网络威胁的频率和复杂性不断增加，这对企业采取的传统应对措施构成了挑战。因此，在远程办公和云采用日益普及的环境中，许多组织很难保护敏感数据的安全。这些挑战使得企业采用零信任架构等严格的安全措施变得至关重要。
零信任架构引发了网络安全领域的范式革命，它秉承 “永不信任，始终验证” 的理念。验证过程应该是持续的，并且需要对每个试图访问网络内外资源的用户和设备实施。这一零信任趋势背后的另一个动机是对更好安全性的需求，47% 的组织选择零信任来加强保护，44% 的组织为了改善用户体验，另有 38% 的组织是为了促进安全团队之间更好的协作。
在本详细指南中，我们将带您了解成功部署零信任架构的核心原则、优势、难点和最佳实践。我们将把它与零信任网络访问（ZTNA）区分开来，讨论它的工作原理，并查看跨行业的具体应用。阅读本文后，您将更好地理解为什么零信任架构对当今企业至关重要，以及它是如何实现的。
什么是零信任架构以及为什么需要它？
零信任架构是一种完整的网络安全方法，基于严格验证任何用户和设备访问资源权限的需求。虽然经典模型预先假设网络边界内是可信的，但零信任假设威胁可能来自任何方向，无论是网络外部还是内部。事实上，数据泄露的平均成本从 2021 年的 424 万美元增加到了 2024 年的 488 万美元。单个数据泄露给组织带来的成本上升，进一步推动了企业对零信任架构的需求。
对零信任架构的需求是由安全常规方法或机制中存在的安全漏洞或缺陷所驱动的，尤其是大多数组织目前存在的那些。因此，随着云服务、移动设备和远程工作的广泛采用，传统的网络边界正在消失。零信任架构通过实施零信任原则来验证每个访问请求，从而超越这些挑战，以最大限度地降低数据泄露或未经授权访问的风险。
零信任是什么意思？
零信任是一种专注于保护单个资产和数据而非整个网络边界的网络安全架构。基于身份验证和受控系统访问的原则，零信任也被称为零信任架构（ZTA）、零信任网络访问（ZTNA）和无边界安全。
零信任架构由 Forrester Research 的网络安全分析师 John Kindervag 于 2010 年率先提出，是将身份验证和受控系统访问原则应用于组织 IT 策略的框架。简而言之，零信任假设每个用户都是攻击者，并从组织的网络中消除所有 “信任”，传达一个简单的信息：“永不信任，始终验证”。
零信任架构与零信任网络访问（ZTNA）的区别
虽然零信任架构和零信任网络访问都源自零信任理念，但它们各自适用于不同的网络安全策略。因此，了解它们的区别是组织实现更好安全态势的关键。以下是基于一些因素对两者进行的比较表：
正如我们从上面的表格中了解到的，零信任架构涉及一种端到端在组织中实施零信任架构组件的整体安全策略。此外，它包括广泛的策略和技术，通过确保用户和设备确实经过身份验证和授权，并且他们的活动得到持续验证，来独立检查每次访问。在这种方法中，关注的领域包括身份管理、设备安全、网络分段、应用程序控制和数据保护。
另一方面，零信任网络访问是零信任原则的有针对性应用，主要旨在为应用程序提供安全的远程访问。虽然 ZTNA 可能确实体现了零信任原则，但它主要侧重于技术而非战略。根据设计，ZTNA 解决方案允许用户连接到应用程序而不暴露整个网络，这使得它们对于拥有远程员工或需要为第三方供应商提供安全访问的公司非常有效。
理解这种差异意味着组织可以采取适当的补救措施来使组织的网络安全有效。换句话说，零信任架构是基本框架，而 ZTNA 更具实用性。既然我们已经讨论了这些差异，让我们继续讨论零信任架构的原则。
零信任架构的核心原则
零信任架构的核心原则是这种安全模型的基础元素。遵循这些核心原则的组织实际上为网络威胁创造了有效的对策，从而确保资产的长期保护。以下是 ZTA 的核心原则：
- 持续验证
