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基于零信任架构的网络安全运维技术研究

作者

孟文暾 闫航奇

浙江东安检测技术有限公司

引言:

零信任框架属于一种新型网络安全体系架构,该架构的核心准则在于始终坚持验证,即对每位访问者身份都展开严格的验证和授权,具有较强的灵活性和动态性特点,可实现对于外部网络威胁的持续性防护和有效抵御,能够有效提高网络系统的实时感知能力和风险的动态控制能力。尤其在当前网络环境愈发复杂的情况下,外部威胁较多,为保障内部网络体系运行的安全性和可靠性,需加强对于零信任架构下网络安全运维技术的研究和探讨。

一、基于零信任架构的网络安全运维技术应用及优化

(一)身份验证技术

身份验证技术是零信任框架下的重要网络安全运维技术手段,也是发挥该架构网络防护作用的重要技术,身份验证技术的应用实际上是通过身份审核,实现对于网络访问的控制,零信任框架下的身份验证采用的是多因素认证模式,以抽象的工厂模式设计认证因子,并在控制访问和审核时灵活组合,在逻辑模型运行时,要求零信任控制中心和验证授权网关相互配合,分别对环境态势、行为威胁程度进行评估,在验证通过后,由授权网关执行访问控制操作,以此保障身份验证和审核的有效性,最大程度上保障网络运行安全。其中,在评估环境态势和行为风险时,主要运用机器学习方法分析用户的操作特征、键盘输入情况以及鼠标轨迹,并结合访问位置和设备指纹,对访问风险实时评估。在访问控制期间,零信任框架下网络安全管控需要将用户、资源以及环境等属性纳入到权限评估范围当中,并要求能支持会话超时、异常检测等功能,可维护用户状态、记录访问事件,并生成相应系统报告。

(二)持续监控技术

持续性监控是零信任框架的主要特点之一,实际应用时零信任框架时,网络安全的持续监控主要是通过网络微分段技术实现的,通过动态下发分段策略运行控制器,能够将大型网络划分为多个颗粒度更小的微型安全区域,并采用分布式流量采集探针,实现对于网络通信数据的实时采集,然后将采集到的数据传输给中央控制中心用于网络安全分析,主要分析内容为会话特征、时间序列以及协议分布等相关数据,并以此为基础构建正常行为模式,作为正常监测期间的对照基线,该方法下的持续性监控准确率高达 99.7% ,可有效识别出攻击行为 [1]。为进一步保障网络运行安全,还需在分段边界部署防火墙,形成防火墙集群,用于阻断威胁,同时 SIEM 系统接入安全日志,并运用 AI 技术分析日志数据,部署防御系统,在短时间内发现潜在威胁,然后对风险隐患进行评级,最后使用强化学习算法优化分段策略,保障监控以及风险防护的持续性。

(三)数据加密技术

数据加密处理是网络安全运维期间需重点关注的问题,操作时需搭建分层加密架构,主要包括数据层、传输安全、访问控制、监护防护、完整性防护以及密钥管理系统,其中数据层是以 AES-256-GCM 算法实现数据加密处理,基于格密码完成同态加密,并引入后量子加密算法;传输安全层主要负责量子密钥分发;访问控制承担动态数据掩码及权限管理功能;监控防护是传输安全层下的子层,通过部署 DLP 系统进行实时监控和异常检测,及时发现、识别敏感内容;完整性保护是访问控制下的子功能层,以区块链技术为基础,记录操作日志,并展开安全多方计算对私密数据展开协同分析;密钥管理系统主要负责密钥生命周期管理和权限分发,采用分布式架构,能够有效保障权限分发的灵活性性。

(四)零信任框架优化

网络安全运维技术应用期间,为长期保障网络运行安全和可靠性,需持续优化零信任框架,主要优化路径包括网络延迟和风险评估两个方面。对于网络牙齿方面的优化处理,可从零信任框架的访问控制机制入手,以免过度检查造成较大延迟,影响网络性能,对此,可在不影响网络实际安全的基础上,适当减少访问控制次数以此降低网络负担[2]。此外,在资源利用率远低于设定阈值时,需根据当前情况,灵活调控资源分配策略,如适当提高部分资源的权限等级。在网络安全风险评估方面,着重对比安全风险评估结果与阈值的大小,当风险过高时,表明该策略已经不再适用,需优化数据加密策略,如可结合现实情况适当延长加密算法密钥,进一步提高网络安全水平。

二、基于零信任架构的网络安全运维技术应用效果

(一)安全性能评估

为保障基于零信任架构的网络安全运维技术应用效果,需要评估该架构的安全性能,基于上述分析可知,零信任架构采用的是分层设计方式,主要运用身份验证、微隔离等技术措施,经过对该架构的评估分析可知,此次研究中运用的网络安全运维技术具有良好的保护措施,能够有效抵御网络安全威胁和影响,具有良好的防护能力,而且在协同保障方面也表现出了良好的技术优势和效果。此外,在安全性能评估中,由于网络安全威胁形式具有明显的多样化特点,在安全性能评估时也应考虑到零信任架构的灵活性,而且在网络环境不断变化、业务规模逐渐扩大之下,网络延迟和资源占用率不断提升,对网络安全运维提出了更高的要求,既要保障网络运行安全,还应避免对日常业务产生不良影响,需对框架进行扩展,因此,在安全性能评估期间,还应关注零信任框架的可扩展性,并通过算法不断优化资源分配,降低资源占用率,保障网络具有较高的响应速度。

(二)系统性能评估

系统性能与用户实际体验之间有着密切的关系,而零信任框架不仅保障了网络安全,还给用户提供良好体验,经过系统性能评估分析发现,优化后的零信任框架网络不仅安全性得到了有效提升,而且实际使用期间,网络延迟得到了有效控制,降低了 15% ,进一步提升了系统可用性,达到了 3]。此外,在系统性能评估时还需考虑零信任架构在高并发场景下的表现,经过模拟测试,优化后的零信任架构具有较好的稳定性,响应时间仍然保持在较高的水平上,统计发现用户每周请求IT 支持的频率有所下降,有效改善了用户满意度。

结束语:

本文基于零信任架构的网络安全运维技术问题展开深入研究,着重分析了零信任框架下网络安全运维涉及的关键性技术手段,明确了身份验证、持续监控以及数据加密的实现方法,提出引入先进算法和 AI 智能化处理技术,并从网络延迟和风险评估两个方面提出了框架优化措施,在保障网络安全的同时可以有效提升网络支持服务体验,最终经过安全性能和系统性能评估,本文提出的基于零信任架构的网络安全运维技术具有一定可行性和可靠性,可在保障网络安全的同时提升用户体验。此次研究结果不仅实现了对于零信任架构的深入理解,还提出了实际运用策略,具有实践参考和应用价值。

参考文献:

[1] 张宇南 , 洪超 , 杨祎巍 , 等 . 基于零信任网络安全的身份验证与授权的新型架构研究 [J]. 网络安全技术与应用 ,2025,(07):19-23.

[2] 赵丽敏 , 戴高远 . 面向 5G 智慧园区的安全接入控制与零信任防护架构研究 [J]. 广东通信技术 ,2025,45(06):49-52.

[3] 李倩 . 基于零信任架构的广播电视监测平台安全防护体系设计与实现[J]. 电视技术 ,2025,49(04):62-64+74.