Descripción general de la seguridad de Cloud Service Mesh

Cloud Service Mesh y la seguridad de las APIs de Istio te ayudan a mitigar las amenazas internas y reducir el riesgo de una violación de la seguridad de los datos, ya que garantiza que todas las comunicaciones entre cargas de trabajo estén encriptadas, autenticadas de forma mutua y autorizadas.

La microsegmentación que usa reglas basadas en IP se usó durante mucho tiempo para mitigar los riesgos relacionados con los usuarios con información privilegiada. Sin embargo, la adopción de contenedores, servicios compartidos y entornos de producción distribuidos que se propagan en varias nubes hace que este método sea más difícil de configurar y de mantener.

Con Cloud Service Mesh, puedes configurar una capa de seguridad de red adaptada al contexto del servicio y del contexto de la solicitud que sea independiente de la seguridad de la red subyacente. Debido a esto, Cloud Service Mesh te permite adoptar una postura de defensa en profundidad que es coherente con los principios de seguridad de confianza cero. Te permite lograr esta postura a través de políticas declarativas y sin modificar ningún código de la aplicación.

TLS mutua

Cloud Service Mesh usa TLS mutua (mTLS) para la autenticación de intercambio de tráfico. La autenticación se refiere a la identidad: ¿quién es este servicio?, ¿quién es el usuario final? ¿Y puedo confiar en que ellos son quienes dicen ser?

mTLS permite que las cargas de trabajo verifiquen las identidades de las demás y se autentiquen entre sí. Es posible que estés familiarizado con la TLS simple por su uso en HTTPS para permitir que los navegadores confíen en los servidores web y encripten los datos que se intercambian. Cuando se usa la TLS simple, el cliente establece que el servidor es de confianza mediante la validación de su certificado. La mTLS es una implementación de la TLS en la que el cliente y el servidor se presentan certificados y se verifican las identidades entre sí.

mTLS es el medio por el cual Cloud Service Mesh implementa tanto la autenticación como la encriptación entre servicios.

En Cloud Service Mesh, la mTLS automática está habilitada de forma predeterminada. Con la mTLS automática, un proxy de sidecar del cliente detecta de forma automática si el servidor tiene un sidecar. El sidecar del cliente envía mTLS a las cargas de trabajo con sidecars y texto sin formato a las cargas de trabajo sin sidecars. Sin embargo, ten en cuenta que los servicios aceptan el tráfico de texto sin formato y mTLS. A fin de proteger tu malla de servicios, te recomendamos que migres tus servicios para que solo acepten tráfico mTLS.

Si deseas obtener más información para aplicar solo mTLS, consulta Cloud Service Mesh mediante un ejemplo: mTLS.

Beneficios de seguridad

Cloud Service Mesh proporciona los siguientes beneficios de seguridad:

  • Se reduce el riesgo ataques de repetición o de robo de identidad con credenciales robadas. Cloud Service Mesh se basa en certificados mTLS para autenticar pares, en lugar de tokens del portador, como los tokens web JSON (JWT). Debido a que los certificados mTLS están vinculados al canal TLS, no es posible que una entidad dentro de tu entorno de producción suplante a otra mediante la reproducción del token de autenticación sin acceso a las claves privadas.

  • Se garantiza la encriptación en tránsito. El uso de mTLS para la autenticación también garantiza que todas las comunicaciones de TCP estén encriptadas en tránsito.

  • Se garantiza que solo los clientes autorizados puedan acceder a un servicio con datos sensibles. Solo los clientes autorizados pueden acceder a un servicio con datos sensibles, sin importar la ubicación de la red del cliente ni las credenciales a nivel de la aplicación. Puedes especificar que solo los clientes con identidades de servicio autorizadas o en los espacios de nombres autorizados de Kubernetes tengan acceso a un servicio. También puedes usar políticas de acceso basadas en IP para otorgar acceso a los clientes implementados fuera de los clientes fuera de la malla.

  • Se reduce el riesgo de violación de la seguridad de los datos del usuario en tu red de producción. Puedes asegurarte de que los usuarios con información privilegiada solo puedan acceder a datos sensibles a través de clientes autorizados. Además, puedes asegurarte de que ciertos clientes solo puedan obtener acceso a los datos del usuario si el cliente presenta un token de usuario válido y de corta duración. Esto permite mitigar el riesgo de que la vulneración de una sola credencial de cliente otorgue a un atacante acceso a todos los datos del usuario.

  • Se identifica qué clientes accedieron a un servicio con datos sensibles. El registro de acceso de Cloud Service Mesh captura la identidad de mTLS del cliente, además de la dirección IP. Por lo tanto, puedes comprender qué carga de trabajo accedió a un servicio, incluso si la carga de trabajo es efímera y se implementa de forma dinámica, y está en un clúster o una red de nube privada virtual (VPC) diferente.

Funciones

En esta sección, se describen las funciones que proporciona Cloud Service Mesh para aprovechar sus beneficios de seguridad.