在这种模型中，信任永远不会被假设，这意味着每个访问请求都要持续进行身份验证和授权。该原则通过对风险的动态评估和自适应策略，始终验证用户和设备。持续验证涉及用户行为、设备健康状况和位置，以通过严格的访问控制满足零信任架构的原则。
- 最小特权原则
只给予个人执行其工作严格所需的访问权限。这意味着组织减少了来自被入侵账户或内部威胁的任何潜在损害。该原则要求定期审核和更新用户权限，以维护它们并使其与当前角色和职责保持同步。
- 假设漏洞
该模型假设数据泄露有可能已经发生或即将发生，允许组织主动采取最佳可能的防御策略。这侧重于最大限度地减少损害、快速检测威胁和隔离事件，以防止广泛影响。这种方法将范式从单纯的 “如何防止漏洞” 转变为 “如何准备和缓解漏洞”。
- 微分段
微分段是指将网络划分为小的、无恐慌的段或区域，每个段都有自己的安全策略。它允许限制攻击者在网络内的横向移动，并将漏洞限制在一个受限的部分。因此，它将成为实现零信任架构组件以增强整体网络安全的重要部分。
- 强身份验证
它集成了更强的身份验证方法，如实施多因素身份验证、生物特征验证和基于风险的身份验证，以确保身份得到确认。强身份验证确保用户就是他们所声称的人，降低了由于被盗或被泄露的凭据而导致未经授权访问的风险。
- 可见性和分析
稳定的监控和分析提供了对网络活动的实时洞察。组织可以通过使用高级分析工具和 SIEM 系统来识别异常、识别潜在威胁并确保快速响应，从而获得高水平的安全性。这一原则强调了数据驱动的安全决策和持续改进的重要性，这是零信任架构优势的组成部分。
零信任架构（ZTA）如何工作？
了解零信任架构如何工作包括了解操作组件以及每个组件如何有助于创建整体安全。本节讨论关键要素，详细解释每个要素。 - 身份和访问管理（IAM）
IAM 构成了零信任架构的基础。IAM 系统允许用户仅在最严格的验证过程之后进行身份验证或授予授权。组织使用 IAM 来确保只有可信身份获得访问权限，并遵守零信任架构原则：始终验证和最小特权。这包括多因素身份验证、单点登录和基于角色的访问控制，以确保用户权限得到动态管理。 - 设备安全和合规性
零信任架构将验证扩展到设备和用户。它检查试图访问网络的设备的健康状况和合规状态。端点安全解决方案检查恶意软件、安全策略的执行以及设备需要满足的合规标准。那些不合规的设备会被修复或拒绝访问，从而维护网络的完整性并加强零信任架构的组件。 - 微分段和网络安全
微分段的应用涉及网络中的安全分区。每个段将有自己的安全策略和访问控制，这将再次限制攻击者的横向移动能力。防火墙、VLAN 和 NAC 解决方案将控制这些段之间的流量。这种细粒度的方法完全符合零信任架构提供的隔离和遏制原则，因此带来更好的安全性。 - 持续监控和分析
持续监控实时检测异常和潜在威胁。SIEM 系统收集整个网络的日志并对其进行分析。此外，机器学习算法识别异常模式和表明恶意活动的模式。这种主动监控因此能够对安全事件做出快速响应，并通过减少攻击者的机会窗口来最大化零信任架构的优势。 - 数据保护和加密
零信任架构要求保护静态和传输中的数据。数据加密将确保即使数据被拦截，如果没有适当的解密密钥，它也会变得不可读。DLP 解决方案监控数据的使用方式，并防止敏感信息在未经授权的情况下被移动。严格的数据保护有助于确保合规性，并遵守零信任架构在机密性和完整性方面的原则。 - 策略执行和自动化
这确保了策略执行的一致性，并限制了人为错误的机会。反过来，安全策略的自动化使这在所有网络组件中保持一致。可以对自动响应进行编程，以在识别到威胁时激活，例如立即隔离设备或撤销访问权限，这使得缓解非常迅速。它与最佳实践并驾齐驱，从而提高了效率和可靠性。
零信任架构优势
采用零信任架构带来了许多实体可以获得的好处，极大地改善了安全态势。了解这些优势使企业了解投资零信任架构并继续实施它的优势。
- 改善安全态势
零信任架构通过持续检查所有访问数据的尝试来保护组织免受网络威胁，从而最大限度地减少最终导致数据泄露的未经授权访问。这带来了零信任架构在安全性和弹性方面的优势。
