虛擬化多角度剖析---安全問題

　　虛擬化帶來所有以客居方式運行操作系統(tǒng)的安全問題，以及虛擬化特有的安全威脅。虛擬化是基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）云和私有云中的關(guān)鍵因素之一，而且越來越多地被應(yīng)用在平臺即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS）提供商的后臺中。虛擬化也是由公有云或私有云交付的虛擬桌面的一項關(guān)鍵技術(shù)。

　　這些安全問題可能包括：Hypervisor層引入的新安全考慮以及新的虛擬化特有的安全威脅，例如，虛擬機間的攻擊和盲點，安全功能消耗CPU和內(nèi)存導(dǎo)致的性能問題，虛擬機蔓延（VM Sprawl）導(dǎo)致的運作復(fù)雜度。新的問題如防護間隙（Instant-On Gap）、數(shù)據(jù)混雜、加密虛擬機鏡像的難度以及殘余數(shù)據(jù)清除等正成為焦點。

　　Hypervisor安全

　　Hypervisor需參照最佳實踐進行加固。使用虛擬化的企業(yè)和用戶主要關(guān)心的是Hypervisor所運行物理主機是否有恰當?shù)呐渲霉芾?、操作和物理安全?br>

　　虛擬機間攻擊和盲點

　　虛擬化對網(wǎng)絡(luò)安全帶來巨大的威脅，虛擬機間可能通過硬件背板而不是網(wǎng)絡(luò)進行通訊，因此這些通訊流量對標準的網(wǎng)絡(luò)安全控制來說是不可見的，無法對它們進行監(jiān)控或內(nèi)嵌封堵。內(nèi)嵌虛擬設(shè)備可以解決這個問題；另一個解決途徑是硬件輔助虛擬化（Hardware Assisted Virtualization），它需要與Hypervisor和虛擬化管理框架進行API級別的整合。虛擬機的遷移也是令人擔(dān)心的地方。一個可能的攻擊場景是一個可疑的虛擬機遷移進信任區(qū)域，在傳統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的安全控制措施下，將無法檢測到它的不當行為。在每個虛擬機上安裝全套的安全工具，是加添保護層的另一途徑。

　　性能問題

　　將為物理服務(wù)器設(shè)計的安全軟件安裝在虛擬服務(wù)器上會導(dǎo)致嚴重的性能下降，因為一些安全任務(wù)，比如病毒掃描非常占用CPU資源。虛擬化服務(wù)器上的共享環(huán)境導(dǎo)致了資源競爭。特別是在虛擬桌面或高密度環(huán)境中，安全軟件需具備虛擬環(huán)境識別能力，或者它需要能夠在一臺虛擬機上執(zhí)行安全功能來支持其他虛擬機。

　　虛擬機蔓延（VM Sprawl）導(dǎo)致的運作復(fù)雜度

　　在典型的企業(yè)中，虛擬機可提供的便捷性導(dǎo)致虛擬機需求的增加。這產(chǎn)生了更大的攻擊面，錯誤配置或操作失誤導(dǎo)致安全漏洞的幾率也隨之上升。實施基于策略的管理和虛擬化管理架構(gòu)的使用是必需的。

　　防護間隙（Instant-On Gap）

　　虛擬機關(guān)閉/啟動便捷，再結(jié)合威脅變化的速度，產(chǎn)生了一種情況：當虛擬機被關(guān)閉時配置是安全的；但是當它被再次啟動時，威脅已經(jīng)演化了，結(jié)果該虛擬機就可能存在漏洞風(fēng)險了。最佳實踐包括基于網(wǎng)絡(luò)的安全控制和“虛擬補丁”，他們在網(wǎng)絡(luò)流量到達新部署或新啟動的虛擬機前，對已知攻擊行為進行檢查。也可能采取類似網(wǎng)絡(luò)訪問控制（NAC）的措施，以隔離尚未更新的虛擬機，直至規(guī)則和模式庫更新到最新并執(zhí)行完成掃描任務(wù)。

　　虛擬機加密導(dǎo)致的性能問題

　　虛擬機鏡像無論在靜止還是運行狀態(tài)都有被竊取或篡改脆弱漏洞。對應(yīng)的解決方案是在任何時候?qū)μ摂M機鏡像進行加密，但這又會導(dǎo)致性能問題。在安全性要求高或有法規(guī)要求的環(huán)境下，（加密的）性能成本是值得的。加密必須與管理性措施、數(shù)據(jù)泄露保護（DLP）和審計蹤跡配合以防止運行中虛擬機的快照（Snapshot）泄露，從而給攻擊者獲取快照中數(shù)據(jù)的機會。

　　數(shù)據(jù)混雜

　　另一個問題是不同等級的數(shù)據(jù)（或虛擬機儲存著不同等級的數(shù)據(jù)）可能交錯混雜在同一臺物理機器中。在PCI（這里指PCI-DSS，支付卡行業(yè)數(shù)據(jù)安全標準）條款中，我們稱之為混合實施模式。我建議組合使用虛擬局域網(wǎng)、防火墻、入侵檢測/入侵防護系統(tǒng)（IDS/IPS）來保證虛擬機隔離以支持混合實施模式。我還推薦使用數(shù)據(jù)分類和基于策略的管理（例如，DLP數(shù)據(jù)泄露保護）來預(yù)防數(shù)據(jù)混雜。在云計算環(huán)境中，某一最低安全保護的租戶，其安全性可能成為多租戶虛擬環(huán)境中所有租戶共有的安全性。

　　虛擬機數(shù)據(jù)清除

　　當虛擬機從一個物理服務(wù)器間遷移至另一物理服務(wù)器時，企業(yè)需要確保沒有任何一個比特數(shù)據(jù)遺留在磁盤上，有關(guān)數(shù)據(jù)可能被其他用戶恢復(fù)或當磁盤被回收時恢復(fù)。對內(nèi)存/存儲清零或者對全部數(shù)據(jù)加密是此問題的解決方案。加密密鑰應(yīng)當存儲在虛擬環(huán)境以外的一個基于策略的密鑰服務(wù)器上。此外，如果沒有使用加密或恰當?shù)臄?shù)據(jù)擦洗，虛擬機在運行的狀態(tài)下遷移，自身可能面臨風(fēng)險。

　　虛擬像篡機鏡改

　　預(yù)先配置的虛擬設(shè)備和鏡像，在你啟動之前可能配置不當或被篡改過。

　　可隨意遷移的虛擬機

　　虛擬機可以從一個物理服務(wù)器遷移到另外一個物理服務(wù)器的獨特能力為審計和安全監(jiān)測增加了復(fù)雜度。在很多情下，虛擬機可以在不產(chǎn)生告警或者審計跟蹤的情況下被重新安置于另一個物理服務(wù)器（與地理位置無關(guān)）。

來源：CIO時代網(wǎng)

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