته باشند. کنترل دسترسی مبتنی بر نقش (RBAC) مجوزها را بر اساس نقشهایی که به کاربران یا موجودیتها اختصاص داده شدهاند تعیین میکند.
از سوی دیگر، کنترل دسترسی مبتنی بر ویژگی (ABAC) برای تصمیمگیری دربارهٔ دسترسی، چندین ویژگی مانند نقش کاربر، موقعیت مکانی و زمان را در نظر میگیرد.
بخشبندی شبکه یک راهبرد حیاتی دیگر است. سازمانها با ایجاد ناحیههای شبکهای ایزوله برای سلولهای مختلف، میتوانند سطح حمله را کاهش دهند و حرکت جانبی مهاجمان را محدود کنند. ریزبخشبندی (Micro-segmentation) این موضوع را یک گام جلوتر میبرد و با ایجاد ناحیههای امنیتی ریزدانه درون مرکز داده، کنترل بیشتری بر ترافیک شبکه فراهم میکند. اعمال کنترلهای دسترسی سختگیرانه و پایش ترافیک درون هر بخش، امنیت را در سطح سلول تقویت میکند و با تضمین معماریای مقاوم و امن، به برآوردهسازی الزامات انطباق و مقررات کمک میکند.
امنیت زیرو-تراست
در معماری سلولمحور، اتخاذ رویکرد زیرو-تراست به این معناست که هر تعامل میان سلولها را بالقوه پرریسک بدانیم، بدون توجه به منشأ آن. این رویکرد نیازمند راستیآزمایی مداوم هویت هر سلول و اعمال کنترلهای دسترسی سختگیرانه است. اعتماد همیشه باید کسب شود، نه اینکه از پیش فرض گرفته شود.
زیرو-تراست شامل بررسی صریح هویت و اقدامات هر سلول با استفاده از نقاط دادهٔ دقیق است. این یعنی محدود کردن دسترسی بهگونهای که سلولها فقط مجوزهای مورد نیازشان را داشته باشند (دسترسی با حداقل امتیاز) و ایجاد تدابیر امنیتیای که فرض میکنند ممکن است هماکنون هم رخنهای در حال وقوع باشد.
برای پیادهسازی زیرو-تراست، احراز هویت و مجوزدهی قوی را برای همهٔ سلولها و دستگاهها اعمال کنید. از بخشبندی شبکه و ریزبخشبندی برای ایزولهسازی و مهار هر رخنهٔ احتمالی استفاده کنید. ابزارهای پیشرفتهٔ تشخیص و پاسخ به تهدید را بهکار بگیرید تا تهدیدها را در معماری بهسرعت شناسایی و رفع کنید. این راهبرد جامع، امنیتی مقاوم را در محیطی پویا تضمین میکند.
احراز هویت و مجوزدهی
سازوکارهای احراز هویت قوی مانند OAuth و JWT (توکنهای وبِ JSON) هویت سلولها را تأیید کرده و کنترلهای دسترسی سختگیرانه را اعمال میکنند. OAuth چارچوبی پرکاربرد برای مجوزدهی مبتنی بر توکن است. این چارچوب امکان دسترسی امن به منابع را بدون بهاشتراکگذاری اعتبارنامهها فراهم میکند که در سامانههای توزیعشده بهویژه مفید است. این چارچوب به سلولها اجازه میدهد دسترسی محدود به منابع خود را به سلولها یا سرویسهای دیگر اعطا کنند و خطر افشای اعتبارنامهها را کاهش دهند.
JWTها، از سوی دیگر، توکنهای خودکفا هستند که ادعاهایی دربارهٔ کاربر یا سامانه حمل میکنند؛ مانند هویت و مجوزها. آنها راهی فشرده و امن برای انتقال اطلاعات میان سلولها فراهم میکنند. JWTها با یک الگوریتم رمزنگاری امضا میشوند و اصالت و یکپارچگی داده را تضمین میکنند. وقتی یک سلول JWT دریافت میکند، میتواند امضای توکن را بررسی کرده و محتوای آن را رمزگشایی کند تا فرستنده را احراز هویت کند و بر اساس ادعاهای موجود در توکن، دسترسی را مجاز یا غیرمجاز کند.
