一、引言

在数字化时代，网络安全面临着前所未有的挑战，分布式拒绝服务（DDoS）攻击已成为网络安全领域的严重威胁。2024 年上半年，全球共检测到超过 1500 万次 DDoS 攻击，较上一年同期增长了 30%。DDoS 攻击通过控制大量的僵尸网络向目标服务器发送海量请求，导致服务器资源耗尽，无法正常提供服务。传统的网络安全模型基于网络边界防护，默认内部网络是可信的，但随着网络环境的日益复杂，这种模型已无法有效应对 DDoS 攻击以及其他新型网络威胁。零信任架构应运而生，其遵循 “永不信任，始终验证” 的原则，摒弃了传统的网络边界信任假设，对网络中的所有用户、设备和流量进行持续验证和动态访问控制，为防范 DDoS 攻击提供了全新的思路和方法。深入研究零信任架构下 DDoS 攻击的持续验证与访问控制机制，对于提升网络安全防护水平、保障网络服务的稳定性和可靠性具有重要意义。

二、零信任架构与 DDoS 攻击概述

零信任架构核心原则

  1. 永不信任，始终验证：零信任架构的首要原则是对网络中的任何主体，无论是内部用户、外部用户还是设备，都不给予默认信任。每一次访问请求，无论是来自网络内部还是外部，都必须经过严格的身份验证和授权流程。当用户试图访问企业内部资源时，即使该用户位于企业内部网络，零信任系统也不会自动信任其身份，而是要求用户提供多因素身份验证信息，如密码、短信验证码、指纹识别等，只有在验证通过后才会考虑是否授予访问权限。这种持续验证的机制确保了只有合法的主体能够访问资源，有效防止了攻击者通过窃取身份或突破网络边界进入内部网络后进行的恶意操作。
  1. 最小权限原则：在零信任架构中，用户和设备被授予的权限遵循最小权限原则，即只给予其完成特定任务或工作所需的最低限度的权限。在企业环境中，普通员工可能只需要访问与自己工作相关的文档和应用程序，零信任系统会根据员工的角色和工作需求，精确地配置其访问权限，使其无法访问超出职责范围的敏感信息。对于临时需要访问特定资源的用户，系统会在任务完成后立即撤销相应权限。通过最小权限原则，即使攻击者获取了某个用户或设备的访问权限，由于权限有限，其造成的破坏也将被限制在最小范围内，大大降低了 DDoS 攻击等安全事件发生时的潜在损失。

DDoS 攻击原理与现状

  1. 攻击原理剖析：DDoS 攻击的核心原理是利用大量的受控主机（僵尸网络）向目标服务器发送海量请求，耗尽目标服务器的网络带宽、计算资源和内存等，使其无法正常响应合法用户的请求。常见的 DDoS 攻击类型包括流量型攻击、协议型攻击和应用层攻击。流量型攻击，如 UDP Flood 攻击，攻击者利用 UDP 协议的无连接特性，向目标服务器发送海量的 UDP 数据包，占用网络带宽，导致网络拥塞。协议型攻击，如 SYN Flood 攻击，攻击者通过发送大量伪造的 SYN 请求包，使目标服务器的 TCP 连接队列被占满，无法建立正常的 TCP 连接，从而影响服务器的正常运行。应用层攻击，如 HTTP Flood 攻击，攻击者针对应用层协议（如 HTTP 协议），通过发送大量看似合法的 HTTP 请求，消耗服务器的应用层资源，使服务器瘫痪。在一次针对在线游戏平台的 DDoS 攻击中，攻击者利用僵尸网络向游戏服务器发送海量的 UDP 和 HTTP 请求，导致游戏服务器网络拥堵，玩家无法正常登录游戏，游戏服务中断长达数小时。
  1. 攻击现状与趋势：近年来，DDoS 攻击的规模和复杂程度不断增加。随着物联网设备的普及，攻击者能够控制更多的僵尸网络节点，发动更大规模的攻击。2024 年，一次大规模的 DDoS 攻击流量峰值达到了 1.5 Tbps，远超以往的攻击规模。攻击者不断创新攻击手段，除了传统的攻击方式外，还出现了如反射和放大攻击、混合型攻击等新型攻击手段。反射和放大攻击利用 DNS、NTP 等网络协议的漏洞，通过控制大量的反射器向目标服务器发送海量响应数据，实现攻击流量的放大。混合型攻击则结合多种攻击方式，如同时使用流量型攻击和应用层攻击，使防御更加困难。这些攻击不仅对企业的网络服务造成严重影响，还可能导致经济损失和用户信任度下降。在金融领域，银行等金融机构若遭受 DDoS 攻击，可能会导致客户无法进行转账、查询等操作，影响金融秩序的稳定，甚至引发信任危机。