- 零信任架构最小化攻击面
通过使用微分段，零信任实施最小特权访问。这在发生攻击时形成了有效的遏制策略，从而大大降低了被入侵账户或系统的潜在影响，使攻击者难以实现其目标。
- 法规合规
遵循零信任架构原则有助于组织满足 GDPR、HIPAA 和 PCI DSS 等法规要求。对数据保护、严格访问控制和全面审计的强调支持合规工作，并降低了昂贵罚款和声誉损害的风险。
- 提高可见性和控制
持续监控和分析提供了对网络活动的详细洞察。这意味着组织可以识别系统中的违规行为并及时采取行动，以及做出更明智的安全选择。增强对用户和设备的控制是零信任架构的一个重要优势。
- 保护对企业资源的访问
零信任架构保护从任何用户位置和设备（无论是本地还是云端）对企业资源的访问，这对现代工作环境非常有支持作用。随着超过 90% 的将工作负载迁移到云的组织已经采用或打算采用零信任架构，它进一步巩固了其在保护云环境免受现代威胁方面的重要性。这种灵活性在不影响当今基本安全要求之一的情况下支持业务运营：日益移动和分布式的劳动力。
- 长期成本节约
尽管一开始实施成本有点高，但零信任架构减少了与安全事件和漏洞或停机相关的其他成本。通过实施零信任架构，企业有可能在数据泄露成本方面平均节省 100 万美元。它减少了财务损失以及其他法律责任和品牌声誉损害，因此带来了长期的财务利益。
采用零信任架构的挑战
实施零信任架构确实存在挑战。识别并关注这些挑战对于成功过渡并获得最大投资回报至关重要。
- 实施复杂性
零信任架构的实施实际上基于对现有系统和流程的彻底改革。新技术的集成和工作流的重新定义进一步增加了复杂性，需要紧张的资源并需要仔细的规划 / 项目管理，这可能需要分阶段实施。
- 文化阻力
在采用 ZTA 时，可以预期员工会对改变他们访问系统和数据方式的方法产生文化阻力。只有通过有效的沟通、培训和领导支持，才能克服这种阻力。传达安全的重要性以及零信任架构如何使组织受益将有助于获得员工的支持。
- 现有遗留系统集成
与现有遗留系统集成很困难，因为旧系统不容易与零信任调用的新安全技术协作。升级或更换此类遗留基础设施的成本和时间可能高得令人望而却步；然而，这通常是完全实现零信任架构原则的必要条件。组织应查看现有系统并相应地计划升级。
- 资源和预算限制
零信任架构需要在不同的工具、技术和具有特定技能的人员方面进行新的投资。这一要求将与其他预算优先事项相平衡，这可能会限制实施的范围或速度。为了获得必要的资金，组织必须让执行赞助商参与进来，他们可以倡导战略计划，同时向决策者展示潜在的投资回报率。
- 策略复杂性
支持零信任的策略在细节上很复杂，难以制定和管理。为零信任创建全面的安全策略、一致地应用它们并随着威胁的不断发展保持更新是很困难的。在这方面，通过自动化工具进行策略管理将使生活更轻松，因为每个零信任架构都应得到最佳实践的支持。
- 供应商和技术选择
关于供应商和技术的适当选择在互操作性和功能方面非常重要。由于有众多解决方案可用，组织很可能在选择最适合零信任架构并能无缝集成的组件时面临问题。这里应该进行详细的尽职调查和评估。
零信任架构的最佳实践
当组织遵循零信任架构的实施和持续管理的最佳实践时，可以看到理想的零信任架构。这确保了安全框架保持稳固、有效，并与组织目标保持一致。
因此，以下是一些关键的最佳实践：
- 创建定义明确的路线图
必须有一个详细的路线图或计划，包含组织目标、时间框架和成就。渐进式方法允许零信任架构组件的顺利实施，并且对运营的干扰也可能较小。您还应该定期重新评估路线图以进行必要的调整。 - 执行资产发现
识别网络资产，包括设备、应用程序、数据存储库和用户账户。了解需要保护什么对于有效应用零信任架构原则变得很重要。资产发现工具可以自动化此任务并使清单保持更新。
- 强身份验证