استفاده از OAuth برای مجوزدهی و JWTها برای انتقال امن اطلاعات، کنترل دسترسی دقیقی را در معماریهای سلولمحور فراهم میکند. در نتیجه، سلولها فقط به منابعی دسترسی پیدا میکنند که مجاز به استفاده از آنها هستند و ریسک دسترسی غیرمجاز به حداقل میرسد. افزون بر این، این سازوکارها از مقیاسپذیری و انعطافپذیری پشتیبانی میکنند. سلولها میتوانند بدون نیاز به یک سامانهٔ احراز هویت متمرکز، توکنها را بهصورت پویا صادر و اعتبارسنجی کنند؛ که امنیت و کارایی کلی معماری را تقویت میکند و آن را مقاوم و سازگارپذیر میسازد.
رمزنگاری
رمزنگاری تضمین میکند که فقط گیرندهٔ مورد نظر بتواند داده را بخواند. الگوریتمهای هش تأیید میکنند که داده در حین انتقال تغییر نکرده است و گواهینامهها همراه با رمزنگاری کلید عمومی هویت موجودیتهای درگیر را تأیید میکنند. تمام دادههایی که میان سلولها ردوبدل میشوند باید با پروتکلهای قوی مانند TLS رمزنگاری شوند. استفاده از رمزنگاری از استراق سمع و دستکاری جلوگیری میکند و داده را محرمانه، سالم و احرازشده نگه میدارد. همچنین اطلاعات حساس را از دسترسی غیرمجاز محافظت میکند، یکپارچگی داده را تضمین میکند و هویت طرفهای در حال ارتباط را تأیید مینماید.
سازمانها باید بهترین رویهها را برای پیادهسازی مؤثر TLS دنبال کنند. ضروری است با مدیریت صحیح گواهینامهها، تمدید آنها پیش از انقضا و ابطال آنها در صورت به خطر افتادن، پیادهسازی TLS همواره بهروز و مقاوم باقی بماند. اقدامات امنیتی اضافی شامل فعالسازی محرمانگی کامل روبهجلو (PFS) است تا حتی اگر کلید خصوصی سرور به خطر بیفتد، کلیدهای نشست امن بمانند. برای جلوگیری از استفاده از پروتکلهای منسوخ، بررسی و بهروزرسانی منظم پیکربندیها ضروری است.
تیالاس دوجانبه (mTLS)
mTLS (تیالاس دوجانبه) با تضمین اینکه هم کلاینت و هم سرور یکدیگر را احراز هویت میکنند، امنیت را افزایش میدهد. برخلاف TLS استاندارد که فقط سرور را احراز هویت میکند، mTLS از هر دو سمت میخواهد گواهینامه ارائه دهند و آن را اعتبارسنجی کنند تا هویتشان تأیید شود. هر سلول باید یک گواهینامهٔ معتبر از یک مرجع صدور گواهی مورد اعتماد (CA) ارائه کند و سلول دریافتکننده پیش از برقراری اتصال، آن را بررسی میکند. این فرایند احراز هویت دوطرفه تضمین میکند که فقط سلولهای مورد اعتماد و تأییدشده بتوانند با هم ارتباط برقرار کنند و ریسک دسترسی غیرمجاز را بهطور چشمگیری کاهش میدهد.
علاوه بر تأیید هویتها، mTLS از یکپارچگی و محرمانگی داده نیز محافظت میکند. کانال ارتباطی رمزنگاریشدهای که mTLS ایجاد میکند، از استراق سمع و دستکاری جلوگیری میکند؛ که در معماریهای سلولمحور، جایی که دادهٔ حساس میان اجزای متعدد جریان دارد، حیاتی است. پیادهسازی mTLS شامل مدیریت گواهینامهها برای تمام سلولهاست. گواهینامهها باید بهصورت امن ذخیره شوند، بهطور منظم بهروزرسانی شوند و در صورت به خطر افتادن، بهدرستی ابطال شوند. سازمانها میتوانند از ابزارها و سامانههای خودکار برای کمک به مدیریت و تمدید این گواهینامهها استفاده کنند.
در مجموع، mTLS با ایجاد احراز هویت متقابل، یکپارچگی داده و محرمانگی، امنیتی مقاوم را تضمین میکند. این روش یک لایهٔ امنیتی اضافه فراهم میکند تا اعتمادپذیری و قابلیت اتکای سامانه حفظ شود و از دسترسی غیرمجاز در معماریهای سلولمحور جلوگیری گردد.
درگاه API
درگاه API یک میانجی حیاتی است که کنترل متمرکز بر تعاملات API را فراهم میکند، در حالی که سامانه را سادهتر کرده و قابلیت اتکا را افزایش میدهد. با متمرکزسازی مدیریت API، سازمانها میتوانند کنترل بهتر، امنیت مقاومتر، استفادهٔ کارآمدتر از منابع و دیدپذیری بهتری در سراسر معماری خود بهدست آورند.
