Beyond the Perimeter: Architecting Trust in the Cloud-Native Era モヒット・クマール・シング

ダイナミックで分散的でエフェミリアルな性質を特徴とするクラウドネイティブな環境は、前例のないスケーラビリティとスケーラビリティを提供します。しかし、このダイナミズムは伝統的なセキュリティパラダイムを破壊します。硬化された周囲で保護された信頼できる内部ネットワークのコンセプトはますます時代遅れになっています。マイクロサービスは複数のクラウド環境に広がり、コンテナは数秒でスピンアップし、APIは重要で脆弱な接続組織を形成しています。この新しい現実では、どのように信頼を確立しますか? 周囲が解散したときに、敏感なデータと重要なワークロードをどのように保護しますか? 答えはセキュリティ思考の根本的な Zero Trust は製品ではなく、「Never Trust, Always Verify」の原則に基づくサイバーセキュリティの戦略的アプローチで、従来のネットワークの境界線の内外でいかなるユーザーやエンティティもデフォルトで信頼されるべきではないと規定しています。代わりに、信頼は明示的に確立され、継続的に検証され、コンテキストに基づいて必要な最小限の特権でアクセスが与えられています。この記事はゼロ・トラスト・アーキテクチャー(ZTA)のコア原理に深く注目し、クラウド・ネイティブ環境で実装するユニークな課題を探索し、実践的な戦略、テクノロジー、およびベスト・プラクティスを概説しています。 Understanding Zero Trust: Core Principles NIST Special Publication 800-207のようなフレームワークによって公式化されたゼロ信頼アーキテクチャの基盤は、セキュリティへのアプローチを根本的に再定義するいくつかの主要な原則に基づいています。 Never Trust, Always Verify: This is the cornerstone. Zero Trust eliminates the outdated concept of implicit trust based on network location. Every access request, regardless of origin, must be treated as potentially hostile. Verification requires rigorous authentication of both the user and the device, coupled with authorization based on dynamic policies before granting access to any resource. ネットワークの位置に基づく暗示的な信頼の古い概念を排除します。 侵害を仮定する: ZTA は、侵害が避けられないか、すでに発生している可能性があると仮定して動作します。 したがって、セキュリティ対策は攻撃の爆発半径を最小限に抑えるように設計されています。 攻撃者が足を踏み入れる場合は、ネットワークを横断して他のリソースにアクセスする能力を厳しく制限する必要があります。 最小限の特権アクセス: ユーザーおよびシステムは、特定のタスクを実行するために必要な最小限の許可を最短の必要期間に限り与えられるべきである。 マイクロセグメント: 幅広いネットワークセグメントの代わりに、ゼロ・トラストは、しばしば個々のワークロードレベルまで、細かいセグメントを提唱します。 継続的なモニタリングと検証:信頼は一回のイベントではなく、ダイナミックであり、継続的に評価されなければならない ZTAは、ユーザーの行動、デバイスの健康、ネットワークトラフィック、リソースアクセスパターンの継続的なモニタリングを命令します。 リソースに焦点を当てる: アクセスポリシーは、アクセスするリソースの敏感性と文脈に基づいて定義されます。 The Cloud-Native Conundrum: ユニークな課題 ゼロ信頼の原則は普遍的に適用されるが、クラウドネイティブ環境での実装は、クラウドの固有の性質から生じるユニークな課題を提示する。 Dynamic & Ephemeral Infrastructure: Cloud-native environments are constantly in flow. Containers, serverless functions, and virtual machines are created, destroyed, and scaled automatically within minutes or seconds. Static IP-based rules and traditional perimeter defenses are ineffective against such transient workloads. セキュリティポリシーはこの絶え間ない変化にダイナミックに適応する必要があります。 Distributed Architectures & Increased Attack Surface: Microservices は、モノリチックなアプリケーションをより小さく、独立したコンポーネントに分解します. While offering flexibility, this greatly increases the number of network endpoints and communication pathways (the "east-west" traffic) that need securing, significantly expanding the attack surface. ネットワークエンドポイントや通信パス(「東-西」のトラフィック)の数を大幅に増やすことで、攻撃面を大幅に拡大します。 