Blog Full Skope, Security Transformation Optimizing Cloud Security Efficacy & Performance Through a Single-Pass Architecture
Jul 01 2021

Otimizando a eficácia e o desempenho da segurança em nuvem por meio de uma arquitetura de passagem única

A segurança cibernética tem uma má reputação por atrapalhar os negócios. Muitos CIOs e CISOs dedicam grande parte de seu tempo para minimizar o impacto das soluções de segurança no tráfego, ao mesmo tempo em que garantem que elas continuem a fazer seu trabalho e mantenham a rede segura. Com a mudança dos dados e aplicações para a nuvem, esse desafio só aumenta.

Até alguns anos atrás, a equipe de segurança implantava os serviços de segurança em uma série de appliances físicos. Firewall, filtragem de URL, monitoramento de e-mails, verificação de ameaças e funções de prevenção de perda de dados (DLP) podiam rodar cada um em sua própria caixa, por exemplo. Os cinco appliances eram configurados em série, de modo que um pacote de dados fluía para um deles, o appliance executava seu serviço padrão e, em seguida, o pacote seguia para o próximo appliance, que novamente aplicava todas as etapas padrão. A escalabilidade de cada serviço era limitada pelo espaço disponível em seu appliance físico. E quando o hardware estava esgotado, o desempenho das verificações de segurança—e, por extensão, o desempenho do tráfego de rede—ficavam mais lentos. Esses desafios se acentuaram ainda mais com fluxos de tráfego criptografados e a necessidade de descriptografar, verificar e recriptografar o tráfego várias vezes, para cada função.

Muitos clientes tentaram melhorar a escalabilidade mudando para appliances virtuais, mas acabaram encontrando o mesmo problema de “gargalo.” Esteja uma solução rodando na nuvem ou on-premises, a virtualização requer que os administradores atribuam recursos específicos, incluindo CPU, memória e espaço em disco. Algumas plataformas de segurança consolidam uma gama de serviços diferentes. Isso dá ao conjunto de soluções acesso a mais recursos agregados, mas os serviços precisam competir por aquela quantidade finita disponível e, em última análise, o desempenho não é otimizado para nenhum deles. Inerente ao design, este “cabo de guerra” por recursos acaba por forçar uma troca entre o processamento de segurança e o desempenho.

Seja qual for a estratégia, as abordagens físicas, virtuais ou baseadas em cloud normalmente têm apenas um certo espaço para escalar horizontalmente. Depois desse ponto, as limitações de recursos introduzem latência no desempenho das soluções que abrigam. Uma infraestrutura de segurança operando por meio de um pipeline de tráfego com um diâmetro fixo acabará atingindo essas limitações e gargalos. Em última instância, a velocidade da rede sofrerá resultando em uma experiência desagradável para o usuário e, no pior caso possível, correrá o risco de usuários contornarem completamente os controles de segurança, expondo a organização a riscos. 

Microsserviços acoplados, mas independentes 

À medida que a Netskope dfoi desenvolvendo sua plataforma pronta para SASE (Secure Access Service Edge), projetamos uma arquitetura com o objetivo de superar a latência que degrada o desempenho das soluções de segurança tradicionais. Para atingir esse objetivo, repensamos dois aspectos de como a tecnologia de segurança opera fundamentalmente. 

Primeiro, consolidamos os principais recursos de segurança em uma única plataforma unificada, ao mesmo tempo, separamos as funções de segurança individuais no que chamamos na Netskope de “microsserviços”. Processos como prevenção contra perda de dados (DLP), proteção contra ameaças, filtragem de conteúdo da web e Zero Trust Network Access (ZTNA) são executados de forma independente, cada um com seus próprios recursos. Quando as limitações de recursos começam a impactar o desempenho de um dos microsserviços, a Netskope Security Cloud é projetada para aumentar (ou reduzir) automaticamente esse microsserviço, liberando independentemente os recursos necessários.

Por exemplo, é mais provável que a interceptação SSL seja limitada pela entrada-saída (E/S) do sistema, tentando descriptografar o tráfego recebido da rede. Embora a configuração de sessão TLS / SSL seja normalmente limitada para operações de chave assimétrica pela unidade de processamento central (CPU), uma vez que uma sessão é estabelecida, as funções de criptografia e descriptografia simétricas não são mais vinculadas à CPU, pois a maioria das CPUs modernas têm instruções AES nativas. Consequentemente, durante a fase real de transferência de dados, o gargalo se move para o quão rápido os pacotes podem entrar e sair do sistema (E/S, não CPU), com cada cópia de pacote adicionando sobrecarga que aumenta a latência do processamento geral. Por outro lado, o DLP tende a ser mais limitado pela CPU porque seu objetivo é abrir arquivos suspeitos usando tecnologias de processamento intensivo, como vários mecanismos comuns de expressão. Se o desempenho do DLP é restringido pelas limitações da CPU, o design da Netskope aumenta rapidamente a potência do processador especificamente para esse microsserviço, em vez de aumentar a potência da CPU em toda a placa fazendo todos os serviços de segurança competirem.