درگاه API میتواند یکی از بهترین گزینهها برای معماری سلولمحور جهت پیادهسازی «مسیریاب سلول» باشد. داشتن یک نقطهٔ ورود واحد برای تمام تعاملات API با یک سلول مشخص، پیچیدگی ارتباط مستقیم میان تعداد زیادی ریزسرویس را کاهش میدهد و سطحی را که در معرض عوامل بیرونی قرار میگیرد کم میکند. مسیردهی متمرکز، بهروزرسانی، مقیاسدهی و تضمین دسترسی API سازگار و قابل اتکا را آسانتر میکند. درگاه API اعتبارسنجی توکنها مانند OAuth و JWT را انجام میدهد و هویت سلولهای در حال ارتباط را تأیید میکند. همچنین میتواند تیالاس دوجانبه (mTLS) را برای احراز هویت کلاینت و سرور پیادهسازی کند. فقط درخواستهای احرازشده و مجاز میتوانند به سامانه دسترسی داشته باشند، و این کار یکپارچگی و محرمانگی داده را حفظ میکند.
درگاه API میتواند محدودسازی نرخ را اعمال کند تا تعداد درخواستهایی را که یک کلاینت در یک بازهٔ زمانی مشخص میتواند ارسال کند کنترل کند؛ این کار از سوءاستفاده جلوگیری کرده و استفادهٔ منصفانه از منابع را تضمین میکند. این موضوع برای محافظت در برابر حملات محرومسازی از سرویس (DoS) و مدیریت بار سامانه حیاتی است. درگاه همچنین قابلیتهای جامع ثبت رویداد و پایش فراهم میکند. این قابلیتها بینشهای ارزشمندی دربارهٔ الگوهای ترافیک، شاخصهای عملکرد و تهدیدهای امنیتی بالقوه ارائه میدهند و امکان شناسایی پیشدستانه و حل مسائل را در حالی که سامانه مقاوم و کارآمد باقی میماند فراهم میکنند. ثبت رویداد و پایش مؤثر، که توسط درگاه API تسهیل میشود، برای پاسخ به رخدادها و سلامت کلی سامانه حیاتی است.
مش سرویس
مش سرویس به مدیریت ارتباط میان سرویسها کمک میکند. این لایه پیچیدگی ارتباط سلولها با یکدیگر را مدیریت میکند و سیاستهای امنیتی قدرتمندی مانند تیالاس دوجانبه (mTLS) را اعمال میکند. داده در حین انتقال رمزنگاری میشود و کلاینت و سرور در هر تراکنش راستیآزمایی میشوند. فقط سرویسهای مجاز میتوانند تعامل کنند و این موضوع ریسک دسترسی غیرمجاز و نشت داده را بهطور قابل توجهی کاهش میدهد.
مش سرویس همچنین امکان سیاستهای کنترل دسترسی دقیق را فراهم میکند و بهطور دقیق مشخص میکند کدام سرویسها مجاز به ارتباط با هم هستند؛ و بدین ترتیب امنیت معماری را تقویت میکند. فراتر از امنیت، مش سرویس با فراهم کردن ثبت رویداد، ردگیری و پایش سازگار برای تمام تعاملات سرویسها، دیدپذیری و تابآوری معماریهای سلولمحور را افزایش میدهد. این نمای متمرکز امکان تشخیص بلادرنگ ناهنجاریها، تهدیدهای احتمالی و مشکلات عملکرد را فراهم میکند و پاسخگویی سریع و مؤثر به رخدادها را تسهیل مینماید.
مش بهطور خودکار بازآزماییها، توزیع بار و قطعکنندهٔ مدار را مدیریت میکند. ارتباط حتی در شرایط دشوار نیز قابل اتکا باقی میماند و دسترسپذیری و یکپارچگی سرویسها حفظ میشود. مش سرویس با اعمال یکسان سیاستهای امنیتی و عملیاتی روی همهٔ سرویسها بدون نیاز به تغییر در کد برنامه، مدیریت امنیت را ساده میکند و اجرای انطباق و محافظت در برابر تهدیدهای در حال تحول را در محیطی پویا و مقیاسپذیر آسانتر میسازد. مش سرویس ارتباط را ایمن میکند و استحکام کلی معماریهای سلولمحور را افزایش میدهد.