三、零信任架构下 DDoS 攻击的持续验证机制

多因素身份验证

  1. 身份验证方式融合：在零信任架构下，多因素身份验证是持续验证用户身份的重要手段。它融合了多种不同类型的身份验证方式，如知识因素（如密码）、拥有因素（如手机、智能令牌）和生物特征因素（如指纹、面部识别）。当用户登录企业网络或访问敏感资源时，系统首先要求用户输入密码，完成知识因素验证。系统会向用户绑定的手机发送短信验证码，用户输入正确的验证码后，完成拥有因素验证。一些企业还会采用生物特征识别技术，如在办公场所部署指纹识别设备或面部识别摄像头，用户通过指纹或面部识别进行身份验证，完成生物特征因素验证。通过这种多因素身份验证方式，大大提高了身份验证的准确性和安全性，有效防止攻击者通过单一因素（如窃取密码）获取合法用户身份，进而发动 DDoS 攻击。
  1. 动态风险评估与实时验证：零信任架构中的多因素身份验证并非一次性验证过程，而是结合动态风险评估进行实时验证。系统会持续监测用户的行为和环境信息，如登录时间、登录地点、使用的设备、操作行为等。如果用户在异常时间（如凌晨）或异常地点（如国外陌生地区）登录，系统会立即启动额外的验证流程，如要求用户进行二次身份验证或提供更多的身份信息。系统还会分析用户的操作行为是否符合其正常行为模式，若发现用户的操作行为异常，如短时间内大量下载敏感文件或频繁尝试访问高权限资源，系统会再次对用户身份进行验证，以确保用户身份的合法性。这种动态风险评估与实时验证机制能够及时发现潜在的安全威胁，在 DDoS 攻击初期就对攻击者的身份进行识别和阻断，有效防范攻击的发生。

设备安全状态检测

  1. 设备合规性检查：零信任架构高度重视设备的安全状态，在用户访问网络资源之前，会对用户使用的设备进行全面的合规性检查。检查内容包括设备是否安装了最新的操作系统补丁、防病毒软件是否更新到最新版本、设备是否存在已知的安全漏洞等。对于企业内部员工使用的办公设备，企业会通过设备管理系统定期推送操作系统和软件更新，并要求员工及时安装。在员工使用设备访问企业网络时，零信任系统会自动检测设备的合规性，若发现设备未安装最新的安全补丁或防病毒软件已过期，系统会提示员工进行更新，并在更新完成之前限制设备的访问权限。对于外部访客使用的设备，零信任系统会要求访客在访问网络之前安装临时的安全软件，对设备进行安全扫描，确保设备符合安全要求后才允许访问。通过设备合规性检查，能够有效防止受感染或存在安全隐患的设备接入网络，降低 DDoS 攻击从设备端发起的风险。
  1. 持续监测与异常告警：除了在设备接入网络时进行合规性检查，零信任架构还会对设备进行持续监测，实时跟踪设备的安全状态。通过在设备上安装轻量级的安全代理程序，零信任系统可以实时收集设备的运行数据，如 CPU 使用率、内存占用、网络流量等。如果发现设备的 CPU 使用率突然飙升，或者网络流量出现异常增长，系统会进行深入分析，判断是否存在恶意程序在设备上运行或设备已成为 DDoS 攻击的傀儡机。一旦检测到异常情况，系统会立即发出告警信息，通知安全管理员进行处理。安全管理员可以根据告警信息，及时对设备进行隔离或采取其他安全措施，防止设备对网络造成进一步的危害。这种持续监测与异常告警机制能够及时发现设备安全状态的变化，在 DDoS 攻击发生时迅速做出响应，保障网络安全。