API 拡散: API は、マイクロサービス、第三者統合、ユーザインターフェイス間のコミュニケーションを容易にするクラウドネイティブアプリケーションの背骨であり、それぞれの API エンドポイントは攻撃者にとって潜在的な入力ポイントであり、強力な認証、認証、割合制限、脅威保護を必要とします。 複雑性と規模:ハイブリッドまたはマルチクラウド環境に広がる潜在的に数千ものマイクロサービス、コンテナ、機能、APIをカバーするセキュリティを管理することは、大きな複雑性をもたらします。 Identity Management: 人間のユーザー、サービスアカウント、アプリケーションのアイデンティティ、インフラストラクチャのコンポーネントを区別することは重要で複雑になります。 可視性とモニタリング:エフェミリアルワークロード、サービス間の暗号化トラフィック(しばしばサービスメッシュ内)およびAPI相互作用への包括的な可視性を得ることは困難です。 自動化と統合(DevSecOps):セキュリティは後で考えるものではなく、CI/CDパイプラインにシームレスに統合されなければなりません。セキュリティチェック、ポリシーの執行、脆弱性管理(セキュリティを「左」に変える)の自動化は不可欠ですが、DevSecOpsフレームワーク内の文化的変化と新しいツールを必要とします。 共有責任モデル: 組織は、自分自身とクラウドサービスプロバイダー(CSP)間のセキュリティ責任の分担を明確に理解する必要があります。 クラウドにおけるゼロ信頼の実施:戦略と技術 クラウド・ネイティブ環境でゼロ・トラストを実装するには、さまざまなセキュリティ・ドメインにわたる特定の戦略とテクノロジーを活用する多面的なアプローチが必要です。 Identity and Access Management (IAM) - The Foundation アイデンティティはゼロ信頼のコアの柱です。 または アクセスが最優先です♪ パスワードを超え、すべてのユーザーに普遍的にマルチファクター認証(MFA)を実装し、パスワードのない認証方法(FIDO2、バイオメトリクス)を探索して、セキュリティとユーザーエクスペリエンスを向上します。 誰 何 Strong Authentication: Granular Access Control: Role-Based Access Control (RBAC) および Attribute-Based Access Control (ABAC) を導入して、最小限の特権を有効にします。Azure AD および AWS IAM などのプラットフォームで一般的な条件付きアクセスのポリシーを活用して、ユーザのアイデンティティ、デバイスの健康、位置、リアルタイムのリスク信号に影響を与え、ダイナミックなアクセスを決定します。 Identity Federation & SSO: Azure AD、Okta、またはPing Identity などの中央アイデンティティプロバイダー(IdP)と連携した Single Sign-On (SSO) ソリューションを使用して、クラウドプラットフォームやアプリケーションで一貫してアイデンティティを管理します。 特権アクセス管理(PAM):PAMソリューションを使用して特権アカウント(人間と機械)を安全に管理し、モニタリングします。 図 2: 例 Azure AD 条件付きアクセス ポリシーの構成. 条件を定義する (たとえば、ユーザーリスク、デバイスのコンプライアンス) と許可コントロール (たとえば、MFA を必要とする) を示します。 Network Security & Segmentation Zero Trust はネットワークのセキュリティを再定義し、周辺防衛から細かいアイデンティティーベースのセグメント化に向かって移行します。 マイクロセグメント: 理想的にはワークロードレベルで、細部のネットワークセグメントを実装します。 クラウドネイティブのセキュリティグループ/ファイアウォール(AWS Security Groups、Azure Network Security Groups、GCP Firewall Rules)およびサービスメッシュ(Istio、Linkerd)や専用マイクロセグメントプラットフォーム(Illumio、Akamai Guardicore)などの高度なソリューションを使用して、IPアドレスだけでなく、サービスアイデンティティーに基づくポリシーを実行します。 Zero Trust Network Access (ZTNA): 伝統的なVPNをZTNAソリューション(Software-Defined PerimetersまたはSDPsとも呼ばれる)に置き換える ZTNAは、検証されたユーザーとデバイスのアイデンティティと文脈に基づいて、広範なネットワークアクセスを提供するのではなく、特定のアプリケーションへのアクセスを許可します。 Service Mesh Security: Kubernetes 環境内で Istio または Linkerd のようなサービスメッシュを活用して、マイクロサービス間の暗号化通信のための相互 TLS (mTLS) を強化し、細かいトラフィック制御ポリシーを適用し、サービス間のコミュニケーションに可視性を向上させます。 