دووردش اخیراً به اشتراک گذاشت که مسیردهی آگاه از ناحیه را با استفاده از مش سرویسی مبتنی بر Envoy پیادهسازی کرده است. این راهکار به شرکت اجازه داد ترافیک را بهطور کارآمد در همان ناحیهٔ دسترسپذیری (AZ) هدایت کند و انتقالهای دادهٔ گرانتر میان ناحیهها را به حداقل برساند.
رجیستری متمرکز
یک رجیستری متمرکز ستون فقرات مدیریت کشف سرویس، پیکربندیها و وضعیت سلامت در معماریهای سلولمحور است. با نگهداری یک مخزن بهروز از تمام نمونههای سلول و سرویس و فرادادههای آنها، میتوانیم اطمینان حاصل کنیم که فقط سرویسهای ثبتشده و احرازشده میتوانند با هم تعامل کنند. این متمرکزسازی امنیت را با جلوگیری از دسترسی غیرمجاز و کاهش ریسک نفوذ سرویسهای سرکش به سامانه تقویت میکند. افزون بر این، سیاستها و پیکربندیهای امنیتی یکسانی را در سراسر همهٔ سرویسها اعمال میکند. این سازگاری امکان اعمال بهترین رویهها را فراهم میکند و احتمال خطاهای پیکربندی که میتوانند به آسیبپذیری منجر شوند را کاهش میدهد.
علاوه بر بهبود کنترل دسترسی و سازگاری پیکربندی، رجیستری متمرکز قابلیتهای پایش و پاسخ به رخداد را بهطور قابل توجهی بهبود میدهد. این رجیستری دید بلادرنگی از وضعیت عملیاتی و سلامت سرویسها فراهم میکند. و امکان شناسایی و ایزولهسازی سریع سلولهای بهخطرافتاده یا دچار اختلال را فراهم میسازد. چنین رویکرد پیشدستانهای برای مهار رخنههای امنیتی بالقوه و کاهش اثر آنها بر کل سامانه حیاتی است.
توانایی ممیزی تغییرات درون یک رجیستری متمرکز از انطباق با الزامات مقرراتی پشتیبانی میکند و به تحقیقات جرمشناسی دیجیتال کمک میکند. نگهداری گزارشهای دقیق از ثبت سرویسها، بهروزرسانیها و بررسیهای سلامت، وضعیت امنیتی معماریهای سلولمحور را تقویت میکند. با چنین نظارتی، معماریهای سلولمحور در برابر تهدیدهای در حال تحول مقاوم و قابل اتکا باقی میمانند.
سلامت سلول
حفظ سلامت سلولها باعث میشود هر سلول روان و قابل اتکا اجرا شود و در نتیجه یکپارچگی و امنیت کلی سامانه حفظ گردد. پایش مداوم سلامت، بینشهای بلادرنگی دربارهٔ عملکرد هر سلول فراهم میکند و شاخصهای مهمی مانند زمان پاسخ، نرخ خطا و میزان مصرف منابع را رهگیری میکند. با بررسیهای سلامت خودکار، سامانه میتواند هرگونه ناهنجاری، خرابی یا انحراف از عملکرد مورد انتظار را سریع تشخیص دهد. تشخیص زودهنگام امکان اقدامات پیشدستانه را فراهم میکند؛ مانند ایزولهسازی یا خاموشکردن سلولهای بهخطرافتاده پیش از آنکه بتوانند بر کل سامانه اثر بگذارند. این کار از رخنههای امنیتی بالقوه جلوگیری میکند و پایداری و قابلیت اتکای سرویسها را تضمین مینماید.
حفظ سلامت سلول همچنین بهطور مستقیم از مقیاسدهی پویا و تابآوری پشتیبانی میکند که برای امنیت قوی ضروریاند. سلولهای سالم به معماری اجازه میدهند برای پاسخ به تقاضا بهطور کارآمد مقیاس بگیرد، در حالی که کنترلهای امنیتی سازگار باقی میمانند. وقتی یک سلول در بررسیهای سلامت مردود میشود، سامانههای خودکار میتوانند بهسرعت سلولهای جدید را با پیکربندیها و سیاستهای امنیتی صحیح جایگزین کنند یا مقیاس را افزایش دهند؛ این کار زمان ازکارافتادگی را به حداقل میرساند و محافظت پیوسته را تضمین میکند. این رویکرد واکنشمحور در مدیریت سلامت سلول ریسک خرابیهای زنجیرهای را کاهش میدهد. همچنین توان سامانه برای بازیابی سریع از رخدادها را افزایش میدهد و در نتیجه اثر تهدیدهای امنیتی را کم کرده و وضعیت امنیتی کلی معماری را حفظ میکند.
