10000米雲端之上的網路安全

主題：網路安全從IT驅動逐步轉向業務驅動，企業安全問題從傳統基礎設施架構安全上升到了業務流程邏輯安全，以及多層面業務生態安全。

在RSA 2019，作為安全技術發展風向標，除了呈現新技術、新產品及新領域等重要的技術趨勢與方向，“企業業務安全風險及控制”也成為大會的熱點，涉及行業領域如政府、金融、交通、能源、航空、航天、醫療、教育等。

以下筆者將結合Emily Heath（美聯航副總裁&首席安全官）與Pete Cooper（IATA網路戰略顧問）的觀點，以“航空交通”展開介紹：

從航空的核心業務視角來看，航空領域安全需要從“客戶”“員工”“生態”三個維度的不同業務考慮，例如：

 

• “客戶”：售票、旅客安檢、資訊查詢、會員服務、空中娛樂、空中wifi等；
  
• “員工”： 空中交通管理、飛行資料通訊、飛機維護、身份識別、GPS等；
  
• “生態”：航空公司（航空聯盟）、機場、航空供應鏈、航空維護、地面站、衛星通訊、航空資料及零件供應商等。
  

我們可以把上述三個維度統一看做“航空生態系統”，“系統”涉及到的IT業務應用廣泛而複雜，部分關鍵業務之間有很強的資料關聯性，因此航空領域網路安全，不能僅獨立某個維度的基礎架構考慮，要站在多領域業務協同安全形度來更關注業務安全。

一、 10000米高空的飛機資料連線

站立在航空安全核心關注點——飛機，其網路通訊連線主要是飛機的通訊節點、塔臺的空中交通管理通訊節點以及衛星通訊&GPS節點。飛機的完整飛行過程分為滑行、起飛、爬升、巡航、下降與著陸6個階段，在不同飛行階段，飛機會接入不同的網路節點進行通訊。滑行、起飛、下降著陸階段，飛機要與機場塔臺之間建立無線通訊。巡航階段，飛機接入衛星通訊節點，以及與地面基站連結接入地面網路。

不難發現，如果在完整的“航空生態系統”的資料通訊關聯性視角，網路通訊節點將會擴充套件而複雜，還包括遠端資料連線、機場地面支援網路、地面基站通訊連線、資料中心網路以及Internet。因此，當飛機在多種無線網路連結覆蓋度情況下，“航空生態系統”通訊的可靠性及完整性就顯得尤為重要。

二、 “航空生態系統”中的威脅複雜性

“航空生態系統”網路要求資訊系統能夠適應多種異構系統整合並能夠移植和推廣，我國航空網路的資訊系統大多為國外廠商，通過運營商專線來實現空中網路管理系統之間的連線。但是，各“生態”領域系統網路之間的安全隔離機制並不完善，且大部分空管資訊系統也缺失加密技術，IT運維人員也缺乏安全技能，導致病毒、資料竊取及空管資訊篡改等風險依然存在。

美國審計署（GAO）就曾怒批美國聯邦航空局（FAA）的地空通訊和空管網路（NAS）存在大量安全漏洞，資訊保安管理水平極其低下，對航空網路甚至乘客安全造成威脅。

另外，資料安全也是航空領域目前遇到的巨大挑戰之一，大量面相網際網路的航空系統上線，比如航空售票系統、會員服務、航空資訊資料系統、遠端管理系統等。龐大的資料合規性管理，資料洩露、篡改等問題，近兩年已經是全球航空領域管理者最為頭疼的問題。

因此，Pete Cooper認為航空領域網路攻擊經歷了2個階段：

• 第一代：主要以涵蓋空中/地面/空中的系統可用性及資料保密性為主；
  
• 第二代：以資料完整性為主，特別是GDPR釋出以後。
  

三、 構建安全架構模型

Emily Heath圍繞“航空生態系統”客戶、員工、生態的三個維度核心業務建立安全防護目標：基礎設施&網路安全、敏感資料安全、關鍵業務系統安全、航空生態之間的關聯性通訊安全。

Pete Cooper則是以安全生命週期的角度來設計架構，依據美國NIST SP 800-53（Revision 4）中對於提高關鍵基礎設施網路安全的框架，從識別，檢測，保護，響應和恢復五個維度加強網路安全風險管理。

其中識別（設計）階段：主要是安全架構設計識別風險階段，要區分航空領域中“Safety”、“Cyber Security”，根本上識別出可能意外發生（Safety）或可能故意造成（Cyber Security）的任何風險；

比如：飛機機艙網路設計，需要充分考慮網路安全威脅及對應隔離機制：

飛機網路一般分為3個通訊子網：

• 飛機控制子網：主要傳輸飛機飛行感測資料以及飛行員操作指令，屬於直接影響飛機駕駛安全的核心的網路；
  
• 航空公司資訊服務子網：是針對機組成員之間相互通訊的網路；
  
• 乘客通訊子網：至面向機上乘客通訊服務的網，又分為機載裝置子網（如娛樂、諮詢服務網路）和乘客自用裝置（手機、pad等接入wifi）。
  

其中，乘客通訊子網是最不可信網路，必須與其它兩個網路物理隔離，各子網內還需要加強網路訪問控制、無線身份認證等機制。同時，還需要考慮機上乘客對外通訊時的資料安全問題，比如資料傳輸、隱私保護及資料完整性。

對於檢測，保護，響應和恢復階段，除了傳統的資產管理、安全策略、日誌管理、人員評估、安全意識培訓、響應恢復等方面外，還特別強調了威脅監測、漏洞閉環管理以及威脅情報的結合，這與我國網路安全戰略以及對於關鍵基礎設施保障的方向是一致的。

綠盟科技2018年釋出“安全運營”架構的理念中，也同樣涵蓋了上述觀點，也可以提供對應安全服務和產品。

四、 總結

最後，Pete Cooper的最後觀點“這同樣是對其它領域關鍵基礎設施的挑戰！”

的確如此，對於交通、金融、能源、醫療、網際網路等關鍵行業，業務流程邏輯安全，以及各行業多層面業務生態安全值得重點關注。這是業務邏輯設計存在問題，但是採用傳統安全防護方式無法有效解決，或者安全防護機制尚未關注到業務邏輯缺陷本身。另外，即使業務邏輯沒問題，但是支撐業務的組織、流程等方面出現安全風險，風險會依然存在。