Isso pode soar um pouco como no passado, em que cada solução de segurança rodava em seu próprio hardware, mas não é. Na verdade, é uma simplificação e abstração drástica por meio da miríade de microsserviços Netskope. Isso leva ao segundo aspecto notável da nossa arquitetura, que é como os microsserviços individuais são independentes, mas permanecem fortemente acoplados. Embora utilizem recursos independentemente, como E/S ou CPU, eles compartilham os resultados de certos processos para que as mesmas cargas de trabalho não sejam desnecessariamente repetidas em vários microsserviços que analisam os mesmos pacotes. Isso oferece eficiência significativa para a forma como a Netskope é capaz de processar grandes volumes de tráfego, vinculando melhor o "contexto" dos resultados de segurança e, por fim, acelerando o desempenho e reduzindo a latência. 

Processamento de tráfego mais rápido e segurança mais eficaz 

Qualquer produto ou serviço de segurança vai apresentar alguma latência e isso é um fato. Cada solução que atinge um pacote de dados em movimento, com base nas leis da física, fica mais lenta; no entanto, a arquitetura de passagem única da Netskope foi projetada para minimizar a latência de ponta a ponta. Ela consegue isso separando o "conteúdo" dos metadados e realizando atividades repetitivas apenas uma vez, para aproveitar melhor os resultados em cada microsserviço que utiliza essas atividades. Não vou cobrir isso em detalhes neste blog, mas as otimizações da nuvem privada de segurança Netskope, chamada NewEdge, reduzem ainda mais a latência para a melhor experiência possível dos usuários e aplicações. Isso inclui decisões tomadas nos racks integrados que construímos para implementação em nossos data centers, no controle de todo o roteamento de tráfego e dos locais, no peering extensivo com provedores de web, nuvem e SaaS (em todos os data centers), bem como sobre-provisionando massivamente em cada data center e executando a infraestrutura com baixa utilização (e espaço máximo) para acomodar picos de tráfego incomuns ou a adoção por mais clientes.

Voltando ao assunto das atividades repetidas realizadas na Netskope Security Cloud, vamos considerar a “descriptografia” como um exemplo. Cerca de 90% do tráfego que a Netskope lida hoje em dia é criptografado. Embora nossos microsserviços de segurança executem operações diferentes no tráfego depois que ele foi descriptografado, todos eles exigem que o pacote seja de fato descriptografado antes de poder executar sua ação ou operação especializada. Nesse caso, nossa arquitetura de passagem única separa os microsserviços de nível superior do processo de descriptografia, de modo que descriptografamos o tráfego apenas uma vez e, em seguida, aplicamos os vários microsserviços adequados à política definida, antes de recriptografar e enviar o tráfego novamente. 

Para aprofundar ainda mais, o próprio processo de descriptografia de tráfego resulta em conteúdo utilizável e metadados que descrevem os pacotes que estão sendo interceptados. Quando um microsserviço da Netskope—como DLP ou proteção contra ameaças—subsequentemente encontra esse tráfego, ele tem acesso imediato às informações sobre quem é o usuário, qual aplicação está acessando, qual atividade está tentando realizar e onde o conteúdo associado está no fluxo de pacotes. Se o microsserviço precisar inspecionar o conteúdo do pacote, ele poderá fazer isso muito mais rapidamente do que se encontrasse comunicações criptografadas pela primeira vez. 

Além do cenário de descriptografia, a “política” de segurança é outra área na qual cargas de trabalho comuns podem ser executadas uma vez e, em seguida, compartilhadas e aproveitadas por vários microsserviços. Todos os microsserviços Netskope usam o mesmo mecanismo e as pesquisas de política podem ser reutilizadas. Isso significa que as definições de segurança são consistentes em todos os diferentes serviços da Netskope Security Cloud. Da mesma forma, os CISOs e seus profissionais de segurança não precisam definir separadamente, por exemplo, o Regulamento Geral de Proteção de Dados (GDPR) ou a política da Indústria de Cartões de Pagamento (PCI) para e-mail, endpoints ou segurança Web e SaaS. Isso unifica e simplifica a política, não apenas por meio de um único console administrativo que os clientes da Netskope realmente adoram, mas também em um nível de microsserviços inferior que melhora ainda mais o desempenho geral do sistema. 

Essa abordagem também economiza em vários serviços repetindo as mesmas ações. Por exemplo, vários processos de segurança podem exigir que a identidade do usuário que iniciou uma solicitação da web específica (com um pacote de rede correspondente) seja comparada a uma lista de perfis de usuário. Essas informações podem ser valiosas para definir as ações de política no tráfego deste usuário, por exemplo. Após a conclusão dessa pesquisa e a identificação do usuário, essas informações podem ser facilmente compartilhadas com o restante dos microsserviços da Netskope. O serviço DLP pode usar essas informações para determinar se os dados são classificados, por exemplo, como confidenciais ou não. Enquanto o serviço de proteção contra ameaças pode usar esse contexto nas decisões de inspeção de malware, por exemplo, identificando se esse é um usuário de risco conhecido. Em ambos os casos, uma vez que a identidade seja determinada, nenhum microsserviço precisaria repetir esta ação. 