Continuous Monitoring, Visibility, and Analytics 見ることができないものを保護することはできません. 継続的なモニタリングは、信頼を確認し、脅威を検出するために不可欠です。 Centralized Logging & SIEM: すべての関連源(クラウドプラットフォーム、アプリケーション、エンドポイント、アイデンティティプロバイダー、ネットワークデバイス)からのログを中央セキュリティ情報およびイベント管理(SIEM)システムに統合して関連性と分析を行う。 User and Entity Behavior Analytics (UEBA): UEBA ツールを使用して、ユーザーおよびサービスアカウントの正常な行動を基準にし、侵害されたアカウントまたは内部脅威を示す可能性のある異常を検出します。 Cloud Security Posture Management (CSPM): CSPM ツールを使用して、クラウド環境を誤った構成、コンプライアンスの侵害、およびセキュリティのリスクを継続的に監視します。 Cloud Workload Protection Platforms (CWPP): 脆弱性管理、ランタイム保護、エンドポイント検出および応答(EDR)機能を含む、クラウドワークロード(VM、コンテナ、サーバーレス機能)の可視性と保護を提供するためのCWPPソリューションの展開。 Securing Cloud-Native Workloads クラウドで動作するさまざまなワークロードを保護するには、特定のアプローチが必要です。 コンテナのセキュリティ:コンテナのライフサイクル全体でセキュリティを実装する:レジストリやCI/CDパイプラインの脆弱性のための画像をスキャンし、セキュリティポリシー(例えば、ルート特権を防ぐ)、コンテナのランタイム行動を脅威のためのモニタリングし、潜在的なオーケストラ(Kubernetes など)を保護します。 サーバーレスセキュリティ:最小限の特権IAM役割を適用し、入力イベントデータを検証し、機能コードと依存性を確保し、異常を検出する実行ログを監視することにより、サーバーレス機能をセキュアにします。 Kubernetes セキュリティ: RBAC を構成し、pod コミュニケーションのためのネットワーク ポリシーを実装し、秘密を安全に管理し、ノード構成を硬化し、脆弱性や誤った構成を定期的にスキャンすることによって Kubernetes クラスターをセキュアにします。 API Security 彼らの重要な役割を考えると、APIは専用のセキュリティ対策を必要とします。 認証および認証:OAuth 2.0 およびOpenID Connect (OIDC) などの強力なメカニズムを使用して、ユーザーおよびアプリケーションの認証/認証を実行します。 API Gateways: API ゲートウェイを使用して、ポリシーの執行、認証、レート制限、ゲートリング、および API のルーティングを集中化します。 入力検証と脅威保護:すべての API 入力を厳密に検証してインジェクション攻撃を防ぐ。Web アプリケーションファイアウォール(WAF)を使用して、API ゲートウェイと潜在的に統合して、一般的な Web や API 特有の脅威(例えば、OWASP API セキュリティトップ 10)から保護します。 * 暗号化:すべての API トラフィック (トランジット中のデータ)に対して TLS 暗号化を実行します。 Data Security & Compliance 最終的に、Zero Trust はデータを保護することを目的とし、データの所在地を理解し、分類し、適切なコントロールを適用することを意味します。 データ分類およびラベル化: クラウド環境で敏感なデータを識別し、分類します。 暗号化: 休憩中(クラウドプロバイダー KMS または管理データベース暗号化)およびトランジット中(TLS/mTLS を使用)の両方で敏感なデータを暗号化します。 データ損失防止(DLP):DLPソリューションを導入して、さまざまなエグレースポイントを通じて機密データのエクスフィルタリングを監視し、防止します。 コンプライアンスマッピング:Map Zero Trustは、関連するコンプライアンスフレームワーク(例えば、NIST CSF、PCI DSS、HIPAA、GDPR)にコントロールします。 Audit Trails: すべてのアクセスリクエスト、ポリシー変更、セキュリティイベントのための包括的な監査ログを確保します。 キーテクノロジーとツール Landscape ZTAの実装は、しばしば統合されたテクノロジーの組み合わせを活用することを意味します。 アイデンティティ プロバイダ (IdP) : Azure Active Directory, Okta, Ping Identity, Google Cloud Identity ZTNA/SDP ベンダー: Zscaler Private Access (ZPA)、Palo Alto Networks Prisma Access、Cloudflare Access、Netskope Private Access、Akamai Secure Internet Access Enterprise。 