Certificado automático y rotación de claves

El uso de mTLS basado en identidades de servicio permite encriptar todas las comunicaciones de TCP y proporciona una credencial más segura que no se puede repetir para el control de acceso. Uno de los desafíos clave de usar mTLS a gran escala es administrar las claves y los certificados para todas las cargas de trabajo de destino. Cloud Service Mesh se encarga de rotar las claves y certificados mTLS para las cargas de trabajo en malla sin interrumpir las comunicaciones. La configuración de intervalos de actualización de certificados más pequeños es posible para reducir el riesgo.

Autoridad certificada de Anthos Service Mesh (CA de Mesh)

Cloud Service Mesh incluye una autoridad certificadora privada multirregional y administrada, la CA de Mesh, que emite certificados para mTLS. La CA de Mesh es un servicio altamente confiable y escalable que está optimizado para cargas de trabajo que se escalan de forma dinámica en una plataforma en la nube. Con la CA de Mesh, Google administra la seguridad y la disponibilidad del backend de CA. La AC de Mesh te permite confiar en una sola raíz de confianza en todos los clústeres. Cuando usas la CA de Mesh, puedes confiar en los grupos de identidad de cargas de trabajo para proporcionar aislamiento general. De forma predeterminada, la autenticación falla si el cliente y el servidor no están en el mismo grupo de identidades para cargas de trabajo.

En los certificados de CA de Mesh, se incluyen los siguientes datos sobre los servicios de tu aplicación:

  • El ID del proyecto de Google Cloud
  • El espacio de nombres de GKE
  • El nombre de la cuenta de servicio de GKE

Certificate Authority Service

Como alternativa a la AC de Mesh, puedes configurar Cloud Service Mesh para usar Certificate Authority Service, lo que es adecuado para los siguientes casos de uso:

  • Si necesitas que distintas autoridades certificadoras firmen certificados de carga de trabajo en diferentes clústeres.
  • Si necesitas respaldar tus claves de firma en un HSM administrado por Google.
  • Si te encuentras en una industria altamente regulada y estás sujeto a cumplimiento.
  • Si deseas encadenar tu CA de Cloud Service Mesh a un certificado raíz empresarial personalizado para firmar certificados de carga de trabajo.

El costo de la AC de Mesh se incluye en los precios de Cloud Service Mesh. El costo del servicio de CA no está incluido en el precio base de Cloud Service Mesh y se cobra por separado. Además, CA Service incluye un ANS explícito, pero la CA de Mesh no.

Para esta integración, a todas las cargas de trabajo en Cloud Service Mesh se les otorgan dos funciones de IAM:

Políticas de control de acceso adaptadas a la identidad (firewall)

Con Cloud Service Mesh, puedes configurar políticas de seguridad de red que se basen en la identidad de mTLS en comparación con la dirección IP del intercambio de tráfico. Esto te permite crear políticas que son independientes de la ubicación de red de la carga de trabajo. Solo se admiten las comunicaciones entre clústeres en el mismo proyecto de Google Cloud.

Políticas de control de acceso adaptadas a los reclamos de solicitud (firewall)

Además de la identidad de mTLS, puedes otorgar acceso en función de los reclamos de solicitud en el encabezado JWT de las solicitudes HTTP o gRPC. Cloud Service Mesh te permite confirmar que un JWT está firmado por una entidad de confianza. Esto significa que puedes configurar políticas que permitan el acceso de ciertos clientes solo si existe un reclamo de solicitud o si coincide con un valor especificado.

Autenticación de usuarios con Identity-Aware Proxy

Usa Identity-Aware Proxy (IAP) para autenticar a los usuarios que acceden a cualquier servicio expuesto en una puerta de enlace de entrada de Cloud Service Mesh. IAP puede autenticar a los usuarios que acceden desde un navegador, integrarse en proveedores de identidad personalizados y emitir un token JWT de corta duración o un RCToken que luego se pueda usar para otorgar acceso en la puerta de enlace de entrada o en un servicio descendente (mediante un archivo adicional). Para obtener más información, consulta Integra IAP en Cloud Service Mesh.

Autenticación de usuarios con tu proveedor de identidad existente

Puedes integrar tu proveedor de identidad existente en Cloud Service Mesh para proporcionar autenticación de usuario final basada en el navegador y control de acceso a tus cargas de trabajo implementadas. Para obtener más información, consulta Configura la autenticación de usuarios de Cloud Service Mesh.

Registro y supervisión de acceso

Cloud Service Mesh garantiza que los registros de acceso y las métricas estén disponibles en la observabilidad de Google Cloud y proporciona un panel integrado para comprender los patrones de acceso de un servicio o una carga de trabajo en función de estos datos.

Cumple con FIPS

El componente del plano de datos usa módulos de encriptación validados con FIPS 140-2.

Limitaciones

La seguridad de Cloud Service Mesh tiene la siguiente limitación:

  • La autenticación de usuarios que usa IAP requiere que un servicio se publique en Internet. IAP y Cloud Service Mesh te permiten configurar políticas que pueden restringir el acceso a usuarios y clientes autorizados en un rango de IP permitido. Si decides exponer el servicio solo a los clientes dentro de la misma red, debes configurar un motor de políticas personalizado para la autenticación de usuarios y la emisión de tokens.

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