四、零信任架构下的访问控制策略

基于身份与环境的动态访问控制

  1. 身份与权限映射：在零信任架构中，访问控制基于用户和设备的身份进行精细化管理。通过建立完善的身份管理系统，将用户的身份信息（如用户名、所属部门、角色等）与相应的访问权限进行映射。在企业中，财务部门的员工可能被赋予访问财务报表、资金审批系统等与财务工作相关的资源权限，而研发部门的员工则被赋予访问代码仓库、测试环境等研发相关资源的权限。零信任系统会根据用户的身份信息，自动匹配并授予其相应的权限。当员工的岗位发生变动时，身份管理系统会及时更新员工的身份信息和权限设置，确保员工在新的岗位上拥有合适的访问权限，同时收回其不再需要的权限。这种基于身份的权限管理方式，使得访问控制更加精准，避免了权限滥用和越权访问的风险，有效防范了内部人员因权限不当引发的 DDoS 攻击等安全事件。
  1. 环境因素纳入决策：除了用户和设备的身份，零信任架构下的动态访问控制还将环境因素纳入决策过程。环境因素包括用户的网络位置、设备的网络连接方式、当前网络的安全态势等。如果用户在企业内部网络通过有线网络连接访问资源，系统可能会根据企业内部网络的安全策略，给予用户相对较高的访问权限。但如果用户在外部公共网络（如咖啡馆的 Wi-Fi）通过无线网络连接访问资源，由于公共网络存在较高的安全风险，系统会降低用户的访问权限，如限制用户只能访问部分非敏感资源，或者要求用户进行更严格的身份验证。当网络中检测到 DDoS 攻击或其他安全事件时，零信任系统会根据攻击的类型和范围，动态调整用户的访问权限，如对受攻击区域相关的资源访问进行限制，以保护网络免受进一步的损害。通过综合考虑身份与环境因素，实现了更加灵活、智能的访问控制，提高了网络的安全性和抗攻击能力。

微分段与流量隔离

  1. 网络微分段实施：微分段是零信任架构中的一项重要技术，它将网络划分为多个小型、独立的安全区域，每个区域都有独立的访问控制策略。在企业网络中，可以根据业务功能、部门或数据敏感性等因素对网络进行微分段。将财务部门的网络划分为一个独立的微分段，研发部门的网络划分为另一个微分段。在每个微分段内部，还可以进一步细分，如将财务数据存储服务器所在的子网划分为一个更小的微分段。通过在不同微分段之间部署防火墙或访问控制列表（ACL），严格控制不同微分段之间的流量访问。只有经过授权的流量才能在微分段之间流动，未经授权的流量将被阻断。在财务微分段与研发微分段之间，只允许特定的业务数据传输流量通过，如财务部门向研发部门提供项目预算数据的流量，而禁止其他无关流量在两个微分段之间传输。这种网络微分段实施方式有效限制了攻击面，即使攻击者突破了某个微分段的防御，也难以在网络中进行横向移动，发动大规模的 DDoS 攻击。
  1. 流量隔离与阻断：结合微分段技术，零信任架构实现了对网络流量的隔离与阻断。当检测到 DDoS 攻击流量时，系统可以迅速识别攻击流量所在的微分段，并将该微分段与其他微分段进行隔离，防止攻击流量扩散到整个网络。在识别出某个微分段内存在 UDP Flood 攻击流量后，零信任系统会立即在该微分段的边界防火墙或 ACL 上设置规则，阻断该微分段与其他微分段之间的 UDP 流量，同时对攻击流量进行清洗和过滤。对于可疑的异常流量，即使尚未确定其是否为攻击流量，系统也可以根据预设的安全策略，将其引导到隔离区域进行进一步分析和检测。通过流量隔离与阻断机制，能够有效遏制 DDoS 攻击的传播，保护网络中其他正常运行的区域不受攻击影响，保障网络服务的连续性。