Por fim, ao reutilizar operações de alto nível dessa maneira (por exemplo, descriptografia, política, identificação do usuário), a arquitetura de passagem única agiliza o processamento de pacotes significativamente e reduz a latência de ponta a ponta dos microsserviços. O efeito pode ser substancial. Com DLP, por exemplo, esses tipos de atividades podem constituir 20% do tempo total (e dos recursos) que este microsserviço consome. A separação de microsserviços da arquitetura Netskope, ao mesmo tempo em que une esses serviços de maneira flexível, otimiza o processamento de tráfego de e para a nuvem, minimizando o impacto da segurança na experiência do usuário final.

Consistência da política e visibilidade no nível executivo

A arquitetura de passagem única da Netskope também permite que os eventos de segurança gerados no Secure Web Gateway (SWG) de próxima geração da Netskope, Cloud Access Security Broker (CASB), DLP e outras ofertas de serviço sejam visíveis por meio de um único painel de gerenciamento e administração de incidentes. Da perspectiva do CISO, todos os microsserviços da Netskope parecem funcionar como uma solução integrada, gerenciada por meio de um console. Isso permite que as equipes de segurança respondam com mais rapidez, estejam cientes dos incidentes de segurança mais cedo, implementem políticas novas ou atualizadas com mais facilidade e cumpram a missão de segurança com sucesso. 

Os vários serviços da Netskope Security Cloud (por exemplo, NG-SWG, CASB, DLP) também usam o mesmo data lake no back-end e produzem saídas normalizadas que descrevem eventos de segurança em termos padrão. Ela também desbloqueia insights avançados para os clientes – como identificar comportamento anômalo ou sinalizar usuários de risco – usando a análise de comportamento de entidade do usuário baseada em machine learning (UEBA) da Netskope, que inclui pontuação de confiança do usuário e correlação inteligente de eventos com base nos dados coletados. Isso torna mais fácil para a equipe de segurança reconhecer problemas e reduz o esforço necessário para extrair dados de diferentes microsserviços para o sistema de gerenciamento de eventos e informações de segurança corporativa (SIEM). Os profissionais de segurança gastam menos tempo na limpeza manual de dados e mais tempo respondendo aos eventos que os diferentes microsserviços da Netskope identificam. Isso é muito mais fácil e rápido do que as abordagens legadas com vários produtos, consoles, dados e formatos diferentes e assim por diante.

Assim, a arquitetura de passagem única da Netskope é atraente tanto para os analistas de segurança quanto para outros profissionais que tentam proteger a empresa e seus ativos digitais mais valiosos, bem como para os profissionais de network que estão tentando minimizar a latência e o impacto geral sobre a rede. Além disso, essa abordagem de passagem única oferece aos líderes e executivos seniores, incluindo o C-level, a visão geral do status da infraestrutura da organização e da postura de segurança por meio de visualizações de painel poderosas e perspicazes. 

Como líder em SASE, a Netskope oferece segurança holística em nuvem e proteção de dados que – por meio de sua arquitetura de passagem única – otimiza simultaneamente a eficácia e eficiência dos serviços de segurança, ao mesmo tempo que oferece desempenho superior. É um grande passo para os líderes de rede e segurança que buscam apoiar o movimento de sua organização para a nuvem e para a transformação digital. E é apenas um exemplo de como a Netskope está cumprindo sua missão de fornecer segurança de nível mundial, sem concessões.

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Sobre o autor
Krishna Narayanaswamy, fundador e CTO da Netskope, é um pesquisador altamente conceituado em inspeção profunda de pacotes, segurança e detecção de anomalias comportamentais com mais de 25 anos de experiência no setor. Ele lidera os esforços de pesquisa da Netskope em proteção de dados e ameaças e é um líder e apresentador frequente em tópicos de segurança nas principais conferências. Anteriormente, ele fundou a Top Layer Networks e atuou como engenheiro de destaque na Juniper Networks, onde entregou produtos de sucesso para o mercado. Krishna possui mais de 50 patentes que vão de segurança a processamento acelerado de pacotes e classificação de dados.
Krishna Narayanaswamy, fundador e CTO da Netskope, é um pesquisador altamente conceituado em inspeção profunda de pacotes, segurança e detecção de anomalias comportamentais com mais de 25 anos de experiência no setor. Ele lidera os esforços de pesquisa da Netskope em proteção de dados e ameaças e é um líder e apresentador frequente em tópicos de segurança nas principais conferências..