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道哥亲笔谈谈为什么要做弹性安全网络

2018-11-29 00:53:47

编者按:作为中国网络安全圈影响力的人物之一,吴翰清(道哥)是不少白帽子心中的标杆人物。几年来,他和团队一直在寻找如何让网络变得更安全的方法,就在近,他提出了“弹性安全网络”的概念,这是一种能把DDoS防御前置到网络边缘处的技术,他也因此入选了麻省理工TR35(为有可能改变世界的牛人而设立的奖项,扎克伯格和杨致远都曾入选)。近,道哥亲自写了一篇文章阐述什么是“弹性安全网络”,雷锋网(公众号:雷锋网)已获授权转载。

作者:吴翰清

前些天得知自己入选了MIT的TR35,非常开心。我想这是中国安全技术在国际上被认可的一次证明。但这个荣誉不仅属于我一个人,更属于我团队中所有为此做出过努力和贡献的人,也属于那些敢于和我们一起尝试技术的客户们,因为新技术在诞生之初往往是生涩的,但缺少了孵化过程中的磨难,我们永远见不到美丽绽放的那天。我也非常感谢王坚博士、弓峰敏博士、华先胜老师、Dawn Song教授能够成为我的TR35推荐人,感谢你们对我所从事的工作的认可。

自从参加工作以来,我一直执着于将中国技术推向全球,我认为中国有着的安全技术和的人,只是缺乏了让他们成长的土壤和展示的舞台。所以我也希望这次MIT对我个人的认可,能够成为一次鼓励中国安全产业的人才和技术成果走向世界的契机。长期以来,我们享受了很多开源技术的红利,但中国技术对世界互联网发展的贡献却非常微薄。我认为这中间有语言的障碍,有文化的障碍,但没有能力的障碍。现在是时候让我们去跨越这些障碍,去解决全球互联网发展过程中遇到的那些问题了。只有中国本土的人才成长起来,中国才会变得更加强大。

回顾我十多年的工作生涯,期间从事和研究过非常多的技术工作,但我认为唯有「弹性安全网络」的研究是独特的。「弹性安全网络」不是对现有技术的一种应用,它是真正的发明了一项此前所没有的技术,提出了一种全新的方法,采用了一个全新的角度来看待现有世界。也因此它能跳出现有的技术框架,带来一些突破性的惊喜。这些惊喜,往往连创造者都没有办法在一开始就想清楚。正如从比特币中抽象出了区块链技术一样,早我们构建的产品「游戏盾」是用来防御超大流量DDoS攻击,抽象出来的「弹性安全网络」技术,却让我们看到了构建下一代互联网的可能性。

简单来说,弹性安全网络是将DDoS防御前置到网络边缘处。但是,未来真正要做的事情是通过端到端的连接,通过风险控制技术,重新构建一个干净的、安全的互联网。

前些天《麻省理工学院技术评论》的记者对我做了一次采访,我完整的阐述了一次关于弹性安全网络的构想。我把这次采访的录音放在这里,分享给所有对这项技术感兴趣的人,并附上整理后的文字稿(但依然强烈推荐听录音原文)。未来我希望有更多人参与到对「弹性安全网络」的建设中来。

为什么要做弹性安全网络互联网的流量就像流淌在管道里的水,但互联网发展到今天,流量里已经掺杂了太多的东西,变得不再纯粹和健康了。比如说,这些流量里面包含了很多攻击请求,也有很多恶意爬虫请求和一些欺诈行为的请求。

理想状况下,我们希望未来的流量是干净、健康的,希望把所有的网络攻击前置到整个网络的边缘处。就是说进入这张网络的时候,流量本身就是干净的。这就是clear traffic的概念。

为了实现这个想法,我们遇到了很多的困难。我们在思考,需要用一个什么样的架构去实现它。刚巧这个时候,我们有一些客户尝试用快速切换的思路来对抗DDoS攻击。这给了我灵感。终,我把两个东西结合起来,产生了做弹性安全网络的想法。

什么是弹性安全网络弹性安全网络真正想要去做的,是替换掉整个互联网核心的心脏,替换掉DNS,从而让网络变得有弹性,能够快速调度资源,形成一个全新的网络架构。

事实上, DNS诞生在互联网早期,是互联网1.0时代的产物,是一个开放的协议。到今天,也没有一个独立的运营商来运营整个互联网的DNS Server。它分散在各家不同的运营商。全球可能有上百家运营商,都在提供自己的DNS服务。运营商跟运营商之间的打通,是通过标准的DNS协议进行数据交换。

这也是为什么这么多年DNS协议都没办法进步的原因,过于碎片化。

目前,DNS有三个显著问题。个,是DNS完全解析的时间过长,这是整个DNS使用中遇到的一个非常大的痛点。

比如,对于一个大型网站,要把用户的所有流量指向一个新地址。把DNS的解析修改之后,可能需要花两到三天时间,流量才会百分之百的切到新地址去,不会在旧地址上还有残余流量。

为什么需要两到三天时间?原因是有很多运营商的DNS递归解析服务器,都需要更新自己的数据。而有的运营商还有自己的省级运营商,甚至更下面的地市级的DNS的递归解析。过于碎片化,使得难于进行统一的数据管理,这是今天现实存在的问题。

第二个问题是今天DNS Server软件中的解析数遇到了瓶颈,没有办法一个名字解析到几千个、甚至上万个,甚至未来十几万个不同地址。一个名字可能多也就解析到十几个或几十个地址就不能再扩大了。这种瓶颈限制了我们的一些能力拓展。