这是零信任架构的最佳实践，其中多因素身份验证、生物特征验证甚至基于风险的身份验证的实施都属于此列。确保身份保证是零信任架构的最佳实践之一，这意味着即使在凭据泄露的情况下，也只有授权用户才能访问。
- 应用最小特权原则
设计一项策略，为用户分配与其角色相关的最低权限。定期审查和调整权限以适应职责的变化。使用自动化工具来管理访问权限，以保持与零信任原则的合规性。
- 战略性地分割网络
通过微分段，将关键资产和系统与其他资产和系统隔离。为每个这些较小的段制定清晰的定义和安全策略的执行，以减少大规模漏洞的可能性。网络分段应在充分了解数据流和通信模式的情况下进行。
- 利用自动化和编排
自动化执行安全策略和事件响应等更平凡的工作可以大大减少人为错误。这将通过编排工具进一步帮助，这些工具可以集成来自零信任架构组件的操作，以对威胁做出快速、一致的响应。
- 培训和提高意识
教育员工了解零信任架构、零信任的作用以及他们在维护安全方面的角色。定期的培训课程、模拟和新兴威胁的知识更新有助于形成安全意识文化。在我们讨论的所有关于零信任架构实施的最佳实践中，员工意识是关键成功因素之一。
零信任架构在不同行业的应用案例
零信任架构被各个行业的组织使用，每个行业在信息安全方面都有自己独特的挑战。对特定行业用例的研究强化了该方法的灵活性和效率。因此，让我们探索每个行业的公司如何使用零信任架构：
- 医疗保健
零信任架构保护敏感的患者数据，保护电子健康记录（EHR），并在防止对关键数据的未经授权访问的同时保持符合 HIPAA。持续验证和微分段是这里常用的一些方法，它们表示将敏感信息保密并仅由授权人员访问。
- 金融服务
银行和金融机构在涉及交易、客户数据和专有系统的安全时使用零信任架构。随着网上银行和金融科技解决方案的增加，零信任架构组件的实施，如强身份验证和高级分析，有助于防止欺诈、检测可疑活动以及遵守 PCI DSS 等监管规范。
- 制造业
零信任架构原则有助于保护制造商的知识产权、控制系统和供应链完整性。对于工业物联网（IIoT）设备和制造系统，安全仍然非常重要。在这方面，具有严格访问控制的微分段确保生产线的最小故障和其他工业间谍活动。
- 教育
学校和大学等学习设施一直面临成为网络攻击受害者的风险。这是因为学生、教职员工通过各种设备访问网络。有了零信任，学校和大学的学术记录、研究数据和管理系统可以得到保护。此外，零信任架构的最佳实践意味着即使在动态和开放的环境中，也只向真正的用户授予访问敏感资源的权限。
- 政府机构
政府机构正试图采用零信任架构，以保护国家安全信息、公民数据和关键基础设施。通过假设漏洞并实施持续验证，它们增强了对复杂网络威胁和国家支持的攻击的弹性。通常需要遵守 NIST 的零信任架构指南等框架。
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随着当前远程工作的趋势和对云的依赖，零信任比以往任何时候都更具挑战性。考虑最佳工作条件以及零信任原则来提出解决方案。
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结论
随着网络威胁格局变得越来越复杂，零信任架构（ZTA）是朝着改善网络安全迈出的一大步，弥补了传统模型的不足。我们已经了解到，通过基于持续验证、最小特权访问和微分段的原则实施零信任架构，组织的安全态势如何得到改善。采用零信任架构的好处延伸到各个行业，提供更好的安全性、合规性、可见性以及对现代工作环境的支持。尽管存在挑战，但可以通过仔细规划、遵守零信任架构最佳实践以及致力于持续改进来缓解这些挑战。
总之，组织必须采取主动措施来加强零信任架构等安全框架。采取此类措施可以是一项战略举措，既能降低风险，又能支持运营效率和利益相关者之间的信任。考虑到所讨论的所有要点，企业在保护资产和声誉时可以做出明智的决定。