マイクロセグメント: Illumio Core、Akamai Guardicore Segmentation、Cisco Secure Workload (Tetration)、Cloud-nativeコントロール(セキュリティグループ、ネットワークポリシー) CSPM/CWPP:Palo Alto Networks Prisma Cloud、Aqua Security Platform、CrowdStrike Falcon Cloud Security、Sysdig Secure、Lacework Polygraph Data Platform、Wiz、Orca Security、Native Cloud Tools(AWS Security Hub、Azure Defender for Cloud、GCP Security Command Center) サービスメッシュ:ISTIO、Linkerd、Consul Connect APIセキュリティ:APIゲートウェイ(AWS API Gateway、Azure API Management、Google Apigee)、WAF(Cloudflare、Akamai、F5)、Dedicated API Security Vendors(Salt Security、Noname Security) SIEM/SOAR: Splunk、IBM QRadar、Microsoft Sentinel、Exabeam、Securonix、LogRhythm。 クラウドネイティブゼロ・トラスト Cloud-Native Zero Trust クラウドネイティブ環境におけるゼロ信頼モデルの採用は、重要な利点をもたらします: 強化されたセキュリティ姿勢:攻撃面積を劇的に削減し、暗示的な信頼を排除し、最小限の特権を強制することによって、侵害の爆発半径を制限します。 脅威検出と対応の向上:継続的なモニタリングと細かい可視性により、異常な活動や脅威に陥ったエンティティの迅速な検出が可能になります。 より良いコンプライアンスとガバナンス:細部のアクセス制御、包括的な監査、および政策執行は、厳格な規制要件を満たすのに役立ちます。 Secure Remote Access: 従来のVPNと関連するリスクなしに、リモート従業員や第三者にセキュアでアプリケーション特有のアクセスを提供します。 オペレーティング効率の向上: ポリシー執行およびセキュリティタスクの自動化により、手動の努力が軽減され、一貫性が向上します。 セキュアなデジタル変革を可能にする: セキュリティを損なうことなく、クラウド・ネイティブ・テクノロジー、マイクロサービス、およびDevOpsの実践を自信を持って採用できます。 共通の落とし穴とそれらを避ける方法 ゼロ信頼への旅は複雑で、潜在的な落とし穴がないわけではありません。 複雑性の圧倒:すべてを一度に実装しようとすることは圧倒的である可能性があります。 回避:小規模に開始し、重要な資産や使用事例に焦点を当てます。 ネガティブなユーザーエクスペリエンス: 過度に制限的なポリシーや困難な認証プロセスは、ユーザーを失望させ、生産性を妨げる可能性があります。 回避: セキュリティのニーズとユーザーエクスペリエンスのバランスをとる。 Tool Sprawl and Integration Challenges: Implementing ZTA often involves multiple tools. 統合の欠如はセキュリティのギャップとオペレーティングのオーバヘッドを作り出す。 回避:可能な限り、統合プラットフォームを優先する。相互運用性のための強力なAPIを備えたツールに焦点を当てます。 自動化の欠如:ダイナミックなクラウド環境におけるポリシーを手動で管理し、警告に反応することは持続不可能である。 不十分なモニタリングと可視性: 効果を検証するための十分な可視性のないコントロールを実装することは危険です。 回避: アイデンティティ、エンドポイント、ネットワーク、アプリケーション、データをカバーする包括的なモニタリングを確保する。 文化の変化を無視する:ゼロの信頼は、技術と同じくらい文化の問題です。変化に対する抵抗やセキュリティ意識の欠如は、実装を損なう可能性があります。回避:セキュリティに気付く文化を育成する。 結論 クラウドネイティブコンピューティングのダイナミックで周囲のない世界では、ゼロ・トラストはもはやニッチコンセプトではなく、戦略的不可欠である。時代遅れの周囲ベースの防衛を超えて、「決して信頼しないで、常に検証する」という哲学を採用することは、現代の企業を保護するために不可欠です。強力なアイデンティー検証、最小限の特権アクセス、マイクロセグメント、継続的なモニタリング、およびワークロードとAPIの直接のセキュリティーに焦点を当てることによって、組織は抵抗性と適応性のあるセキュリティアーキテクチャを構築することができます。 実装の道のりには慎重な計画が必要で、アイデンティティ、ネットワーク、ワークロード、データ、モニタリングのドメインで適切なテクノロジーを活用し、クラウドネイティブ環境によって引き起こされるユニークな課題に対処する必要があります。 現在のセキュリティ姿勢を評価し、リスクの高いエリアを特定し、段階的なロードマップを開発することによってゼロ信頼の旅を開始します。強力なIAMや重要なアプリケーション用のマイクロセグメントなどの基礎的コントロールを実装し始めます。覚えておいてください、ゼロ信頼は目的地ではなく、絶え間ない改良と適応のプロセスです。 References: ナショナル・インスティテュート・オブ・スタンダード・アンド・テクノロジー(NIST). (2020). 特別出版物800-207:ゼロ・トラスト・アーキテクチャー. https://doi.org/10.6028/NIST.SP.800-207 (必要に応じて research_notes.md で Web 検索の URL を含むか、直接引用された場合の特定の記事を引用する)