第三个就是,原本可以基于DNS去实现的一些安全机制,比如风险控制,并没有建立起来。其实也比较好理解,在互联网1.0时代并没有如今天这般强大的数据能力和计算能力。

今天,我们要解决这些问题。在整个弹性安全网络的架构下面,我们在构思下一代的互联网应该是什么形态?答案就是通过可靠的快速调度技术把互联网心脏重构掉。

首先,就是它的快速解析的能力,一定要非常实时以及干净。其次,就是它本身支持的调度能力,要能达到上万的这个级别,规模特别的重要,就是一个名字能够解析到上万个地址、甚至是十几万个地址。

我们以防御DDoS攻击为切入点,进行尝试。过去防御DDoS攻击时,必须要做的是储备单点大带宽。因为IP是变不了的(在中国的网络环境下由于政策原因暂不考虑anycast的方案)。所以在DNS架构下,就是去硬抗这个IP遇到的流量攻击。比如说300G的流量打过来,必须要有300G的带宽在这里,才能够扛得住。如果只有100G的带宽,那整个机房就被堵死了,甚至可能会影响到运营商的网络稳定。

这是在过去攻防对抗的思路,就是你攻击打过来多少,我就必须要有多少带宽储备在这儿。这比的是资源,比的是单纯的带宽储备。

我们现在的思路是,你攻击这个IP,我马上就把这个IP拿掉,不要这个IP了,然后启用一个新的地址,并告诉所有客户,你来访问新地址。

当然,这时候攻击者会跟随,但是攻击者跟随是有成本的。一般,攻击者跟随到一个新地址,需要大概10多分钟。

在这个10分钟里,通过数据分析的方式,我们可以分析出攻击者到底是谁,把好人和坏人分离出来,阻止坏人的流量,并同时放干净的流量继续访问,这就是整个弹性安全网络的核心思想。

如何实现弹性安全网络弹性安全网络的实现,是通过快速完成上万个地址的调度,从根本上改变过去需要在单点储备大带宽的一种防御方式能力。

就是,你不需要在单点储备大带宽了,你需要的更多的地址,更强的数据分析能力。

要知道,单点储备大带宽的价格非常贵。改用这种方式之后,DDoS防御成本可以下降两到三个数量级,因为不需要再单点储备大带宽。

做完这个之后,我们就发现,其实这个事情,重要的不是多了一种对抗DDoS攻击的方法,而是改变了DNS本身,这是本质的东西。所以,我们是用一种新技术去解决了一个老问题。

弹性安全网络将诞生的人工智能

沿着弹性安全网络的思路,我们希望通过风险控制来管理整个互联网的资源。

未来,弹性安全网络将重新定义互联网的入口。通过为每一个访问者建立“足迹库”,分析他是好人还是坏人的概率。一旦判断这次访问请求可能是有风险的,则可以随即让他访问不到这个资源。

所以,未来的人工智能应该是诞生在弹性安全网络,因为整个互联网的资源都被管理起来了,而且是基于每一个访问者的行为沉淀,来判断风险。

相当于想要进入这个封闭的网络,每个访客要先过安检。只有通过安检才能访问到这个资源。而且,访客所有的历史行为会被积累下来,为未来的风险判断做储备。而今天互联网的心脏 -- DNS,由于其开放性和碎片性,已经失去了将所有访问数据统一汇聚后进行分析的可能性。

在一个自成闭环的体系里面,由一家基础设施的提供商,去运营整个网络心脏的这种解析服务。然后也基于这种解析服务,它能够对整个网内的所有访客进行智能分析,终就能够实现这张网内的所有访客的请求,都是在风险控制之下的,从而构建一个全新的互联网。

弹性安全网络的未来今天,一些阿里云上的游戏客户,就是通过弹性安全网络的技术,来调度他们所有的游戏资源,同时对所有玩家进行风险控制的。

弹性安全网络自成闭环。也就是说,这些使用弹性安全网络的游戏,已经从我们现在的互联网,也就是今天以DNS为支撑的这个互联网里,消失掉了。

一个玩家,通过DNS,是访问不到弹性安全网络这张网里的所有资源的。未来我们要做的事情就是,不断地去扩大这张网,直到网内可调度的资源覆盖整个互联网的资源。

目前来看,主要机会就是在IoT和移动互联网,因为这两者实际上是没有DNS的需求的。过去,之所以需要DNS,是因为有一个浏览器,浏览器里面有一个地址栏,这个东西必须通过输入一个好记的地址,才能访问到资源。

在移动互联网时代,今天手机不需要浏览器,而是直接打开一个App。那这个App访问的是什么东西,它不一定需要DNS来解析。

这是我们看到今天这个技术有可能走下去的一个非常重要的原因。

延伸出来,在IoT时代,也是不需要有一个浏览器去访问你所需要访问的服务和资源的。

所以这是我看到,这张网在未来有可能升级今天整个互联网重要的一个原因。

阿里将开放弹性安全网络技术能力

未来,阿里会开放弹性安全网络的技术。

类似DNS,弹性安全网络本身也不涉及任何访问资源,它只是知道你今天到这个地方来了。就像,一个人今天到某个国家去,需要入关和出关,是一个道理。

事实上,在很多关键领域,弹性安全网络非常有价值。

比如,各个国家政府,或者大型企事业单位的专网或内网。如果它是以DNS为核心的话,那这是一个暴露在整张网内的弱点。因为DNS是一个公开的服务。一旦DNS这个单点被瘫痪掉,整张网可能就没法工作了,所以这是非常大的风险。

所以,弹性安全网络技术,不是为某一个客户设计的,它是为整个互联网设计的。

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