زیرساخت بهعنوان کُد
زیرساخت بهعنوان کُد (IaC) مدیریت زیرساخت را بهشکل سازگار، تکرارپذیر و خودکار ممکن میکند. با تعریف زیرساخت از طریق کُد، تیمها میتوانند از همان ابتدا سیاستها و پیکربندیهای امنیتی استاندارد را در تمام سلولها اعمال کنند و بهترین رویهها و الزامات انطباق را تحمیل نمایند.
ابزارهایی مانند Terraform یا AWS CloudFormation فرایندهای فراهمسازی و پیکربندی را خودکار میکنند و بهطور چشمگیری ریسک خطای انسانی را کاهش میدهند؛ خطایی که یکی از منابع رایج آسیبپذیریهای امنیتی است. یک راهاندازی سازگار به حفظ وضعیت امنیتی یکنواخت کمک میکند و شناسایی و رفع نظاممند ضعفهای بالقوه را آسانتر میسازد.
IaC همچنین امنیت را از طریق کنترل نسخه و قابلیت ممیزی افزایش میدهد. همهٔ پیکربندیهای زیرساخت در مخزنهای تحت کنترل نسخه ذخیره میشوند. تیمها میتوانند تغییرات را رهگیری کنند، پیکربندیها را بازبینی کنند و در صورت نیاز به حالتهای قبلی بازگردند. این شفافیت و قابلیت رهگیری برای ممیزیهای انطباق و پاسخ به رخداد حیاتی است و تاریخچهٔ روشنی از تغییرات و استقرارهای زیرساخت فراهم میکند.
IaC با امکان فراهمسازی سریع و امن سلولها یا محیطهای جدید، مقیاسدهی و بازیابی سریع را تسهیل میکند. حتی با رشد و تحول معماری، کنترلهای امنیتی بهطور سازگار اعمال میشوند. خلاصه اینکه IaC مدیریت زیرساخت را ساده میکند و امنیت را در هستهٔ معماریهای سلولمحور نهادینه میسازد و تابآوری و استحکام آنها را در برابر تهدیدها افزایش میدهد.
جمعبندی
ایمنسازی معماری سلولمحور برای بهرهبرداری کامل از مزایای آن و در عین حال کاهش ریسکها ضروری است. برای رسیدن به این هدف، باید اقدامات امنیتی جامع پیادهسازی شوند. سازمانها میتوانند با ایزولهسازی و مهار سلولها از طریق محیطهای سندباکس و سازوکارهای سختگیرانهٔ کنترل دسترسی مانند کنترل دسترسی مبتنی بر نقش و کنترل دسترسی مبتنی بر ویژگی آغاز کنند. بخشبندی شبکه و ریزبخشبندی حیاتیاند؛ آنها سطح حمله را کاهش میدهند و حرکت جانبی تهدیدها را محدود میکنند.
اتخاذ رویکرد زیرو-تراست حیاتی است. این رویکرد تضمین میکند که هویت هر سلول بهطور پیوسته راستیآزمایی شود. سازوکارهای احراز هویت مقاوم مانند OAuth و JWT و ارتباط رمزنگاریشده از طریق TLS و mTLS از یکپارچگی و محرمانگی داده محافظت میکنند. مش سرویس تعاملات امن و قابل اتکا میان سرویسها را مدیریت میکند. در همین حال، رجیستری متمرکز تضمین میکند که فقط سرویسهای احرازشده بتوانند ارتباط برقرار کنند و قابلیتهای پایش و پاسخ به رخداد را تقویت میکند.
درگاههای API کنترل متمرکز بر تعاملات API را فراهم میکنند و امنیت سازگار میان سلولها را تضمین مینمایند. پایش مداوم سلامت و زیرساخت بهعنوان کُد (IaC) نیز با خودکارسازی و استانداردسازی مدیریت زیرساخت، امنیت را بیشتر تقویت میکنند و امکان مقیاسدهی و بازیابی سریع را فراهم میسازند.
با یکپارچهسازی این راهبردها، سازمانها میتوانند چارچوب امنیتی قدرتمندی ایجاد کنند که به معماریهای سلولمحور اجازه میدهد در چشمانداز پویای فناوری امروز، بهصورت امن و کارآمد عمل کنند.
