使用 NGINX App Protect 实现敏捷边界防护

Isaac Noumba of F5

F5 产品经理（安全防护）

2020-07-15

在计算机安全领域，“边界”是概念意义上的一条线，线的内部是应用及其他基础设施组件的“信任区”。

在采用“城堡护城河”方法的传统基础设施环境中，边界将内网（内部网络）与外网或互联网分隔开来，并且假定内网是安全的，威胁仅来自外部。安全态势是静态的，通过数据包检查和访问控制措施在内网周围建立防御。

然而，久而久之，外部攻击者找到了绕开安全控制措施和破坏内网组件的方法，或者制造外部攻击，使请求看起来像来自默认安全的边界内部。这促使人们转向了零信任安全模型，在建立信任之前所有实体（内部和外部）都会被持续评估。人们不再认为内网是安全的。

与此同时，数字化转型和微服务等新型应用架构也带来了新的安全挑战。许多企业应用都托管在公有云中，或者分布在云和本地拓扑中，这意味着保护应用的安全基础设施不再完全由本地管理员控制。因此，许多组织现在都围绕单个应用（或者在结构上具有直接依赖关系的一小组应用）建立边界。在下图中，绿色虚线表示边界。

无论采用哪种架构模型，边界上都有一个“门卫”来检查入站流量并实施保护内部应用的安全策略。我们将这个“门卫”称为“边缘”。在下图所示的三种常见部署模式中，红框（保护 PROTECT）表示“边缘”。

此概念同样适用于 Kubernetes 框架等容器化架构。Ingress controller（Ingress 控制器）充当整个 Kubernetes 集群的边缘，管理来自外部客户端的访问，并将请求路由到集群中的 Kubernetes 服务。但安全策略也可在集群内按 Pod 和 Service 进行更细粒度的实施（如下图所示）：

• 在按 Pod 提供保护（如左图所示）的模式中，Pod 定义了一个或多个容器中应用或应用组件的边界。
• 在按 Service 提供保护（如右图所示）的模式中，Service 通过一个或多个 Pod 公开应用部署的实例，并沿 Service 背后的 Pod 建立边界。

使用 NGINX App Protect 保护边界安全

NGINX App Protect 是基于 F5 市场领先的 Web 应用防火墙（WAF）技术构建的现代应用安全解决方案。无论采用哪种部署环境和应用架构（本地、云、混合、微服务化或容器化），NGINX App Protect 都能确保边界安全，为您的应用提供敏捷保护。更多信息，请参阅《NGINX App Protect 简介：面向 NGINX Plus 的 F5 高级应用安全解决方案》。

使用 NGINX App Protect 实施边缘安全的一大优势是能够在边界之外执行安全措施。本质上，流量检查和访问控制都发生在边缘，可防止威胁越过边界。作为访问应用前的最后一站，边缘是最能清楚查看应用威胁的类型和数量的地方。

以下代码配置 NGINX App Protect 为边界内单独访问的三个应用（app1、app2 和 app3）提供保护：

load_module modules/ngx_http_app_protect_module.so; 
error_log /var/log/nginx/error.log debug;

http {
    # 在“http”上下文中启用 NGINX App Protect
    app_protect_enable on;  

    # 启用远程日志记录        
    app_protect_security_log_enable on; 

    # 默认 JSON 安全策略
    app_protect_policy_file "/etc/nginx/NginxDefaultPolicy.json";  

    # 设置远程日志记录选项（在引用的文件中）和日志服务器 IP 地址/端口
    app_protect_security_log "/etc/nginx/log-default.json" syslog:server=127.0.0.1:515;

    server { 
        listen 80;
        server_name app1.com;
        app_protect_policy_file "/etc/nginx/NginxApp1Policy.json"; # 应用 1 的 JSON 策略

        location / {
            proxy_pass http://www.app1.com:8080$request_uri;
        }
    }

    server {
        listen 80;
        server_name app2.com;
        app_protect_policy_file "/etc/nginx/NginxApp2Policy.json"; # 应用 2 的 JSON 策略

        location / {
            proxy_pass http://www.app2.com:8080$request_uri;
        }
    }

    server {
        listen 80;
        server_name app3.com;
        app_protect_policy_file "/etc/nginx/NginxApp3Policy.json"; # 应用 3 的 JSON 策略

        location / {
            proxy_pass http://www.app3.com:8080$request_uri;
        }
    }
}

以下代码配置 NGINX App Protect 为边界内以单个应用的形式嵌入和呈现的 app1、app2 和 app3 提供保护：

load_module modules/ngx_http_app_protect_module.so; 
error_log /var/log/nginx/error.log debug;

http {
    server {
        listen      80;
        server_name app.com;

        # 在“http”上下文中启用 NGINX App Protect
        app_protect_enable on;  

        # 启用远程日志记录        
        app_protect_security_log_enable on; 

        # 默认 JSON 安全策略
        app_protect_policy_file "/etc/nginx/NginxDefaultPolicy.json";  

        # 设置远程日志记录选项（在引用的文件中）和日志服务器 IP 地址/端口
        app_protect_security_log "/etc/nginx/log-default.json" 
                                 syslog:server=10.1.20.6:5144;

        location / {
            # 主 JSON 策略文件
            app_protect_policy_file "/etc/nginx/policy/policy_main.json";
            proxy_pass http://app.com$request_uri;
        }

        location /app1 {
            # 应用 1 的 JSON 策略文件
            app_protect_policy_file "/etc/nginx/policy/policy_app1.json"; 
            proxy_pass http://app.com$request_uri;
        }

        location /app2 {
            # 应用 2 的 JSON 策略文件
            app_protect_policy_file "/etc/nginx/policy/policy_app2.json"; 
            proxy_pass http://app.com$request_uri;
        }

        location /app3 {
            # 应用 3 的 JSON 策略文件
            app_protect_policy_file "/etc/nginx/policy/policy_app3.json"; 
            proxy_pass http://app.com$request_uri;
        }
    }
}

这两种配置均针对每个应用提供了单独的 app_protect_policy_file 指令，并为每个应用分配了一个不同的安全策略，以满足其不同的安全要求。

如欲了解更多 NGINX App Protect 配置，请参阅文档。

使用 NGINX App Protect 实现 CI/CD 流水线中的边界安全

NGINX App Protect 解决了现代应用面临的可扩展性和自动化安全挑战。通过将 NGINX App Protect 直接插入 CI/CD 流水线中的多个集成点，您可以在更接近代码的地方保护应用、Pod 和 Service，从而弥合开发、运营和安全之间的鸿沟。

通过直接将安全防护集成到应用开发周期中，您可以自动执行安全测试，以发现应用和应用组件存在的安全风险。您还可以定义安全策略，如果不满足安全合规要求，则可撤回已发布的应用。通过在新版应用发布之前将 NGINX App Protect 集成于其中，您可以始终确保交付安全的应用。

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