五、零信任架构应对 DDoS 攻击的案例分析

某金融机构的实践

  1. 零信任架构部署：某大型金融机构为了应对日益严峻的网络安全挑战，尤其是 DDoS 攻击对金融交易系统的威胁，全面部署了零信任架构。在身份验证方面，采用了多因素身份验证方式，包括密码、短信验证码和指纹识别。员工在登录金融机构的内部系统时，必须同时通过这三种验证方式才能成功登录。在设备安全状态检测方面，对员工使用的办公设备进行严格的合规性检查，要求设备必须安装最新的操作系统补丁、防病毒软件和安全加固措施。对于外部访客设备，在接入网络前需要进行安全扫描，并安装临时的安全软件。在访问控制方面，根据员工的岗位和业务需求，进行了细致的权限划分，并将网络划分为多个微分段，如核心业务系统微分段、办公网络微分段、客户数据存储微分段等。在不同微分段之间设置了严格的访问控制策略，只有经过授权的流量才能在微分段之间传输。
  1. 攻击防御效果：在部署零信任架构后，该金融机构在应对 DDoS 攻击方面取得了显著的成效。在一次针对金融机构的 DDoS 攻击中，攻击者试图通过控制大量僵尸网络向金融机构的交易服务器发送海量的 HTTP 请求，进行 HTTP Flood 攻击。零信任架构的持续验证机制在攻击初期就检测到了异常的登录行为和大量来自陌生 IP 地址的访问请求。通过多因素身份验证和动态风险评估，系统及时阻断了攻击者试图获取合法用户身份的行为。在设备安全状态检测方面，发现部分异常流量来自一些设备安全状态不符合要求的终端，系统立即对这些终端进行了隔离。在访问控制方面，由于网络采用了微分段技术，攻击流量被限制在特定的微分段内，无法扩散到整个网络。通过流量隔离与阻断机制，迅速对攻击流量进行了清洗和过滤，有效保护了金融交易系统的正常运行。与部署零信任架构之前相比，该金融机构在遭受 DDoS 攻击时的服务中断时间从平均 30 分钟缩短到了 5 分钟以内，保障了客户的正常交易，维护了金融机构的信誉和客户信任。

实践经验总结

  1. 技术优势体现：从该金融机构的实践可以看出，零信任架构在应对 DDoS 攻击方面具有明显的技术优势。多因素身份验证和持续验证机制有效防止了攻击者通过窃取身份信息发动攻击，大大提高了身份验证的安全性。设备安全状态检测能够及时发现受感染或存在安全隐患的设备，从源头降低了攻击风险。基于身份与环境的动态访问控制和微分段技术，实现了对网络访问的精细化管理和流量隔离，限制了攻击面，使攻击者难以在网络中进行大规模的破坏。通过这些技术的协同作用，零信任架构能够在 DDoS 攻击发生时迅速做出响应，有效保护网络和业务系统的安全。
  1. 实施过程挑战与解决：在实施零信任架构的过程中，该金融机构也面临一些挑战。零信任架构的部署需要对现有的网络架构、身份管理系统和安全策略进行全面的调整和优化，涉及到多个部门和系统的协同工作，实施过程较为复杂。为了解决这个问题，金融机构成立了专门的项目团队，负责协调各部门之间的工作，制定详细的实施计划和时间表。在技术方面，由于零信任架构对实时性和数据处理能力要求较高，需要升级部分网络设备和安全设备，以满足架构的运行需求。金融机构投入了大量资金进行设备升级和技术改造，并对员工进行了相关技术培训，确保员工能够熟练使用新的系统和工具。通过克服这些挑战，该金融机构成功部署了零信任架构，提升了自身的网络安全防护能力，为应对 DDoS 攻击等网络威胁提供了有力保障。

六、结论与展望

零信任架构的显著成效

零信任架构通过持续验证与访问控制机制，在应对 DDoS 攻击方面展现出了显著的成效。多因素身份验证和设备安全状态检测等持续验证机制，从用户身份和设备层面有效防范了攻击者的入侵，大大降低了 DDoS 攻击发生的可能性。基于身份与环境的动态访问控制以及微分段和流量隔离策略，实现了对网络访问的精准管理和攻击流量的有效遏制，在攻击发生时能够迅速响应，减少攻击对网络和业务系统的影响。通过实际案例可以看出，零信任架构能够显著提升网络的安全性和抗攻击能力，保障网络服务的连续性和稳定性，为企业和组织的数字化运营提供了可靠的安全保障。

未来发展方向与挑战

在未来，随着网络技术的不断发展和网络攻击手段的日益复杂，零信任架构也将不断演进和完善。一方面，零信任架构将更加智能化，通过引入人工智能和机器学习技术，实现对用户行为和网络流量的更精准分析和预测，进一步提高持续验证和访问控制的效率和准确性。人工智能技术可以实时分析用户的操作行为模式，及时发现异常行为，提前预警潜在的 DDoS 攻击风险。随着物联网设备和 5G 网络的普及，零信任架构需要进一步扩展到更多的网络场景和设备类型，实现对整个网络生态系统的全面保护。然而，零信任架构在未来
声明：本站所有文章，如无特殊说明或标注，均为本站原创发布。任何个人或组织，在未征得本站同意时，禁止复制、盗用、采集、发布本站内容到任何网站、书籍等各类媒体平台。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益，可联系我们进行处理。